资源简介

一、知识要求
1．工具酶的发现和基因工程的诞生[加试(a)]。
2．基因工程的原理和技术[加试(b)]。
3．基因工程的应用[加试(a)]。
4．植物的克隆[加试(b)]。
5．动物的克隆[加试(a)]。
6．从受精卵谈起[加试(a)]。
7．胚胎工程[加试(a)]。
8．生态工程的主要类型[加试(a)]。
9．生态工程在农业中的应用[加试(a)]。
二、活动要求
1．提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案[加试(c)]。
2．庭院生态系统的经济效益分析[加试(a)]。
考点1　基因工程和克隆技术
1．基因工程的正误判断
(1)限制性核酸内切酶只能用于切割目的基因(　×　)
提示　也可用于切割质粒。
(2)DNA连接酶能将两碱基间形成的氢键连接起来(　×　)
提示　DNA连接酶是将两核苷酸间通过形成的磷酸二酯键连接起来。
(3)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体(　√　)
(4)DNA连接酶能够将任意2个DNA片段连接在一起(　×　)
提示　具有相同粘性末端的2个DNA片段连接在一起。
(5)抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达(　√　)
2．克隆技术的正误判断
(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性(　√　)
(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性(　×　)
提示　在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官，细胞表现全能性的必要条件是离体状态、一定的营养物质和激素。
(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化(　×　)
提示　植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，在这两个过程中都会发生细胞增殖(有丝分裂)，且在再分化过程发生细胞分化，形成各种组织细胞。
(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的(　×　)
提示　外植体通过脱分化形成愈伤组织。
(5)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性(　×　)
提示　原生质体具有全能性。
(6)连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型(　×　)
提示　连续细胞系的细胞一般都培养了多次，大多数具有异倍体核型。
(7)制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理(　×　)
提示　制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶处理，不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存。
(8)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸(　×　)
提示　肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2的目的是维持培养液pH。
(9)与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植(　√　)
(10)植物原生质体融合和动物细胞融合原理是相同的(　√　)
(11)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得单克隆抗体的胚胎(　×　)
提示　杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得单克隆抗体。

一、基因工程
1．基因工程的工具
2．基因工程的原理和技术
3．转基因动物、植物及微生物的培育流程
易错警示　(1)使用限制性核酸内切酶的注意点
①一般用同种限制性核酸内切酶切割载体和目的基因。
②不同的限制性核酸内切酶也能切割出相同的粘性末端。
(2)DNA连接酶≠DNA聚合酶
DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。
(3)限制性核酸内切酶≠DNA酶≠解旋酶
限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶是将DNA水解为组成单位；解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。
(4)启动子、终止子
①启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA)。
②终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。
二、植物的克隆
1．植物组织培养关键过程总结
名称
过程
形成体特点
培养基
光
脱分化
由外植体脱分化为愈伤组织
排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团
适当配比的营养物质和生长调节剂
避光
再分化
由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构
有根、芽或有生根发芽的能力
生长素和细胞分裂素的比例低时，诱导芽的形成；两者比例高时，诱导根的形成
需光
营养生长和生殖生长
发育成完整的植物体
由根、茎、叶、花、果实、种子组成
自身产生各种激素
需光
2.植物细胞工程操作
3．植物细胞培养、器官培养和原生质体培养的关系
三、动物的克隆
1．动物的细胞和组织培养
(1)动物克隆的技术基础是动物的细胞和组织培养。
(2)动物细胞培养的过程：动物细胞培养包括组织块的切取、组织细胞的分散及细胞培养三个阶段。分散组织细胞常用的方法有机械消化法和胰酶消化法。
(3)原代培养和传代培养的含义
①原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、组织培养的过程。
②传代培养：将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖。
(4)动物成纤维细胞的培养过程：切取组织小片→胰蛋白酶酶解→原代培养→传代培养。
2．动物的细胞融合技术及其应用
(1)细胞融合
(2)单克隆抗体的制备
3．细胞核移植实验和动物的克隆繁殖
(1)核移植：利用一个细胞的细胞核来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子”。
(2)动物的克隆繁殖
→→→→
4．规避克隆动物与试管动物的3个误区
(1)误区一：试管动物与克隆动物的产生都是无性生殖。
纠正：试管动物的产生是有性生殖，克隆动物的产生是无性生殖。
(2)误区二：试管动物(哺乳类)的产生是在体外进行的，克隆动物(哺乳类)的产生是在体内进行的。
纠正：试管动物(哺乳类)和克隆动物(哺乳类)早期胚胎之前都是在体外进行的，早期胚胎经过胚胎移植之后是在体内进行的。
(3)误区三：胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，因此胚胎移植的胚胎只能来自体内受精的胚胎。
纠正：胚胎移植的胚胎有三个来源：体内正常受精产生的胚胎、核移植产生的重组细胞培养而来的胚胎、体外受精产生的早期胚胎。
题型一　基因工程的原理、工具和技术
1．(2017·海淀区期中)科研人员分别将蛋白C基因和蛋白G(葡萄糖转运蛋白)基因与质粒连接，形成重组DNA分子。将质粒和上述两种表达载体分别转入三组蛋白G缺陷细胞，在三种不同浓度的葡萄糖间隔刺激下，测定三组细胞的葡萄糖转运速率，结果如图。下列分析不正确的是(　　)
A．Ⅰ组实验的目的是排除空质粒对实验结果的影响
B．Ⅱ、Ⅲ组葡萄糖转运速率随葡萄糖浓度增加而减小
C．由实验结果推测蛋白C是一种葡萄糖转运蛋白
D．实验结果表明蛋白C的转运功能强于蛋白G
答案　B
解析　Ⅰ组中转入的是空质粒，其目的是排除空质粒对实验结果的影响，A正确；由图可知，Ⅱ、Ⅲ组葡萄糖转运速率随葡萄糖浓度增加而增加，B错误；Ⅰ组中转入的是空质粒，Ⅲ组转入的是蛋白C基因，对比Ⅰ组与Ⅲ组结果可推知蛋白C是一种葡萄糖转运蛋白，C正确；Ⅱ组中转入的是蛋白G基因，Ⅲ组转入的是蛋白C基因，结果Ⅲ组的转运速率大于Ⅱ组，这表明蛋白C的转运功能强于蛋白G，D正确。
2．(2017·宣城期中)下列有关人胰岛素的重组DNA分子的叙述，正确的是(　　)
A．重组DNA分子中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA逆转录获得
B．重组DNA分子的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．胰岛素的重组DNA分子中要有启动子和终止密码子
答案　C
解析　由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；重组DNA分子的复制启动于复制原(起)点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来，C正确；胰岛素的重组DNA分子中要有启动子和终止子，终止密码子存在于mRNA上，D错误。
3．(2018·“七彩阳光”联盟)某研究小组欲利用抗虫基因，通过农杆菌转化法培育抗虫玫瑰。图1和图2分别表示出了抗虫基因和农杆菌Ti质粒的限制性核酸内切酶识别位点和抗生素抗性基因(pstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ表示限制性核酸内切酶切割位点；amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因)。
请回答：
(1)为获得大量抗虫基因，且保证形成重组质粒时，目的基因以唯一方向接入，可选用________________(填限制性核酸内切酶的种类)分别切割目的基因和Ti质粒，再用DNA连接酶连接，形成重组DNA分子，再与经过________处理的______________(A.有amp和tet　B．有amp，无tet　C．无amp，有tet　D．无amp和tet)农杆菌液混合，使重组DNA进入农杆菌。再利用农杆菌转入培养的玫瑰细胞，使目的基因导入玫瑰细胞中。
