一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么，你知道高中教案要怎么写呢？下面是小编精心为您整理的“高考生物二轮复习现代生物科技-基因工程、细胞工程名师讲义”，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

基因工程、细胞工程
一、基因工程
1．基本工具：
(1)工具酶。
①限制性核酸内切酶(又称限制酶)：切割目的基因和载体(断开磷酸二酯键)。
②DNA连接酶：缝合DNA片段断口处外侧链(形成磷酸二酯键)。
(2)载体应具备的条件。
①能在宿主细胞内稳定存在并复制：便于目的基因的表达。
②有一至多个限制酶切割位点：便于外源DNA分子的插入。
③具有标记基因：鉴定与选择重组DNA分子。
2．基本操作程序：
(1)目的基因的获取。
①基因文库获取，②PCR技术扩增，③化学方法直接人工合成。
(2)基因表达载体的构建。
①启动子：启动转录。
②目的基因：控制需要的特定性状。
③终止子：终止转录。
④标记基因：筛选重组细胞。
(3)将目的基因导入受体细胞。
①导入植物细胞：最常用方法是农杆菌转化法，另外还有花粉管通道法和基因枪法。
②导入动物细胞：最常用方法是显微注射法。
③导入微生物细胞：常用Ca2＋处理使受体细胞处于感受态。
(4)目的基因的检测与鉴定。
①分子水平检测：以目的基因单链作探针，进行分子杂交；抗原—抗体杂交。
②个体水平鉴定：抗虫、抗病的接种实验。
3．应用：
(1)植物基因工程。
①抗虫、抗病、抗逆转基因植物；
②利用转基因改良植物的品质。
(2)动物基因工程。
①提高动物生长速度；②改善畜产品的品质；③用转基因动物生产药物；④用转基因动物作器官移植的供体。
(3)基因工程药物。
(4)基因治疗。
①体外基因治疗；②体内基因治疗。
二、植物组织培养与动物细胞培养的比较
三、植物体细胞杂交、动物细胞融合与细胞核移植
1．若该图为植物体细胞杂交示意图：
(1)原生质体的制备。
用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞的细胞壁，得到原生质体A和B。
(2)促融方法。
①过程中，常用的化学试剂是聚乙二醇。
(3)新细胞壁的形成。
②过程形成的D细胞具有一定的形状，该过程与细胞中的高尔基体密切相关。
(4)杂种植株的培育。
③过程为植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性，所得杂种植株可育(“可育”或“不可育”)。
2．若该图为动物细胞融合示意图：
(1)促融方法。
与植物体细胞杂交相比，①过程中特有的方法是灭活病毒处理。
(2)原理：①过程的完成依赖于细胞膜的流动性。
(3)应用。
若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，那么D细胞称为杂交瘤细胞，由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为克隆。这种细胞既能无限繁殖，又能产生专一抗体。
3．若该图为体细胞核移植过程示意图，假设C细胞的细胞核来自于A细胞：
(1)受体细胞(B细胞)的选择理由。
第一：营养物质丰富，能满足早期胚胎发育的需要。
第二：体积较大，易于操作。
第三：含有使已分化的细胞核恢复分裂能力的物质。
(2)克隆动物的性状。
通过该过程克隆的动物主要性状由A细胞决定。
1．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不可能同时进行ATP的合成与分解。()
　×　分析：在诱导离体的组织或器官形成幼苗的过程中，伴随细胞的增殖与分化等需要能量的生理过程，一定会进行ATP的合成与分解。
2．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接。()
　×　分析：DNA分子杂交是通过碱基互补配对原则形成的。
3．将目的基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞。()
　×　分析：目的基因必须经构建形成基因表达载体，才能导入受体细胞，否则不能正常表达。
4．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养。()
　√　分析：植物的茎尖一般没有病毒感染，因此可以通过组织培养技术培养茎尖细胞以获得脱毒苗。
5．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。()
　×　分析：应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否转录，但不能检测其是否表达。
6．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。()
　×　分析：克隆动物通过核移植技术获得，不能通过体细胞杂交技术获得。
7．动物的生长激素基因转入植物体后不能表达。()
　×　分析：不同生物的基因具有相同的化学成分和空间结构，合成蛋白质时共用一套密码子，因此动物基因可以在植物体内表达。
8．单克隆抗体技术可以用于治疗老年痴呆症。()
　√　分析：单克隆抗体特异性强，可以定向清除抗原，达到治疗疾病的目的。m.jAB88.coM

