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现代生物技术在育种上的应用

俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师更好的完成实现教学目标。优秀有创意的教案要怎样写呢?小编收集并整理了“现代生物技术在育种上的应用”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

第二节现代生物技术在育种上的应用

知识与能力方面:
1.描述转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术。
2.列举现代育种技术在实践中应用的实例,探讨其前景。
3.关注转基因生物及其产品引发的社会问题。
过程与方法方面:
本节课主要采取学生通过小组合作探究的方法,探究转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术在农业、生活中的应用。在小组合作探究中理解科学、技术、社会三者的关系。培养学生的合作探究精神,和自我学习、搜集信息和处理信息的能力。
情感态度、价值观方面:
培养学生关爱社会、关注科技发展,关爱农业发展、热爱农业的情感,培养他们社会责任感。同时,关注转基因生物及其产品引发的社会问题。

1.转基因技术育种
2.细胞杂交育种

转基因技术流程

讲授法和学生合作学习相结合

1课时。

(导入新课)师:师生共同探讨转基因技术以及细胞杂交技术的科技新进展。
学生:按照教师的安排探究转基因技术流程和细胞杂交育种
一、探究转基因技术育种
1.转基因技术:转基因技术是指按照人们的意愿,把一种生物的某个基因克隆出来,加以修饰和改造,在转移到另一种生物的细胞中,从而定向改造生物的遗传性状。
2.流程:
2.转基因植物的实例.
(1)转基因耐贮藏番茄
(2)转基因抗虫作物
(3)抗除草剂作物
3.转基因动物实例
二、细胞杂交育种
1.概念:细胞杂交是指将同类或不同类生物体的原生质体或体细胞,在一定的物理或化学条件下进行融合形成杂种细胞,再创造条件将杂种细胞培养成完整的杂种生物个体。
2.
(1)植物细胞杂交示意图


1.在农业生产中,常用杂交的方法获得所需的品系。下列做法正确的是:
A.杂交后的个体基因发生了突变
B.杂交技术不会改变原有的遗传物质,但获得的个体形状是不能遗传的
C.杂交个体的生活力、生长速度、抗逆性以及形态大小等方面明显优于杂交双亲的现象
D.杂交后的个体,具有了很强的变异性,自交后代不会发生性状分离
2.转基因技术的原理是:
A.细胞的全能性。
B.细胞的分化。
C.基因突变。
D.基因重组。
3.下列说法正确的是
A.转基因技术可以按照人们的意愿改造生物。
B.组织培养是植物细胞杂交的一个比较关键的阶段。
C.组织培养是一种无性繁殖技术
D.植物体细胞杂交不用去掉植物的细胞壁。
做学案上的练习题

本节课与农业生产、畜牧业生产联系密切。在教学过程中,学生联系实际,讨论的比较热烈。对各种技术流程也讨论的比较到位。教师在引导学生探讨问题时,还要从网络中找一些资料,特别是转基因技术,学生的兴趣比较高。教师还应该找一些典型的题目进行巩固。

延伸阅读

2011届高考生物现代生物技术


学科:生物年级:

版本:冲刺版期数:2342

本周教学内容:专题十四现代生物技术

生物技术(也称生物工程)是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性科学技术。它是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段加工或改造生物材料,如DNA、蛋白质、染色体、细胞及至整个生物体,从而生产出人类所需要的生物或生物制品,甚至于改造我们人类自身等。

一、细胞工程

细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。

细胞工程涉及的领域相当广泛,就其技术范围而言,大致有细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技术等。

1.细胞融合技术

细胞融合技术是指把两个细胞(可以是同种细胞,也可以是异种细胞)在融合剂的作用下,融合成一个细胞的技术。如图14-1所示。应用细胞融合技术进行细胞杂交,能够克服远缘杂交不育的缺陷,对培育新品种具有广阔的应用前景。

图14-1

2.细胞拆合技术

细胞拆合技术也称为细胞核(包括细胞器)移植技术,是将细胞核和细胞质用某种方法拆开,然后再把分离的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。把从细胞中分离出来的染色体或基因转入另一个细胞中,赋予重建的细胞以某种新的功能,这属于染色体导入或基因转移的技术范畴。

3.细胞培养技术

细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细胞,接种在人工配制的适于细胞生长发育的培养基上,然后在适当的无菌的生长条件下(如一定的光照、温度或pH值等)进行培养,使细胞能够生长和不断增殖的技术。由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术难度较大,目前多采用组织培养技术。如通过植物胚胎(成熟或未成熟胚)或器官(根尖、茎尖、叶原基、花药等)的离体培养,再生成新植株(试管苗)。这种方法能快速、大量繁殖一些有价值的苗林、花卉、药材和濒危植物等。

4.细胞工程的应用

单克隆抗体:将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合在一起,形成杂交瘤细胞。这种细胞既能像肿瘤细胞那样长期进行无性繁殖,又能像B淋巴细胞那样分泌抗体。而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞系的细胞产生的,故又称为单克隆抗体。这种技术在临床上得到了广泛的应用。

植物组织培养:在人工操作下,将植物的器官、组织或细胞从植物体上取出,在一定的容器里供给适当的营养物质,使它们得到分化、发育和生长的培养技术。用于组织培养中的植物细胞或器官称为外植体。外植体在人工培养基上恢复分裂后,形成一群形态、结构相同或相似的还未分化的细胞群称为愈伤组织,愈伤组织细胞在一定的外界因素的诱导下开始分化,最后发育成一个完整的植物体。该技术的基本原理是植物细胞的全能性。这一技术目前主要用于作物的改良和有用生理物质的生产方面。采用植物组织培养技术,用一小块植物组织在一年内就能培养出成千上万甚至几十万株小苗,这对引入优良品种或难以繁殖的名贵品种更具优越性。由相物的茎尖通常不受病毒感染,利用茎地行组织培养就可以获得无病毒植株。

试管动物(婴儿):通过体外受精和胚胎移植技术而产生的动物或婴儿。在这一技术过程中,精子和卵子从动物(人)体内取出来,在人工提供的生活条件下(通常是在试管中)进行受精,并让体外受精的受精卵在试管中发育,再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代理母亲”动物(人)的子宫内继续发育直到诞生。试管婴儿主要是在夫妻间进行的,其目的是解决不育问题。

克隆动物:一般是指通过无性繁殖形成动物后代。1997年,英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆了一只小母羊,即多利绵羊。克隆是指无性繁殖系,具体地说,是指从一个共同的祖先,通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。克隆也可指无性繁殖的过程。

多利绵羊的培育过程是:将一只母羊(A羊)卵细胞的细胞核中所有的染色体吸出,得到不含遗传物质的卵细胞。然后将实验室里培养的另一只母羊(B羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中,并进行电激融合,这样就形成了一个含有新的遗传物质的卵细胞。融合后的卵细胞开始卵裂,形成早期的胚胎。然后,把这个胚胎移植到第三只母(C羊)的子宫内,让它继续发育。胚胎发育成熟后,C羊就产下了小母羊多利。如图14-2所示。这只小母羊的遗传性状与B羊的完全相同,简直就是B羊的复制品。在这之前,我国生物学家曾用胚胎细胞作为供核细胞,培育出了克隆牛和克隆兔。但是,多利羊在技术上的突破之处在于供核细胞是体细胞。这说明高度分化的动物体细胞的细胞核,仍然具有全能性,在合适的条件下,就可能发育成新的个体。克隆技术在繁育优良部、治疗人类遗传病、抢救濒危物种和保护生物多样性等方面有广阔的应用前景。

二、发酵工程

发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物,主要是微生物的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些地生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精、利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶、利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术精了很大的朋,并且已经进入能以为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的前景。例如,利用DNA重组技术有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。

三、酶工程

酶工程是指在一定的生物反应器中,利用酶的生物催化作用,生产出人类所需产品的一门科学技术。作为生物技术重要支柱之一的酶工程真可以说是造福人类,成果喜人。

蔗糖几乎全部是通过加工甘蔗或甜莱得到的。但是,甘蔗和甜菜的种植范围都比较有限,因此,蔗糖的产量也就受到了影响。能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的物质呢?科学家通过-淀粉酶、糖化酶和固定化葡萄糖异构化酶,将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的甜味剂——高果糖浆。现在,一些发达国家高果糖浆的年产量已达到几百万吨,高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐替代了蔗糖。

胰岛素是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素,是由两条肽链组成的一种蛋白质:一条由21个氨基酸组成,称为A链;另一条由30个氨基酸组成,称为B链。胰岛素是治疗糖尿病的一种常用药物。由于糖尿病患者很多,胰岛素的需要量很大,所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素。但是,猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别:猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸,人胰岛素B链上最后一个氨基酸是苏氨酸。因此,用猪胰岛素治疗人的糖尿病,容易使一些患者产生免疫反应。近些年来,科学家们采用酶工程的方法,利用一种专一性极高的酶,切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨酸,然后接上一个苏氨酸。这样猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了。