(2)将含有导入了目的基因的玫瑰细胞的试管放在______________上，进行液体悬浮培养获得胚性细胞，进而培育成抗虫玫瑰。
(3)这种借助基因工程方法，将外源基因导入受体细胞，再通过这些转基因细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株的技术就是__________________。
(4)当前多地过度开发旅游造成生态环境的破坏，为减缓生态环境的破坏，可发展____________工程，并在旅游区种植抗虫玫瑰，可有效降低农药对环境的污染，并获得较佳的经济效益、社会效益和__________。
答案　(1)SmaⅠ和PstⅠ　CaCl2　D
(2)摇床
(3)植物细胞工程技术
(4)生态旅游　生态效益
有关基因工程操作易错分析
(1)基因文库中不是直接保管相应基因，基因文库中的基因保存在受体菌中。
(2)原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达，因此常用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。
(3)植物细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程成为完整植物体。因此受体细胞可以是受精卵也可以是体细胞；动物基因工程中的受体细胞一般是受精卵。
(4)操作工具有三种，但工具酶常用两种，载体不是酶；在基因工程操作步骤“获得目的基因”和“形成重组DNA分子”两个过程中通常用同种限制性核酸内切酶，目的是产生相同的粘性末端；DNA连接酶只在“形成重组DNA分子”操作中用到。
(5)一般情况下，用同一种限制性核酸内切酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制性核酸内切酶分别切割质粒和目的基因。这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。
(6)标记基因的作用和种类：标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞；常见的标记基因有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等。
题型二　基因工程的应用
4．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是(　　)
A．②的形成需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上
C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
答案　D
解析　重组质粒的形成需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与，DNA聚合酶一般用于DNA复制过程，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA整合到植物细胞的染色体上，B错误；受体细胞的染色体上含抗虫基因，但不代表该基因就一定成功表达，因此不能确定⑤是否表现出抗虫性状，C错误；⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异，D正确。
5．(2017·南昌期中)下列关于基因工程应用的叙述，正确的是(　　)
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中
答案　B
解析　基因治疗就是向目标细胞中引入正常功能的基因以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗疾病的目的，A错误；基因诊断又称DNA诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断，利用的原理就是DNA分子杂交，B正确；基因探针是用放射性同位素(或荧光分子)标记的含有目的基因的DNA片段，一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒，C错误；基因工程生产乙肝疫苗是通过构建含有乙肝病毒表面抗原基因的重组质粒，然后转染(就是让质粒进入宿主细胞)相应的宿主细胞，如酵母菌、CHO细胞( 中国仓鼠卵巢细胞，一种可以无限繁殖的细胞)，生产乙肝表面抗原蛋白，D错误。
题型三　基因工程的设计方案
6．(2017·镜湖区校级期中)科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β－珠蛋白，治疗鼠的镰刀形细胞贫血症。下列相关实验设计中，不合理的是(　　)
A．用β－珠蛋白编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建重组DNA分子
B．利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β－珠蛋白基因的编码序列
C．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β－珠蛋白编码序列的大肠杆菌
D．用Ca2＋处理大肠杆菌后，将重组DNA分子导入具有四环素抗性的大肠杆菌中
答案　D
解析　重组DNA分子的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，因此用β－珠蛋白编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建重组DNA分子，A正确；利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β－珠蛋白基因的编码序列，B正确；标记基因是四环素抗性基因，因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入β－珠蛋白编码序列的大肠杆菌，C正确；标记基因是四环素抗性基因，因此受体细胞不能具有四环素抗性，即用Ca2＋处理大肠杆菌后，将重组DNA分子导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中，D错误。
7．科学家采用基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因A转移到玫瑰中，以培育蓝玫瑰，下列操作正确的是(　　)
A．利用DNA分子杂交技术从矮牵牛的基因文库中获取基因A
B．用氯化钙处理玫瑰叶肉细胞，使其处于感受态
C．用含四环素的培养基筛选转基因玫瑰细胞
D．将基因A导入玫瑰细胞液泡中，防止其经花粉进入野生玫瑰
答案　A
解析　矮牵牛中有控制蓝色色素合成的基因A，利用DNA分子杂交技术，可以从矮牵牛的基因文库中获取目的基因(基因A)，故A正确；将目的基因导入植物细胞时，常采用农杆菌转化法，不需要用氯化钙，故B错误；根据标记基因来筛选转基因玫瑰细胞，而标记基因不一定是四环素抗性基因，故C错误；玫瑰细胞液泡中没有DNA，不能将目的基因导入液泡中，应将目的基因导入叶绿体或线粒体中，以防止其经花粉进入野生玫瑰，故D错误。
8．(2017·浙江联考)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，改良了大米的营养品质。下图为培育转基因水稻的过程示意图，请据图回答：
(1)上述过程中，铁结合蛋白基因为________，获取该基因后常用________技术进行扩增。
(2)构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制性核酸内切酶分别切割________________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质粒易于导入农杆菌。
(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，可以获得成功导入目的基因的受体细胞，该筛选过程是通过在培养基2中加入________实现的。
(4)检测转基因水稻的培育是否成功，需要检测转基因水稻______________。
答案　(1)目的基因　PCR
(2)含目的基因的DNA片段　Ti质粒　CaCl2
(3)抗生素
(4)种子中铁含量
解析　(1)本题中培育转基因水稻的目的是获得铁含量比普通大米高60%的转基因大米，因此目的基因为铁结合蛋白基因；要大量获得目的基因，一般采用PCR技术进行扩增。
(2)构建重组Ti质粒时，要用同种限制性核酸内切酶切割含目的基因的DNA片段和Ti质粒，使二者产生相同的粘性末端，从而便于拼接；CaCl2处理农杆菌可以增大其细胞壁的通透性，从而利于重组Ti质粒导入。
(3)重组Ti质粒含有抗生素抗性基因，导入重组Ti质粒的愈伤组织细胞在含有抗生素的培养基上可以存活，而未导入的则无法存活，故可加入抗生素来筛选成功导入的受体细胞。
(4)转基因的目的是提高大米中铁含量，因此可通过检测转基因水稻种子中铁的含量来判断转基因水稻的培育是否成功。
题型四　植物的克隆
9．(2017·泰州三模)为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，相关叙述错误的是(　　)
处理
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3 mm
20
1
1
0.3～0.5 mm
20
10
7
大于0.6 mm
20
13
4
A.为防止细菌污染，应对外植体进行消毒
B．脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达
C．根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例
D．0.3～0.5 mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗
答案　B
解析　植物组织培养时，在接种前对外植体进行消毒处理可减少杂菌污染，A正确；脱分化时，愈伤组织的诱导往往需要暗培养，不能给予适宜光照，B错误；不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，C正确；根据表格中数据可知，0.3～0.5 mm大小的茎尖，脱毒苗数最多，因此有利于培养脱毒甘薯苗，D正确。