基因工程的基本工具
　(2012新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
　G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是
________________________________________________________________________。
　(1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。
(2)为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应该切出相同的黏性末端。
(3)DNA连接酶根据其来源的不同分为两类，一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为EcoliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
(4)反转录是指以RNA为模板在反转录酶的作用下合成DNA的过程，可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应)。
(5)基因工程中可以作为运载体的除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(6)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜，能阻止质粒(外源DNA)等物质的进入，只能通过Ca2＋处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(感受态细胞)，才能作为受体细胞。
　(1)黏性末端　平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同
(3)Ecoli　T4
(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　PCR
(5)λ噬菌体的衍生物　动植物病毒
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
(1)基因工程常用的工具包括哪些？分别起什么作用？
(2)限制酶的特异性及其作用：
①特异性：
________________________________________________________________________；
①作用部位：
________________________________________________________________________；
③末端分析：同种限制酶切出的末端______________(填“一定”或“可能”)相同；不同种限制酶切出的末端____________(填“一定”或“可能”)相同。
　(1)提示：限制酶——分子手术刀，DNA连接酶——分子缝合针，运载体——分子运输车。
(2)提示：①识别并切割特定的脱氧核苷酸序列
②DNA单链中两个相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
③一定　可能

与核酸有关的酶的辨析
　(2014南通模拟)普通棉花中含β－甘露糖苷酶基因(GhMnaA2)，能在纤维细胞中特异性表达，产生的β－甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：
(1)①和②过程中所用的限制酶分别是____________、____________。
(2)基因表达载体除了图示组成部分外，至少还有________________________等(至少答两个)。
(3)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是________和______________。
(4)④利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是________________，转化后的细胞再通过________________形成植物体。
(5)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　(1)HindⅢ、BamHⅠ　SmaⅠ
(2)复制原点、终止子、标记基因等
(3)6.0kb　12.7kb
(4)(含有E6启动子和GhMnaA2基因的)T—DNA　植物组织培养
(5)阻止β－甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长

基因工程的操作步骤
　肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实现表达增强后，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
(1)进行过程①时，需要用到________酶。
(2)研究发现，let7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取________进行分子杂交，以直接检测let7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由细胞中________(填“RASmRNA”或“RAS蛋白”)含量减少引起的。
(3)进行过程②时，需用________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于细胞培养。③过程常用的方法是___________________________________________________________。
　(1)构建基因表达载体时，应用限制酶切开载体并插入目的基因，再用DNA连接酶连接为基因表达载体。
(2)检测目的基因是否转录，可以从细胞中提取mRNA，与基因探针进行分子杂交。let7基因表达增强，会使RAS蛋白翻译受阻，RAS蛋白含量减少，使肺癌细胞增殖受到抑制。
(3)进行细胞培养时，需要用胰蛋白酶处理贴附在培养皿壁上的细胞。转化动物细胞常用显微注射法。
　(1)限制酶、DNA连接
(2)mRNA　RAS蛋白
(3)胰蛋白　显微注射法
(1)反转录法合成目的基因。
①需要的酶：
________________________________________________________________________；
②模板：
________________________________________________________________________；
③原料：
________________________________________________________________________。
(2)目的基因的检测与鉴定。
①检测目的基因是否导入受体细胞用什么方法？
②检测目的基因是否转录所使用的基因探针是什么？
　(1)提示：①反转录酶　②RNA　③脱氧核苷酸
(2)①提示：DNA分子杂交法。
②提示：基因探针为放射性同位素或荧光标记的目的基因单链。

目的基因的检测与鉴定方法
　(2012天津高考改编)如图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。据图回答问题：
含AFB1解毒酶基因的菌株――→Ⅰ总RNA―→cDNA――→ⅡPCRAFB1解毒酶基因――→构建酵母工程菌――→表达纯化AFB1解毒酶
(1)在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程Ⅰ应选择________菌液的细胞提取总RNA，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程Ⅱ中，与引物结合的模板是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用________________________方法。
(4)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的________。
(5)实际上生物分子间的结合具有特异性。以下实例为体外处理“蛋白质－DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图，请回答。
a．若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要将过程③的测序结果与限制酶的________进行对比，以确定选用何种酶。
b．如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的DNA序列区为基因的________________。
　(1)甲　甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录
(2)AFB1解毒酶基因的cDNA
(3)抗原－抗体杂交
(4)脱氧核苷酸序列
(5)a.识别序列　b．启动子

植物细胞工程
　(2012新课标全国卷)为了探究6－BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6－BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6－BA属于________________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是________________，因变量是________，自变量的取值范围是________________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入____________(填“6－BA”或“IAA”)。
　(1)组成生物体的元素分为大量元素和微量元素两类，6－BA属于细胞分裂素类植物生长调节剂。
(2)表格中6－BA浓度不变，自变量是IAA，取值范围是0～0.5mgL－1；因变量是再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数。
(3)根据表格中数据，得出1号培养基再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)最小，即诱导丛芽总数最少。
(4)6－BA可以促进生芽，IAA可以促进生根，为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6－BA。
　(1)大量元素　微量元素　细胞分裂素
(2)IAA浓度　丛芽外植体的比率及丛芽平均数　0～0.5mgL－1
(3)1　(4)6－BA
(1)植物体内有哪几类激素？组织培养过程中加入植物激素的作用是什么？
(2)根据表格数据推测：当6－BA相对较高时，________________________________相对较高，此时________________________(有利于、不利于)根的产生。
　(1)提示：有5类，分别为生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、乙烯类、脱落酸类。协同调控植物组织培养的脱分化、再分化、生根和丛芽的产生。
(2)提示：再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数　不利于