现在,科学家正在研究如何修饰酶的化学结构,以便改善酶的性能;用DNA重组技术大量地生产酶,甚至设计酶的基因,以便人工合成出自然界中没有的酶来。

四、基因工程

基因工程也称为遗传工程,是生物技术的主体技术。基因工程是指按照人类的愿望,将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增,并表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的界限,在基因水平上改变生物遗传性,并通过工程化为人类提供有用产品及服务。

1.基因工程的基本步骤

第一步:获得符合人类意愿的基因,即获得目的基因。目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分子片段,含有所需要的完整的遗传信息。获得目的基因的方法很多,目前采用的分离、合成目的基因的方法主要有:

超速离心法:根据不同基因的组成不同,即其内的碱基对的比例不同,其浮力、密度等理化性质也不同的原理,应用密度梯度超速离心机,直接将特殊的目的基因分离出来。

分子杂交法:采用加碱或加热的方法使DNA变成单链,而后加入有放射性标记的RNA,让DNA在特定的条件下,结合成DNA和RNA的杂交分子,再用多聚酶制备出足够数量的双链DNA分子,进而获得DNA目的基因。

反转录酶法:先分离出特定的mRNA,再用反转录酶做催化剂,以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因。

合成法:如果已知目的基因的碱基排列顺序,可用酶法或化学法,直接合成目的基因。目前此法已很少采用。

第二步:把目的基因接到某种运载体上,常用的运载体有能够和细菌共生的质粒、温和噬菌体(病毒)等。

DNA重组技术:重组DNA就是让DNA片段和载体连接。外源DNA是很难直接透过细胞膜进入受体细胞的。即使进入受体细胞之中,也会受到细胞内限制性内切酶的作用而分解。目的基因结合到经过改造的细菌中的质粒(细菌细胞中的小环状DNA分子)或温和噬菌体(病毒)上后形成的组合体称为重组体DNA。在这一技术中,限制性内切酶是一种常用的工具酶,它能“切开”质粒的环形DNA,也能切取目的基因,然后把目的基因DNA片段与质粒DNA分子的两端,在连接酶的作用互补连接形成重组体DNA。

第三步:通过运载体把目的基因带入某生物体内,并使它得到表达。目的基因的表达是指目的基因进入受体细胞后能准确地转录和翻译。目的基因能否表达是基因工程是否成功的关键。

目前,人类已经利用外源基因,如人的生长激素基因、人胸腺激素基因、人干扰素基因、牛生长激素基因等,导入细菌中,生产出相应的产品,在临床上得到了广泛的应用,取得了可观的经济效益和社会效益。

2.转基因技术

1982年,美国科学家采用基因工程把从大鼠细胞分离出来的大鼠生长素基因通过处理,用显微注射法注射入小鼠受精卵内,妊娠结果分娩出21只小鼠,其中7只带有大鼠生长激素基因,6只小鼠的生长速度非常快,超出同窝其他小鼠的1.8倍,成为“巨型小鼠”。“巨型小鼠”没有什么经济价值,但是,这证明了外源基因可以直接导入高等动植物的细胞或受精卵中去,并能在这些细胞中得到表达,这种技术称为转基因技术。

导入外源基因的动、植物称为转基因动、植物。转基因植物已经在培养抗虫植物、抗病毒作物、抗除草剂作物、抗衰老作物等方面取得重要成果。如利用苏云菌杆菌毒蛋白基因转入烟草、番茄等植物体内,已经产生很好的抗虫效果。在转基因动物研究方面,转基因牛、转基因绵羊和山羊、转基因猪及转基因禽类和转基因鱼等方面也取得了许多重大的成果。

例题1在细胞工程——原生质体融合育种技术中,其技术的重要一环,就是要将营养细胞的细胞壁除去,通常采用的方法是酶解破壁法。

(1)你认为普通的植物细胞应选用哪两种酶将细胞壁去掉?

(2)如果将去除细胞壁的植物细胞放在等渗溶液中,细胞呈现什么形状?理由是什么?

解析植物细胞的细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用,完成植物细胞的细胞融合,首先必须除去细胞壁。细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,所以选用的酶应是纤维素酶和果胶酶。去除细胞壁的植物细胞称为原生质体。由于酶具有专一性,所以用酶法去除植物细胞的细胞壁一般不会破坏原生质体的细胞,使植物细胞仍然保持活力。去除掉细胞壁的植物细胞已经没有细胞壁的保护,在其等渗溶液中,细胞的形状由于其表面张力的作用而成圆球。如果将其放入清水中,就会吸水膨胀,甚至破裂。

答案(1)应选用纤维素酶和果胶酶(2)呈圆球形失去了细胞壁保护的细胞,在等渗溶液中由于其细胞表面张力的作用形成的

例题2单克隆抗体是指()

A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体B.单个B淋巴细胞增殖产生的抗体

C.单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体D.单个抗体通过克隆化,产生大量抗体

解析详见“重点知识联系与剖析”中的相关知识。

答案C

例题3能克服远缘杂交的不亲和性技术是()

A.组织培养B.细胞融合C.动物胚胎移植D.单倍体育种

解析植物组织培养的优势能够提高自然繁殖率比较低的名贵花卉、濒危物种等的无性繁殖率。动物胚胎移植能够提高动物的繁殖率。单倍体育种可以加快育种的进程。细胞融合能够克服远缘杂交的不亲和性。

答案B

例题4下列哪项技术与“试管婴儿”无关()

A.体外受精B.动物胚胎移植C.细胞培养D.细胞拆合技术

解析详见“重点知识联系与剖析”中的相关知识。

答案D

例题5[2001年全国高考理科综合(江苏、浙江)卷]在啤酒生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色泡沫,溶解氧渐渐耗尽。随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。

根据上述过程回答以下问题:

(1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是__________。

(2)初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是______________。

(3)经测定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他发酵产物,其余1.5%则是用于_______________。

(4)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。

(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖,其分子量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(分子量为46.0)和其他发酵产物。设有500t麦芽汁,其中麦芽糖的质量分数为8.0%,发酵后最多能生产酒精浓度为3.2%(质量分数)的啤酒多少吨?

解析这是一道以发酵为主线,联系代谢的类型及基本的化学计算的综合性测试题,对考生的能力要求较高,要求考生能运用所学的知识,解决生产实际中的问题。酵母菌是一种真菌,在生态系统中属于分解者。代谢类型同化作用方式为异养型,异化作用方式在有氧条件下可进行有氧呼吸,在无氧条件下可进行无氧呼吸。在有氧条件下酵母菌通过有氧呼吸获得的能量多,能够进行繁殖,繁殖的主要方式是出芽生殖。在无氧条件下酵母菌通过无氧呼吸获得的能量少,不能够进行繁殖,只能维持基本的生命活动。酵母菌在有氧条件下通过无氧呼吸只需分解少量的葡萄糖即能获得足够的能量用于生长、发育和繁殖。但在无氧条件下,通过无氧呼吸获得的能量很少,只有通过分解大量的葡萄糖指才能获得生命活动所需的最低能量需求。第(4)小题酵母菌以麦芽糖为基质进行发酵的化学反应方程式为:

第一步将麦芽糖分解为葡萄糖:C12H22H11+H2O2C6H12O6;

第二步将葡萄糖分解为乳酸:C6H12O62C2H5OH+2CO2。

第(5)小题的计算是在生产实际中的一种知识的应用。由于题目中提供的数量都是质量分数,所以计算时均以质量为标准进行计算。计算的思路是:先计算500t麦芽汁中含有的麦芽精的实际质量为:500t×8.0%=40t;其中用于发酵的麦芽糖的质量为:40t×98.5%=39.4t;按1个麦芽糖分子经酵母菌的发酵产生4分子酒精计算,39.4t麦芽糖经酵母完全发酵最多可产生的酒精质量为:设产生的酒精为对xt

1C12H22H11→4C2H5OH

3424×46

39.4tx

x=39.4t×4×46/342=21.197661t

由于啤酒的酒精浓度为3.2%,所以可生产啤酒的量为:21.197661t÷3.2%≈662.43t。

计算的总算式为:500t×8.0%×98.5%××≈662.43t

答案(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼呼(2)出芽生殖

(3)酵母菌自身的生长和繁殖

(4)C12H22O11+H2O2C6H12O6;C6H12O62C2H5OH+2CO2

(5)C2H5OH的分子量为46.0

500t×8.0%×98.5%××≈662t

例题6在现代发酵工程中,利用下列哪一项技术,有目的地改造原有的菌种并且提高其产量()

A.细胞融合B.诱变育种C.克隆D.DNA重组技术

解析详见“重点知识联系与剖析”中的相关知识。

答案D

例题7将猪的胰岛素转变成人的胰岛素所使用的技术是()