10．(2017·扬州二模)拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述错误的是(　　)
A．消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害
B．在愈伤组织培养基中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C．出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有生长素类似物等植物生长调节剂
答案　B
解析　消毒剂的使用既要杀死表面微生物又要防止伤害组织细胞，影响组织培养，A正确；愈伤组织细胞含有细胞壁，加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合，因此不会得到染色体加倍的细胞，B错误；愈伤组织再分化形成胚状体后，一般先形成芽，再形成根，而分化的实质是基因的选择性表达，C正确；诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有生长素类似物等植物生长调节剂，D正确。
题型五　动物的克隆
11．(2017·泰州期中)如图为小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)培养的过程图，下列叙述不正确的是(　　)
A．可用胰蛋白酶分散组织块中的细胞
B．MEF细胞可能产生某种物质抑制胚胎干细胞的分化
C．加入培养液中的MEF细胞最好是来自传代培养的细胞
D．细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象
答案　C
解析　将动物组织细胞分散成单个细胞，可以用胰蛋白酶处理，A正确；分析图发现：在胚胎干细胞培养液中加入MEF细胞后，不分化，但未加的一组，易分化。对比分析可以推导：MEF细胞可能产生某种物质抑制胚胎干细胞的分化，B正确；加入培养液中的MEF细胞最好是来自原代培养的细胞，C错误；在动物细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象，D正确。
12．(2017·浙江三模)甘草酸是中药甘草中的主要活性成分，为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图。相关叙述正确的是(　　)
A．过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
B．过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的选择透过性
C．过程③、④的筛选方法相同，细胞丙、丁遗传物质相同
D．过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖
答案　D
解析　过程①注射相应抗原后，需要机体进行免疫，使B淋巴细胞增殖分化产生具有免疫能力的B淋巴细胞，才可以从小鼠脾脏中提取细胞甲，A错误；过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的流动性，B错误；过程③用选择培养基获得杂交瘤细胞，过程④用抗体检测和克隆培养得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C错误；杂种细胞既能够增殖又能产生抗体，过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖，D正确。
专题强化练
一、选择题
1．(2017·南通模拟)科学家利用基因工程技术将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。在培养转基因番茄的过程中，下列操作不合理的是(　　)
A．可用PCR技术或逆转录法获得抗冻蛋白基因
B．利用选择培养基对构建的重组DNA分子直接筛选
C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入番茄体细胞
D．在低温条件下筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄植株
答案　B
解析　基因工程中获取目的基因的方法包括PCR技术体外扩增、从基因文库中获取或化学方法合成(如逆转录法获得目的基因)，A正确；构建的重组DNA分子不可直接在选择培养基上进行筛选，需要先导入受体细胞中再进行筛选，B错误；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，C正确；可利用低温条件对耐寒番茄进行个体性状水平的检测，筛选成功转基因的耐寒番茄植株，D正确。
2．(2017·江苏三模)如图表示抗胃癌单克隆抗体的制备过程。相关叙述错误的是(　　)
A．抗胃癌单克隆抗体可以和甲特异性结合
B．图中细胞融合过程只可用聚乙二醇处理
C．用特定的选择培养基对乙筛选后获得的细胞均能增殖
D．需对丙进行抗体检测，经过筛选后才可获得丁
答案　B
解析　抗胃癌单克隆抗体可以和甲(抗原)特异性结合，A正确；诱导动物细胞融合也可以用灭活的仙台病毒处理，B错误；用特定的选择培养基对乙筛选后获得的细胞为杂交瘤细胞，都能增殖，但不一定能产生特异性抗体，C正确；需对丙(杂交瘤细胞)进行抗体检测，经过筛选后才可获得丁(能产生特异性抗体的杂交瘤细胞)，D正确。
3．(2017·南京三模)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图所示(成纤维细胞可增殖)。下列叙述错误的是(　　)
A．过程②常用的方法是显微注射法
B．代孕母羊要注射免疫抑制剂防止发生免疫排斥反应使移植胚胎死亡
C．卵细胞去核的目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞
D．整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养从而获得大量的细胞群
答案　B
解析　过程②是将重组目的基因导入受体细胞，受体细胞是动物细胞，常用的方法是显微注射法，A正确；胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，因此胚胎移植时不需要对代孕母羊注射免疫抑制剂，B错误；卵细胞去掉其细胞核的原因是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞，即含目的基因的成纤维细胞，C正确；因为整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养，理论上可获得大量的细胞群，D正确。
4．下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和切割位点图(箭头表示切点，切出的断面为粘性末端)。下列叙述错误的是(　　)
限制酶1：ATC——；
限制酶2：—CCGG—；
限制酶3：—ATCC—
A．不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性
B．限制性核酸内切酶2和酶3识别的序列都包含6个碱基对
C．限制性核酸内切酶1和酶3剪出的粘性末端相同
D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制性核酸内切酶2
答案　D
解析　酶具有专一性，不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，故A正确；图中可得，限制性核酸内切酶2和酶3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，均为6个碱基对，故B正确；限制性核酸内切酶1和酶3剪出的粘性末端相同，均为GATC，故C正确；限制性核酸内切酶只能识别特定的DNA序列，因此三种限制性核酸内切酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，故D错误。
5．下列关于植物组织培养和动物克隆的说法，错误的是(　　)
A．植物组织培养获得的试管苗，可能是杂合子也可能是纯合子，可能为单倍体也可能为二倍体、多倍体
B．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
C．克隆动物的技术基础是动物细胞培养
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的愈伤组织基因型不一定相同
答案　B
解析　由于植物组织培养属于无性生殖，后代的基因型由亲本基因型决定，可能是杂合子也可能是纯合子，如果培养的外植体是体细胞，则会获得二倍体或多倍体，如果培养的是花粉粒，则获得的是单倍体，A正确；抗生素具有杀菌作用，因此为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素，B错误；动物的细胞和组织培养是动物细胞工程的技术基础，C正确；同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半，D正确。
二、非选择题
6．(2016·全国乙，40)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_____________________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是____________________________
________________________________________________________________________；
并且____________和______________的细胞也是不能区分的，其原因是____________
________________________________________________________________________。
在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于________________________________________________________________________。
答案　(1)能自我复制、具有标记基因
(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长　含有质粒载体　含有插入了目的基因的重组质粒(或含有重组质粒)　二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长　四环素
