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生物选修三复习导学提纲（一）
专题一 基因工程
第一课时 1.1 DNA重组技术的基本工具
1.2 基因工程的基本操作程序
【课前导学】
1．1 DNA重组技术的基本工具
一、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 和 ，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。
二、限制性核酸内切酶
1、切割DNA的工具是 ，又称 。
2、这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
3、由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
4、DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即 和 。
三、DNA连接酶——“分子缝合针”
根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：
一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为DNA连接酶。DNA连接酶只能将 连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。
另一类是从 分离出来的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA片段的 ，但连接 之间的效率比较低。
四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
2、现在通常使用的载体是 ，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以 复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制而复制。
4、其他载体还有 和 等。
5、作为载体必须具备以下条件：
能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；
具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；
具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
1．2 基因工程的基本操作程序
一、目的基因的获取：
1、目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。
2．获取目的基因的方法
（1）从基因文库中获取目的基因
① 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导人受体菌的群体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：含有一种生物的 基因
② 种类
cDNA文库：含有一种生物的 基因
③ 目的基因的获取
根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
① PCR：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。
② 条件：已知目的基因的 序列。
③ 过程：目的基因DNA受热形成 ，与 结合，然后在 ______的作用下进行延伸形成DNA。
④ 方式：指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）
（3）人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建
1、表达载体的组成：目的基因+ + +标记基因等。
2、启动子：位于基因的 ，它是 结合
的部位，驱动基因转录产生mRNA。
3、终止子：位于基因的 ，终止 。
4、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给下一代；使目的基因 ____ 和发挥作用。
5、标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。
6、不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
三、将目的基因导入受体细胞
（一）转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和 的过程。
（二）方法
1、将目的基因导入植物细胞
（1）农杆菌转化法
① 农杆菌特点：易感染 植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；Ti质粒的 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。
② 转化：目的基因插人 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
（2）基因枪法
基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。
（3）花粉管通道法
花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。（我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）
2．将目的基因导入动物细胞
（1）方法： 注射技术。
（2）操作程序：目的基因表达载体 →取卵（受精卵） →显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物的 _________________________内发育→新性状动物。
3．将目的基因导人微生物细胞
（1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
（2）转化： 处理细胞→ 细胞→表达载体与感受态细胞混合→ ___ 细胞吸收DNA分子。
四、目的基因的检测与鉴定
1．检测
（1）方法：标记了的 、抗原抗体杂交。
（2）内容
① 检测转基因生物染色体的DNA是否插入 。
② 检测目的基因是否转录 。
③ 检测目的基因是否翻译成 。
2．鉴定： 鉴定、抗病鉴定等。
【总结归纳】
归纳点1 基因工程的概念
基因工程的别名
基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程
剪切→拼接→导入→表达
结果
人类需要的基因产物
归纳点2 基因工程的工具及其比较
1、基因工程的操作工具
（1）分子手术刀——限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶简称限制酶，主要存在于原核生物中，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。目前已经发现了200多种限制酶。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端（如下图所示）。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将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轴线处切开时，产生的则是平末端。
注意：①用限制酶切割DNA分子时，被破坏的是DNA链中的磷酸二酯键（即连接相邻两个脱氧核苷酸的键）。
②黏性末端是指双链DNA分子被限制酶切开后，切口处的两个末端伸出的由若干特定核苷酸组成的单链。
（2）分子缝合针——DNA连接酶
从上图中可以看出，把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，然后让二者的黏性末端按碱基互补配对原则形成双链，用DNA连接酶催化两条DNA链的相邻两个碱基之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核苷酸连接起来。DNA连接酶有两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E·coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的．称为T4 DNA连接酶。E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。而T4-DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，又可以连接双链DNA片段的平末端，但连接平末端的效率较低
（3）分子运输车一——基因进入受体细胞的载体
① 使用运载体的目的
在基因工程中使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制（称为克隆）。
② 运载体的种类
现在所利用的运载体主要有两类：一类是细菌的质粒，它是一种相对分子质量较小、独立于细菌核区DNA之外的双链环状DNA。另一类运载体是噬菌体或某些灭活的病毒等。现在人们还在寻找新的运载体，如叶绿体或线粒体等也有可能成为运载体。
③ 基因的运载体必须具备的条件
a．载体DNA必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而导致其自身失活。
b．载体DNA必须具备自我复制的能力，或可以整合到受体染色体DNA上随受体染色体DNA的复制而同步复制。
c．载体DNA必须带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。
d．载体DNA必须是安全的，不会对受体细胞有害，不能进入到除受体细胞以外的其他生物细胞中去。
e．载体DNA分子大小应适中，以便提取和在体外进行操作，太大则不便操作。
一般来说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改造现在使用的质粒载体几乎都是经过改造的。
【典题反馈】
题型1 考查基因工程工具酶的特点
例题1（多选题）右图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是
A．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
B．解旋酶作用的部位是⑨
C．某限制性核酸内切酶可选择⑨处作为切点
D．DNA连接酶可连接⑩处断裂的化学键

反馈1 如图所示，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化。则X酶是
A．DNA连接酶 B．RNA聚合酶 C．DNA聚合酶 D．限制酶
反馈2 限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是一G↓GATCC一，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC一。在质粒上有酶I的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
（1）请画出质粒被限制性核酸内切酶I切割后所形成的黏性末端。
_____________________________________________________________________________。
（2）请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
_____________________________________________________________________________。
（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接?为什么?______
_____________________________________________________________________________。
（4）基因工程中，如果要把相应的黏性末端连起来，要用__________酶。
题型2 考查基因工程操作的具体过程
反馈3 天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：
（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是____________，用___________将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子___________，以完成工程菌的构建。
（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是____________；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用__________________________________检测，将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。_______________________________________________________________________________________。
（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小?
__________________________________________________________________________________________。
（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?
__________________________________________________________________________________________。
【课堂反馈】
1、下列关于限制酶的说法正确的是 （ ）
A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少
B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键
2、下列获取目的基因的方法中需要模板链的是 （ ）
① 从基因文库中获取目的基因 ② 利用PCR技术扩增目的基因
③ 反转录法 ④ 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A、①②③④ B、①②③ C、②③④ D、②③
3、科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子（抗虫基因首端），导人棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子（抗虫基因末端），导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。由以上过程推知，作为目的基因的运载体应具备的结构是 （ ）
A、目的基因、启动子 B、目的基因、终止子
C、目的基因、启动子、终止子 D、目的基因、启动子、终止子、标记基因
4、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 （ ）
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中
②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养
④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
5、已知某种限制酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切割后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A、3 B、4 C、9 D、12
6、质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是

A、①是c；②是b；③是a B、①是a和b；②是a；③是b
C、①是a和b；C参是b；③是a D、①是c；②是a；③是b
7、以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，分析回答问题。
（1）其中①和 是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个DNA分子，所用DNA连接酶通常是 。
（2） 和 是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组DNA片段，所用DNA连接酶通常是 。
8、下图为DNA分子的切割和连接过程。
（1）EcoRI是一种 酶，其识别序列是 ，切割位点是 与 之间的 键。切割结果产生的DNA片段末端形式为 。
（2）不同来源DNA片段结合，在这里需要的酶应是 连接酶，此酶的作用是在 与 之间形成 键，而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是 。
9、治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物（如猪、牛）体获得的。自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图1—5所示：
（1）图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种 。
（2）请根据碱基互补配对的原则判断，在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。
（3）细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个……质粒的这种增加方式在遗传学上称为 。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制 合成的功能。
10、下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导人细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：

______________________________________________ 。
（2）若把通过鉴定证明导人了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是 _______________________________ 。
原因是：______________________________________
（3）导人细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么?
________________________________________________________________________________
生物选修三复习导学提纲（一）参考答案
【课前导学】
DNA重组 转基因技术 DNA分子 DNA重组技术 限制性核酸内切酶 限制酶
黏性末端 平末端 双链DNA片段互补的黏性末端之间 T4噬菌体 黏性末端
平末端 平末端 质粒 自我 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 结构基因
DNA片段 储存 所有 部分 核苷酸 染色体 转录 翻译 复制
核苷酸 单链 引物 DNA聚合酶 启动子 终止子 首端 RNA聚合酶识别
尾端 转录 可以遗传 能够表达 鉴别 表达 双子叶 大多数单子叶
T-DNA Ti质粒的T-DNA上 显微 提纯 雌 输卵管或子宫 C a2+ 感受态
（在一定的温度下促进）感受态 “探针”与基因组DNA杂交 是否插入了目的基因
是否转录出了mRNA 蛋白质 抗虫鉴定（抗虫、抗病鉴定属于个体生物学水平鉴定）
【典题反馈】
例题1 ABD
反馈1 A
反馈2
（3）可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的） （4）DNA连接酶
反馈3 （1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 导入酿酒酵母菌
（2）DNA分子杂交 抗原一抗体杂交或淀粉酶活性 该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基中，培养基中淀粉被水解的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈
（3）测定相同培养条件下不同工程茵菌株的淀粉酶活性和酒精产量
（4）①工具酶主要来自微生物；②最重要的目的基因供体库之一；③目的基因的载体之一；④作为受体细胞；⑤提供用于发酵的工程菌
【课堂反馈】
1、B 2、D 3、D 4、C 5、C 6、A
7、（1）③ 平 T4DNA连接酶 （2） ② ④ 黏性 DNA连接酶
8、（1）限制酶 GAATTC 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌吟脱氧核苷酸 磷酸二酯键 黏性末端 （2） DNA 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌吟脱氧核苷酸 磷酸二酯键 T4DNA连接酶
9、（1）DNA分子 （2）能 二者具有相同的黏性末端 （3）DNA复制 蛋白质
10、（1） 普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因