A.细胞融合技术B.酶工程技术

C.基因转移技术D.组织细胞培养技术

解析细胞融合技术是指两个细胞(可以是同种细胞,也可以是异种细胞)在融合因子的作用下,融合成一个细胞,这一技术在育种过程中有着重要的意义,它可以克服远缘杂交的不育性,从而可以培育出新的品种。基因转移技术是指将一个目的基因(所需要的基因)通过一定的途径转移到另一个细胞,赋予重建细胞以某种新的功能。组织细胞培养技术是指通过细胞分裂来繁殖大量细胞的技术,从繁殖的大量细胞中可以提取某物质,从而转化成生产力,如人生长素的制造、试管苗的大量生产等。酶工程技术是利用酶的催化作用在适宜的条件将一种物质转变成另一种物质,从而达到为人类生物某种产品的目的。

答案B

例题8现在生产的许多饮料和糖果中的甜味剂不是蔗糖而是高果糖浆,高果糖浆是淀粉通过一系列酶的催化作用转化而来的,下列哪一种酶在这一过程中是不需要的()

A.-淀粉酶B.糖化酶C.葡萄糖异构酶D.纤维素酶

解析详见“重点知识联系与剖析”中的相关知识。

答案D

例题9已获得了某种蛋白质的mRNA,通过利用这个mRNA分子获得目的基因,在下列获得目的基因的方法中,哪一种最可取()

A.超速离心法B.分子杂交法C.逆转录酶法D.合成法

解析详见“重点知识联系与剖析”中的相关知识。

答案C

例题10基因工程的正确操作步骤是()

①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因

A.③④②①B.②④①③C.④①②③D.③④①②

解析详见“重点知识联系与剖析”中的相关知识。

答条C

本周强化练习:

一、选择题

1.把胡萝卜的单个韧皮部的细胞放入配制的培养基上培养,获得了许多完整的植株。这种繁殖方式和细胞工程技术分别属于()

A.抱子生殖和细胞拆合技术B.无性生殖和组织培养

C.配子生殖和细胞融合技术D.卵式生殖和细胞培养

2.将重组DNA导入细菌生产激素或蛋白质的过程一般称为()

A基因工程B.细菌工程C.酶工程D.微生物工程

3.切取动物控制合成生长激素的基因,注入鲇鱼受精卵中,与其DNA整合后产生生长激素,从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3~4倍。此项研究遵循的原理和这项技术分别是()

A.DNA→RNA→蛋白质和转基因技术B.RNA→DNA→蛋白质和DNA重组技术

C.DNA→蛋白质→RNA和转基因技术D.RNA→蛋白质→RNA和细胞核移植技术

4.将甲绵羊体细胞的细胞核移入乙绵羊的去核卵细胞中,再将此卵细胞植入丙绵羊的子宫内发育,出生的小绵羊即“克隆绵羊”,此“克隆绵羊”()

A.基因型与甲相同,性别一定与甲不同

B.基因型与乙相同,性别一定与乙相同

C.基因型与丙相同,性别一定与丙不同

D.基因型与甲相同,性别一定与甲相同

5.在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细胞后,需要诱导产生出细胞壁,参与这一过程的细胞器是()

A叶绿体、高尔基体B.线粒体、高尔基体

C.叶绿体、线粒体D.线粒体、内质网

6.将人的胰岛素基因,通过基因工程的方法转入大肠杆菌细胞内,结果在大肠杆菌细胞内表达而产生胰岛素,说明:不同种生物共用一套()

A.遗传信息B.遗传密码C.DNAD.RNA

7.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是()

①体细胞全能性②离体植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体

A.①、②⑧⑥⑦③⑨、④B.①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤

C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④

8.能提高良种家畜繁殖能力的生物工程技术是()

A组织培养B.细胞融合C.胚胎移植D.细胞核移植

9.用于组织培养中的植物器官或组织,称为()

A.组织切片B.原生质体C.外植体D.愈伤组织

10.下列有关动物胚胎移植的叙述中,不正确的一项是()

A.从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植

B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态

C.超数排卵技术要使用一定的激素

D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管内进行

11.英国科学家应用哪一种关键的细胞工程技术,培育出著名的“克隆绵羊”——多利()

A.细胞和组织培养B.细胞融合C.动物胚胎移植D.细胞核移植

12.在运用下列各种细胞工程技术培育生物新产品,操作过程中不可能形成愈伤组织的技术是()

A.细胞和组织培养B.植物细胞融合

C.动物胚胎移植D.细胞核移植

13.在以下4种细胞工程技术中,培育出的新个体中,体内遗传物质均来自一个亲本的是()

A.细胞和组织培养B.细胞融合

C.动物胚胎移植D.细胞核移植

14.当前生物化学的研究方法和技术在工农业生产上被广泛应用的一项新技术是()

A.酶工程B.遗传工程C.发酵工程D.细胞工程

15.英国克隆羊“多利”的产生、“抗虫棉”的培育、“番茄马铃薯”的创造、单克隆抗体的制备、抗生素的生产依次是下列哪项生物技术取得的成果()

①基因工程②细胞工程③发酵工程④酶工程

A.①②②③④B.②①③②②③C.①②④③③D.①②①③②

16.(1998年上海高考试题)表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是()

A.试管动物培养B.胚胎移植C.胚胎分割移植D.受精卵移植

17.(1999年广东高考试题)下列哪一项属于克隆()

A.将鸡的某个DNA分子片段整合到小鼠的DNA分子中

B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内

C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞

D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系

二、非选择题

1.生物学家做了下列实验(如图14-3):①用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质;②用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的抗原;③把人和鼠的细胞融合为一,此细胞一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,然后把此细胞在37℃下培养40分钟,再检查,两种颜色的荧光均匀分布在整个细胞表面。根据上述实验现象回答下列问题:

图14-3

(1)细胞融合时常用的病毒促融剂是_____________。

(2)上述细胞表面的两类荧光染料最终呈均匀分布状态,这是由于细胞具有_____的结果。

(3)这个实验证明构成细胞膜的_______分子和________分子大都是可以_________的,不是静止固定的。

(4)人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的____________。

2.用一根玻璃针将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生活,无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出,无核部分能短期生存但不能繁殖后代,单独的细胞核则无法生存。如果在去核后3天,再植回一个细胞核,这个变形虫生活正常,如图14-4所示。根据上述结果回答下列问题:

图14-4

(1)正常细胞中核与质的关系是_________________________________。

(2)去核后的变形虫仍能生活一段时间,其原因是__________________。

(3)单独的细胞核不能生存的原因是_______________________________。

3.1978年,美国科学家利用生物工程技术,将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中,然后通过大肠杆菌的繁殖,生产出了人类胰岛素。请回答:

(1)上述人类胰岛素的合成是在_________处进行的,其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由___________基因转录而成的。

(2)合成的该胰岛素含有51个氨基酸,由2条多肽链组成,那么决定它合成的基因中至少应含有碱基________个,若核苷酸的平均分子量为300,则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为________;若氨基酸的平均分子量为90,该胰岛素的分子量约为_________。

(3)不同种生物之间的基因移植成功,说明了生物共用的是同一套____________。

(4)从进化的角度分析,它能说明____________________。

4.我国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因嫁接到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析:烟草有了抗病毒的能力,这表明,烟草体内产生了_______。这说明人和烟草共用一套_______,蛋白质合成的方法_______,也说明了DNA是_______。

5.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法将基因a转移到马铃薯植物中,经检测,Amy在成熟块茎细胞的细胞间隙中发现。若将图14-5比作块茎细胞,请据图回答(题内如有括号,请在其中写出结构的标号,根线上写有关内容):

图14-5

(1)a已整合到图中[]________结构中。

(2)在细胞核是以a为模板合成Amy的_________。

(3)Amy合成后,经[]______加工分泌到细胞外,定位在细胞间隙中。

(4)以本图比作块茎细胞的缺陷是该图中多画了[]_____________。

(5)如将该细胞置于30%蔗糖溶液中,细胞内的水势将比细胞外的水势____________。

6.图14-6是用萝卜根组织培养的某些过程示意图,请据图回答:

(1)请把组织培养的过程按正常顺序排列(以字母表示)_____________。

(2)图D上的细胞团是___________,它的特点是____________。

(3)图C和图D的培养基______________。

(4)图C的培养物的变化是____________。

(5)从原理上讲,植物细胞有形成再生植株的可能性,这是________的表现。

图14-6图14-7

7.图14-7可示为细胞融合技术的一些过程,请据图回答:

(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中,必须用_________处理。

(2)若A、B细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉________。这种酶可能是_________酶,由此生成的A和B细胞称为____________。

(3)若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为淋巴细胞,那么D细胞称为________细胞,由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为________过程。这种细胞既能无限繁殖,又能产生___________。

(4)若A为人细胞,B为鼠细胞,并分别用荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在C细胞时,细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。到D细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,其原因是_____________________________。

8.(1999年上海高考试题)世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图14-8所示。请仔细看图后回答下列问题:

(1)写出图中a、b所指的细胞工程名称:a.__________;b.____________。

(2)实施细胞工程a时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是___________。

(3)“多利”面部的毛色是________,请根据遗传学原理说明判断根据:_________。

(4)继植物组织培养成功之后,克隆绵羊培育成功,证明动物细胞也具有_________。

(5)请举一例,说明克隆绵羊培育成功的实际意义:__________________。

9.(2000年广东高考试题)目前有关国家正在联合实施一项“人类基因组计划”。这项计划的目标是绘制4张图,每张图均涉及人类一个染色体组的常染色体和性染色体,具体情况如下:两张图上的染色体上都标明人类全部的大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离,另一张图用核苷酸数目表示基因间的距离);一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序;还有一张图是基因转录图。参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国的科学家,他们在2000年5月完成计划的90%,2003年将该计划全部完成。

参加这项计划的英国科学家不久前宣布,已在人类第22号染色体上定位679个基因,其中55%是新发现的,这些基因主要与人类的先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤等有关。此外还发现第22号染色体上约有160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序。参加这项计划的中国科学家宣布,在完成基因组计划之后,将重点转向研究中国人的基因,特别是与疾病相关的基因;同时还将应用人类基因组大规模测定碱基顺序的技术,测定出猪、牛等哺乳动物基因组的全部碱基顺序。

试根据以上材料回答下列问题:

(1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序。试指出是哪24条件染色体?为什么不是测定23条染色体?