(3)受体细胞
解析　(1)作为载体必须具备如下特点：①能自我复制，从而在受体细胞中稳定保存；②含标记基因，以供重组DNA的鉴定和选择；③具一个至多个限制性核酸内切酶切割位点以便外源DNA片段插入。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有Ampr的大肠杆菌才能够生长。而Ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无Ampr，不能在培养基中生长，而仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌均具有Ampr，因而能在培养基中生长。目的基因的插入破坏了质粒载体的Tetr，故含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能在含有四环素的平板上生长，从而与仅含有质粒载体的大肠杆菌得以区分。(3)噬菌体是病毒，无细胞结构，无法自主合成DNA，需借助宿主细胞完成DNA复制。
7．(2016·全国丙，40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性核酸内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示，这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________，不能表达的原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)Sau3AⅠ　两种酶切割后产生的片段具有相同的粘性末端　(2)甲、丙　甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录
解析　(1)由于限制性核酸内切酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后形成的粘性末端相同，所以经BamHⅠ酶切得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能表达。图中甲、丙均不符合，所以不能表达目的基因的产物。
8．青蒿素是治疗疟疾的重要药物。下图为利用二倍体野生型青蒿，通过现代生物技术培育青蒿素含量高的四倍体细胞和植株的示意图。请回答以下相关问题：
(1)上述a～d过程涉及的原理有__________________(至少两项)。其中a为________过程，b过程需要在______________作用下完成，d过程的技术基础是________________。
(2)通过e过程可以实现工业化生产青蒿素。有关叙述正确的是________。
A．该过程需要适量激素以刺激分化
B．该过程不需要提供有机营养物质
C．该过程需要诱导相关基因的表达
D．该过程的原理是染色体畸变
(3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用____________酶可将G基因从青蒿细胞中分离出，并经改造和扩增后，将其与含有抗生素抗性基因的质粒形成重组DNA，再与经________处理的大肠杆菌液混合，使重组DNA更易进入大肠杆菌，通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。
(4)下列有关基因工程的叙述，错误的是________。
A．获取目的基因需要酶的催化
B．目的基因能够在宿主细胞中复制
C．大肠杆菌是基因工程的常用载体
D．能够实现定向改造生物性状
答案　(1)细胞全能性、膜的流动性、染色体畸变　脱分化　纤维素酶和果胶酶　植物组织培养(2)C(3)限制性核酸内切　氯化钙(4)C
解析　(1)上述a～d过程涉及细胞全能性、膜的流动性、染色体畸变等原理；其中a为脱分化过程，b过程需要在纤维素酶和果胶酶作用下去除细胞壁，d过程的技术基础是植物组织培养。(2)通过e过程可以实现工业化生产青蒿素，该过程需要诱导相关基因的表达。(3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用限制性核酸内切酶可将G基因从青蒿细胞中分离出，并经改造和扩增后，将其与含有抗生素抗性基因的质粒形成重组DNA，再与经氯化钙处理的大肠杆菌液混合，使重组DNA更易进入大肠杆菌，通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。(4)质粒是基因工程的常用载体，C错误。
9．(2016·温州3月选考模拟)卡那霉素和头孢霉素都有抗菌作用，此外，卡那霉素还对葡萄细胞有抑制作用。研究人员将Barnase基因(雄性不育基因)转入葡萄细胞，利用卡那霉素和头孢霉素，通过植物克隆方法成功培育出大粒、无核的葡萄新品种。请回答：
(1)构建含Barnase基因、β—葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，导入农杆菌，在固体培养基中培养形成______以便鉴定是否混有杂菌，再用______将农杆菌转移至LB________培养基中进行扩大培养。构建重组质粒需要用到的工具酶是________________、________________。
(2)将经过__________的幼嫩葡萄叶片切成小块，浸入农杆菌悬浮液中，4分钟后取出(此时已有较多农杆菌附着在叶片小块上)并接种到固体培养基中。培养至第3天时，可以看到在叶片小块周围出现________和大量菌落。这时再用头孢霉素处理叶片小块，其目的是______(A.抑制葡萄细胞脱分化　B．促进葡萄细胞再分化　C．杀灭农杆菌　D．促进农杆菌生长)。
(3)将叶片小块放入卡那霉素培养基中培养一段时间后，转移至发芽培养基中，待其长出________后，再转移至生根培养基中继续培养形成试管苗。卡那霉素培养基起着________作用，植物克隆的技术基础是______。
(4)在卡那霉素培养基中，由于转化细胞对周围的非转化细胞有保护作用，获得的试管苗中可能存在假的转基因试管苗，因此还需对试管苗的______________基因的表达产物进行生化检测，才能鉴别出真正的转基因试管苗。
(5)最后，对转基因试管苗还需进行逐渐________湿度的锻炼，使之适应自然环境。
答案　(1)单菌落　接种环　液体　限制性核酸内切酶　DNA连接酶(2)消毒　愈伤组织　C(3)丛状苗　筛选　植物组织培养(4)β—葡萄糖苷酸酶(5)降低
解析　(1)构建含Barnase基因、β—葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，导入农杆菌，在固体培养基中培养形成单菌落以便鉴定是否混有杂菌，再用接种环将农杆菌转移至LB液体培养基中进行扩大培养。构建重组质粒需要用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶。(2)将经过消毒的幼嫩葡萄叶片切成小块，浸入农杆菌悬浮液中，4分钟后取出(此时已有较多农杆菌附着在叶片小块上)并接种到固体培养基中。培养至第3天时，可以看到在叶片小块周围出现愈伤组织和大量菌落。这时再用头孢霉素处理叶片小块，其目的是杀灭农杆菌。(3)将叶片小块放入卡那霉素培养基中培养一段时间后，转移至发芽培养基中，待培养基长出丛状苗后，再转移至生根培养基中继续培养形成试管苗。卡那霉素培养基起着筛选作用，植物克隆的技术基础是植物组织培养。(4)在卡那霉素培养基中，由于转化细胞对周围的非转化细胞有保护作用，获得的试管苗中可能存在假的转基因试管苗，因此还需对试管苗的β—葡萄糖苷酸酶基因的表达产物进行生化检测，才能鉴别出真正的转基因试管苗。(5)对转基因试管苗还需进行逐渐降低湿度的锻炼，使之适应自然环境。
10．(2015·温州中学测试)如图所示为动物细胞培养的基本过程示意图，回答下列问题：
(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞______________，易于培养。培养时先要剪碎，然后用________________分散细胞，制成B瓶中的细胞悬液。细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为________________。
(2)在D瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部分死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细胞发生了__________，可无限增殖。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为________代以内，以保持细胞正常的________核型。
(3)C、D瓶中的培养基为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的________。还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是____________________。
(4)动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。
据图可知，培养________细胞一定需要添加血清。
答案　(1)分裂能力强　胰蛋白酶　原代培养　(2)突变　10　二倍体　(3)抗生素　维持培养液的pH(4)正常
解析　(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞分裂能力强，易于培养。培养时先要剪碎，然后用胰蛋白酶分散细胞，制成B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为原代培养。(2)细胞正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部分死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细胞发生了突变，可无限增殖。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。(3)C、D瓶中的培养基为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的抗生素。培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是维持培养液的pH。(4)分析曲线图：是否添加血清对于癌细胞的增殖影响不大，而对于正常细胞增殖影响很大，故培养正常细胞一定需要添加血清。