植物组织培养原理和过程分析
(1)原理：细胞的全能性。
①理论依据。
生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。
②表达的容易程度。
a．受精卵＞配子细胞＞体细胞。
b．分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。
c．植物细胞＞动物细胞。
③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
(2)植物激素的使用。
脱分化阶段细胞分裂素比例较高，以促进细胞的分裂；再分化阶段生长素比例较高，以促进芽与根的形成。
(3)光照的使用。
脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
　如图是通过土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养的方法获得转基因植物的过程。请回答下列问题。
(1)图a表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞。图b表示用________酶来制备原生质体。
(2)图c表示用培养基培养原生质体，为了防止原生质体________，培养基的浓度要适宜。培养一段时间后，将其与________共同培养，使携带目的基因的____________进入植物细胞。然后通过离心(图d)的方法，除去多余的土壤农杆菌。
(3)图e表示将原生质体培养成________，然后将其转移到含有一定抗生素的________培养基中进行筛选培养(图f)。
(4)将获得的含有目的基因的愈伤组织转移到____________培养基中继续培养(图g)，同时注意调整________________的种类和________________，最终获得完整的植株(图h)。
　(1)纤维素酶和果胶
(2)吸水涨破　土壤农杆菌　重组Ti质粒
(3)愈伤组织　选择
(4)分化　植物激素　比例

动物细胞工程
　
(2014课标Ⅰ)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是________________________________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有__________________，体系中出现多种类型细胞的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是________。
　(1)由图可知，小鼠至少经过4次免疫后，免疫小鼠的血清抗体效价可达到16000以上，其中Y小鼠的血清抗体效价最高。(2)由于细胞融合是随机的，且并不是所有细胞都能参与融合，融合体系中含有五种细胞：未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞、B淋巴细胞相互融合形成的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核，染色体数量为两者之和，即100条染色体。(4)未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，经多次传代培养后都不能存活。
　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞　细胞融合是随机的，且融合率达不到100%　(3)1　100　(4)(经免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞)不能无限增殖
(1)动物细胞培养分析。
①制备单细胞悬液时应该用何种物质处理幼龄动物的器官或组织？
②动物细胞培养过程有什么特点？
(2)正常细胞与癌细胞的区别。
①癌细胞中数目较多的细胞器：________________________________________________________________________。
②癌细胞能无限增殖的原因：________________________________________________________________________。
　(1)①提示：胰蛋白酶。
②提示：贴壁生长、接触抑制。
(2)提示：①线粒体、核糖体
②癌细胞表面糖蛋白减少，无接触抑制现象

动物细胞培养的特殊条件归纳
(1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样需要用胰蛋白酶使细胞分散开。
(2)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。
(3)特殊的营养条件。
①液体培养基。
②加入动物血清、血浆等。
③通入氧气以满足代谢的需要。
④通入二氧化碳以维持培养液的pH。
　红豆杉，又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答：