(2)在上述24条染色体中,估计基因的碱基对数目不超过全部碱基对的10%。试问平均每个基因最多含多少个碱基对?

(3)你认为完成“人类基因组计划”有哪些意义?

参考答案

能力训练

一、选择题

1.B2.A3.A4.D5.B6.B7.A8.C9.C10.A11.D12.C13.A14.A15.B16.C17.D

二、非选择题

1.(1)仙台病毒(2)一定的流动性(3)磷脂分子蛋白质分子运动(4)蛋白质

2.(1)相互依赖,生物体(变形虫)生长发育过程是细胞质和细胞核共同作用的结果(2)细胞质中原有的mRNA和酶系仍存在,在但过了一定的时间被代谢分解后,无核的细胞也就死亡了。(3)无酶系统

3.(1)大肠杆菌核糖体人类胰岛素(2)306459003708(3)遗传密码(4)地球上的一切生物都是由共同的祖行进化而来的

4.有抗病毒能力的干扰素遗传密码基本相同遗传物质

5.(1)[8]染色体(DNA)(2)mRNA(3)[5]高尔基体(4)[4]叶绿体(5)高

6.(1)BDCA(2)愈伤组织未分化且较均一(3)不同(4)细胞分化导致器官形成(5)细胞全能性

7.(1)促融剂(如仙台病毒)(2)细胞壁原生质体裸细胞(3)杂交瘤细胞克隆单一抗体(4)细胞膜中的磷脂分子和蛋白质分子是可以作相对运动的(细胞膜具有流协性)

8.(1)细胞核移植胚胎移植(2)卵细胞体积大、易操作、通过发育可直接表现出状性来(3)白色“多利”的全部细胞核基因来自白母绵羊(4)全能性(5)保存濒危物种,繁殖优良品种,医学上克隆器官……(以上答案中答出任何一项都给分)

9.(1)是22条常染色体和X、Y两条性染色体,因为X、Y染色体之间具有不相同的基因和碱基顺序,所以一共测定24条染色体(2)3000(3)有利于疾病的诊断和治疗;有利于研究生物进化;有利于培育优良的高等动物品种;有利于研究基因表达的调控机制

高考生物二轮复习生物技术实践-酶的应用和生物技术的应用名师讲义


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。怎么才能让教案写的更加全面呢?小编收集并整理了“高考生物二轮复习生物技术实践-酶的应用和生物技术的应用名师讲义”,相信您能找到对自己有用的内容。

酶的应用和生物技术在其他方面的应用
1.用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。()
 √ 分析:DNA复制沿着模板进行,不必知道基因的全部序列。
2.关于高中生物学实验的基本原理,提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异。()
 √ 分析:DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低,使DNA析出;DNA不溶于酒精,而细胞中某些蛋白质溶于酒精,从而得到含杂质较少的DNA。
3.探讨加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果时,在相同pH时,加酶洗衣粉效果好于普通洗衣粉。()
 × 分析:酶的活性受温度、pH等其他因素的影响,所以只有pH相同时加酶洗衣粉的洗涤效果不一定好于普通洗衣粉。
4.在植物组织培养中,为了诱导菊花试管苗生根,培养基中一般不加入IAA。()
 × 分析:在植物组织培养中,为了诱导菊花试管苗生根,培养基中一般加入生长素和细胞分裂素。
5.在酶的制备和应用中,透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离和纯化。()
 × 分析:多数酶的本质是蛋白质,所以透析和电泳法可用于酶的分离和纯化,但酸解会破坏酶的结构。
6.在植物组织培养中,二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。()
 × 分析:二倍体植株的花粉细胞中只含有一个染色体组,培养得到的个体为单倍体,高度不育,其幼苗需用秋水仙素或低温处理后才能稳定遗传。
7.在植物组织培养中,以花粉作为外植体可得到单倍体植株。()
 √ 分析:以单个花粉粒作为外植体进行离体培养,由于花粉已是单倍体细胞,诱发它经愈伤组织或胚状体发育而成的植株都是单倍体。
8.利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物。()
 × 分析:利用固定化酵母细胞进行发酵时,糖类的作用除作为反应底物外,还为酵母菌的生长繁殖提供物质和能量。


酶的应用及固定化技术在食品加工中的应用
 (2014哈尔滨模拟)下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答:
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
(1)在________状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________________________状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时________。固定化细胞技术一般采用________法,而固定化酶常用________法和________法。
(2)影响实验成败的关键步骤是________。海藻酸钠溶化过程的注意事项是________。如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目____________。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明____________。
(3)该实验中CaCl2溶液的作用是_____________________________________
_______________________________________________________________。

 (1)在缺水的状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时体积会增大,以免涨破容器或溢出。固定化细胞技术一般采用包埋法,固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
(2)影响实验成败的关键是配制海藻酸钠溶液,这是因为如果海藻酸钠浓度过高,很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。
(3)CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。
 (1)缺水 正常的生活 体积会增大 包埋 化学结合 物理吸附
(2)配制海藻酸钠溶液 小火加热(或间断加热或小火间断加热)不断搅拌 较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败
(3)使胶体聚沉(或形成稳定的结构)
(1)固定化酶和固定化细胞技术常用的方法有哪些?
(2)加热海藻酸钠溶解的过程中,加热方法有何要求?
 (1)提示:包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(2)提示:使用小火加热或间断加热(小火间断加热),防止加热过快使海藻酸钠焦糊,难以制成合适的凝胶珠。

固定化酶和固定化细胞
(1)通常情况下,酶都是在水溶液中与底物进行反应,因此酶在反应系统中是与底物、产物混合在一起的,反应结束后,即使酶仍具有较高活力,也很难回收,同时给产品进一步纯化带来了困难。而固定化酶则克服了这种不足,且酶可反复利用。
(2)固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢,可以像游离的细胞一样用于发酵生产。

植物组织培养技术在生产中的应用
 (2014江苏单科)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题:
(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________________________________________________________________________。
(2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如上图所示。细胞干重在12d后下降的原因有__________________________;培养液中蔗糖的作用是____________、____________。
(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是______________、____________。
(4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有____________(填序号)。
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋
②必须在光照条件下培养
③培养过程中需通空气
④固定化后植物细胞生长会变慢
 (1)外植体是植物体离体的组织、器官或细胞,诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化。(2)在培养过程中,蔗糖为细胞提供能源。随着蔗糖的消耗,营养供应减少,同时,细胞代谢产物、废物增加,使pH降低(偏酸),不利于细胞生长。培养基中的蔗糖还具有调节渗透压的作用。(3)秋水仙素或低温处理都可诱导细胞染色体数目加倍。纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,可以使细胞之间易于分离(解离)。(4)获得植物次生代谢产物应选用生长旺盛的愈伤组织;愈伤组织细胞进行有氧呼吸,故需要通气;愈伤组织没有叶绿体,产生次生代谢产物的过程不需要光照,固定化细胞所用包埋材料会影响营养物质和氧气的扩散。使固定化后的植物细胞生长速度变慢。
 (1)脱分化 (2)蔗糖浓度下降,pH降低 提供能源 调节渗透压 (3)秋水仙素(低温) 果胶 经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期 (4)①③④
(1)植物组织培养的基本过程主要包括________________和________________。
(2)在植物培养过程中起重要调节作用的物质是植物激素,主要包括________________和________________。
(3)植物激素的用量和使用顺序对植物影响相同吗?
 (1)提示:脱分化 再分化
(2)提示:生长素 细胞分裂素
(3)提示:不同。

影响植物组织培养的因素及成功的关键
(1)影响因素。
①内部因素:材料的选取。
②外部因素:营养成分的种类及配比,植物激素的用量及使用顺序,pH、温度、光照等。
(2)获得成功的关键。
①植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差,对培养条件要求较高。
②培养材料一旦被微生物污染,就会导致实验失败。
③无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材料以及操作者的消毒灭菌。