考点2　胚胎工程和生态工程
1．胚胎工程的正误判断
(1)从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精(　×　)
提示　从卵巢中采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精。
(2)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性(　×　)
提示　囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，但是滋养层细胞只能发育成胎膜和胎盘。
(3)囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大(　×　)
提示　受精卵到囊胚形成的过程中，主要发生了卵裂，卵裂过程中，每个细胞的体积不断缩小，细胞的总体积基本不变或略有缩小。
(4)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割(　×　)
提示　分割的是内细胞团。
(5)原肠胚时期的每一个细胞都属于全能干细胞(　×　)
提示　原肠胚细胞已经具有三个胚层的分化。
(6)胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点(　√　)
2．生态工程的正误判断
(1)生态农业的指导思想是环境与经济协调发展(　√　)
(2)生态工程是无消耗、多效益的工程(　×　)
提示　生态工程是少消耗，而不是无消耗。
(3)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化(　×　)
提示　生态农业应同时注重生态效益和经济效益。
(4)矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益(　×　)
提示　植被的恢复必须种植原有的物种。
(5)“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的物质循环再生原理(　√　)
(6)建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低(　×　)
提示　建立生态农业时巧设、增设食物链，增加了能量利用的环节，系统总能量利用率提高。
一、胚胎工程
1．体外受精和胚胎体外培养
2．胚胎移植与胚胎分割
易错警示　体外受精及胚胎移植中的3点易错警示
(1)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素对供体做超数排卵处理。
(2)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞并发育而成或胚胎分割形成的。
(3)胚胎分割的2个注意事项
①材料选择：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
②分割注意点：选材为囊胚时，注意将内细胞团均等分割。
3．胚胎干细胞培养及核移植
(1)胚胎干细胞培养
①形态：体积小、细胞核大、核仁明显。
②功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
③培养过程
(2)胚胎干细胞核移植
二、生态工程
1．生态工程的原理、研究对象及主要类型
2．生态工程在农业中的应用
(1)传统农业措施：套种、间种、轮种。
(2)生态工程在农业生产中的应用
①庭院生态工程。
②农业生态工程：种植业、畜牧业。
(3)农业生态工程的主要技术
①物质的良性循环技术。
②洁净可再生的新能源开发技术：太阳能、沼气(生物能)、风能、潮汐能、水电能。
③种植业和畜牧业合理优化技术。
题型一　体外受精和胚胎发育
1．下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是(　　)
A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
答案　A
解析　同种动物的精卵细胞的表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一；受精卵不断进行细胞分裂即卵裂，卵裂产生的细胞团称卵裂球，随着卵裂的进行，卵裂球体积不变或减小，细胞逐渐变小；滋养层细胞不具有发育的全能性，即不能分化出成体动物的所有组织和器官；囊胚发育分化形成内外两个胚层。
2．下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是(　　)
A．获取的精子经获能后才能进行体外受精
B．②过程只与细胞膜的流动性有关
C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植过程
答案　B
解析　在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。
题型二　胚胎移植与胚胎分割
3．牛胚胎移植的基本程序如下图所示，下列说法错误的是(　　)
A．供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎
B．图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素
C．为了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植
D．供体和受体(代孕母牛)要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
答案　D
解析　胚胎移植的目的是发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎分割是将一个胚胎分成多份，从而提高了优良胚胎的利用率；胚胎移植过程不同于器官移植，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要进行免疫检查。
4．胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示，下列分析正确的是(　　)
A．图中“小牛”的性别为雄性
B．胚胎体外培养需利用饲养层来抑制其分化
C．d可直接移植给受体
D．a的滋养层细胞核中遗传物质与e相同
答案　C
解析　图中良种公牛和良种母牛通过体外受精得到多个受精卵，这多个受精卵中的遗传物质并不相同，也无法判断性别，故A、D错误；在培养胚胎干细胞时需利用饲养层来抑制分化，故B错误；胚胎体外培养需要培养到桑椹胚或囊胚期进行胚胎移植，而题目中已培养到囊胚期，故可直接移植，C正确。
题型三　生态工程
5．(2017·浙江4月选考，32(二))回答与生态工程有关的问题：
(1)对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的核心技术是______________技术。其中“过腹还田”的具体途径是__________________。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的__________技术。
(2)农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的________技术提高经济和社会效益。“退耕还林”后，林地的增加可以减少__________，更有利于受损生态系统的恢复。使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的________减少，因此利用生物的________进行生物防治是今后的发展方向。
答案　(1)物质的良性循环　秸杆→家畜→粪便→农田　洁净可再生的新能源开发　(2)合理优化　水土流失　生物多样性　种间关系
解析　(1)看图可知该农业生态系统通过物质的良性循环技术把秸秆多途径利用，其中“过腹还田”的具体途径是“秸杆→家畜→粪便→农田”使废物资源化，实现循环经济；太阳能、沼气、风能、潮汐能、水电能属于洁净可再生的新能源开发技术。
(2)种植业和畜牧业通过合理优化，整体效益高于优化前；“退耕还林”后，林地的增加可以减少水土流失，使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的生物多样性减少，因此利用生物的种间关系发展生物防治技术是今后的发展方向。

专题强化练
一、选择题
1．哺乳动物(如牛、羊等)是人类生活中重要的肉制品、皮毛制品的原料来源，但哺乳动物妊娠时间长，每胎产子数少，繁殖速度比较慢，要加快优良种畜的繁殖速度，目前最好的方法是采用(　　)
A．动物细胞培养 B．胚胎移植
C．动物细胞融合 D．核移植
答案　B
解析　胚胎移植可以加快优良种畜的繁殖速度，而动物细胞培养不能产生新个体，只能得到细胞及细胞产物，核移植成功率太低。
2．(2017·辽宁期中)下列有关胚胎工程的叙述，正确的是(　　)
A．胚胎分割是指借助一定的技术将早期囊胚一分为二
B．使母畜超数排卵可通过喂养拌有促性腺激素的饲料
C．选用同种母畜作受体时，需做同期发情处理
D．从体外受精到完成整个胚胎发育都在体外的“试管”中进行，所得到的动物称为“试管动物”
答案　C
解析　胚胎分割是指借助显微操作技术将早期胚胎分割成几等份再移植到代孕母子宫中发育，产生同卵多仔后代的技术，A错误；使母畜超数排卵可通过注射促性腺激素，促性腺激素是蛋白质类激素，饲喂会导致其在消化道内分解失活，B错误；选用同种母畜作受体时，需做同期发情处理，使供体母畜和受体母畜处于相同的生理状态，C正确；早期胚胎发育在体外进行，移入子宫后是在体内进行的，D错误。
3．下列有关克隆牛与试管牛的说法中，最合理的是(　　)
A．二者都是无性生殖的产物
B．二者都运用了动物细胞培养、胚胎移植等技术
C．二者都证明了动物的体细胞具有全能性
D．二者的性状与母本性状基本相同
答案　B
解析　克隆牛是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，构成重组细胞，然后将重组细胞培养成早期胚胎，再将早期胚胎移植到代孕母牛体内得到的；试管牛是通过体外受精方式得到受精卵，然后将受精卵在体外培养成早期胚胎，再将早期胚胎移植到代孕母牛体内得到的。由此可见，二者都是通过动物细胞培养获得早期胚胎，且运用了胚胎移植技术。克隆牛是无性生殖的产物，而试管牛是有性生殖的产物；克隆牛证明的是动物体细胞的细胞核具有全能性，而试管牛可证明受精卵(细胞)具有全能性；克隆牛的性状与供核的“母本”的性状基本相同，而试管牛的性状由双亲决定。