(1)酶X是________酶，其主要作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)物质Y是________，乙组起________作用。
(3)细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，例如，需要有________、________、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入血清、血浆。
(4)为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是________________________________________________________________________。
(5)实验结果：若甲组________________________，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。
　(1)胰蛋白(胶原蛋白)　使肿瘤细胞分散开
(2)生理盐水　对照(与紫杉醇形成对照)
(3)糖(葡萄糖)　氨基酸
(4)(定期)更换培养液
(5)肿瘤细胞的数目少于乙组
1．(2014山东理综)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过______，才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。
　(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采集的精子必须利用获能液处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为XX类型才能发育为母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚胎细胞可发育成个体的全能性。(4)基因成功表达的标志是产生了相应的蛋白质，因此htPA基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物)。
　(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)　DNA分子杂交(或核酸探针)　(2)超数排卵　获能(处理)　(3)显微注射法　性别鉴定　全能性(2分)　(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)(2分)
2．(2014日照模拟)我们日常吃的大米中铁含量极低；科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请回答：
(1)在上述工程中，铁结合蛋白基因称为____________，获取该基因后常用________________技术进行扩增。
(2)构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割________和________。将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用________________处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。
(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得________________；培养基3与培养基2的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　(1)目的基因　PCR
(2)含目的基因的DNA片段　质粒　CaCl2
(3)含有重组质粒的愈伤组织　生长素和细胞分裂素的浓度比例不同
(4)种子中铁含量
3．(2014南通模拟)科研人员为探究诱导酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体的适宜条件，进行了如下实验。
①提取蚕豆叶绿体：过滤蚕豆新鲜叶片研磨液，对滤液进行__A__后获得叶绿体，加入2mL0.35mol/L氯化钠溶液，制成悬液。
②制备酵母原生质体：在适宜条件下用2%的蜗牛酶处理酵母菌，获得酵母原生质体。
③诱导酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体：将酵母原生质体与蚕豆叶绿体混合后，在不同温度和pH下用__B__(化学试剂)处理60min后洗涤。用显微镜观察，结果如下表：
实验组别温度pH酵母原生质/mL含叶绿体的酵母原生质体数/mL
130℃7.67604
237℃7.611007
337℃6.012505
437℃10.29903
请回答：
(1)补全实验步骤：A________；B________。
(2)步骤②中蜗牛酶的作用是除去酵母细胞的________。
(3)实验结果表明酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体较适宜的条件是________。在适宜温度下，酵母原生质体容易摄入叶绿体与细胞膜的________________增强有关。
　(1)(差速)离心　聚乙二醇
(2)细胞壁
(3)温度为37℃，pH为7.6　流动性
4．(2014广东理综)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：
新生营养芽――→诱导PLBs――→增殖培养PLBs――→不同时间取样、检测实验结果
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题：
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是______________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在______________，______________，______________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为______________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。
　(1)新生营养芽的细胞分化程度低，细胞分裂旺盛，易培养。PLBs类似于愈伤组织，由新生营养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知，与黑暗条件下相比，光照条件下的PLBs生长速度快，原因可能是光照有利于叶绿素的形成，有利于细胞进行光合作用制造有机物。(3)①由于ABA受热易分解，故应将液体培养基先灭菌冷却后，再按一定的比例加入ABA母液。②据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝75。③依据实验目的探究“添加适量的ABA可提高生物碱产量”可知，当某3个样品的“生物碱含量平均值最高”时，其对应的ABA浓度为最适浓度。
　(1)新生营养芽的细胞分化程度较低，分裂旺盛　脱分化　(2)生长速度快　有利于叶绿素的形成　进行光合作用制造有机物　(3)①灭菌冷却　②75　③生物碱含量平均值最高
5．(2014石家庄模拟)基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：
(1)获取目的基因的方法包括________________________________(答一种即可)和用化学方法直接人工合成。
(2)①②过程采用最多的是农杆菌转化法，原因是农杆菌中Ti质粒上的________可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中③④过程必须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加________________________等物质，作用是促进细胞分裂、生长、分化。
(4)从含有目的基因的受体细胞发育成完整的植物体依据的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　(1)从基因文库获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因(答一种即可)
(2)T－DNA(可转移的DNA)　抗原－抗体杂交
(3)植物激素(植物生长调节剂)
(4)细胞的全能性

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2012届高考生物第二轮基因工程和细胞工程专题导学复习

专题15基因工程和细胞工程

使用时间：2012.3

1.基因工程的诞生I5.植物组织培养II

2.基因工程的原理及技术II6.动物细胞培养和体细胞克隆I

3.基因工程的应用I7.细胞融合和单克隆抗体II

4.蛋白质工程I

1.利用关键词构建网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备

2.基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象

3.基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检测和鉴定

4.细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理

5.细胞表现全能性的条件

6.原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗？

7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点

探究一：完成基因工程操作的步骤

思考：蛋白质工程的操作和基因工程有何不同？

下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ

识别序列

及切割位点↓

GGATCC

CCTAGG

↑↓

AAGCTT

TTCGAA

↑↓

GAATTC

CTTAAG

↑↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是__________________________________________________________。

（4）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止____________________________________________。

（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________________酶。

（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________________________。

（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在__________________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

探究二:画出植物组织培养技术的操作流程

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶________________分别对________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。

(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________________作为标记基因。

(3)研究人员通常采用________________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________________过程。

探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程

有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

（1）若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因（rr或hh）的作用，在光照强度大于800lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是________________________________________。

（2）若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_________________________，这种育种方法的优点是_______________________________________________

（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是___________________________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________________________________________________________

（4）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是___________________________________________________________。

1．人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。图T14－3是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：

图T14－3

(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是____________、____________。

(2)获取①基因的常用方法有________________(举一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶处理，为获取数量较多的未受精卵细胞，需用____________处理母牛。

(4)⑤→⑦为____________技术，操作的时期是________________。

专题15基因工程和细胞工程

1.（1）0、2

（2）高

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

（5）DNA连接

（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞

（7）蔗糖为唯一含碳营养物质

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2

(2)抗氨苄青霉素基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即给分)　抗原—抗体杂交　

(4)脱分化、再分化

3.（1）大于800lx光照

（2）植物细胞的全能性

克服了远缘杂交不亲和的障碍

（3）既能无限繁殖，又能产生特定的抗体

特异性强、灵敏度高、化学性质单一

B淋巴细胞高度分化，不能增殖

（4）

1．(1)核移植技术　动物细胞培养

(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)　基因表达载体的构建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

高三生物教案：《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助教师掌握上课时的教学节奏。您知道教案应该要怎么下笔吗？下面的内容是小编为大家整理的高三生物教案：《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计，希望对您的工作和生活有所帮助。

本文题目：高三生物教案：第二轮基因工程和细胞工程

【考纲要求】

1. 基因工程的诞生 I 5. 植物组织培养 II

2. 基因工程的原理及技术 II 6. 动物细胞培养和体细胞克隆I

3. 基因工程的应用 I 7. 细胞融合和单克隆抗体 II

4. 蛋白质工程 I

【课前回顾区】

1. 利用关键词构建网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备

2. 基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象

3. 基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检测和鉴定

4. 细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理

5. 细胞表现全能性的条件

6. 原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗?