生物技术在物质提取及分离方面的应用
 下列是与芳香油提取相关的问题,请回答。
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是________________________________________________________。
 (1)因为玫瑰精油的化学性质稳定(耐一定程度高温)、易挥发(水蒸气可以将精油携带出来)、难溶于水(冷却后油水会重新分层),所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。(2)当水和原料量一定时,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度,在一定的时间内随着蒸馏时间的延长提取量不断增加,一定时间后不再增加。如果蒸馏温度过高,提取量也会减少。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,部分精油会随水蒸气挥发,则精油提取量会下降。(4)玫瑰精油具有挥发性,瓶装精油若密封不严,需要低温保存,以减少挥发。(5)分析图示可知,在该植物花的蓓蕾期与开放期之间(即a天)精油含量最高。(6)由于薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似,易挥发、难溶于水、化学性质稳定,故可以用水蒸气蒸馏法提取。
 (1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物
(2)蒸馏温度 在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量不再增加
(3)下降 部分精油会随水蒸气挥发而流失
(4)较低 减少挥发(或防止挥发)
(5)a (6)能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有________________、________________和________________。
(2)提取玫瑰精油的实验流程是:鲜玫瑰花和水→水蒸气蒸馏→________________――→加NaCl分离油层――→无水Na2SO4____________→玫瑰精油。
(3)植物芳香油提取的常用方法是什么,它的原理是什么?
 (1)提示:蒸馏 压榨 萃取
(2)提示:油水混合物 除水、过滤
(3)提示:水蒸气蒸馏法,即利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。

水蒸气蒸馏三种常用的方法比较
基本原理相同,但原料位置不同。
(1)水中蒸溜:原料放于蒸馏容器的水中,水完全浸没原料。
(2)水上蒸馏:容器中水的上方有筛板,原料置于筛板上,水量以沸腾时不浸湿原料为宜。
(3)水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸气,上方有筛板,上面放原料。
1.(2014江苏南通二调)为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如下图。请回答:
(1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有____________________________。
(2)本实验结果表明,随氯化钙浓度的增大,凝胶珠机械强度增大,完整率__________。
(3)结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为__________。当氯化钙浓度过高时,发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是______________________________________________________________________。
(4)用海藻酸钠作为载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用__________________的方法,以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应__________后,再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低,会导致____________________,固定效果大大降低。
 (2)由曲线知,随着氯化钙浓度的增大,凝胶珠的完整率增加。(3)氯化钙浓度为2.0mol/L时,发酵产生的酒精度最高;当氯化钙浓度过高时会使凝胶珠机械强度过大,影响凝胶珠的通透性从而影响糖进入颗粒内部。(4)为防止发生焦糊,溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法;为保护活化的酵母细胞的活性,溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却到室温后再与酵母细胞混合。
 (1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等
(2)增加
(3)2.0mol/L 凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部
(4)小火或间断加热 冷却至室温 酵母细胞从颗粒中漏出
2.下图是水稻的花药通过无菌操作,培养产生花粉植株的两种途径的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中的A是________,c过程是指________,B指________。
(2)这两种途径之间没有绝对的界限,主要取决于_______________________________________________________________________________。
(3)配制培养基时加琼脂的目的是________________________________________________________________________。
(4)组织培养要求无菌操作的原因是________________________________________________________________________。
 (1)胚状体 诱导 生根
(2)培养基中激素的种类及其浓度配比
(3)使培养基呈固体状态,有利于外植体的生长
(4)如不无菌操作,微生物会在培养基上快速繁殖,与离体培养的植物组织竞争
3.(2014苏州模拟)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,负责血液中O2或CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。
(1)将实验流程补充完整。凝胶色谱法的基本原理是根据________________________________分离蛋白质的有效方法。
(2)洗涤红细胞的目的是去除________,洗涤干净的标志是________。
(3)分离血红蛋白时,由上到下第________层是血红蛋白水溶液。
(4)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图,正确的加样顺序是________________________________________________________________________。
(5)如果红色区带________,说明色谱柱制作成功。
 (1)样品处理及粗分离包括:红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析,凝胶色谱操作包括:凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。
(2)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,洗涤干净的标志是上清液中没有黄色。
(3)分离血红蛋白时,可明显看到试管中的溶液分为4层:第1层为无色透明的甲苯层;第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层;第3层是红色透明液体,是血红蛋白的水溶液;第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
(4)加样顺序是:调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面。
(5)如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作成功。
 (1)血红蛋白的释放 凝胶色谱柱的装填 相对分子质量的大小
(2)杂蛋白(或血浆蛋白) 离心后的上清液中没有黄色
(3)三 (4)④①②③
(5)均匀一致地移动
4.(2013山东高考)胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得,流程如下:
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用________________________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需要先灼烧接种环,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌R提供________和________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和________________,以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用________________方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为________________________________________________________________________。
 (1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法) 灭菌(或防止杂菌污染)
(2)碳源 氮源
(3)时间 水浴 滤去不溶物
(4)(实验)

生物技术实践


一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,有效的提高课堂的教学效率。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?下面是小编为大家整理的“生物技术实践”,相信您能找到对自己有用的内容。

生物技术实践

本专题主要是一些生物技术操作与技术实践,与社会现象、生产实际联系密切,在历年高考都有所体现,特别是在实行新课标省份本部分一定出题。在复习是需要注意:
(1)指导学生抓住最主干、最核心的知识来复习,不要刻意追求知识的全面;
(2)正确处理新课程标准、考试大纲和教材的关系。原则是从新课程标准中寻方向,据考试大纲中划定范围,以教材为基本素材,形成同心圆,找到结合点。