（2）有的能生长，有的不能生长期 导入普通质粒A的的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在四环素基因中，抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏
（3）活动 是受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
生物选修三复习导学提纲（二）
专题一 基因工程
第二课时 1.3 基因工程的应用
1.4 蛋白质工程的崛起
【课前导学】
1．3 基因工程的应用
一、植物基因工程的成果：
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。
（一）抗虫转基因植物
1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
（二）抗病转基因植物
1．植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类
（1）抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。
（2）抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。
（3）成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
（三）抗逆转基因植物
1．抗逆基因：调节细胞 基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
（四）转基因改良植物品质
1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
二、动物基因工程的成果
（一）提高动物的生长速度
1．生长基因：外源 基因。
2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
（二）改善畜产品的品质
1．优良基因：肠乳糖酶基因。
2．成果：转基因牛 含量少。
（三）转基因动物生产药物
1．基因来源：药用 基因+ 蛋白基因+启动子。
2．成果：乳腺生物反应器。
（四）转基因动物作器官移植的供体
1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。
2．成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
（五）基因工程药物
1．来源：转基因 。
2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗
1．概念：把 导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
2．成果：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。
1．4蛋白质工程的崛起
一、蛋白质工程崛起的缘由：
1．基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一处生物体内，后者产生它本不能产生的 ，从而产生新性状。
2．蛋白质工程目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的 。
二．蛋白质工程基本原理
1．目标：根据人们对 功能的特定需求，对 结构进行分析设计。
2．原理：基因改造。
3．过程：预期蛋白质功能→设计 结构→推测应有 序列→找到对应的 序列（基因）。
三、蛋白质工程的进展和前景
例如：科学家通过对 的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有 、 和 的特点，因此有极为广阔的发展前景。
【总结归纳】
归纳点1 基因工程的应用
1．植物基因工程与动物基因工程的成果
3．乳腺生物反应器与微生物生产的比较
归纳点2 蛋白质工程
1．原理：中心法则的逆推
天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的：基因→表达（转录和翻译） →形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能；而蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）（如图3一l一3所示）。蛋白质工程是先按照人们的意愿创造出满足人们需求的新基因，然后表达出具有不同功能的蛋白质。
2．基因工程和蛋白质工程的比较
【典题反馈】
题型1 考查基因工程的应用
反馈1 美国科学家运用基因工程的方法得到体型巨大的“超级小鼠”，运用的方法是 （ ）
A．把牛的生长激素基因和人的生长激素基因分别注入到小白鼠体内
B．把牛的生长激素基因和人的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中
C．把植物细胞分裂素基因和生长素基因分别注入到小白鼠的受精卵中
D．把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠的卵细胞中
反馈2 2003年在中国大地上最惨烈的事件就是“非典”的侵袭，“非典”与“发热”、“疑似”混杂在一起，让医生难以区分。我国科学工作者，日夜奋战，利用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。其作用及机理是 （ ）
A．治疗“非典”，利用的是抗原抗体反应
B．诊断“非典”，利用的是DNA分子杂交原理
C．诊断“非典”，利用的是抗原抗体反应
D．治疗“非典”，利用的是DNA分子杂交原理
反馈3 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．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
题型2 考查蛋白质工程
反馈4 科学家将—干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸，改变成丝氨酸，结果大大提高了—干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为 （ ）
A．基因工程 B．蛋白质工程 C．基因突变 D．细胞工程
反馈5 蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是 （ ）
A．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构 C．肽链结构 D、基因结构
题型3 考查基因工程与蛋白质工程的关系及应用
反馈6 下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫植物的图解。请回答：
（1）活化的毒性物质应是一种 分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于 平衡的破坏而破裂。
（2）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉育种等研究，这将对 、 和农业可持续发展产生巨大影响。
答案 多肽 渗透 农业害虫防治 环境保护
【课堂反馈】
1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是 （ ）
①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体
A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②④
2、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是 （ ）
A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒
B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．抗病毒转基因植物可以抗害虫
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
3、基因治疗是指 （ ）
A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常
D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
4、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是 （ ）
A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质
C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质
5、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指 （ ）
A．提供基因的动物 B．基因组成中转入了外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物
6．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是 （ ）
A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒
C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
7．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是 （ ）
A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践
8、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是 （ ）
A．Bt基因的化学成分是蛋白质 B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
9、下列不属于基因工程方法生产的药品是 （ ）
A．干扰素 B．白细胞介素—2 C．青霉素 D．乙肝疫苗
10、基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括 （ ）
A．白细胞介素一2 B．干扰素 C．聚乙二醇 D．重组乙肝疫苗
11、要彻底治疗白化病必须采用 （ ）
A．基因治疗 B．医学手术 C．射线照射 D．一般药物
12、基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是 （ ）
A、基因治疗可使人类遗传病得到根治
B、基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
C、以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法
D、基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
13、干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示：
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是 （ ）
A．个体间的杂交 B．基因工程 C．细胞融合 D．器官移植
14、下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是 （ ）
A．制造“工程菌”用于药品生产 B．创造“超级菌”分解石油、DDT
C．重组DNA诱发受体细胞基因突变 D．导入外源基因替换缺陷基因
15、“工程菌”是指 （ ）
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系
C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系
D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类
16、生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是（ ）
① 生长素促进果实发育 ② 染色体变异 ③ 基因重组 ④ 基因突变 ⑤ 基因工程
A．①②③④ B．①④③② C．①④②⑤ D．①④③③
17、（多选）用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于 （ ）
A．克隆技术可以快速繁育优良性状的家畜 B．现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成
C．现代生物技术迅速使新品种形成群落 D．现代生物技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
18、在遗传研究中，常用信使RNA进行基因的克隆（即形成许多完全相同的DNA），这种快速克隆基因的步骤依次是 （ ）
①DNA复制 ②转录 ③逆转录 ④翻译
A、③②① B、③① C、②①④ D、③①④
19、下列各项与蛋白质结构多样性无关的 （ ）
A．氨基酸数目、种类、排列顺序 B．构成蛋白质的多肽链的数目
C．构成蛋白质的肽链的空间结构 D．氨基酸至少含一个氨基和一个羧基
20、关于我国牵头的“人类肝脏蛋白组计划”，以下说法不正确的是 （ ）
A．揭示并确认肝脏合成的蛋白质
B．为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发提供科学基础
C．用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质
D．是对蛋白质工程的有力推动和理论支持
21、当前医学上，第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类替代治疗剂。则第一代药物与第二代重组药物分别是 （ ）
A．都与天然产物完全相同 B．都与天然产物不相同
C．第一代药物与天然产物相同、第二代重组药物与天然产物不同
D．第一代药物与天然产物不同、第二代重组药物与天然产物相同
22、蛋白质工程的基本流程是 （ ）
① 蛋白质分子结构设计 ② DNA合成
③ 预期蛋白质功能 ④ 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③ C．③→①→④→② D．③→④→①→②
23、蛋白质工程的基本途径是 （ ）
A．中心法则的简单逆转
B．确定目的基因的碱基序列后，通过人工合成的方法或从基因库中获取
C．只是依据中心法则逆推，其过程不需要中心法则
D．只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造
24、以下蛋白质工程中目前已成功的是 （ ）
A．对胰岛素进行改造，生产速效型药品 B．蛋白质工程应用于微电子方面
C．生产体外耐储存的干扰素 D．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
25、请阅读下列几段文字后回答：
A．有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。
B．法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。
C．1991年，我国复旦大学遗传所科学家成功的进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验。
D．江苏农科院开展转基因抗虫棉花的研究，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80%~100%。
（1）所有这些实验统称为 工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质？ 。
（2）A段中实验结果的细菌能生产蚕丝，说明 。在将质粒导入大肠杆菌时，一般要用___ 处理该菌，以使处于 细胞状态，以便吸收周围环境中的DNA分子。
（3）B段中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“Fe”原子？ ，植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明 。
（4）人类基因组计划（HGP）测定了人体中 条染色体的双链DNA分子的脱氧核苷酸序列，C段中血友病基因疗法中有关的染色体是 染色体；
26、基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和沙漠改造方面显示了良好的前景，荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物（如甜菜、马铃薯等）中并获得有效表达，使“工程植物”增强耐旱性和耐寒性。
（1）根据材料中表达，使“工程植物”增强耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① ② ，③ ，④ 。
（2）基因表达的含义 。
（3）写出酶基因在植物体内的表达过程： 。
（4）基因工程操作中的工具是 、 、 。
27、随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年达100亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导人棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80％以上。就以上材料，分析回答：
（1）抗虫基因之所以能导人植物体内，原因是 。
（2）“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的 物质。这个事实说明，害虫和植物共用一套 ，蛋白质合成的方式是 的。
（3）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为 。
（4）该项科技成果在环境保护上的作用是
（5）科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于
（6）基因导人工程技术已在多方面得到应用，请各举一例说明该技术的应用可能带来的正负面影响。
28、在1990年，医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
（1）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。
（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。
（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 ；
（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的 。这种治疗方法的原理是
___________________________________ 。
生物选修三复习导学提纲（二）参考答案
【课前导学】
抗逆 品质 药物 蛋白酶 淀粉酶 病毒 外壳蛋白 几丁质酶 渗透压
生长激素 乳汁中的乳糖 蛋白 乳腺 工程菌 正常基因 基因 蛋白质
蛋白质 蛋白质 预期蛋白质 氨基酸 脱氧核苷酸 胰岛素 体积小
耗电少 效率高
【典题反馈】
反馈1 B 反馈2 B
反馈3 B 反馈4 B
反馈5 D
反馈6 （1）多肽 渗透 （2）农业害虫防治 环境保护
【课堂反馈】
1、B 2、B 3、A 4、D 5、B 6、D 7、C 8、C
9、C 10、C 11、A 12、B 13、B 14、C 15、C 16、D
17、A 18、B 19、D 20、C 21、C 22、C 23、B 24、A
25、（1）基因 没有 （2）蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达 Ca2+ 感受态
（3）人类的血红蛋白是一种含Fe的特殊蛋白质 不同生物之间具有一定的亲缘关系 （4）24 X
26、（1）海藻糖合成基因的获取 构建基因表达载体 将目的基因导入受体细胞 目的基因检测与鉴定 （2）基因通过转录、翻译合成蛋白质，体现出相应的性状
（3）酶基因m RNA海藻糖合成酶 （4）限制酶 DNA连接酶 载体
27、（1）细菌与棉花的DNA组成，结构相同 （2）毒蛋白 密码子 相同
（3）复制 DNA（基因） RNA蛋白质
（4）减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡 （5）基因突变
（6）正面：基因治疗和基因诊断，转基因动植物与农牧业、环境监测、净化污染、生物制药等
负面：重组的基因可能使生物发生突变，生态遭受破坏，滥用基因工程制造生物武器、重组基因的生物可能产生一些难以预测的危害等。
28、（1）某种病毒 腺苷脱氨酶基因 白细胞 （2）腺苷脱氨酶（抗体） 转录 翻译 （3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）
（4）基因治疗 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的
生物选修三复习导纲提纲（三）
专题二 细胞工程
植物细胞工程
【课前导学】
一、基础知识
1．细胞工程的操作水平为_______________，其目的是按照人们的意愿来_________________________________________________________________________。
2．用箭头和文字写出植物组织培养的过程：_____________________________________________________________________________________________________。