7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点

【课堂探究区】

探究一：完成基因工程操作的步骤

思考：蛋白质工程的操作和基因工程有何不同?

【典型例题1】下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

限制酶 BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ

识别序列

及切割位点 ↓

GGATCC

CCTAGG

↑ ↓

AAGCTT

TTCGAA

↑ ↓

GAATTC

CTTAAG

↑ ↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是__________________________________________________________。

(4)与只使用EcoR Ⅰ相比较，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止____________________________________________。

(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________________酶。

(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了______________ _____________________。

(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在__________________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

探究二:画出植物组织培养技术的操作流程

【典型例题2】科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶________________分别对________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。

(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________________作为标记基因。

(3)研究人员通常采用________________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________________过程。

探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程

【典型例题3】有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是________________________________________。

(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_________________________，这种育种方法的优点是_______________________________________________

(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是___________________________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________________________________________________________

(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是___________________________________________________________。

【课后检测】

1.人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。图T14-3是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：

图T14-3

(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是____________、____________。

(2)获取①基因的常用方法有________________(举一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶处理，为获取数量较多的未受精卵细胞，需用____________处理母牛。

(4)⑤→⑦为____________技术，操作的时期是________________。

专题15 基因工程和细胞工程

【答案】

【典型例题1】

1.(1)0、2

(2)高

(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

(5)DNA连接

(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞

(7)蔗糖为唯一含碳营养物质

【典型例题2】

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2

(2)抗氨苄青霉素基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即给分)　抗原—抗体杂交

(4)脱分化、再分化

【典型例题3】

3.(1)大于800 lx光照

(2)植物细胞的全能性

克服了远缘杂交不亲和的障碍

(3)既能无限繁殖，又能产生特定的抗体

特异性强、灵敏度高、化学性质单一

B淋巴细胞高度分化，不能增殖

(4)

【课后检测】

1.(1)核移植技术　动物细胞培养

(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)　基因表达载体的构建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

高考生物二轮复习生物与环境名师讲义

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师能够井然有序的进行教学。那么，你知道教案要怎么写呢？下面是小编为大家整理的“高考生物二轮复习生物与环境名师讲义”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

2015届高考生物二轮复习讲义生物与环境
一、种群的特征及种群数量的变化

1．用样方法调查林地上植物的种群密度。()
　√　分析：植物种群密度取样调查的方法是样方法。
2．自然恢复林的形成属于初生演替。()
　×　分析：退化林地失去原有植被后再度恢复属于次生演替。
3．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关。()
　√　分析：垂直结构是生物在垂直方向上，群落具有明显分层现象，动物的垂直结构与植物提供的栖息场所和食物有关。
4．土壤动物种间关系主要是互利共生。()
　×　分析：土壤中动物的种间关系，除了互利共生之外，还有捕食、寄生、竞争，这些无主次之分。
5．全球范围内生物多样性有降低的趋势，对此所作的分析是：栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性。()
　×　分析：栖息地破碎化造成小种群，会减少各个种群之间基因交流的机会，导致生物多样性降低。
6．某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。则该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替。()
　×　分析：某岛屿由海底火山喷发形成，最初进行的演替是在植被被彻底消灭了的地方发生的演替，属于初生演替。
7．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。()
　√　分析：大气中的碳元素进入生物群落，是通过光合作用或化能合成作用实现的，碳在生物群落和无机环境之间的循环是以CO2的形式进行的。
8．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。()
　×　分析：沼渣、沼液作为肥料还田，实现了能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用率，但能量流动是单向的，不能循环利用。
9．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强。()
　×　分析：生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，一般情况下抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。

种群的特征
　(2014福建理综)研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)的种群数量变化，结果如下图所示。下列叙述正确的是()
A．1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低
B．1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段
C．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值
D．由于环境条件的限制，5年间该种群数量呈“S”型增长
　结合曲线图可知，1972年每样方北点地梅的种子萌发数和幼苗数均比1975年多，说明北点地梅的种群密度在1972年较大，即生存斗争程度较高；由图示曲线可知，1971年种子萌发至幼苗阶段种群数量的下降幅度明显大于幼苗至成熟植株阶段，即前一阶段的死亡率高于后一阶段的死亡率；利用样方法调查种群密度时，采集数据后应取其平均值，不能去除最大值和最小值；由图中曲线趋势可知，5年间该种群数量越来越少，并非呈“S”型增长。
　B
(1)种群特征中决定种群密度的直接因素是________________________________________，能预测种群密度变化趋势的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)分析坐标曲线图，得出该植物种群在5年间种群数量变化情况如何？
　(1)提示：出生率、死亡率、迁人率、迁出率
年龄组成
(2)提示：该种群的数量呈下降趋势。