4．下面为一庭院生态系统各成分的组成和相互关系的示意图，下列关于该生态系统的分析中，正确的是(　　)
A．建立该生态系统的目的是实现物质和能量的循环利用，提高经济效益
B．若在果树间间作绿肥类杂草，能导致该系统中生物多样性增加，可有效控制果园中某些害虫的数量从而减少对果树的危害
C．在庭院中饲养鸡鸭能提高生态系统中物质的利用效率，增加产量，但由于食物链延长，生态系统中能量传递效率会降低
D．在庭院中建沼气池处理垃圾、粪便和植物枝叶，目的是尽可能减少分解者获得的能量，从而使能量流向对人类最有益的部分
答案　B
解析　生态系统中的能量不能循环利用；增加生物的多样性，可提高生态系统的稳定性；能量沿食物链传递的效率与食物链的长短无关；建立沼气池处理垃圾、粪便和植物枝叶，目的是让能量多级利用，多流入对人类有益的部分。
5．从生态工程的基本原理看，“生态经济”就是(　　)
A．无废料生产、无生态破坏的经济发展模式
B．为了优化和重建自然生态的经济投资
C．先恢复生态环境，再发展经济的发展计划
D．为了更快发展经济的生态资源利用
答案　A
解析　(1)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。(2)生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
二、非选择题
6．胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛的卵巢中采集的卵细胞，都需要进行体外培养，其目的是______________；从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供______气体以维持________________________。
(3)图中过程A称为______________，它在胚胎工程中的意义在于___________________。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是____________；获得转基因母牛后，如果____________________，即说明目的基因已经表达。
答案　(1)使卵细胞成熟(或：使卵细胞获得受精能力)　获能　(2)CO2　培养液(基)的pH　(3)胚胎移植　提高优良母畜的繁殖率　(4)显微注射法　牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)
解析　获取的卵细胞只有少数成熟，大部分需培养后才发育成熟，具备受精条件。获得的精子也要经过获能处理后才能与卵细胞受精。动物细胞培养需要给予O2和CO2，给予CO2的目的是维持培养液正常的酸碱度。胚胎移植是胚胎工程中的关键环节，也为研究胚胎工程的其他技术提供了保障。将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法，检测目的基因是否表达的方法是检测有无目的基因的表达产物。
7．一青年农民利用自己学习的生态学知识，在自家庭院里建了一个小型生态农业，年创收上万元。如图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题。
(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是____________________________________。
(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界____________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有________________________的特点。
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好，你是否支持这一观点？________。
答案　(1)减少了燃烧煤炭所产生的污染　(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用　(3)物质循环　少消耗、多效益、可持续　(4)否
解析　(1)该生态农业减少了燃烧煤炭所产生的污染。(2)该生态工程充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用，使能量能够更多地被人类利用。(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(4)由于食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，不能充分利用能量。
8．据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生大熊猫不足1 600只，因此，如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题，现设计如下繁殖过程。请回答下列问题：
(1)“克隆熊猫”培育技术为胚胎干细胞核移植，培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控________发育的作用。图中A过程是________________；为了抑制细胞分化，要在培养皿底部制备一层细胞(如胚胎成纤维细胞)，称为________________。
(2)图中激素处理可使供体________________，从而可培育更多的早期胚胎。代孕受体在移植前需要经过________处理，以便早期胚胎成功植入或着床。
(3)下列对象中，通常不适合胚胎移植的是________。
A．受精卵 B．八细胞胚
C．桑椹胚 D．早期囊胚
(4)为了繁殖更多后代，可以通过________技术，产生同卵多仔。下列关于该技术的叙述中，错误的是________。
A．增加胚胎数量，快速繁殖
B．同卵多仔的表现型一定相同
C．该技术涉及显微操作技术
D．可以采用相关酶处理卵裂球
答案　(1)细胞核　(胚胎干)细胞培养　饲养层(2)超数排卵　同期发情(3)A(4)胚胎分割(和移植)　B
解析　(1)重组细胞中，卵细胞质中的一些蛋白因子会逐渐替换掉细胞核中阻碍核基因表达的调节蛋白，促进其全能性的表达；A过程是将囊胚的内细胞团——胚胎干细胞取出进行培养的过程；培养皿底部的一层细胞称为饲养层，可促进胚胎干细胞生长而抑制其分化。
(2)图中激素处理供体，会促进其超数排卵，受精后产生更多胚胎；为了给移植胚胎创造良好的孕育条件，应对代孕母畜进行同期发情处理。
(3)受精卵直接移植成功率不高，通常会先进行胚胎体外培养，然后对早期胚胎进行筛选，选择健康的胚胎进行移植，以提高成功率。不同动物移植的最佳时期有差异，因此将受精卵培养到什么阶段视物种而定。
(4)胚胎分割能够使一个胚胎分割成几个胚胎，从而增加繁殖量；胚胎分割处理的是早期胚胎，体积非常小，需要显微操作，可用切割针或切割刀进行切割，也可采用酶消化的方法，使胚胎数量在原来的基础上明显增加，虽然这些胚胎来自同一受精卵，遗传物质相同，但环境因素对其性状表现也有一定的影响，故表现型未必完全一致。
9．下图为某农场的农业生态工程简图。请回答下列问题：
(1)在评价养殖效益时，除了人工投入等成本外，往往采用单位时间内饲料投入量和体重净增长量(可采用相关参数转换成干物质量)作为评价指标。其中体重净增长量为________生产量，该值的大小取决于饲料到饲养动物的能量________________。
(2)该生态工程的核心技术是________________。若在果园中同时种植蔬菜，属于________技术。图中的沼气工程是在沼气池的基础上增添了脱硫塔等设施，更加优化了____________的新能源开发技术。
(3)在无人为因素干预下，养殖鱼类种群呈逻辑斯谛增长，若养鱼场中迁入捕食养殖鱼类幼体的乌鳢鱼，将使“S”形曲线中的________下降。通过生态系统的______调节，乌鳢鱼和养殖鱼类的数量将趋于相对平衡。
答案　(1)次级　传递效率(2)物质的良性循环技术　间种　洁净可再生(3)K值　自我(或负反馈)
解析　(1)饲养动物在生态系统中属于消费者，消费者属于次级生产者，其体重净增长量(转换为干物质量)等于同化量减去呼吸消耗量，即为次级生产量；饲养动物的能量均来自饲料，因此其体重净增长量的大小取决于二者之间的能量传递效率。
(2)该生态工程实现了对废物的充分利用，加快了物质的循环，因此其核心技术是物质的良性循环技术；在一块地上同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物，这种栽培方式叫作间种；脱硫塔的使用使沼气中易造成污染的成分被去除了，使能源更清洁，优化了清洁可再生新能源开发技术。
(3)乌鳢鱼的迁入增大了养殖鱼类的环境阻力，会使K值下降；生态系统具有一定的自我调节能力，在受到一定限度的外力干扰时，可通过负反馈调节维持自身的稳态。
10．控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。
根据信息回答下列相关问题：
(1)图1中过程①是通常采用的_____________技术，在这个过程中_________的精子与卵细胞结合形成受精卵。为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的__________。
(2)过程②中受精卵培养发育至______________时期，再经胚胎移植到代孕母牛，从而获得后代。若希望同时获得多个性状相同的个体，可以使用_______________、__________技术。
(3)动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一。为了提高牛奶中赖氨酸的含量，某大学研究人员利用现代生物工程技术，得到了一头转入外源赖氨酸基因的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。图2为培育转基因克隆动物的技术流程图：获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是____________。该基因不能从人体细胞中获得，原因是________________________。已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞，导入目的基因常用的方法是________________，把该含有外源基因的受体细胞培育成为一头奶牛还需要用到的技术有：______________________________(至少两种)。