3．植物组织培养所用细胞为___________的细胞，必须形成__________________才算完成，该过程包括__________________两阶段，其中一定不需要光照的为_________阶段，一定需要光照的为_________阶段。组织培养的原理为___________________________。植物体内的某个细胞不能进一步发育成一个植株的原因是________________________________。
4．植物组织培养所需条件__________________________________________________(三个)，所用培养基为____________培养基(物理状态)，其成分包含__________________________________________________________________________ (四大类)；培养基中加入激素的种类有__________________________________，激素的作用为__________________________________。
5．用箭头和文字写出植物体细胞杂交的过程：
该过程中去掉细胞壁的方法用_____________________________酶；诱导融合的方法有物理法(离心、振动、电激)、化学法(聚乙二醇)；终点是杂种细胞吗?应该是_____________。该育种方法的最大优点是 _______________________________________ (与基因工程育种优点相同，一定记准了)。
6．植物繁殖的新途径有__________________、____________________、_________________ (三条)；获取细胞产品如蛋白质、药物、香料等从__________________提取，制作人工种子则需培养到_____________阶段。
【总结归纳】
（一）植物组织培养
离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽→植物体。
(1)该过程体现了细胞的全能性，已分化细胞具有全能性的原因是每一个细胞都含有该物种全部的遗传物质。
(2)全能性高低的比较：受精卵(最高)>卵细胞(精子)>体细胞；植物体细胞>动物体细胞；胚胎干细胞>其它干细胞>体细胞
说明：卵细胞和精子是已分化的细胞，而受精卵和胚胎干细胞未分化；动物体细胞全能性目前只表现出细胞核全能性。
3．过程比较
4．植物组织培养过程中注意的问题
(1)该过程从繁殖方式上应为无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分裂，包含脱分化和再分化两个阶段。
(2)愈伤组织是脱分化、高度液泡化的细胞，故细胞内无叶绿体，不能进行光合作用，只能以现成有机物来提供物质和能量；其代谢方式为异养、需氧；有细胞壁，有大液泡，故仍可进行质壁分离；该过程进行有丝分裂，故愈伤组织应是具有细胞周期的细胞；愈伤组织为脱分化后形成的细胞，故应视为无分化的细胞(同受精卵一样，未分化)。
(3)获取细胞产品的时期应为脱分化之后再分化之前的愈伤组织；制作人工种子需再分化后形成的胚状体阶段。
【迁移拓展】同一个体不同部位的细胞形态、功能不同的原因。如人的唾液腺细胞和胰岛B细胞，两种细胞形态、功能不同。列表比较如下：
说明：①两种细胞中都既含有控制淀粉酶合成的基因，又含有控制胰岛素合成的基因，同时含有其他全部基因，只是基因的选择性表达使不同细胞中某些基因打开，转录并合成相应蛋白质，另一些基因处于关闭状态。②同一个体不同部位所有细胞基因相同的原因是这些细胞都是由受精卵一个细胞经有丝分裂形成的
（二）植物体细胞杂交
1．概念： 用来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
2．原理：膜的流动性和细胞的全能性。
3．过程：该图是两种不同品种的植物细胞A、B进行细胞融合的过程。
C：用酶解法去掉细胞壁，获得原生质体的过程，所用酶为纤维素酶和果胶酶；
D：在诱导剂的作用下进行诱导融合，先进行膜的融合，再进行核的融合，最后形成杂种细胞E，E细胞有三种(AA型、BB型、AB型，只有AB型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要进行筛选)；
常用的诱导方法---物理法：离心、振动、电刺激；化学法：聚乙二醇(PEG)
G：表示细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成； F：表示进行组织培养。
4．该技术的目的
植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
5．该技术在育种上应用时最大的优点： 克服远缘杂交的不亲和障碍。
6．该技术培育过程中注意的问题
若上图中A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体为2X+2Y，基因型为AabbccDd，从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。
该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，因为只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交未有此过程。
7．未解决的问题
目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲代的优良性状，如番茄——马铃薯。
【迁移拓展】人工种子形成及其结构
人工种子是利用细胞的全能性原理，将离体培养所产生的体细胞胚或具有能发育成完整植株的分生组织(如胚状体、芽和茎段等)，包裹在一层含有营养物质并具有保护功能的外膜内，形成的在适宜条件下能够发育成完整植株的小颗粒。
人工种子具备类似天然种子的基本结构和功能，
主要由三部分组成(如右图)：
(1)胚状体(分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构。
(2)供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚乳。
(3)具有保护作用的“人工种皮”。
人工种子优点：①可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；②保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；③节约粮食，减少种子的使用；④可以控制添加一些物质：如加入除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。
【典例反馈】
例1、据图回答下列问题：
(1)过程①②是用_______ ______处理细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成_____________种细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。④是_____________的过程，与此过程密切相关的细胞器是_____________。
(2)在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入_____________。同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证_____________。
(3)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含_____________条染色体，还必须用_____________来处理幼苗，才能得到可育的番茄——马铃薯植株，此时体细胞中含有_____________条染色体。
(4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为_____________倍体。
例2、通过植物组织培养技术，可以快速繁殖、培育无病毒的植物。培养过程如下：
离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体
(1)紫草细胞中提取的紫草素是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化
妆品的原料。若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素，不再需要
经过②_______________过程，且哪项条件是不需要的_______。
A．消毒灭菌 B．适宜温度 C．充足光照 D．适宜养料和激素
(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。图中的⑤相当于种子结构中的__________________，主要作用是________________________________________________________________。
(3)为了有利于幼苗茁状成长，提高农作物产量，请设计两种对人工种子处理的方法___________________________________________________________________________
【课堂反馈】
1．一个离体的植物细胞给予适宜的条件后可以经过多次分裂、分化直至发育成一个性成熟的植株。这种技术具有多种用途，但是不能 （ ）
A．有选择地繁殖一种无病毒花卉 B．繁殖农作物中的优秀个体
C．拯救濒临绝灭的植物 D．改变植物的基因型
2．下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是 （ ）
A．花药、胚不能作为组织培养的材料 B．植物细胞具有全能性
C．外植体是指用于培养的植物组织或器官 D．外植体可诱导出愈伤组织
3、一杂合体植株（二倍体）的下列部分，经组织培养和秋水仙素处理后可获得纯合体的是
A．根 B．茎 C．叶 D．花粉 （ ）
4．科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基，获得了许多完整的植株。这些植株的特点是 （ ）
A．彼此性状相似 B．变异频率较高 C．单倍体 D．都是纯合子
5．如图为植物组织培养过程，有关说法不正确的是 （ ）
A．B试管中细胞全能性最高
B．D试管中培育出的个体都是纯合子
C．A→B的过程不需要光照
D．A→D的细胞分裂都是有丝分裂
6．我国科学工作者曾将分别属于两个科的植物——烟草和菠菜成功杂交，从而获得一种新型的烟草品种。在此过程中，下列不是必需的是 （ ）
A．杂交前要除去两种细胞的细胞壁
B．原生质体融合后，要选出烟草一一菠菜融合细胞加以培养
C．要诱导愈伤组织进行再分化
D．原生质体融合前要先脱分化
7、下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是 （ ）
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
8．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是
A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高
B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料
C．过程③包括脱分化和再分化两个过程
D．图中筛选过程不改变抗病基因频率
9．以下不能说明细胞全能性的实验是 （ ）
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
10．月季组织培养选材部位最佳的是 （ ）
A．幼嫩的花瓣 B．枝条基部的芽
C．枝条中部的芽 D．幼嫩的叶
11．将一粒花粉培育成幼苗，对它的茎尖用秋水仙素处理长大后该植株正常开花结果。该植株中染色体数目与其他各项不相同的细胞是 （ ）
A．根细胞 B．叶细胞 C．花粉细胞 D．极核
12．(多选)下列有关植物细胞工程应用的分析，正确的是 （ ）
A．愈伤组织细胞分裂旺盛，经诱变处理，有利于获得突变个体
B．利用茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗
C．植物体细胞杂交技术可克服远缘杂交不亲和障碍，培育杂种植物
D．利用细胞培养工业化生产人参皂甙，提高产量
13．(多选)右图为植物组织培养的几个重要阶段，对图中信息解读
正确的是 （ ）
A．a过程需要纤维素酶和果胶酶
B．经过b过程杂种细胞将形成细胞壁
C．c是功能不同的细胞组成的愈伤组织
D．d中幼苗分化需要植物激素的调节
14．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在 隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有 。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的 做临时装片，用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。
（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育，原因是减数分
裂过程中 。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”，这种变异属于 。
15、很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。
(1)获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以 。将目的基因与运载体结合时必须用 酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有 等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有 以便进行筛选。
(2)由转基因玉米细胞经过 形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的 再包裹合适的 等。
16、下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。
（1）甲育种方式称为 。
（2）通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是
。
（3）乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是 。
（4）丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是 。在通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是 。
（5）甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是 。
17．在20世纪60年代，一些科学家就尝试将番茄和马铃薯杂交，试图培育出一种地上长番茄，地下结马铃薯的“超级作物”。科学家经过长期的实验，利用体细胞杂交技术获得了“番茄－马铃薯”杂种植株，实验过程如下图所示，遗憾的是该杂种植株并非是想像中的那种“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用到原生质体融合和 技术，该技术的理论基础是 。
(2)图中①步骤所示植物细胞用 法除去细胞壁，分离出有活力的原生质体。
(3)由杂种细胞培育成试管苗，需要经过细胞的④ 和⑤ 过程。
(4)马铃薯是四倍体，番茄是二倍体，则杂种植株为异源 倍体，从理论上讲，杂种植株的育性为 。
18．有人提出这样一种设想：如果能培育出一株既能在地上结番茄，又能在地下结马铃薯的植物，该有多好。
(1)现有一株番茄A和一株马铃薯B，请写出培育“番茄一马铃薯”杂种植物的过程，分三步叙述。
第一步：______________________________________________________________________；
第二步：______________________________________________________________________；
第三步：______________________________________________________________________。
(2)培养的杂种植物在形态上表现为双亲特征，其根本原因是
_____________________________________________________________________________。
(3)最终培育出的杂种植物是否可育?为什么？_________________________________________________________________________。
生物选修三复习导纲提纲（三）参考答案
【课前导学】
1．细胞水平或细胞器水平 改变细胞内的遗传物质或获得细胞器的一门综合科学技术
2．离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽→植物体。
3．高度分化 幼根和芽或完整的小植株 脱分化、再分化 脱分化 再分化 植物细胞的全能性 特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择的表达出各种蛋白质
4．离体、无菌、一定的营养物质、激素、适宜的温度、PH、光照（后期） 固体 无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂 生长素、细胞分裂素 促进细胞分裂，细胞分化
5．纤维素酶、果胶酶 杂种植株 克服远源杂交不亲和障碍，大大扩展用于杂交的亲本组合范围
6．微型繁殖 作物脱毒 神奇的人工种子 愈伤组织 根、芽的胚状体
【典例反馈】
例1、（1）纤维素酶 果胶酶 3 再生出细胞壁 高尔基体
（2）激素 无菌 （3） 秋水仙素 A + B 6
例2、（1）再分化 C （2）胚乳 提供胚发育的营养
（3）可以控制添加一些物质，如加入除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等
【课堂反馈】 1—5 D A D A B 6—10 D D D B C 11、B 12、ABCD 13、ABD
14、（1）生殖　杂交（有性生殖）　全能性 （2）根尖（茎尖）　醋酸洋红（龙胆紫、碱性）　　有丝分裂中期 （3）19　　没有同源染色体配对的现象　　　染色体变异
15、（1）人工合成 同种限制 质粒(或动植物病毒或噬菌体等) 标记基因
（2）脱分化(或去分化) 胚状体 人造种皮
16、（1）植物体细胞杂交 （2）茎尖不带病毒 （3）愈伤组织细胞处于不断分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变 （4）农杆菌转化法 （5）基因表达载体的构建 （6）能克服不同物种间远缘杂交不亲和障碍
17、(1)植物组织培养 植物细胞的全能性和细胞膜的流动性 (2)酶解
(3)脱分化 再分化 (4)六 可育
18、（1）第一步：用纤维素酶、果胶酶去掉A、B细胞的细胞壁 第二步：用物理、化学方法诱导A、B原生质体融合 第三步：植物组织培养，经脱分化、再分化形成杂种植物
（2）杂种植物含有双亲的遗传物质
（3）可育。因为杂种植物细胞内含有的同源染色体能两两配对(其他合理答案均可得分)
生物选修三复习导纲提纲（四）
专题二 细胞工程
动物细胞工程
班级：____________学号： 姓名：____________
【课前导学】
一、基础知识
1．动物细胞培养
(1)当一个人烧伤需皮肤移植时，最好移植____ ________；若大面积烧伤，不能移植自己的，在下列人员中最好移植谁的? _____________(父母、孪生兄弟、其它人的)；若用自己的细胞，通过什么技术手段形成自己的皮肤? _____________。
(2)用箭头和文字的方式将动物细胞培养的过程表示出来_____________________________。
在细胞培养的过程中，进行的细胞分裂方式为_____________，当数量增多出现___
_____ ____现象时，细胞分裂就会停止。通常情况下_____________以内的细胞能够保持正常的二倍体核型，所以通常在实践上应用或冷冻保存；10代～50代细胞分裂缓慢甚至完全停止，部分细胞核型发生改变；超过50代的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这部分细胞已经突变成癌细胞。
(3)培养条件
a．无菌、无毒的环境：培养液应进行_____________处理。
b．营养：合成培养基成分有糖、_____________、促生长因子、无机盐、微量元素，通常需加入_____________、血浆等。
c．温度：适宜温度为_________±0.5℃；pH为_________～7．4。
d．气体环境：_____________95％，CO2 5％。
(4)动物细胞培养的最主要应用是__________________________；检测有毒物质毒性大小的原理是_____________________________________________________。
2．动物细胞核移植技术和克隆动物
(1)动物核移植
将动物的一个细胞的细胞核移人一个去核的_____________细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终成为动物个体。
(2)种类 ___________细胞核移植——易
___________细胞核移植——难
(3)过程
卵母细胞必须选用_________细胞，原因是该时期__________ _________________。
【总结归纳】
（一）动物细胞培养
幼龄动物组织或胚胎 单个细胞→细胞悬液细胞贴壁生长细胞悬液细胞株或细胞系
思考题1、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养?