种群密度变化影响因素及其调查方法
(1)影响种群密度变化的因素。
①出生率、死亡率以及迁出率、迁入率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
②年龄组成可以预测种群密度的变化。
③性别比例对种群密度也有一定影响。
(2)种群密度与物种丰富度的调查方法。
①植物：样方法。
②动物：标志重捕法。
③土壤动物丰富度的调查：取样器取样法。
　(2014山东烟台一模)对笠螺多个种群的调查，发现其体长、种群生物量(有机物质量)与种群密度关系如图所示。下列叙述不正确的是()
A．A点个体平均生物量比B点多
B．随着种群密度增加，笠螺体长逐渐减小
C．A点之前笠螺种群生物量和体长呈负相关
D．种群密度低于A点时，个体间的斗争最激烈
　A点种群密度较小，生物量与B点基本相同，则A点个体平均生物量比B点多，A正确；从图中可以看出，随着种群密度增加，笠螺体长逐渐减小，B正确；A点之前随笠螺种群生物量的增加，体长不断减小，二者之间表现为负相关，C正确；种群密度越大，个体间的斗争越激烈，D错误。
　D

种群数量的变化
　(2014广东理综)在一稳定生态系统中，灰线小卷蛾幼虫以落叶松松针为食，幼虫摄食对松树的代谢活动有一定影响，进而影响下一年幼虫食物的质和量。幼虫密度与最大松针长度的变化如下图所示。以下叙述错误的是()
A．幼虫密度呈周期性波动
B．幼虫摄食改变了落叶松的丰富度
C．可利用样方法调查幼虫的密度
D．幼虫摄食对松针长度的影响具滞后性
　由题图可知，幼虫的密度呈周期性波动；丰富度是指群落中物种数目的多少，落叶松的松针长度不能体现物种的种类；由于幼虫活动能力弱，活动范围小，故可以用样方法调查其种群密度；由题图可知幼虫摄食对松针长度的影响具有滞后性。
　B
(1)种群“J”型曲线出现的条件是____________。“S”型曲线是指在____________下种群数量的增长曲线。
(2)根据曲线图，获取解题信息。
①“S”型曲线中，K值是指________。“J”型曲线中有无K值？________。
②种群的K值在环境条件受到破坏时，将会怎样变化？
　(1)提示：食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等　自然状态
(2)提示：①环境的最大容纳量　无
②环境条件被破坏，生物不适应环境，K值会减小。

种群增长率和种群增长速率的区别
(1)增长率：是指单位时间内种群数量的变化率，即种群在单位时间内净增加的个体数占原有个体总数的比率。
公式：增长率＝(现有个体数－原有个体数)/原有个体数＝出生率－死亡率。在“J”型曲线增长的种群中，增长率保持不变；而在“S”型增长曲线中增长率越来越小。
(2)增长速率：是指单位时间内种群的增长数量。
公式：增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间＝(出生数－死亡数)/单位时间。
(3)种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率，不论是“J”型曲线还是“S”型曲线，它们的斜率总是变化着的。在“J”型曲线增长的种群中，增长速率逐渐增大。在“S”型曲线增长的种群中，“增长速率”是该曲线上“某点”的切线的斜率，斜率越大，增长速率就越大，且斜率最大时在“K/2”，之后增长变慢，增长速率逐渐减小。在“S”型曲线达到K值时，增长速率为0。

群落中种间关系
　(2013海南高考)甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：
下列推测不合理的是()
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C．无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
　本题考查生物的种间关系。A项，随着捕食者数量的增加，甲和丙蝌蚪的存活率逐渐降低，说明捕食者的食物来源以甲、丙两种蝌蚪为主，故正确；B项，三种蝌蚪由于食性相同构成种间竞争关系，但在四个池塘中放入了不同数量的捕食者后存活率发生改变，影响了它们原有的竞争结果，故正确；C项，池塘1中，在没有加入捕食者时乙蝌蚪存活率最低，说明乙蝌蚪竞争力最弱，容易被淘汰，故正确；D项，随着捕食者数量的增加，乙的存活率升高，乙蝌蚪获得的资源相对增加，故错误。
　D
(1)生物种间关系包括__________、__________、__________、__________。
(2)根据表格，找出以下信息：
①通过池塘1，可知哪种蝌蚪的竞争力最强？哪种蝌蚪的竞争力最弱？
②通过捕食者数量的增加，可知天敌主要以哪种蝌蚪为食？
　(1)提示：互利共生　寄生　竞争　捕食
(2)①提示：甲。乙。
②提示：甲和丙。
　(2014课标Ⅰ)某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是()
A．青蛙与稻飞虱是捕食关系
B．水稻与青蛙是竞争关系
C．病毒V与青蛙是寄生关系
C．水稻和病毒V是互利共生关系
　病毒V与水稻之间为寄生关系，青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播，故青蛙以稻飞虱为食，青蛙与稻飞虱之间为捕食关系，A项正确。
　A