答案　(1)体外受精　获能　促性腺激素　(2)桑椹胚或囊胚　胚胎分割　胚胎移植
(3)限制性核酸内切酶　人体内没有相关的基因(赖氨酸为人体必需氨基酸，人体不能合成)　显微注射法　核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术
解析　(1)图①表示精卵细胞结合成受精卵过程，常用体外受精技术；精子在受精前需进行获能处理；为获得更多的卵细胞，可用促性腺激素对母畜进行超数排卵处理。
(2)胚胎移植时需将胚胎培养至桑椹胚或囊胚；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此为了获得多个相同个体，可用胚胎分割技术进行分割，然后进行胚胎移植。
(3)获取目的基因的工具酶是限制性核酸内切酶；人体内细胞中没有赖氨酸基因，因此不能从人体细胞中获得；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将含有外源基因的受体细胞培育成为一头克隆奶牛还需要用到核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。

考情分析　实验设计类试题是高考中的热点题型，浙江省选考加试题33题作为压轴题年年出现，主要考查角度有以下二个方面：
(1)验证性实验的分析与设计，2016年4月浙江选考，33T；2017年4月浙江选考，33T。
(2)探究性实验的分析与设计，2015年10月浙江选考，33T。
一、生物学实验的设计
1．生物学实验探究的一般程序
科学探究的一般过程可简单地用下图表示：
(1)提出问题，确定实验课题：所谓实验课题的选定，就是实验者首先要确定一个有一定价值的研究课题，明确通过实验要解决什么问题。
(2)作出假设：“假设”也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假设。
(3)设计实验方案：设计一个实验来检验假说，在计划中应该写明详细的实验步骤，以及在实验中要进行哪些观察和测量。设计实验方案是实验探究的最基本环节。
(4)预期结果：在实验设计方案确定以后、实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果进行判断，依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“如果假设成立，则应有何种结果”。
(5)分析数据：实验结束时要对数据进行分析，看是否存在什么规律或趋势，它们能不能支持假说，它们是否指出了实验中存在的缺陷，是否需要收集更多的数据。
(6)得出结论：在下结论的时候，确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复几次实验才能得出最后的结论。结论的得出必须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致，则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”；若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立”。
2．实验设计的要求
3．实验设计的一般步骤
实验步骤应用简洁科学的语言叙述，一般如下叙述：
(1)分组编号：根据实验要求选择适宜的材料和器材，选材应保持条件相同(如：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠)。将实验分为实验组和对照组，可以分两组，也可以分若干组，每组进行明确的标记，如用甲、乙、丙，或者是A、B、C，或者是1、2、3，总之让人一看就知道，便于实验的观察、统计、比较和叙述。
常用语言模板：①将培养瓶平均分为3组，编号A、B、C。分别向三组培养瓶中加入等量的XX细胞悬浮液和等量的培养液，在相同且适宜的条件下培养，分别用血细胞计数板测定各组的XX细胞数；②取两支试管，分别编号为甲、乙，各加入等量的某溶液；③选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为1、2、3等。④选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组，分别编号为A、B、C等。
(2)对照处理：根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理，除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应相同，即控制无关变量。要注意能体现“单一变量”词语的准确使用，例如使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。
(3)培养(或饲养)、观察、记录：对于植物实验和某些动物实验，分别进行实验处理后，要进行一段时间的培养才能出现结果。而有些实验进行实验处理之后，在短时间内(1～2 h)就可以观察出现的现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异，记录实验现象和实验数据。
二、探究性实验与验证性实验的比较
1．区别
项目
探究性实验
验证性实验
概念
指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动
指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验
实验目的
探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系
验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系
实验假设
假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释
因结论是已知的，故不存在假设问题
实验现象
未知
已知
实验结果预测
对应假设，分类讨论：
①实验组与对照组无显著差异，实验变量无影响；
②实验组比对照组好，实验变量有利；
③实验组比对照组差，实验变量不利(如果是相互对照，也分类讨论)
根据实验原理确定已知实验结果，并对实验结果进行准确描述
实验结论
根据可能的实验结果，进行分析
对应实验目的作出肯定结论
2.举例
项目
探究性实验
验证性实验
实验名称
鉴定某人是否出现糖尿
验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖
实验原理
相同(本尼迪特试剂与可溶性还原糖作用呈现红黄色沉淀)
实验步骤
相同(取尿液后加本尼迪特试剂热水浴加热，观察实验现象)
实验现象
出现或不出现红黄色沉淀
出现红黄色沉淀
预期实验结果
出现或不出现红黄色沉淀
出现红黄色沉淀
实验结论
若出现红黄色沉淀，证明此人出现糖尿；若不出现红黄色沉淀，证明此人不出现糖尿
糖尿病患者尿液中含葡萄糖
题型一　验证性实验
验证性实验适用于实验结果是已知的实验。题目中常见提问语：“请设计一个实验，验证……”“验证×××(自变量)对×××(因变量)的影响”或“验证×××(自变量)与×××(因变量)的关系。”
1．为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。
实验原理：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖水平下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。
材料用具：正常小鼠4只、注射器、葡萄糖溶液、生理盐水。
(1)实验步骤：
①将正常小鼠随机均分成A、B两组，观察并记录__________________________
__________________。
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组_______________________________________
______________。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组________________________________________________________________________。
③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠__________________。一段时间后，A组小鼠低血糖症状得到缓解，B组________________________________。
(2)该实验过程可以说明________________________________________________。
(3)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)①小鼠的活动状况　②小鼠注射等量生理盐水　小鼠的活动状况无变化　③注射等量葡萄糖溶液　小鼠的活动状况无变化　(2)胰岛素具有降低血糖的作用　(3)注射胰岛素溶液后，小鼠体内胰岛素含量过高，引起血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少、能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状
解析　
2．(2017·浙江4月选考，33)欲研究药物乙对海拉细胞增殖的抑制作用，请根据以下提供的材料与用具，以海拉细胞的细胞数变化为测定指标，完善实验分组设计和实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。
材料与用具：海拉细胞悬液，药物甲溶液(对细胞增殖有影响)，药物乙溶液，培养液、培养瓶，血细胞计数板，显微镜等。
(要求与说明：细胞计数的具体操作过程不做要求，不考虑加入溶液对体积的影响，实验条件适宜)
回答下列问题：
(1)实验分组设计：
A组：海拉细胞悬液＋培养液
B组：海拉细胞悬液＋培养液＋药物甲溶液
C组：海拉细胞悬液＋培养液＋药物甲溶液，培养一段时间后，加入____________________。
(2)完善实验思路：
①
?