思考题2、动物细胞培养需要脱分化吗?为什么?
思考题3、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗?

思考题4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么?
思考题5、细胞培养需满足哪些条件?

思考题6、该技术在实践方面有何用途?
特别提醒 ①理解一组概念：细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养。
②制成细胞悬液的主要目的：使培养的细胞与培养液充分接触。
③10代以内细胞保持正常的二倍体核型，无突变发生，常用于实践或冷冻保存。
④超过50代，极少数细胞突破自然寿命极限，突变成癌细胞，具有无限增殖能力；若超过50代，细胞不再增殖，全部死亡，则说明细胞没有发生癌变。
⑤原代培养和传代培养
将动物的器官或组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，然后制成细胞悬液，放入培养瓶内，放在适宜的条件下培养，一般细胞繁殖1～10代，就发生接触抑制，这种培养叫原代培养。原代培养的细胞由于接触抑制不再分裂，还要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后，再分瓶培养，让细胞继续增殖，这种培养叫传代培养。传代培养一般传至10代直至50代就不能再分裂了，这时细胞核内遗传物质未发生变化，形成的细胞群叫细胞株。传代培养过程中有个别细胞传至50代以后，由于遗传物质改变，失去接触抑制，成为无限增殖的。
说明 分瓶之前，称原代培养；出现接触抑制用胰蛋白酶处理，再分瓶培养为传代培养。
（二）动物细胞核移植技术
1．概念：将动物的一个细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。
2．过程：

3．分类：体细胞核移植——因分化程度高，移植成活率低；干细胞核移植——因分化程度低，移植成活率高。
4．应用： (1)在畜牧业中，加速优良种畜改良进程； (2)保护濒危物种； (3)生产医用蛋白； (4)用于组织、器官移植。
5．存在问题： (1)健康问题； (2)生理缺陷； (3)遗传缺陷。
思考题7、 (1)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核?
思考题8、你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100％的复制吗?为什么?
（三）比较植物组织培养和动物细胞培养的比较
特别提醒： ①细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
②受体细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，此时在透明带内包含着第一极体，在去核的同时连同第一极体一并去掉。
③该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
④用卵母细胞做受体细胞原因：a．卵母细胞体积大，便于操作；b．卵黄多，营养物质丰富；c．易激发细胞核全能性的表达。
⑤克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。
⑥动物细胞培养基成分特有的动物血清含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等多种成分。
⑦两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。
⑧植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。
【典例反馈】
例1．有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，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分别为精子和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是____________，a和b融合形成d细胞的过程叫做____________。
（2）若a、b是两种植物的原生质体，则要形成d细胞，必须使用___ ________去掉细胞壁。d细胞形成体细胞杂种植株的原理是___________ __________，这种育种方法的优点是 。从细胞质中叶绿体的组成看，这一方法还可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株，因为
_______________________ ________。
(3)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 。
(4)若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞，则d细胞特点是
，则d细胞能产生单克隆抗体的根本原因是
______________。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效应B细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是 。
(5)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 。
（6）在动物界，克服有性杂交不亲和性来培育杂种动物，采用的细胞工程技术是_____ ___ _。这一过程不遵循三大遗传规律，因为______________ _________。
【课堂反馈】
1、下列关于细胞工程的叙述，错误的是 （ ）
A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D．某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同
2、制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括 （ ）
①细胞培养 ②细胞融合 ③胚胎移植 ④细胞核移植
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
3．动物细胞培养技术的用途有 （ ）
①生产有价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素等 ②生产基因工程技术中所用的受体细胞
③可以用于检测有毒物质 ④培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方面的研究
A．①② B．①②③ C．②③④ D．①②③④
4．在动物细胞组织培养过程中，下面哪种物质不是必需的 （ ）
A．单糖 B．核苷酸 C．氨基酸 D．无机盐
5．下列动物细胞工程技术利用了细胞膜的流动性原理的是 （ ）
①动物细胞培养 ②动物细胞融合 ③核移植 ④胚胎移植
A．①④ B．②③ C．①② D．③④
6．为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
材料 2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题：
(1)培育出的克隆牛几乎就是____________牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于____________中。
(2)如果多个供体细胞来自同一头牛，培育出的这些个体在性状上也不完全相同，分析其原因，下列哪些叙述是正确的 （ ）
A．性状变异可由环境条件引起 B．基因可能会发生突变
C．受体细胞的细胞质基因不同 D．细胞核基因发生了重组
(3)通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为 （ ）
A．雌雄的可能性占50％ B．全为雌性或全为雄性 C．全为雌性 D．全为雄性
(4)通过体细胞克隆技术培养出的小牛，其性别则取决于________________ ________。这样，人们就可以根据需要，有目的控制小牛的性别。
7．阅读下列材料：材料一：黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立了“海拉细胞系”至今已有半个世纪，仍然在世界上许多实验室广泛地传代使用。能否利用“海拉细胞系”提供的细胞和胰岛B细胞产生“杂交瘤细胞”，经“杂交瘤细胞”产生胰岛素呢？理论上应该是可行的。
材料二： 1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8t，创造了世界奶牛产奶量最高新记录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4t。
根据材料回答下列问题：
（1）假设材料一的想法可行，按照细胞工程的原理，从胰腺取得了胰岛部分细胞后应当使用
酶使细胞分离；要将胰岛A细胞和胰岛B细胞分开需要使用 培养基；获得了胰岛B细胞以后，要使它与“海拉细胞”融合一般还需使用 处理。
（2）若将材料一中得到的“杂交瘤细胞”进行体外培养，需要考虑满足的条件包括：
。
（3）利用体细胞 技术克隆高产奶牛卢辛达。该培育过程涉及的动物细胞工程的技术手段还有 。
8．回答下列有关动物细胞培养的问题：
（1）在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面__________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_______________。此时，瓶壁上形成的细胞层数是__________。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是__________。
（2）随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_____ ____现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成__________细胞，该种细胞的黏着性________________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量____________。
（3）现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是________________________________________________________________。
（4）检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到________期的细胞，用显微镜进行观察。
（5）在细胞培养过程中，通常在____ ____条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中__ _____的活性降低，细胞_____ ___的速率降低。
（6）给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作________________进行攻击。
选修三复习导纲提纲（四）思考题参考答案
思考题1、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养?
提示：幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。
思考题2、动物细胞培养需要脱分化吗?为什么?
提示：脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，脱分化的细胞具有发育成任何组织的能力，然后进行再分化，形成完整植株。植物细胞培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种、快速繁殖种苗、培育无病毒植株等，这都要求植物的细织或细胞先进行脱分化。动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。
思考题3、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗?
提示：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大干6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。
思考题4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么?
提示：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。
思考题5、细胞培养需满足哪些条件?
提示：①充足的营养供给——微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、血清等。
②适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜pH：7.2～7.4。
O2——有氧呼吸、细胞代谢（95%）
③气体环境 CO2——维持pH（5%）
培养液和培养用具杀菌消毒
④无菌、无毒环境 培养过程加抗生素杀菌
定期更换培养液，清除代谢产物
思考题6、该技术在实践方面有何用途?
提示：①生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。 ②作为基因工程中受体细胞。
③检测有毒物质及毒性。④科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病。
思考题7、 (1)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核?
提示：为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。
思考题8、你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100％的复制吗?为什么?
提示：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和供核体动物完全相同。 另外，在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供体动物没有的性状。基于上述三个方面的原因，克隆动物不会是供体动物100％的复制。
选修三复习导纲提纲（四）参考答案
【课前导学】
1．（1）烧伤病人的健康皮肤（自体移植） 孪生兄弟 细胞培养
（2）见导纲下图 有些分裂 贴壁细胞生长到表面相互接触 10代
（3）抗生素 氨基酸 血清 36.5 7.2 空气
（4）书P47 检测有毒物质是否引起基因突变
2．（1）卵母 （2）胚胎 体
（3）减数第二次分裂中期 ①体积大，易操作②含有促使细胞核全能性表达的物质及营养物质
【典例反馈】
例1、（1）减数分裂 受精作用
（2）纤维素酶和果胶酶 植物细胞的全能性 克服了远源杂交不亲和的障碍
叶绿体对光合作用性能起决定性作用，融合产生的杂种细胞具有双亲的叶绿体
（3）大于800lx光照
（4）既能无限繁殖，又能产生特定的抗体 d细胞继承了双亲细胞的遗传物质
特异性强、灵敏度高、化学性质单一 效应B细胞高度分化，不能增殖
（5）
（6）动物核移植 没有发生减数分裂
【课堂反馈】
1—5 D A D B B
6．（1）A（供体牛） 细胞核 （2）ABC （3）B （4）供体细胞（提供细胞核一方）
7．（1）胰蛋白（或胶原蛋白） 选择性 灭活的仙台病毒或聚乙二醇
（2）无菌、无毒的环境；营养；温度和pH；气体环境
（3）核移植 动物细胞培养、胚胎移植（缺一不给分）
8、（1）相互接触 接触抑制 单层(或一层) 胰蛋白酶
（2）衰老甚至死亡 不死性 降低 减少
（3）由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)
（4）中
（5）冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢 （6）抗原
生物选修三复习导纲提纲（五）
专题二 细胞工程
2.2动物细胞工程
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体

【课前导学】
基础知识
一、动物细胞融合（又叫：细胞杂交）
1.概念：指????????? 或????????? 动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。
2.结果：融合形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为?????????? 细胞。
3.动物细胞融合原理：细胞膜的????????? 。
4.诱导动物细胞融合的方法：物理方法 、化学方法 、生物方法 。
5.过程：
6.意义：细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使????? ???? 成为可能。这一技术成为研究????????? 、????????? 、肿瘤和生物????????? 培育的重要手段。
二、单克隆抗体
1．概念：由单一B淋巴细胞进行无性生殖形成的细胞所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。
2.抗体：淋巴细胞（浆细胞）产生的，化学本质为??? ?????? ，具有特异性。从血清中分离出的抗体????? ???? 、纯度低、特异性差。
3.哺乳动物感染病原体（如病毒、细菌等）后，体内会形成相应的B淋巴细胞。B淋巴细胞能分泌?????? ??? ，凝集或杀死这些病原体。但是每一个B淋巴细胞只分泌??? ?????? 。因此，要想获得大量的????? ???? ，必须克隆??????????? ??? ，形成??? ?????? 。
4.单克隆抗体的制备
（1）过程：
第一步：将　　　 　注射到小鼠体内进行免疫；
第二步：从该小鼠脾脏中获得能够产生抗体的　　　　　　　细胞，与小鼠的　　　　　　　　　细胞在　　　　　　　，或聚乙二醇的诱导下融合；
第三步：在特定的　　　　　培养基中，筛选出　　　　　细胞；
第四步：培养杂交瘤细胞，从中挑选出　　　　　　　　　　　　　　　　的细胞群，继续培养；
第五步：将该杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠　 　　　内增殖，然后再分离纯化单克隆抗体；
（2）杂交瘤细胞的特点：既能大量???? ????? ，又能产生????? ?????? 。
5.提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取。
特别提醒：在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有　
　　　　　　才能生长。
B淋巴细胞的特点：　　　　　 　　　　　　，缺点：　　　　　　　　　　骨髓瘤细胞的特点：　　　　　　　　　　　　　。杂交瘤细胞具备具备双亲的遗传物质，不仅能产生　 　　 　　，还能　　 　　　，能大量产生单克隆抗体。
6.单克隆抗体的应用
（1）单克隆抗体的优点：????????? 强、????????? 高，并可能???????????。
（2）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞制备的单克隆抗体定位诊断．
（3）用于治疗疾病和运载药物：①运用药物与单克隆抗体连接在一起制成＂生物导弹＂．②优点：疗效高，毒副作用小。
【总结归纳】
一、植物体细胞杂交与动物细胞融合比较
植物细胞杂交(番茄马铃薯植株)
动物细胞融合(单克隆抗体制备)
过?? 程
第1步
原生质体的制备(酶解法)
正常小鼠的处理(注射灭活抗原)
第2步
原生质体的融合(物化法)
动物细胞融合(物化生法)
第3步
杂种细胞的筛选和培养
杂交瘤细胞的筛选和培养
第4步
杂种植株鉴定
提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)
原理/理论基础
细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
细胞膜的流动性、细胞增殖
融合前处理
酶解法除去细胞壁：纤维素酶、果胶酶
注射特定抗原法免疫处理正常小鼠
促融因子
物理法：电刺激、离心、振动
化学法：聚乙二醇
物化法：与植物相同
生物法：灭活的仙台病毒
意义和用途
(1)克服有性远缘杂交不亲和性障碍
(2)培育作物新品种
①制备单克隆抗体
②有助于疾病的诊断、治疗、预防
二、制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？
提示：哺乳动物感染抗原后，其体内会形成相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原。动物在免疫反应的过程中，每一种B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，要想获得大量的特异性抗体，必须使能分泌该单一抗体的B淋巴细胞大量增殖。B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。因此，把一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性──在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。
三、杂交瘤技术制备单克隆抗体的主要步骤
（1）抗原制备；（2）免疫动物； （3)免疫脾细胞和骨髓瘤细胞的制备；（4)细胞融合； （5）杂交瘤细胞的选择培养；（6）杂交瘤细胞的筛选；（7）杂交瘤细胞的克隆化； （8）单克隆抗体的检定；（9)分泌单克隆抗体杂交瘤细胞系的建立；（10）单克隆抗体的大量制备。
【典例反馈】
例1.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是 (??? )
A.PEG ?????? B.灭活的病毒 ??? ? C.电刺激 ??????????D.离心
例2．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是： （ ）
①B淋巴细胞? ?????????②小鼠骨髓瘤细胞?? ??????③B淋巴细胞自身融合细胞? ?