生态系统的结构、功能和稳定性
　下图为某生态系统能量流动示意图。下列说法正确的是()
A．图中A所固定的能量是B、C的能量之和
B．若C增加1kg，则需要消耗A约42kg
C．B营养级的个体数量一定多于C的个体数量
D．若B的数量越多，则C获得的能量越少
　图中A所固定的能量大于B、C的能量之和，因为自身呼吸作用还要消耗一部分能量；若C增加1kg，根据它们之间的能量传递效率4/25、3/20，则需要消耗A约42kg；B营养级的个体数量不一定多于C的个体数量，数量金字塔有倒置现象；一定范围内，若B的数量越多，则C获得的能量越多。
　B
(1)生态系统中能量流动的特点是___________________________________________。
(2)从示意图可知，数量与能量的关系是如何变化的？
　(1)提示：单向流动，逐级递减
(2)提示：在生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量也就越多；营养级越高，得到的能量也就越少，所以一般情况下，生物数量会越来越少，但也有特例，如一棵树与树上的昆虫及鸟的关系。

能量流动的方向判断及其计算方法
(1)流动方向：
(2)传递效率及计算：
①相邻两营养级的传递效率＝(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。一般情况下，能量的传递效率为10%～20%。
②能量传递效率的相关“最值”计算：
知低营养级求高营养级获能量最多选最短食物链按×20%计算获能量最少选最长食物链按×10%计算
知高营养级求低营养级需最多能量选最长食物链按÷10%计算需最少能量选最短食物链按÷20%计算
1．(2013新课标全国卷Ⅰ)某农场面积约140hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是()
A．鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度
B．该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2
C．黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降
D．植物→鼠→鹰这条食物链，第三营养级含能量最少
　C
2．(2014天津理综)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是()
A．两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系
B．两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C．城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低
D．流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
　生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递，任一生态系统均可通过信息传递调节种间关系，以维持生态系统的稳定，A正确；图为农村和城市生态系统的生物量金字塔，不能反映其营养结构组成，且两个生态系统的营养结构不是均由3个营养级组成的，B错误；任何生态系统都具有自我调节能力，但自我调节能力有一定的限度，城市生态系统营养结构简单，抵抗力稳定性低，C错误；流经城市生态系统的总能量来自植物固定的太阳能和人为输入，D错误。
　A
3．(2014江苏单科)下列关于种群和群落的叙述，错误的是()
A．一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群
B．可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度
C．演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化
D．洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构
　生活在一定区域内的同种生物的所有个体称为一个种群；标志重捕法适用于活动能力强、活动范围较大的动物种群密度的调查，调查壁虎的种群密度可用标志重捕法；群落演替到相对稳定的阶段后，群落内物种的组成相对稳定，但并非不再变化；近岸区和湖心区属于不同地段，不同地段往往分布的生物种类不同，构成群落的水平结构。
　C
4．(2014临沂模拟)下图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是()
A．甲和丙所包含的所有种群构成生物群落
B．乙不一定是原核生物
C．丁的CO2含量减少，将导致臭氧层破坏
D．丙1同化量越大，丙2的同化量越小
　由图分析可知，甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，一个生物群落应包括生产者、消费者、分解者；有些真核生物也是分解者，如蚯蚓；臭氧层的破坏是由氟氯烃的大量排放所致；一般来说丙1同化量越大，丙2的同化量越大。
　B
5．(2014天津模拟)下图表示某草原生态系统能量流动图解，①～④表示相关过程的能量数值。下列有关叙述正确的是()
A．草所固定的能量是兔、狐所同化的能量之和
B．该生态系统若在一段较长时期内没有能量输入，系统内能量流动仍能正常进行
C．③和④分别属于草和兔同化量的一部分
D．图中②/①的值代表草与兔的能量传递效率
　草所固定的能量是流经该生态系统的总能量；该生态系统若在一段较长时期内没有能量输入，由于能量不断通过各营养级散失一部分，系统内能量流动不能正常进行，将逐步走向崩溃；植物、动物的遗体、残骸是由生物生长发育而来的，所以③和④分别属于草和兔同化量的一部分；图中②/①的值代表狐与兔的能量传递效率。
　C
6．(2014四川理综)将某稻田等分为互不干扰的若干小区，均种上水稻苗(28株/m2)和3种杂草(均为1株/m2)，随机向不同小区引入不同密度的福寿螺(取食水生植物)。一段时间后，测得各物种日均密度增长率如下图所示。