纵观近几年的高考,本专题主要考点集中在微生物的培养和利用、植物的组织培养、DNA的粗提取和PCR技术操作,诸如血红蛋白的的提取与分离、酶技术以及植物有效成分的提取等知识点是新课标所增加的知识点,在今后的高考试题中必然会有体现,复习时也应加以重视。本专题重点知识归纳如下:
一.微生物的实验室培养
1.微生物的营养
营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动,保证发育、生殖所需的外源物质。
人及动物的营养物质:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
植物的营养物质:矿质元素、水、二氧化碳等三类。
微生物的营养物质:水、无机盐、碳源、氮源及生长因子等五类。
2.培养基
(1)培养基可分为液体培养基和固体培养基(按照物理性质)。在液体培养基中加入凝固剂琼脂后,制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。
(2)各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种营养物质。满足微生物生长还需要适宜的pH、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、特殊营养物质等。
碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、蛋白质、脂肪等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白质、氨基酸等。只有固氮微生物才能利用N2。
(3)培养基配制的原则
目的要明确、PH值要适宜、营养要协调和要经济节约
3.无菌技术
(1)获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,要注意以下几个方面:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
(2)消毒与灭菌的区别
消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、红外线消毒。
灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
4.制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
(2)倒平板操作的步骤:
①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰。
③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板冷却凝固,大约需5~10min。然后,将平板倒过来放置,使培养皿盖在下、皿底在上。
5.纯化大肠杆菌
(1)微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
(2)平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。
(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(5)平板划线法操作步骤:
①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。
②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。
④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养皿。
⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
(6)涂布平板操作的步骤:
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
②取少量菌液,滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s。
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
6.菌种的保存
(1)对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点:这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
(2)对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。
7.实验安排及注意事项
(一)从菌种保藏中心购买菌种后,教师首先需要用平板划线法纯化培养所得菌种,并根据学生小组的数目,准备好数个平板。
(二)第1课时完成基础知识的教学,学习各种操作方法,并制备培养基。高压蒸汽灭菌所需要的时间较长,因此需要利用课下时间完成。课下完成后,再于第2课时完成大肠杆菌的纯化培养。此后安排学生连续观察记录3~4d。
(三)配制培养基时,教师需要提示学生按照每个培养基消耗15~20mL的量来估算总用量。全班同学的培养基可以集中起来,分批灭菌。
(四)灭菌后,培养基冷却到55℃后应及时进行倒平板操作。如果不能及时操作,需要将培养基放到55℃左右的电热箱中保温,以防止琼脂凝固。
(五)如果打算做本专题的第2或第3课题,建议此课题不仅要练习平板划线操作,还要练习稀释涂布平板法操作。为此,教师需要提前1天用液体培养基培养大肠杆菌,培养一夜后,于第2天将培养液分发到各小组。
(六)实验后,所有用过的培养基、培养液等都需要统一进行高压蒸汽灭菌后再丢弃,否则将会造成环境污染。
二.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.筛选菌株
(1)实验室中微生物的筛选应用的原理
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
(2)选择性培养基
在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称作选择培养基。
(3)配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如,培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物;培养基中不加入氮元素,可以选择培养能固氮的微生物;加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球等。
2.统计菌落数目
(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理
当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确,一般设置3~5个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,因此,统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
3.设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。
4.实验设计
实验设计包括实验方案,所需仪器、材料、用具和药品,具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
(1)土壤取样
从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土,在距地表约3~8cm的土壤层取样。
(2)制备培养基
准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基。牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,用来判断选择培养基是否起到了选择作用。
(3)微生物的培养与观察
将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度,按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管。注明培养基种类、培养日期以及平板培养样品的稀释度。将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌产生。比较牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等,并做好记录。
(4)细菌的计数
当菌落数目稳定时,进行计数,防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。求出平均值,根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
5.实验案例
土壤中某样品细菌的分离与计数。实验的具体操作步骤如下。
⑴土壤取样
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中。
⑵制备培养基
准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基将菌液稀释相同的倍数,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因此,牛肉膏蛋白胨培养基可以作为对照,用来判断选择培养基是否起到了选择作用。由于初次实验,对于稀释的范围没有把握,因此选择了一个较为宽泛的范围:稀释倍数为103~107。每个稀释度下需要3个选择培养基,1个牛肉膏蛋白胨培养基,因此共需要15个选择培养基,5个牛肉膏蛋白胨培养基。此外,还需要准备8个灭菌的试管和1个灭菌的移液管。
⑶微生物的培养与观察
参考课本中图2-7的实验流程示意图,将10g土样加入盛有90mL无菌生理盐水的锥形瓶中(锥形瓶体积为250mL),充分摇匀,吸取上清液1mL,转移至盛有9mL的生理盐水的无菌大试管中,依次等比稀释至107稀释度,并按照由107~103稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布操作。按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管。
将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌落产生。比较牛肉膏培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等,并做好记录。
挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含酚红培养基的斜面中,观察能否产生如课本中图2-10的颜色反应。
⑷细菌的计数
当菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的平板进行计数。在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
三.分解纤维素的微生物的分离
⒈纤维素与纤维素酶
(1)棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,木材、作物秸秆等也富含纤维素。
(2)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖,为微生物的生长提供营养。
⒉纤维素分解菌的筛选
(1)筛选方法
刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
(2)刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
⒊分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养(此步是否需要,应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
(1)土壤采集
选择富含纤维素的环境。
(2)刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤
倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
(3)刚果红染色法种类
一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红。
⒋分离分解纤维素的微生物的实验案例
土壤中纤维素分解菌的分离实验的具体操作步骤如下。
⑴土样采集
土样采集的方法与本专题课题2类似。土样的采集要选择富含纤维素的环境,这是因为在纤维素含量丰富的环境,通常会聚集较多的分解纤维素的微生物。如果找不到合适的环境,可以将滤纸埋在土壤中,过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长。
⑵选择培养
选择培养需要的仪器有:250mL锥形瓶、无菌称量瓶、药匙、1mL和10mL的移液管、天平、摇床、温度计等。
培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在250mL锥形瓶中装入30mL培养基,用8层纱布做成瓶塞,将瓶口塞紧,再在瓶塞外包裹两层包装纸(或报纸),用线绳扎紧,在121℃下高压蒸汽灭菌20min。
选择培养的操作:称取土样20g,在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上,在30℃下振荡培养1~2d,至培养基变混浊。此时可以吸取0.1mL培养液进行梯度稀释和涂布平板,也可以按课本中所述,重复选择培养的步骤一次,然后再进行梯度稀释和涂布平板。
⑶刚果红染色法分离
纤维素分解菌这一步所需要的仪器有:无菌培养皿、涂布器、1mL移液管,装有9mL无菌水的20mL大试管,温箱等。
培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在500mL三角瓶中装入200mL培养基,在121℃下高压蒸汽灭菌20min。
倒平板操作:将灭菌后的固体培养基熔化,按无菌操作的要求,在无菌的培养皿中倒入15~20mL培养基,凝固后待用。
制备菌悬液:按照本专题课题1的稀释操作方法,将选择培养后的培养基进行等比稀释,稀释最大倍数至106。
涂布平板:将稀释度为104~106的菌悬液各取0.1mL,滴加在平板培养基上,用涂布器将菌液涂布均匀,在30℃倒置培养,至菌落长出。每个稀释度下需涂布3个平板,并注意设置对照。刚果红染色的具体操作步骤参照课本[资料三]。
四.果酒和果醋的制作
(一).实验原理
1.酵母菌的细胞呼吸
酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,反应式:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
2.酵母菌发酵的最佳环境
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
3.醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃
(二).实验步骤
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。
2.取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的子粒。
3.用清水冲洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反复多次冲洗。
4.用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后,用洁净的纱布过滤至发酵瓶中,盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置,可以用500mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好选用塑料瓶),每天要拧松瓶盖2~4次,进行排气。
7.10d以后,可以开始进行取样检验工作。例如,可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8.当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至30~35℃的条件下发酵,适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲,可尝试自然接种,但效果不是很好。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口盖上纱布,以减少空气中尘土等的污染。
(三).注意事项
请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?
充气口排气口

出料口

答:充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。
五.腐乳的制作
(一).实验原理
1.参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉。
2.毛霉是一种丝状真菌,常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有发达的白色菌丝。
3.毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
(二)实验步骤
1.将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70%左右,水分过多则腐乳不易成形。
2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内,粽叶可以提供菌种,并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放,周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时,将平盘用保鲜膜包裹,但不要封严,以免湿度太高,不利于毛霉的生长。
3.将平盘放入温度保持在15~18℃的地方。毛霉逐渐生长,大约5d后豆腐表面丛生着直立菌丝。
4.当毛霉生长旺盛,并呈淡黄色时,去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶,使豆腐块的热量和水分能够迅速散失,同时散去霉味。这一过程一般持续36h以上。
5.当豆腐凉透后,将豆腐间连接在一起的菌丝拉断,并整齐排列在容器内,准备腌制。
6.长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边,将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐,并随层加高而增加盐量,在瓶口表面铺盐厚些,以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8d。
〔注〕用盐腌制时,注意盐都用量。盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
7.将黄酒、米酒和糖,按口味不同而配以各种香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12%左右为宜。
〔注〕酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
8.将广口玻璃瓶刷干净后,用高压锅在100℃蒸汽灭菌30min。将腐乳咸坯摆入瓶中,加入卤汤和辅料后,将瓶口用酒精灯加热灭菌,用胶条密封。在常温情况下,一般六个月可以成熟。
(三).注意事项
1.酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐(白坯)上的生长。发酵的温度为15~18℃,此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约5d后使白坯变成毛坯。前期发酵的作用,一是使豆腐表面有一层菌膜包住,形成腐乳的“体”;二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶,有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料(红曲、面曲、酒酿),使蛋白酶作用缓慢,促进其他生化反应,生成腐乳的香气。
2.毛霉是一种低等丝状真菌,有多个细胞核,进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中的重要微生物,它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶,常用于制作腐乳和豆豉。