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A.①②③④??????? ??B.①③⑤??????? ????C.②④??????? ?????D.①③
【课堂反馈】
一、选择题
1．科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是 （ ）
A.经过免疫的B淋巴细胞 B.不经过免疫的T淋巴细胞
C.经过免疫的T淋巴细胞 D.不经过免疫的B淋巴细胞
2．动物细胞融合的目的中最重要的是 （ ）
A.克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体
C.培育新物种 D.生产杂种细胞
3．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是 （ ）
A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C．原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
4．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是 （ ）
A．培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体　
B．培养中的人B细胞能够无限地增殖
C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株　　
D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
5．单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述，错误的是 （ ）
A．特异性强、灵敏度高 　　　
B．与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C．体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D．由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌
6．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是 （ ）
A．可以制成诊断盒．用于疾病的珍断
B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
C．可以利用基因工程技术生产
D．可以在生物体内生产，不能体外生产
7．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是 （ ）
A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C．用聚乙二醇（PEG）作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
8．动物细胞培养的细胞来自于 （ ）
A．任何个体的细胞 B．只能取自动物胚胎细胞
C．只能取自幼龄动物的组织细胞 D．胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞
9．动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是 （ 　 ）　A.动物细胞培养　 B．动物细胞融合 C．单克隆杭体 D．胚胎、核移植
10．.如用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能是　　　　　　　 （ ）
A、乳腺细胞的 B、卵细胞的 C、胃腺细胞的 D、囊胚时期的胚胎细胞的
11．研究单克隆抗体治疗癌症的思路是 （ ）
A．利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞
B．以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞
C．抗癌物质在克隆细胞中大量合成
D．单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合
12．用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 （　 ）A.容易产生各种变异 B．具有更强的全能性C.取材十分方便 　　 D．分裂增殖的能力强
13．动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是 （ 　 ）
①诱导融合的方法完全相同 ②所用的技术手段不相同 ③所采用的原理完全相同 ④都能形成杂种细胞
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
14．（多选）下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，正确的是 （　 ）
A．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般不需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导
B．融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单克隆抗体
C．体外培养时，一个效应B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖
D．单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，优越性明显
15．（多选）关于制备单克隆抗体的叙述不正确的是 （　 ）
A．单克隆抗体产自淋巴细胞
B．单克隆抗体的制备要经过细胞融合
C．单克隆抗体的获得不需要使细胞癌变
D．必须同时在体内和体外培养挑选出所需抗体的细胞群
16．（多选）对细胞全能性的表述不正确的有 （　 ）
A．没有离体植物细胞也能表现出全能性
B．动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现
C．单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性
D．花粉可培育成单倍体，是细胞全能性的体现
17．（多选）将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是 （　 ）
A．B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
B．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖
C．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖
D．骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体
18．（多选）1975年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是?????????????? ???????????????????????????????????? （ ）　A.效应B细胞 ???????B．T淋巴细胞?? ?? C.骨髓瘤细胞 　 　D．杂交瘤细胞
二、非选择题
19、下图为细胞融合的简略过程（只考虑两个细胞的融合），请据图回答：
I．若A、B是基因型分别为rrHH、RRhh两个烟草品种细胞的花粉，且这两对基因位于非同源染色体上，由于一对隐性纯合基因(rr或hh) 的作用，在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长。
（1）实验开始时必须用 除去不利于原生质体融合的物质。
（2）实验中除获得杂种细胞外，还有基因型为 　　　　 的融合细胞。
（3）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，方法：
。
（4）将杂种细胞培养成杂种植株依据的理论基础是 　　 。
II．若该过程是制备治疗“SARS”病毒的单克隆抗体，A为人B淋巴细胞（染色体组成为2A＋XX=46），B为鼠骨髓瘤细胞（染色体组成为2A＋XX=40）
（5）用单克隆抗体制成“生物导弹”主要利用了抗体的 特性。
（6）A细胞来自于 ，杂种细胞C共有 个染色体组。
（7）杂交瘤细胞在体外培养时与植物组织培养的主要区别是培养基要用 培养基。（物理状态），培养基中除了添加必要的营养物质为还需加入 。
20.两场筹备了10年的“太空结合”首次在神舟八号飞船上举行了,“新人”之一是小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,新人在“产房”——电融合仪内孕育新生命。160min后,中国首批“太空娃娃”终于顺利诞生。“太空娃娃”诞生和地面实验如图所示。请回答下列问题：
(1)小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能融合在一起,体现了细胞膜具有_____ _____的特点。
(2)若用于SARS的预防上,则宜采用____ ___细胞。科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是___ ____。
(3)B淋巴细胞和T淋巴细胞都是由____________ 形成的。这种相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上产生稳定差异的过程,叫做_______?? ??????????。
(4)鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,在培养时通过_______________（有丝/减数）分裂方式大量繁殖。细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何特点？_____________；要观察融合后的细胞中的染色体形态、数目,可用一定浓度的____?????? ____处理。
(5)融合的细胞具有两种细胞的特性,即_________________和____________________。
21．1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请观察下图，回答问题：
培养基特殊成分
主要作用
次黄嘌呤
骨髓瘤细胞不能利用
氨基嘌呤
阻断DNA合成
胸腺嘧啶核苷
脾细胞用于合成DNA
（1）单克隆抗体是指???????????? ????，其特点是???????????????? ? ????。
（2）制备单克隆抗体的B淋巴细胞一般从???????? （器官）中采集。从表中看，用于筛选杂交瘤细胞的是特定的??????????? 培养基。
（3）大量制备单克隆抗体的方法主要有两种：
①体外培养法，可获得10μg/mL的抗体；②动物体内诱生法可获得5~20mg/mL的抗体。你选择的方法及原因是????????????????????????????????????? 。
22、右图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：
（1）给小鼠注射抗原的目的是__________________。
（2）在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有____________________________________的特性。
（3）由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了______________和______________的动物细胞工程技术手段，前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用________________。
（4）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有_________________。
（5）在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散开，以利于细胞融合，可用________________处理离体组织细胞使之分散开。
（6）图中有两次筛选过程，其中步骤④的目的是筛选出_______________________，步骤⑤⑥的目的是筛选出_________ _________。
生物选修三复习导纲提纲（五）参考答案
【典例反馈】例1.B 例2.A
【课堂反馈】一、选择题
1-5 ABBDC　　6-10 DBDAB　11-13 DDC　14 BCD　15 ACD　16 ABC　17 BD 18 ABCD
二、非选择题
19．I．（1）纤维素酶(或果胶酶) （2）rrHH、RRhh
（3）置大于800勒克斯光照下培养，收集分化的细胞团 （4）细胞的全能性
II （5）抗体与抗原结合，发挥特异性免疫效应 （6）非典患者 　4 （7）液体　动物血清
20.（1）一定的流动性 （2）SARS病毒感染后产生的效应B细胞 单克隆抗体+抗癌药物
（3）造血干细胞 细胞分化 （4）有丝 加倍 龙胆紫溶液
（5）无限增殖 产生单一抗体
21．（1）化学性质单一，特异性强的抗体?? 特异性强，灵敏度高，并可大量制备
（2）脾??? 选择? （3）大量生产选①，小规模生产选② （答案合理即可）
22.(1)获得能产生相应抗体的B淋巴细胞 (2)既能无限增殖，又能产生特定抗体
(3)动物细胞融合 动物细胞培养 灭活病毒 (4)动物血清
(5)胰蛋白酶 (6)杂交瘤细胞 能产生特定抗体的杂交瘤细胞
高三年级生物（选修三）复习导学提纲（六）
专题三 胚胎工程
【考点分析】
本专题共有7个考点，除“胚胎工程的应用”为B等级，属理解层次外，其余6个考点均为A级，属了解层次。因此，要引导学生加强记忆，并与必修教材中相关知识联系，形成知识网。建议在复习过程中通过案例探究的方法，来提高学生的能力，可以选择现代生物科技的热点信息作为载体，将胚胎工程、生物技术的安全性与伦理问题及必修中的相关知识融为一体，编制成简答题让学生进行训练，从而达到关注社会热点、激发兴趣、巩固知识、提升能力的目的。
【课前导学】
3.1 体内受精和早期胚胎发育
胚胎工程是指________________________，如_________________________等技术。
一、精子和卵子的发生
（一）精子的发生
进行_________的生物，在_______的生殖细胞发展为______的生殖细胞的过程中，要经过减数分裂。其结果是：新产生的生殖细胞中的染色体数目，比______的生殖细胞的减少了_________。
（1）哺乳动物精子的发生是在________内完成的。雄性动物从______期开始，直到_________衰退。
（2）第一阶段：位于________________________先分裂为两个细胞，然后进行数次___________，产生多个________________。
第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产生两个___________，MⅡ共产生____个含___________的___________细胞。
第三阶段：____经过变形，________变为________的主要部分，_______发育为头部的____，_____演变为________，________聚集在____的基部形成____。同时，其它物质浓缩为球状，叫____________。
讨论：
1、哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？
2、精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？为何精子中的线粒体集中在尾的基部？
（二）卵子的发生
（1）卵子的发生是在_____________内完成的。
（2）卵原细胞通过________________________________，演变为____________，被___________包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物_________完成的，结果是产生______________和_________；MⅡ是在___________________完成的，产生_____________和_____________。判断卵子是否受精的重要标志是____________________________________________________________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。
（3）哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在___________（即__________）完成的。
（4）尚未完全成熟，仅完成_______________，需要在_________内进一步成熟，直到减数第二次分裂的_______期，才能与精子结合完成受精过程。
（5）相似之处：细胞分裂的最初阶段为________。不断增加生殖原细胞的数量；经过两次__________才能形成____________________。
不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个_________；一个卵原细胞最后只能生成__________。________的形状为蝌蚪状；_______为球形。多数哺乳动物________的形成和在______________的贮备是在胎儿出生前完成。
（三）受精
（1）受精是_______________________（即________）的过程。它包括______________和___________。
（2）准备阶段1－___________。刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在____________发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
准备阶段2―__________，动物排出的可能是_________也可能是__________，都要在________内进一步成熟，达到__________时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段：受精过程主要包括______________________、______________、_____________________。精子与卵子相遇，首先发生__________，精子穿入________，接触__________，穿过__________，接触__________。多精入卵受精的第一道屏障是________________，第二道屏障是___________________。精子入卵后另一变化：_____________________________，两组______合为一组，形成____________________。
二、胚胎发育
讨论：
1、卵裂期特点如何？
2、早期发育的胚胎分为哪几个阶段？各有哪些变化？
3.2 体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术是指通过______________________________________________
并通过________________________________________________________。
一、从试管牛说起
讨论：体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义
二、体外受精
1、卵母细胞的采集和培养
（1）主要方法是：___________处理，_____________________，然后，从______________________，直接与________________________________。
（2）第二种方法：从刚__________________________；第三种方法是直接从_____________________ ___________。需借助____________________________。采集的___________，都要在体外经___________后，才能与___________受精。
2、精子的采集和获能
（1）A：___________，采用________的方法，模仿____________________________设计的装置，它能够满足_________________________________的要求，同时配有相适应的_____________________。
B：_________，只适用于猪和犬等体型较小，易于控制的家畜。
C：___________，这种方法多用于野生或经济动物。
（2）在体外受精前，要对精子进行获能处理。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用___________，即将取自附睾的精子，放入__________________中，培养一段时间后，精子就可获能；对于牛、羊等家畜的精子常采用___________，即将精子放在_______________________________________。
3、受精
仔细阅读P72图3-14，思考受精过程，简单绘制“哺乳动物体外受精示意图”。
易错警示
1．卵子受精的标志：在卵黄膜和透明带之间的间隙观察到两个极体。
2．受精完成的标志：雌、雄原核融合。
三、胚胎的早期培养
1、精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入___________中继续培养，以检查__________________的发育能力。培养液成分较复杂，除__________和___________外，还需添加______________________等营养成分，以及___________等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向_____移植或___________。不同动物胚胎移植的时间不同。
2、绘制流程图：牛体外受精胚胎工厂化生产流程图
3.3　胚胎工程的应用及前景
一、胚胎移植
胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的________、___________和_____________。