(1)本实验的自变量是________，用样方法调查水花生种群密度时，常用的取样方法有________________________________________________________________________。
(2)稻田生态系统中的福寿螺属于________，它和鸭舌草之间构成________关系。
(3)实验期间，中密度处理小区福寿螺种群的出生率________死亡率，高密度处理小区的水花生种群数量呈________型增长。
(4)若实验结束后停止人工管理，低密度处理小区将经历________演替，时间足够长，最可能演替为以________为主的水生植物群落。
(5)若实验结束后除去福寿螺和杂草，该生态系统的________稳定性将降低。
　(1)根据题意可知本实验的自变量是不同小区引入的福寿螺的密度；用样方法调查种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。(2)根据题干信息可知，稻田生态系统中的福寿螺以水生植物为食，属于初级消费者，它与鸭舌草(生产者)之间是捕食关系。(3)由坐标图中数据可知，中密度处理小区的福寿螺日均密度增长率大于0，说明种群数量是增长的，故出生率大于死亡率；高密度处理小区的水花生日均密度增长率大于0，说明种群数量是增长的，但由于实际环境条件(如捕食者福寿螺、竞争者水稻等)的限制，其种群数量应该呈“S”型增长。(4)若实验结束后停止人工管理，低密度处理小区还处于群落未成熟阶段，将会经历类似弃耕农田的次生演替过程；由坐标图中数据可知，无论引入的福寿螺密度如何，狐尾草的日均密度增长率都是最大的，所以时间足够长的话，最可能演替为以狐尾草为主的水生植物群落。(5)如果实验结束后将福寿螺与杂草除去，该生态系统的成分和结构将趋于简单化，其自我调节能力会减弱，抵抗力稳定性将降低。
　(1)福寿螺的密度　五点取样法和等距取样法
(2)消费者　捕食　(3)大于　S　(4)次生　狐尾草　(5)抵抗力

2012届高考生物教材复习:遗传和基因工程

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选修本
第12课时　遗传和基因工程——基因工程简介

知识精华
1、基因工程的概念：又叫________技术或DNA重组技术。它是按照人们意愿，把一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，定向的改变生物性状。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性内切酶。
（2）基因的__________――――DNA连接酶。
（3）基因的__________――运载体。
3、基因操作的基本步骤
（1）提取____________________――直接分离基因和人工合成基因。
（2）目的基因与__________结合――使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。
（3）将目的基因导入______细胞――常采用显微注射技术和感染法
（4）目的基因的________与表达――据运载体上的标记基因判断导入与否，据受体细胞表现出特定的性状，判断目的基因表达与否。
4、基因工程的成果与发展前景
（1）医药卫生：生产基因工程药品；基因诊断（DNA探针）；基因治疗。
（2）农牧业及食品工业：农业上获得具抗性能力的新品种；畜牧养殖业培养优良品种的转基因动物；食品业为人类开辟新的食物来源。
（3）环境保护：环境监测；环境的净化

例题领悟
例1、下列关于质粒的叙述，正确的是（）
A、质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B、质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
　C、质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
　D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
解析：从两个方面分析，（1）质粒是一个小型环状DNA分子，它可以进入细菌细胞，存在于细胞内，但它不是宿主细胞的细胞器；（2）质粒是一个重要的运载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒。答案：B
例2、下列不属于获得目的基因的方法是　（）
　A、“鸟枪法”B、转录法
　C、反转录法D、根据已知氨基酸序列合成法
解析：从两个方面分析，（1）获取目的基因的途径有两条：一条是直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接合成基因也就是“鸟枪法”；人工合成基因又有两条途径，一条是“逆转录法”，另一条是根据已知的氨基酸序列合成基因；（2）所谓转录是指以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则合成ｍRNA的过程，此过程不能获得DNA（基因）。答案：B

自我评价
一、选择题
1、从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因的方法有（）
①从供体细胞的DNA中直接分离基因　②从受体细胞的DNA中直接分离基因　③人工合成基因④复制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列说法正确的是（）
A、质粒是基因工程中唯一的运载工具
B、人工合成基因可以以RNA为模板
C、检测到标记基因所表达出来的性状，则说明受体细胞中的目的基因已成功表达
D、重组的DNA分子必须含有抗药性基因，即标记基因。
3、下列说法正确的是（）
A、基因治疗主要是对缺陷的细胞进行修复
B、基因工程的产品是获得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出镰刀型细胞贫血症
D、用DNA探针检测饮水中病毒的含量，可精确到10个病毒每吨水
4、下列说法不正确的是　（）
A、基因的运载体从本质上来看是一种分子量较小的DNA分子
B、苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因可以通过基因工程在棉花细胞中表达
C、基因工程的产品往往是一些蛋白质类物质
D、“工程菌”是从自然界分离出来，可作为基因工程中的受体细胞
5、基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的原因是
A、结构简单，操作方便B、繁殖速度快　（）
C、遗传物质含量少，易操作D、性状稳定，变异少
二、简答题
6、中国科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因植入烟草的细胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。试分析回答：
（1）人的抗病毒干扰素的化学本质是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在该实验操作过程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干扰素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了＿＿＿＿＿＿＿＿。这个事实说明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白质的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）这个事实也说明，现代地球上的生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代进化而来,它们之间有着或远或近的＿＿＿＿＿＿＿关系。

自我评价答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白质　
（2）限制性内切酶　DNA连接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的结构（双螺旋结构）和化学组成（基本组成单位）
（4）人的干扰素基因　遗传密码　转录和翻译
（5）亲缘

文章来源：http://m.jab88.com/j/73645.html

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