六.泡菜制作及亚硝酸盐含量的测定操作指导
(一).泡菜制作及亚硝酸盐含量的测定
1.制备的氢氧化铝胶体能吸附泡菜汁液中的杂质,使泡菜汁透明澄清,以便进行后续的显色反应。在实验进行过程中,
2.泡菜腌制及质量检测指标:成功制作泡菜的关键是营造无氧环境。检测指标有乳酸的含量、泡菜的风味品质,在初期发酵的末期和中期发酵阶段,泡菜的乳酸含量为0.4%~0.8%,风味品质最好,因此,常以这个阶段作为泡菜的成熟期。也可以在显微镜下观察乳酸菌形态,比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量。并及时对泡菜中亚硝酸盐含量进行鉴定,一般前1—4天呈上升趋势,然后逐渐下降。
3.亚硝酸盐含量的测定:配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后,目测比色效果如何,是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合,还应在已知浓度范围内,改变浓度梯度,进一步配制标准使用液。
(二).亚硝酸盐与癌症
亚硝胺类亚硝酸盐是最常用的一种食品添加剂,它能抑制肉毒杆菌的生长,同时保持肉色鲜嫩。它主要用于熟肉食品,如火腿、烤肉、香肠、午餐肉、腊肠、咸牛肉罐头、熏鱼、鱼罐头等,有时在腌制鱼、肉时,也使用硝酸盐作为发色剂和防腐剂。在细菌硝酸还原酶作用下,硝酸盐被还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐本身并不致癌,但它与蛋白质代谢后产生的丰富胺类物质结合,形成亚硝胺,后者具有很强的致癌性。硝酸盐可随饮水、进食腌制鱼肉和蔬菜进入人体。硝酸盐除作添加剂使用外,还天然存在于水和某些蔬菜,如菠菜、卷心菜。大白菜中,其含量波动很大,并受栽培方式的影响。过多地使用硝酸胺肥料,尤其在土壤缺钼的地区,都会增加作物和蔬菜中硝酸盐含量。蔬菜中的硝酸盐本身并无害,只是在口腔和胃肠道内被还原成亚硝酸盐,继而与胺类结合成亚硝胺,才产生致癌性。预防亚硝胺致癌应注意以下事项:(1)少吃腌制、熏制肉食及其他亚硝胺或其前体物质丰富的食品尤其是孕妇和儿童,更不宜食用这些食品;(2)腌制的鱼、肉在食用前,应在阳光下曝晒半小时,让阳光中的紫外线把亚硝胺分解掉,或再经过浸泡、冲洗;(3)勤刷牙,保持口腔卫生,减少口腔中因细菌活动可能产生的亚硝胺;(4)维生素c具有阻止亚硝胺合成的作用,同时又是一种抗氧化剂,无毒副作用,可根据情况适量补充。
归纳总结
七.植物组织培养技术
(一)植物组织培养的原理与基本过程
1、原理:细胞全能性。
2、基本过程:外植体愈伤组织胚配装体新植物体
3、MS培养基与微生物培养基的比较
微生物培养基以有机营养为主,而MS培养基则需提供大量无机营养,无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。MS培养基中微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐;蔗糖提供碳源,同时能够维持细胞的渗透压;甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
4、植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是:培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于:花药培养的选材非常重要,需事先摸索时期适宜的花蕾;花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基;花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。
(二).影响植物组织培养的因素
1、培养基配制:要严格的进行灭菌
2、外植体的选取:生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化。
3、消毒4、接种5、培养6、移栽和栽培:
(三).影响花药培养的因素
选取适宜的材料和培养基组成是花粉植株诱导成功的关键。最适宜的花药发育时期会因植物种类和品种的不同而不同,但对大多数植物而言,适宜进行花药培养的时期是单核居中期或单核靠边期。
(四)实验操作指导
1、无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键
①植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,所以对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染,就会导致实验前功尽弃,因此要进行严格的无菌操作。
②无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑药剂的消毒效果;另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。
③对接种操作中污染情况的分析:接种3~4d后,在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,如未戴口罩,接种时说话,或手及器械消毒不严等。真菌污染可能是植物材料灭菌不当。
④妥善处理被污染的培养物:操作后常出现培养物被污染的情况。一旦发现培养材料被污染,特别是真菌性污染,一定不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌,然后再打开培养瓶,进行清洗。
⑤有毒药品的用后处理:外植体灭菌用过的有毒药品要妥善处理(如氯化汞等),以免引起环境污染。
2、设置对照实验和重复组
通过设置重复组和对照组可以选出最佳的实验材料、最好的培养基配方、找出实验失败的原因。如设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶,与接种操作后的锥形瓶一同培养,用以说明培养基制作是否合格,有没有被杂菌污染。
八.DNA的粗提取与鉴定
(一).实验原理
提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
1.DNA的溶解性
DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
此外,DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80oC的高温,而DNA在80oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
3.DNA的鉴定
在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
(二).实验设计
1.实验材料的选取
凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。
2.破碎细胞,获取含DNA的滤液
动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
注意:
①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?
蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。
②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?
洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
③如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?
可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
3.去除滤液中的杂质
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
注意:
①为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?
用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
②方案二与方案三的原理有什么不同?
方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。
4.DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
(三).实验步骤—以洋葱为实验材料
1.称取30克已切碎的洋葱,放入研钵中,加入少量石英砂助研,倒入10mL2mol/L的氯化钠溶液,充分研磨。
洋葱含有挥发性刺激物,有效减少刺激,才能使实验顺利进行。上课前,教师可先将洋葱放入冰箱冷冻一会儿,使其凉透但又不能结冰;或将洋葱切成几大块,放入清水泡一会儿,让其挥发性刺激物溶于水,可以减轻刺激。然后将洋葱切碎备用。研磨的目的主要是使洋葱细胞破裂,使DNA溶于2mol/L的氯化钠溶液,没必要将洋葱研成粥糊状,后者既浪费时间又影响实验效果。研磨时,切忌使用搅拌器(榨汁机)。使用搅拌器虽可以提高研磨效率,但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒,无法通过过滤将洋葱颗粒剔除。只能将酒精直接倒入滤液中,许多洋葱小颗粒因为轻会漂浮起来,DNA藏在其中,无法分辨。学生看不到白色纤维状粘稠物的DNA。
2.研磨后,用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中,得到滤液。
3.向滤液中加入95%的酒精溶液20mL,沿烧杯壁缓缓倒入,不要震动或搅拌。
此时,烧杯中的液体分为上、下两层,下层较浑浊,上层澄清,很快上层溶液中就会有白色纤维状粘稠物析出,用玻璃棒可将其轻轻卷起。这就是记录生命遗传信息的重要物质——DNA。DNA析出的过程中,切忌震动和搅拌(不震动易于分层,我们就能很容易观察到上清液中的丝状物;搅拌会使非常柔软的DNA断裂成小段,不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易卷起,可改用表面打毛的牙签,DNA提取物就缠绕在牙签上了。
4.鉴定:取两支试管,编为1、2号,各加入2mol/L的氯化钠溶液2mL,向1号试管中加入一些白色纤维状物,振荡使其溶解,然后向两支试管中各加入2mL二苯胺试剂,沸水浴加热5分钟。
(四).注意事项
1.以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠防止血液凝固。
2.加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
3.二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。
4.DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:
当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。
5.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。
鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。
九.植物有效成分的提取
1.植物芳香油的来源
天然香料主要来自动物和植物。动物香料主要来自麝香、灵猫、海狸、抹香鲸等,植物香料来源广泛,大约有50多个科的植物中提取。
2、植物芳香油化学组分和用途
植物芳香油是植物有效成份的提取液,其特点是有特殊的植物香味和分子结构。精油中最多的组分是萜类化合物,还有一些酯类成分。所以具有芳香气味。
精油的用途有三种:作为香料,用于化妆品、香水、肥皂等的制作;作为调味品,用于糕点、糖果、饮料等食品生产;作为药物,用于清凉油的生产等。
3.提取植物芳香油的方法
提取植物芳香油的三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。具体采用哪种方法要根据植物的原料特点而定。
植物芳香油具有较强的挥发性,还能随水蒸气蒸发,因此可以利用蒸馏法提取植物芳香油。法国香水业作为一种工业生产,最初就是通过蒸馏法来获得芳香油的。玫瑰油、薄荷油、肉桂油、熏衣草油、檀香油等主要由蒸馏法获得。
压榨法是利用机械压力榨出芳香油。橘子油、柠檬油、甜橙油等都是用压榨法制得的。超市出售的手动榨汁器,其原理与压榨法是类似的;
萃取法的大致过程是,将新鲜的植物材料浸泡在低沸点的有机溶剂中,如乙醚、苯、石油醚等,几小时后,取出残渣,蒸去溶剂,留下蜡质的膏状物。茉莉浸膏、桂花浸膏、白兰花浸膏、玳玳花浸膏等都是用萃取法制成的。
除了上述方法以外,植物芳香油的提取还有吸香法、浸泡法。吸香法利用的是油脂可以吸附油剂的原理。所选用的脂肪要经过特别处理,以防止变质变臭。吸香法采用的脂肪一般都含有猪油和牛油的成分。浸泡法与吸香法类似,但改用液体的油脂而不是吸香法中用到的膏状油脂。浸泡法通常用来提炼树脂、树胶及花瓣中的芳香精油。
4.β-胡萝卜素的应用
1831年,瓦坎罗德尔(Wackenroder)从胡萝卜中分离到了胡萝卜素,但直到20世纪30年代,胡萝卜素的化学结构才得以确定。植物中的胡萝卜素经人体吸收后,可以在体内转变为有生理活性的维生素A。通常,我们把能在体内转变为维生素的物质称为维生素原,胡萝卜素就是维生素A原,其中起主要作用的是β-胡萝卜素。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外,胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基,预防和修复细胞损伤,抑制DNA的氧化,预防癌症的发生。
β-胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂,能提高鸡的产蛋率,还可以提高牛的生殖能力。β-胡萝卜素具有优良的着色性能,着色范围是黄色、橙红,着色能力强,色泽稳定均匀,能与K、Zn、Ca等元素并存而不变色,尤其适合添加在儿童食品中。因此,被广泛作为食品、饮料及饲料的添加剂使用。β-胡萝卜素本身是油溶性的,非常适合油性产品或蛋白质类产品的开发,如人造奶油、胶囊、鱼浆制品、素食产品、速食面、调理包,等等。因此,β-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。研究还表明,将抗氧化维生素涂抹在皮肤上,不仅能防止紫外线的伤害,还能促进对已被伤害皮肤的修复,使皮肤保持弹性,β-胡萝卜素因而也逐渐应用于化妆品等新兴市场。
5.胡萝卜素的理化性质
胡萝卜素为紫红色或暗红色结晶粉末,稍有臭味,不溶于水和甘油,溶于石油醚,在橄榄油和苯中的溶解度为0.1g/100mL,在氯仿中溶解度为4.3g/100mL。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定,在酸中不稳定,在光照和含氧条件下也不稳定。胡萝卜素低浓度时为黄色,高浓度时为橙红色。重金属离子,特别是铁离子,可促使胡萝卜素褪色。除胡萝卜外,绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。
6、胡萝卜素的提取
提取胡萝卜素的主要步骤如下。
(1)选取500g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40℃的烘箱中烘干,时间约需2h,将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。
(2)将样品放入500mL圆底烧瓶中,加入200mL石油醚混匀,用萃取方法提取,萃取30min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
(3)用蒸馏装置,对萃取的样品进行浓缩。
(4)收集接受器中的样品,观察样品的颜色和气味,并通过纸层析进行鉴定。层析时注意选择干净的滤纸,为了防止操作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸,可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5cm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触,以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。
(5)确定提取胡萝卜素的最佳方案的实验设计
采用不同的有机溶剂和时间进行萃取,比较各组的实验结果,确定提取胡萝卜素的最佳方案。
7、几种植物芳香油:
玫瑰油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料,多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料,是纯天然的护肤品,具有极好的抗衰老和止痒作用,能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹,还具有使人放松、愉悦心情的功效。
杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂。
熏衣草精油取自熏衣草花,具有怡神、助睡眠、舒缓压力的作用,此外它还具有降压、止痛、促进细胞再生的功能,可以用于治疗烫伤和蚊虫叮咬、预防和改善脱发。
柠檬精油取自柠檬果皮,具有消除紧张、焦虑、振奋精神的作用,可用于治疗神经衰弱、关节炎,还具有促进血液循环、杀菌止痛、平衡油脂分泌、舒缓肌肤老化、滋养头发的功效。
茶树精油具有新鲜、强烈的药草香味,能改善毛孔阻塞,净化肌肤,抗感染,对治疗青春痘有奇效。它也能消除疲劳、缓解压力。
天竺葵精油能收敛皮肤,平衡、调理、润滑中干性皮肤和敏感性皮肤,改善橘皮样表皮,还有助于恢复精力,平缓心情。
茉莉精油能防止肌肤老化,对中干性皮肤和敏感性皮肤具有良好的保湿和滋润作用,尤其对女性的妊娠纹和内分泌有独特的改善效果。
橙花精油具有清新的水果香味,不但能使人镇静,还能防止中干性肌肤的老化现象发生,给肌肤赋予青春活力,促进皮肤再生。
十.植物有效成分的提取要根据原料特点的不同,采用适宜的提取方法