胚胎移植是指将________________________________，或者通过__________________________，移植到_______、__________________________________，使之继续发育为______________________________。其中提供胚胎的个体称为________，接受胚胎的个体称为________。地位：如_______、________，或________等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过_______技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。
1、胚胎移植的现状和意义
（1）以奶牛为例，一头良种母牛一年生下的后代可达数十头，远远超过在_________________所得的后代数量。近十年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入______________。
（2）供体的主要职能变为____________________________________________，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由______取代，大大缩短了_________本身的繁殖周期。
超数排卵：是指将______________________，使其发情，并能排出数量较多的____________，经合理的____________，可以获得数量较多的______________________。
2、胚胎移植的生理学基础
（1）四点内容：
第一，哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，____________、_______________________，这就为______________提供了相同的生理环境。
第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与____________________的联系，而是处于______________，这就为______________提供了可能。
第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________________________，这为胚胎在受体内的存活______________。
第四，_________________可与________________________建立正常的生理和组织联系，但移入受体的______________________，在孕育过程中不受任何影响。
（2）应对供体和受体母畜进行______________，使它们的生理条件达到______________，这样才能使供体的胚胎移入受体后有_________________________，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的______________。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置______________，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有____________存在。
（3）胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境_____
_________，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为___________
______________________________。
3、胚胎移植的基本程序
以家畜的胚胎移植为例，认真阅读P77，图3-19，思考讨论：胚胎移植的基本程序包括哪些？每一步技术操作的作用如何？
二、胚胎分割
1、胚胎分割是指采用___________将早期胚胎切割成_________、_______或______等，经移植获得___________________的技术。来自同一胚胎的后代具有____________________，因此，胚胎分割可以看做动物_________________的方法之一。目前以___________和___________最高。
2、内细胞团一般到_______阶段才出现，它是发育为胚胎本身的_________，将来发育成胎儿的各种组织。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的_______或_______，将其移入盛有_______的培养皿中，然后，用_______或_______进行分割。具体操作程序：用____________________切开，吸出其中的_______，注入_______________________中，或直接将____________________________。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将__________________，否则会影响分割后___________________________。
3、牛胚胎的分割如图3－23所示。
到目前为止，最常见的是经分割产生的__________，而__________成功的比例都很小。
三、胚胎干细胞
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称_____或______细胞，来源于_________或从__________中分离出来。
2、ES细胞具有_________的特性，在形态上表现为_________小，_________大，_________明显；在功能上，具有_____________，可分化为______________体内任何一种_________。另外，在体外培养的条件下，可以__________________，可进行________保存，也可进行__________________。
3、胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物__________________；
②是在体外条件下研究____________的理想材料，在培养液中加入_____________，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导_________向__________________，这为揭示_________和_________的机理提供了有效的手段；
③可以用于治疗__________________，如_________、_________等；
④利用可以被诱导分化形成________________的特性，移植_________可使坏死或退化的部位得以__________________；
⑤随着__________________的发展，通过体外诱导分化，定向培育_________________，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后__________________的问题。
【总结归纳】
1．精子和卵子在发生上的区别
2．同种生物精卵结合的保障
卵子透明带上存在精子特异性识别的受体，只允许同种生物的精子与卵子结合。
3．防止多个精子入卵受精的保障
（1）透明带反应：精子穿过放射冠和透明带，在接触卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这是防止多精入卵受精的第一道屏障。
（2）卵黄膜封闭作用：精子与卵黄膜接触，精子外膜和卵黄膜融合，精子人卵后，卵黄膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
4．胚胎移植的时间及要求
（1）牛、羊一般培养到桑椹胚或囊胚，若进行胚胎分割，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。
（2）人的试管胚胎可在4个细胞阶段移植。
5．转基因动物、克隆动物和试管动物的比较
6．几种特殊的生殖方式
【典题反馈】
题型1 考查精子和卵细胞形成的知识
典题1 如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。
（1）图中A是___________，B是___________，E（过程）是指___________，阶段C是指个体发育的___________（时期），阶段D是指个体发育的___________（时期）。
（2）当观察到第二极体时，可以表明____________________________________________。
（3）能发生染色体的着丝点分裂的阶段是___________ （填序号）。
（4）①阶段存在的变异方式是____________________________________________。
题型2 胚胎工程的基本操作
反馈1 自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。请按照提示，回答下列问题。
（1）现有一头良种雄性黄牛，请你提供一种简便的方法，使这头公牛在一年内繁殖数千头自己的后代。______________。
（2）现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。简述操作步骤（至少写出其中的4个重要步骤）：________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）采用什么方法可以使普通黄牛产下奶牛、良种肉牛等多品种小牛。
______________________________________________________________________。
反馈2 胚胎移植的基本程序如下图（以胚胎移植为例）,请据图回答:
选择 供体母牛 受体母牛
　　　┄┄┄┄┄┄┄┄　同期发情处理　┄┄┄┄┄┄┄┄┄　
　　　　　　　　↓
超数排卵
　　　　　　　　↓
　供体公牛 →配种
　　　　　　　　↓
　　　　　　 　冲卵
↓
质量检查、培养 → 胚胎移植
↓
妊娠检查
↓
分娩（胚胎移植的犊牛）
（1）对供体母牛、供体公牛的要求是 _。受体母牛必须和供体牛 。
（2）同期发情处理的方法是_ __,它可以促进 __的分泌和____ ____的生成.
（3）一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?___ 为什么?
。
题型3 胚胎工程的应用
反馈3 一个婴儿出生后，医院为他保留了脐带血，在他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是 （ ）
A．用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性
B．用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术
D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该要长期给他使用免疫抑制药物
题型4 考查生物工程的安全性问题
典题4 《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出，美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组后，可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞”。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议，另一方面也使得干细胞研究的材料来源更不受限。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。
（1）在胚胎发育中，根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为_____________、_____________、_____________三个阶段。
（2）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的_____________和孕育胚胎的_____________共同繁殖后代的过程。其生理学基础主要有那些? _______________________
____________________________________________________。（至少答出两点）
（3）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由______________________分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞（iPS）。在基因工程中，这四个基因称为______________________，所利用的病毒称为__________________，在基因工程中常用的工具酶有__________________________。与借助胚胎提取胚胎干细胞比较，这样获得干细胞的研究，其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞，不仅避开了长期以来有关生物技术的_____________方面的争议，也使胚胎干细胞来源更加广泛。
（4）通过体细胞核移植技术，从患者身上取出体细胞，将其细胞核植入去核的卵母细胞内，经培养获得早期人类胚胎，然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫做_____________。这一技术也可以用来研究“克隆人”，中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是：_____________、_____________、_____________、不接受任何生殖性克隆人的实验。
【课堂反馈】
1．下列关于动物胚胎移植的叙述中，错误的是 （ ）
A．受孕母畜体内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的状态
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中进行
2．高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是 （ ）
A．高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中最关键的时期是原肠胚期
B．高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束
C．上图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
D．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
3．下面是科学家设计的快速繁殖良种奶牛的两种方法，下列叙述不正确的是 （ ）
A．在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到动物细胞培养技术
B．图中激素处理良种母牛B的目的是为了获得更多的卵细胞
C．克隆牛G一定是公牛
D．母牛B与公牛C杂交后代与克隆牛G的遗传信息相同
4．下列有关试管动物技术的叙述不正确的是 （ ）
A．体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精
B．受精卵移植之前需检查受精状况和发育能力
C．胚胎发育的过程为：受精卵一桑椹胚一囊胚一原肠胚
D．移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响
5、健康是人类社会永恒的主题，各种疾病在不同程度上影响着人们的健康，下列有关疾病的叙述和诊断方法叙述正确的是 （ ）
A．苯丙酮尿症是由x染色体上的隐性基因控制的单基因遗传病
B．某人在幼年时期诊断发现其甲状腺激素分泌不足则将来他就会得侏儒症
C．用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的试剂可以快速检测早期子宫癌
D．利用DNA探针检查出肝炎病毒，为肝炎诊断提供了一种快速简便的方法
6、干细胞是一种尚未充分分化的未成熟细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列有关说法中不正确的是（ ）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．人体骨髓中造血干细胞能分化成各种血细胞
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
7．（多选）在畜牧业中为迅速扩大良种畜种群数量，可以实施人工方法，比如：第一种，通过体外受精技术获得多个受精卵，将培养成的早期胚胎植入同一母畜子宫中，孕育出多胎；第二种，利用某一胚胎进行胚胎分割，并将获得的若干胚胎移植到同一母畜子宫中，孕育出多个后代。下列有关叙述，不正确的是
A．每种方法获得的子代的基因型均相同 （ ）
B．两种方法均涉及胚胎移植、动物细胞培养等技术
C．上述两种方法都表明了移植的胚胎数与后代数成正比关系
D．只有第一种方法需使用某些动物激素
8．（多选）人的血清蛋白在临床上需求量很大，通常从血中提取。由于艾滋病等人类传染病造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品心存疑虑。生物技术的发展与应用使利用动物生产人的血清蛋白成为可能。下列与利用奶牛生产人的血清蛋白相关叙述正确的是 （ ）
A．常用显微注射法将人的血清蛋白基因导入奶牛受体细胞
B．可选择早期胚胎细胞作为外源基因受体细胞
C．胚胎早期培养的培养液成分中需添加血清等物质
D．转基因克隆动物可以称为动物乳腺生物反应器
9．（多选）下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，合理的观点是 （ ）
A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人
D．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源或者引起中毒
10．如图为成熟精子的结构示意图，请据图回答问题：
（1）④由___________演变而成；在体外受精时，精子首先要进行获能处理，通常采用的体外获能方法有___________和___________两种；卵细胞则要培养到___________期才具备与精子受精的能力。
（2）获能的精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜完成受精作用，会产生两次生理反应，阻止其他精子入卵，它们是___________、___________。
（3）胚胎移植前若通过___________方法获得人的外受精胚胎，在4个细胞阶段就可以移植，而牛、羊一般要培养到___________期阶段才移植。通过胚胎培养获取胚胎干细胞，常从囊胚中分离___________的细胞，再继续培养扩增。
（4）关于克隆技术在人类中的应用，我国政府的观点是什么?_______________________________。
11．现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大，例如：
（1）下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答：
A细胞是___________，在进行体外受精前要对精子进行___________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到___________时期的胚进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意___________。
（2）下图是利用生物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的大致过程。请据图回答：
图中①过程需要的工具酶是____________________。图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是__________________________________________________。通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊，该过程需要采用的技术手段有____________________。
12、干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出牛乳腺生物发生器，使牛乳汁中含有人体干扰素。下图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答：
（1）为获得更多的卵母细胞，通常给供体母牛注射________________。
（2）为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有________________以便于进行检测。
（3）B操作指_______________。A应保证发育到_______________阶段，才能进行B操作。
（4）为同时获得多个完全相同的子代个体，可在进行B操作之前进行________________。
（5）在图2中数字①部位的细胞在功能上具有________________________特性，可诱导形成各种组织、器官用于恶性肿瘤的治疗及研究细胞分化和细胞凋亡的机理等。
13、供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
（1）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有 。相
同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的
是心肌细胞，究其本质原因是基因 的结果。
（2）重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用 技术。
（3）若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是 型。
（4）科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养?