(3)预测实验结果(以坐标曲线图形表示实验结果，并标出加入药物的时间)：
(4)分析与讨论：
药物甲的作用是________________________。
答案　(1)适宜浓度的药物乙溶液　
(2)①将培养瓶平均分为3组，编号A、B、C。分别向三组培养瓶中加入等量的海拉细胞悬浮液和等量的培养液，在相同且适宜的条件下培养，分别用血细胞计数板测定各组的海拉细胞数
②在相同且适宜的条件下培养一段时间后，向B组和C组加入药物甲，A组不做处理，继续培养一段时间，每隔一段时间测量各组细胞数
③在相同且适宜的条件下继续培养一段时间后，向C组加入药物乙，继续培养一段时间，每隔一段时间测量各组细胞数
④统计并分析数据
(3)如图所示
(4)促进细胞分裂
解析　(1)①分析实验分组可知，A组：海拉细胞悬液＋培养液，为空白组；B组：海拉细胞悬液＋培养液＋药物甲溶液，观察药物甲对海拉细胞的影响(条件对照)；C组：海拉细胞悬液＋培养液＋药物甲溶液，培养一段时间后，加入药物乙溶液(实验组)，探究药物乙对海拉细胞增殖的抑制作用。
(2)每组设置若干个重复样品。
①实验的因变量为海拉细胞的数量，因此实验开始时需要取细胞悬液加入到含培养液的培养瓶中，用血细胞计数板在显微镜下计数并记录。
②在实验过程中，无关变量要保持相同且适宜，因此需要将细胞悬液分别加入到A、B、C三组培养瓶中进行培养。
③每隔一段时间分别测定三组培养瓶中的细胞数并记录。
④当细胞增殖达到一定数量时，向C组加入药物乙溶液。
⑤重复③，统计并分析所得数据。
(3)题干中提出，药物甲对细胞增殖有影响，可以预测具有促进作用，否则放在这里没有意义。药物乙对海拉细胞增殖有抑制作用，A为空白对照组。因此A组和B组相比，可能B组细胞数量较多，但是C组是与B组培养到一定时间后加入药物乙，所以C组细胞刚开始数量增加，并多于A组，与B组相同，加入药物乙后，由于药物乙对海拉细胞增殖的抑制作用，因此数量少于B组。
(4)药物甲的作用是促进海拉细胞的增殖。
题型二　探究性实验
探究性实验适用于实验结果是未知的实验。题目中常见提问语：“请设计一个实验，探究……”“探究×××(自变量)对××(因变量)的影响”或“探究×××(自变量)与×××(因变量)的关系”。

3．某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的生物活性。请以蝌蚪的变态发育情况为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，探究经过50 ℃的温水处理10 min后的甲状腺激素的生物活性是否发生了改变，预测实验结果并得出结论。
(1)材料用具：体积相同的玻璃缸几个，清水，生长发育状况相同的小蝌蚪60只，饲喂蝌蚪的饲料，未经处理的具有生物活性的甲状腺激素，50 ℃的温水处理10 min后的甲状腺激素等。
(2)设计实验的方法步骤。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)预测实验结果并得出结论。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(2)第一步：把生长发育状况相同的小蝌蚪随机平均分成A、B、C三组，分别放在加入等量清水的三个玻璃缸中，A为对照组，B、C为实验组。
第二步：A组每天用适量的未添加甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪；B组每天用等量添加适量的未经处理的甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪；C组每天用与B组等量的经处理(与50 ℃温水处理10 min)的甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪。其他条件相同且适宜。
第三步：把小蝌蚪喂养一段时间后，观察记录蝌蚪发育成青蛙的先后顺序
(3)①如果B组玻璃缸中的蝌蚪发育成青蛙的时间早于A组玻璃缸中的蝌蚪，但晚于C组玻璃缸中的蝌蚪，说明经过50 ℃的温水处理10 min后的甲状腺激素的生物活性增强；②如果C组玻璃缸中的蝌蚪发育成青蛙的时间早于A组玻璃缸中的蝌蚪，但晚于B组玻璃缸中的蝌蚪，说明经过50 ℃的温水处理10 min后甲状腺激素的生物活性减弱；③如果B、C组玻璃缸中的蝌蚪同步发育成青蛙，且均早于A组玻璃缸中的蝌蚪，说明经过50 ℃的温水处理10 min后的甲状腺激素的生物活性不变；④如果A、C组玻璃缸中的蝌蚪同步发育成青蛙，且均晚于B组玻璃缸中的蝌蚪，说明经过50 ℃的温水处理10 min后的甲状腺激素失去生物活性
解析　
4．(2015·浙江10月选考，33)欲进行小鼠肝细胞在不同浓度NaCl溶液中发生体积和数量变化的实验，请根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠肝细胞悬液(用质量分数为0.9%NaCl溶液配制)、质量分数为1.3%NaCl溶液、蒸馏水、试管若干支、血细胞计数板、显微镜(具有测距功能)等。
(要求与说明：对NaCl溶液的具体稀释过程、细胞计数的具体操作过程不作要求。不考虑细胞体积变化对计数的影响。绘制曲线时的细胞体积指细胞的平均体积。)
请回答下列问题：
(1)实验思路
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果(在以下坐标系中，绘制细胞体积和细胞数量变化示意曲线)：
(3)分析与讨论：
①当NaCl溶液浓度大于0.9%时，细胞体积与细胞数量发生的变化及其原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②基于上述实验，怎样才能用肝细胞分离得到纯度较高的细胞膜？
________________________________________________________________________。
答案　(1)①取试管若干支，将质量分数为1.3%NaCl溶液由高到低进行浓度梯度稀释
②向各支试管中分别加入肝细胞悬液，放置一定时间
③取各试管中的肝细胞悬液，分别滴加到血细胞计数板上，在显微镜下计数并测量细胞直径，记录实验结果
④对实验数据进行统计分析
(2)如图
(3)①NaCl溶液浓度大于0.9%时，细胞体积变小，原因是细胞失水皱缩。细胞数量不变，原因是细胞仍完整
②将肝细胞置于蒸馏水中，细胞吸水胀破，然后进行离心等处理，从而得到纯度较高的细胞膜
解析　(1)本实验的自变量为NaCl的浓度，所给的NaCl溶液的浓度为 1.3%，所以第一步需取试管若干支，将质量分数为 1.3%的NaCl溶液由高到低进行浓度梯度稀释。第二步向各试管中加入肝细胞悬液。因为本实验的因变量为小鼠肝细胞的数量和体积，所以第三步需要从各试管中取肝细胞悬液，在血细胞计数板上，通过显微镜进行计数并测量细胞直径，以此作为衡量细胞体积大小的指标。最后一步是对所获得的实验数据进行统计分析。 (2)需在双坐标中画出细胞体积和数量随NaCl溶液的浓度变化的曲线图，涉及两条曲线，故应明确标示出两条线的区别。细胞体积：一定浓度范围内，溶液浓度越大，细胞失水越多，则体积越小；细胞数量：低浓度时，溶液浓度越小，吸水越多，细胞胀破越多，数量越少，高浓度时细胞失水但数量不变。 (3)当NaCl溶液浓度大于 0.9%时，细胞体积变小，原因是细胞失水皱缩，而细胞数量不变，因为细胞失水皱缩不影响数量。基于上述实验，要获得纯度较高的细胞膜，只需将肝细胞置于蒸馏水中，细胞吸水胀破，然后进行离心，即可获得纯度较高的细胞膜。

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