提取方法方法步骤适用范围
水蒸气蒸馏1.水蒸气蒸馏
2.分离油层
3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法1.石灰水浸泡、漂洗
2.压榨、过滤、静置
3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取1.粉碎、干燥
2.萃取、过滤
3.浓缩适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中

生物技术的伦理问题


一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,有效的提高课堂的教学效率。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?小编经过搜集和处理,为您提供生物技术的伦理问题,相信能对大家有所帮助。

4.2生物技术的伦理问题
一、知识与技能目标
简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的利和弊。
二、过程与方法目标
通过讨论、阅读、查找资料等活动,关注上述问题可能给人类生活带来的影响,形成自身的心理准备和理性的思考。
三、情感与价值观目标
认同对生物技术伦理问题讨论的必要性。
四、教学过程
(一)克隆技术引发的伦理问题
(二)设计试管婴儿技术引发的伦理问题
(三)基因检测引发的伦理问题
1.基因身份证:把个人的基因和基因检测出来,记录在磁卡上,做成个人基因身份证。
2.基因检测的优点:通过基因检测可及早采取措施,适时治疗,挽救患者生命。
3.基因检测引发的问题及解决办法
(1)问题:①目前,人类对基因结构及基因相互作用尚缺乏足够认识,要想通过达到预防疾病的目的是困难的;②基因检测结果本身会给受检者带来巨大的;③个人基因资讯泄露会造成,导致失业、婚姻困难、人际关系疏远等。
(2)解决办法:对于基因歧视现象,可以通过正确的、教育和立法得以解决。
五、例题分析
例1英国爱丁堡卢斯林研究所胚胎学家维尔莫特博士于1996年8月成功地繁殖出世界上第一只克隆绵羊多利。据有关背景材料回答问题。
背景材料:1997年2月7日,《自然》杂志报道,英国爱丁堡大学的卢斯林研究所将一只6岁母羊(A羊)的乳腺上皮细胞核导入另一只母羊(B羊)的去核卵细胞中,经体外培养并胚胎移植到第三只母羊(C羊)的子宫内,终于培育出一只名为多利(DolIy)的小绵羊,它就是提供细胞核的那只6岁母羊的克隆或拷贝。这是在哺乳动物中首次利用体细胞核作为核供体获得自体复制的成功实例。这一消息一公布立即轰动了整个世界。克隆绵羊被列为1997年的世界十大科技新闻的榜首。
(1)克隆羊多利的遗传性状基本与A绵羊一致。
(2)三只绵羊中哪一只羊没有为多利提供遗传物质?
第三只羊
(3)克隆羊多利的成功,在技术上突破之处是()
A.供核细胞是体细胞B.供核细胞是胚胎细胞
C.胚胎移植技术D.细胞核移植技术
(4)克隆多利的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律?为什么?
克隆为无性繁殖过程,而孟德尔的遗传规律仅在进行有性生殖的有性生物的减数分裂过程中起作用。
(5)你是否赞同克隆人?谈谈你的看法。
不赞同,赞同治疗性克隆,反对生殖性克隆。
2.下列哪种技术或过程与试管婴儿的形成无关()E
A.体外培养B.人工授精
C.胚胎移植D.正常妊娠
E.克隆技术
3.下列哪项不是解决基因歧视的正确方法()B
A.通过正确的科学知识传播和伦理道理教育
B.杜绝基因检测
C.保护个人遗传信息隐私权
D.建立完善的法规,通过立法解决
4.所谓的“设计试管婴儿”比一般所说的试管婴儿要多一步骤,是哪一步()C
A.体外受精B.胚胎移植
C.基因检测D.细胞核移植
六、课后巩固
一、单选题
1.严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是()C
A.基因检测B.设计试管婴儿性别
C.克隆人D.植入前胚胎遗传学诊断
2.提供骨髓中的造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤,其原因是()C
A.骨髓造血干细胞可以无限再生
B.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用
C.骨髓造血干细胞具有再生能力,捐献后可刺激骨髓加速造血
D.骨髓造血干细胞已高度分化
3.我国卫生部在《体外受精~胚胎移植及其衍生技术规范》中规定:“实施体外受精一胚胎移植及其衍生技术规范必须获得卫生部的批准证书”。这说明()D
A.我国是一个十分重视伦理道德的国家
B.我国的法律、法规比较健全
C.我国倡导克隆技术和试管婴儿技术
D.我国对试管婴儿技术有严格的规范(分析:允许设计婴儿的性别,但要有定格的证书,严防滥用)
4.基因身份证是指()A
A.记录个人某些基因资讯的证件
B.能够提供个人完整遗传信息的证件
C.能够证明个人全部基因结构的证件
D.用于进行遗传咨询和基因检测的证件
5.基因不是疾病的唯一决定者,下列哪项不是其原因()B
A.由遗传因素和环境共同决定B.个别病症由隐性基因控制
C.疾病还与生活习惯及环境有关D.有许多疾病是多基因病
6.基因检测的好处在于()A
A.及早采取预防措施,适时进行治疗B.受检者带来巨大的心理压力
C.利于基因治疗D.可以预知未来
7.中国政府的“四不原则”是针对下列哪项技术来讲的()C
A.转基因动物B.设计试管婴儿C.克隆人D.人类基因组计划
二、多选题
8.有的伦理学家极力反对克隆人,他们认为克隆人严重地违反了人类伦理道德(ABC)
A.严重地违反了人类伦理道德
B.冲击了现有的伦理道德观念
C.是人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人
D.有基因缺陷
9.下列属于哺乳动物克隆实验缺点的是(ABC)
A.流产率高B.重构胚胎成功率低
C.胎儿畸形率高D.克隆后的胚胎着床率高
10.个人基因资讯的泄露会造成的基因歧视,可能涉及的方面包括(ACD)
A.人际关系B.宗教C.婚姻D.就业
三、简答题
11.2001年5月,英国广播公司(BBC)报道,“美国科学家创造了世界上第一批转基因婴儿。他们从年轻的健康妇女的卵细胞中提取出细胞质,然后注入年纪较大的不育妇女的卵细胞,主要是为了卵细胞注入健康的线粒体,以增加不育妇女的受孕机会。”
请分析回答:
(1)为什么在卵细胞内注入健康的线粒体,会增加年龄较大的不育妇女的受孕机会?

线粒体是细胞能量的“动力工厂”,能为卵细胞提供足够能量。

(2)由此培育的婴儿的核遗传物质来自一父二母。这种说法对吗?为什么?

不对,虽然卵细胞的细胞质中具有来自捐赠妇女的线粒体DNA,但受精卵的核遗传物质来自父母双方各一半。
(3)2000年9月,美国有一位名叫玛尼的女孩患上了一种致命的贫血病,需要进行造血干细胞移植,这个女孩的父母也通过设计试管婴儿的办法,生下了一位名叫安蒂姆的男婴,医生用其脐带血中的造血干细胞挽救了玛尼的生命。设计试管婴儿技术的问世,引起了全球各界的激烈争论。你是支持还是反对?试说明理由。
分析:
反对:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;抛弃或杀死配型不合适的胚胎,无异于“谋杀”。
支持:①符合人类伦理道德,体现了父母强烈的爱子之心;是救治患者最好,最快捷的方法之一;②提供骨髓中造血干细胞不会对试管婴儿造成损伤。

文章来源:http://m.jab88.com/j/47152.html

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