（5）按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是 。
（6）我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对克隆?（至少写出二条理由）


14、2007年，美国及日本两个研究团队证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议，另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。
（1）胚胎工程的理论基础是_____________________________________；体外受精的基本原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使________________成熟，同时使精子获能，最终完成受精。
（2）在胚胎发育过程中，通常把在______________内进行的早期发育称为卵裂。
（3）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由_____________分离出来的一类细胞。在体外培养时，在培养液中添加_____________ES细胞可以只增殖不分化；而在培养液中添加牛黄酸或丁酰环腺苷酸时ES细胞可以_____________________________。
（4）从患者身上取出体细胞核，将其植入去核的卵母细胞，从而获得早期人类胚胎，然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫做 _____________。
15、下图表示治疗性克隆和生殖性克隆，都与胚胎工程有关。请据图回答问题。
（1）哺乳动物在自然条件下，_________、_________和早期胚胎的发育规律是胚胎工程的理论基础。
（2）（多选）下列过程在胚胎移植中必需进行的是 （ ）
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
（3）图中的“去核卵细胞”实际上是处于_____________时期的细胞。
（4）若要避免在器官移植时发生排斥反应，可以用_____________与去核卵细胞融合，构建重组细胞，在体外培养，形成胚胎干细胞，再在培养液中添加_____________，使其形成特定的器官，该过程必须经过的细胞生命活动为_____________、_____________。
（5）我国政府反对的是_____________克隆。
16、科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛多排卵，然后进行体外受精和培养，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。试分析回答：
（1）　　 属于胚胎工程其它技术的最后一道“工序”，其生殖方式是　　　 。
（2）题干中“激素”是垂体分泌的　　 　 。
（3）为探究该激素对卵巢的作用，现提供如下材料，请设计实验并完成。（蛙卵巢活动可通过检查泄殖腔内含有的卵子的情况来分析）
A．材料用具：小青蛙若干，2mL注射器2支，小铁丝笼若干，用生理盐水配制的该激素溶液等。
B．请写出实验步骤：
C．请列出实验数据记录表。
生物选修三复习导学提纲（六）参考答案
【课前导学】
3.1 体内受精和早期胚胎发育
对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术 胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养 有性生殖 原始 成熟 原始 一半 睾丸 初情 生殖机能 曲细精管管壁的精原细胞 有丝分裂 精原细胞 初级精母细胞 减数分裂 次级精母细胞 4 单倍染色体 精子 精子细胞 细胞核 精子头 高尔基体 顶体 中心体 精子的尾 线粒体 尾 线粒体鞘 原生质滴 卵巢 有丝分裂的方式不断增加其数量 初级卵母细胞 卵泡细胞 排卵前后 一个次级卵母细胞 第一极体 精子和卵子成熟的过程中 一个成熟的卵子和第二极体 卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 1个 卵泡 卵巢 出生前 胎儿时期 减数第一次分裂 输卵管 中 有丝分裂 分裂 成熟的生殖细胞 精子
一个卵细胞 精子 卵细胞 卵泡 卵巢内 精子和卵子结合成合子 受精卵 受精前的准备阶段 受精阶段 精子获能 雌性动物生殖道内 卵子的准备 初级卵母细胞 次级卵母细胞 输卵管
减数第二次分裂中期 精子穿越放射冠和透明带 进入卵黄膜 原核形成和配子结合 顶体反应 放射冠 透明带 透明带 卵黄膜 透明带反应 卵黄膜的封闭作用 尾部脱落，并且原有的核膜破裂 核染色体 一个含二倍染色体的合子
3.2 体外受精和早期胚胎培养
人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精 培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术
促性腺激素 使其排出更多的卵子 输卵管中冲取卵子 获能的精子在体外受精 刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞 活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜 卵母细胞
人工培养成熟 获能的精子 假阴道法 仿生学 发情雌性动物阴道环境 雄性动物交配时对压力、温度和润滑度 活台畜或假台畜 手握法 电刺激法 培养法 人工配制的获能液 化学法 一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中 受精的图示略 发育培养液 受精状况和受精卵 无机盐 有机盐 维生素、激素、氨基酸、核苷酸 血清 受体 冷冻保存
3.3 胚胎工程的应用及前景
胚胎移植 胚胎分割 体外生产胚胎 雌性动物的早期胚胎 体外受精及其他方式得到胚胎 同种的、生理状况相同的其他雌性动物的体内 新个体的技术 供体 受体 转基因、核移植 体外受精 胚胎移植 自然状态下一生 生产应用阶段 产生具有优良遗传特性的胚胎 受体 供体 动物用外源性促性腺激素诱发 卵子 培养 具有受精能力的卵子 同种动物的受体生殖器官的生理变化是相同的 供体的胚胎 母体子宫建立组织上 游离状态 胚胎的收集 免疫排斥反应 提供了可能 供体胚胎 受体子宫 供体胚胎的遗传特性 同期发情处理 同步一致 相同或相似的生存条件 发情时间一致 相同或相似 黄体 高度一致 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 机械方法 2等份 4等份 8等份 同卵双胎或多胎 相同的遗传物质 无性繁殖或克隆 二分胚胎分割 移植效率 囊胚 各种组织 桑椹胚 囊胚 操作液 分割针 分割刀 分割针或分割刀 半个胚胎 预先准备好的空透明带
裸半胚移植给受体 内细胞团均等分割 胚胎的恢复和进一步发育 同卵双胎 同卵多胎 ES EK
早期胚胎 原始性腺 胚胎细胞 体积 细胞核 核仁 发育的全能性 成年动物 组织细胞
增殖而不发生分化 冷冻 遗传改造 个体发生和发育规律的研究 细胞分化 分化诱导因子 ES细胞 不同类型的组织细胞分化 细胞分化 细胞凋亡 人类的某些顽症（人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病） 帕金森综合症 少年糖尿病 （老年痴呆症） 新的组织细胞 ES细胞
修复并恢复正常功能 组织工程技术 人造组织器官 免疫排斥
【典题反馈】
典题1 （1）第一极体 合子 受精 胎儿期 初情期
（2）卵子已经完成了受精 （3）①④ （4）基因突变、染色体变异
反馈1 （1）人工授精
（2）①用激素对良种母牛（供体）、代孕母牛（受体）进行同期发情处理；
②用激素使供体母牛超数排卵；③配种（自然交配）或人工授精；④收集胚胎（冲卵）；
⑤胚胎（分割）移植；⑥受体母牛妊娠检查；⑦受体母牛产下后代
（3）体外受精、早期胚胎的体外培养、胚胎移植
反馈2 （1）具优良遗传性状的同种牛 是同一物种 （2）注射促性腺激素 性激素 卵子
（3）不一定相同。因为这些胚胎都是由不同的受精卵发育而来的，它们的基因型可能相同，也可能不同
反馈3 C
典题4 （1）桑椹胚 囊胚 原肠胚 （2）供体 受体
a．胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致；
b．哺乳动物的早期胚胎形成后处于游离状态；
c．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；
d．供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性不受任何影响
（3）早期胚胎或原始性腺 目的基因 载体 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 伦理（道德）问题 （4）治疗性克隆 不赞成 不允许 不支持
【课堂反馈】
1、A 2、D 3、D 4、C 5、D 6、C 7、ACD 8、ABCD 9、BCD
10、（1） 中心体 培养法 化学诱导法 减二中 （2） 透明带反应 卵黄膜的封闭作用
（3）动物细胞培养 桑椹胚 内细胞团细胞 （4）禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆
11．①（次级）卵母细胞；获能；桑椹胚或囊胚；胚胎分割要将内细胞团均等分割；
胚胎的恢复和进一步发育
②限制酶和DNA连接酶； 受精卵发育的全能性最高；细胞核移植和胚胎分割移植
12、（1）促性腺激素 （2）标记基因 （3）胚胎移植 囊胚（桑椹胚） （4）胚胎分割
（5）自我复制和多向分化潜能（自我更新和发育的全能性）
13、（1）全能性 选择性表达 （2）胚胎分割 （3）O型
（4）卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质
（5）解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题
（6）①严重违反了人类伦理道德
②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人
④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子
14、（1）体外受精和早期胚胎发育规律 初级卵母细胞 （2）透明带
（3）囊胚内细胞团细胞或原始性腺 抑制因子 分化为不同类型的细胞
（4）设计试管婴儿
15、（1） 减数分裂 受精 （2） ABD （3） 次级卵母
（4） 患者的体细胞核 分化诱导因子 细胞的分裂、分化 细胞的生长
（5）生殖性
16、（1）胚胎移植 有性生殖 　 （2）促性腺激素 （3）B．方法步骤：
① 饲养小青蛙至性成熟后，选择生长状况基本相同的若干只雌蛙，分成2等份；
② 给每只青蛙注射1mL激素溶液，放入小铁笼单独培养，并记上“实验”标签；
③ 给对照组青蛙，每只在相同部位注入1mL生理盐水，放入小铁笼，与实验组在相同条件下单独饲养，并记上“对照”标签；
④ 相同时间后，检查每只蛙的泄殖腔内是否有卵子，并记数、统计；⑤ 记录实验结果并分析
C.实验数据记录表
产卵数
实验组
对照组
1
2
3
1
2
3
1小时
1.5小时
2小时
平均产卵数（个/h.只）
生物选修三复习导纲提纲（七）
专题四 生物技术的安全性和伦理问题
【课前导学】
1．1972年美国斯坦福大学的柏格第一次 获得成功。
2．转基因的重要成果：微生物方面，把某些重组DNA转移到细菌中表达获得成功，随后，便出现了具有重要经济价值的各种 ，如可以清除 污染的假单孢杆菌等。转基因动物方面，受到转基因巨型 获得成功的鼓舞，科学家又在培育生长迅速、营养品质优
良的转基因、 方面，不断取得辉煌成就。同时，科学家还把转基因动物变成
。转基因植物方面，目前，科学家已经培育出了大批具有 、 、
、抗除草剂等全新性状的农作物。
3．在转基因生物中，有时候会出现意想不到的后果及原因：(1)对基因的 、基因间的 以及基因的 都了解得相当有限；(2)转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少是 的基因；(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是 。
4．转基因生物与食物安全，(1)转基因食物引起食物安全性问题的理由：安全性检测问题、担心出现 效应、担心出现新的 、担心 改变。(2)不必担心转基因食物安全性的理由：多环节、严谨的 ，可以保证转基因食物的安全；科学家的 可以防止新过敏源的产生。
5．转基因生物可能会扩散到种植区以外，成为 ，可能会成为“ ”，威胁生态系统中其他生物的生存；可能与细菌或病毒重组出对人类或其他生物有害的 ；有可能使杂草成为除草剂除不掉的“ ”。
6．转基因生物打破了自然物种的原有界限，改变了生态系统的 和 ，重组微生物的生命活动可能对人类的生物环境造成 ，转基因植物花粉中的有毒物质可通过蜜蜂进入蜂蜜，再经过 传递。
7．转基因不会改变生物原有的分类地位，不会破坏生态系统的 ，转基因抗虫作物的种植，减少了 的使用量，抗除草剂农作物的种植，减轻了农田管理的负担，保护了农田 。
8．基因检测引发的问题：(1)目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识，要想通过基因检测达到 的目的是有困难的；(2)基因检测结果本身会给受检者带来巨大的 ；(3)个人基因资讯的泄露会造成 。
9．生物武器的种类(1)致病菌： 。(2)病毒：
。(3)重组基因技术制造的全新致病菌 。
(4)神经毒剂 。
10．转基因生物中，有时会出现一些人们意想不到的后果，转基因生物引发人们在
和 三个方面发生了激烈的争论。
【总结归纳】
4.1 转基因生物的安全性
一、我国为了保证转基因食物的安全性，都采取了哪些监控和预防措施？
（1）立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。例如，中国已制定了《农业生物基因工程安全管理实施办法》、《转基因农产品安全管理临时措施》和《农业转基因生物标识管理办法》等法规。（2）多环节监控。转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段，以及产品商品化都有相应法规或规定进行严格的监控，只有在每一阶段试验获得认可证书后，才可进入下一阶段。比如，大田试验就分为：①中间试验阶段，②环境释放阶段，③生产试验阶段。（3）安全评价内容具体而严格。食物安全性评价内容：营养成分是否改变？是否存在抗营养因子？是否存在毒性、过敏性蛋白等。环境安全评价内容：转基因植物是否变得易得病？对周围植物有什么影响？是否可能变成杂草？会不会把外源基因转移给其他生物等。
二、转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平衡？加剧环境污染？危害其他动植物？
可能性不大，但要提高警惕。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因；而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都是经过认真分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验；转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物、人体的健康的危险,仍要提高警惕。
三、何谓外来物种入侵？为什么外来物种入侵会造成严重的危害？
外来物种入侵是指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。外来物种入侵的危害有：（1）外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。比如，外来的植物疯长，可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成严重影响，通过对植被的生长和结构的影响，从而造成物质循环和能量流动的改变。又如，外来的动物种类，由于它们的选择性觅食和破坏，也会造成物质循环和能量流动的改变。物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏，比如，有人将美洲食人鲳引入，这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏。（2）外来物种在新的生态系统中，通过与当地物种竞争营养或食物、分泌释放化学物质、形成大面积单优势群落等方式，直接影响本地物种的生存，加速某些生活力较弱的物种的消失。在全世界濒危植物名录中，大约有35%～46%是由外来物种入侵所造成的。即入侵的外来物种可能会造成生物多样性减少。（3）外来物种进入新的生态系统后，作为掠夺者、寄生者或病原体，会使受害者和寄主的数量发生变化。尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即所谓的爆发生物灾害。（4）有些外来植物产生的花粉，是当地居民从未接触过的物质，从而可能成为对人类健康造成威胁的新过敏源。比如，日本引种的杉树，大面积栽种后，杉树产生的花粉已经成了日本人产生过敏反应的重要过敏源。又如豚草，它已在包括中国在内的许多国家泛滥成灾，而豚草的花粉是重要的过敏源。豚草花粉引起的过敏反应称为“枯草热”，它已给许多国家人民的身体健康带来了严重的危害。
『复习策略』
本节内容要注重于学习的过程，过程比单纯获得现成的结论更重要。通过学习，不仅要加强对转基因生物安全性多层面多角度的关注，而且能以科学的态度予以思考，在态度取向上，“应该趋利避害，而不能因噎废食”──理性地看待转基因技术。
4.2 关注转基因技术的伦理问题
一、伦理学家和科学家看待克隆人的角度的区别：
伦理学家主要是从伦理学、社会学和心理学角度看问题，而科学家更多的是从科学的可行性和科学意义的角度看问题。
二、为什么捐出一部分骨髓救治他人，不会给捐献者的身体健康造成损伤？
所谓捐献骨髓，实际上只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多，而在外周血液中却很少。干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康。医生只是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离过程，都是在设备良好的大医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。
三、为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿，“设计试管婴儿”有何区别？
所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎（几个细胞期）在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的做试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。
四、获得一张个人基因身份证有无必要？
（1）现在要对个人所有基因进行检测不现实。因为还有不少基因没得到确定。即使只是对个别或少数基因的检测，也不必每人都需要。现在西方国家对某几种致病基因进行筛检时，接受测定的人也只是有这类遗传病家族史的个人，或这类疾病的高危个人。目的是使他们能及早采取防范措施，如养成良好生活习惯、定期检查身体、适时手术等。（2）有某种致病基因，并不一定就会患病。患某种疾病，往往不是由单一原因引起的。况且已知人的很多疾病是多基因病，它是由遗传因素和环境因素共同决定的。如果有良好的生活习惯等，往往可以使人避免患上某些遗传性疾病。（3）有许多疾病，测定其致病基因是相当困难的。因此科学家认为不如测定其所表达的蛋白质更为快捷、有效。（4）基因检测给受试者造成的心理负担或压力必须考虑到。特别是给出似是而非的结论之后，往往会使受试者无所适从。（5）现在记录有个人某些遗传信息的“身份证”已经出现，但仅仅是试验性质的。至于说拿着它去看病，起码在可以预见的将来是言过其实。（6）将“基因身份证”上记录的信息和它的作用等问题弄清楚之后，才能决定要不要它。比如，现在有的试验性基因身份证仅仅记录个人特有的某一对或某几对等位基因信息，它可能在验明正身方面起更大的作用，这类基因身份证要它也无妨。
『复习策略』
本节内容既要了解到克隆技术、体外受精和胚胎移植技术，以及基因检测技术在人类生活中的积极作用，同时还要关注它们带来的有关伦理问题。虽然这些问题目前在一定范围内还存在争议，但若干年以后，却是同学们在未来的生活中所要面对的，并与切身利益有一定的相关性。
第3节 禁止生物武器
一、生物武器的特点主要有哪些？
致命性、传染性强、生物专一性、面积效应大、危害时间长、难以发现等。（1）致命性、传染性强。一旦发生病例，易在人群中迅速传染流行，造成人员伤亡，甚至造成社会恐慌。（2）生物专一性。生物武器可以使人、牲畜感染得病，并能危及生命，但是不破坏无生命物体，例如武器装备建筑物等。（3）面积效应大。现代生物武器可将生物战剂分散成气溶胶状达到杀伤目的。这种气溶胶技术在适当气象条件下可造成大面积污染。（4）危害时间长。在适当条件下，有的致命微生物可以存活相当长的时间，如Q热病原体在毛、棉布、土壤中可存活数月，球孢子菌的孢子在土壤中可以存活4年，炭疽杆菌芽胞在阴暗潮湿土壤中甚至可存活10年。（5）难以发现。生物战剂气溶胶无色、无味，不容易发现，若在夜间或多雾时偷偷使用就更难及时发现。目前主要的生物武器有6种：炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒、出血热病毒、兔热病杆菌和肉毒杆菌毒素。
『复习策略』
通过本节内容的学习要能列举生物武器的种类，并能举例说出生物武器对人类带来的威胁。对待生物武器的态度应明确而坚定──坚决禁止生物武器。
特别提醒：
病原生物的种类很多，为了达到快速恐吓敌人的目的，生物武器只会钟情于那些传染力强，致死迅速的微生物。
【典例反馈】
例1．科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是
A．与一般细菌相比它体积特别巨大 B．它是现在唯一能分解石油的细菌
C．它同时能分解石油中的多种烃类 D．与一般细菌相比，它繁殖速度极快
【思路点拨】 某些细菌是分解者，能利用如石油等有机物为自身提供生命活动的能量。“超级细茵”是一种转基因细茵，“超级”是体现在分解石油这一功能上，它本身的结构与功能并没有明显改变。 【解】C
【点评】 转基因能使目的基因得以表达，表现出某一优良性状，但对受体本身的结构、功能影响、改变不大。
例2．下列哪项明显体现出了转基因生物引发的食物安全问题?
A．转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大
B．β胡萝卜素基因转入水稻得到转基因大米，其产量高，营养丰富
C．转基因植物合成的某些新蛋白质，引起极个别人过敏
D．让转基因牛为人类生产凝血因子，并在奶汁中提取
【思路点拨】转基因技术给人类带来了许多可喜的成果，提高了食物种类和质量。但转基因植物合成的某些新的蛋白质，引发极个别人过敏反应，这些新的蛋白质属于新的过敏源，属于转基因生物引发的食物安全。 【解】C
【点评】 A、B、D是转基因成果，C作为新过敏源值得担心，不能被题中“极个别”误导。
变式训练1 下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是
A．重组的微生物在降解污染物的过程中产生二次污染
B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内
D．转基因生物是具有某种新特征的同一物种，可能会破坏生态系统的稳定性
变式训练2 下列不属于转基因生物的优点的是
A．解决粮食短缺问题 B．减少农药的使用，避免污染环境
C．增加食品营养，提高附加价值 D．可能产生人体的抗原性物质
变式训练3 某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白质抑制剂，积累于茎叶中，让取食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而死。下列就该玉米对人类安全性的评论中，不符合生物学科学原理的是
A．不安全，因为玉米的果实(种子)可能含蛋白酶抑制剂，人食用后因无法消化而患病
B．不安全，因为蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体内表达，使人无法消化而患病
C．安全，因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无影响
D．安全，人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂已被破坏，不会影响人的消化
【思考感悟】安全性问题关键要弄清事实依据与推理的关系，具有一定的开放性。
例3．生物武器的危害有传染性强的特点，针对这一特点，下列哪项不是防护生物武器的有效措施?
A．提前接种和个人防护
B．发现病人，立即报告，及时隔离
C．注意空气消毒，动植物本身具杀菌能力，不需消毒
D．注意切断传播途径
【思路点拨】 生物武器为追求面积效应大，往往利用传染性强、毒性大的病原体以达到致命性广的目的。本题涉及防护生物武器问题，传染性强的特点重点突出传染病的防治。传染病传播需同时满足三个条件：传染源、传播棼途径和易感人群。传播途径包括空气、食物、动植物等。 【解】C
【点评】 防护传染性强的生物武器，既要注意环境消毒，又要注意动植物灭菌，因为动植物都可以成为传染源或传播途径。
变式训练4 肉毒杆菌毒素发挥作用的本质是
A．阻滞神经末梢释放乙酰胆碱 B．阻滞神经元内局部电流的形成
C．直接作用于肌肉细胞 D．引起肌肉麻痹
变式训练5 基因武器与普通生物武器的区别是
A．传染性强 B．定向改变原有物种的遗传特性
C．污染面广 D．难以防治
【思考感悟】 关键弄清生物武器的种类、特性和传播途径。
【课堂反馈】
1、想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，以下哪种方法能做到
A．细胞融合技术 B.转基因技术 C.组织培养技术 D.人工诱变
2、转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要的是
A．维持棉田物种多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动
3、关于转基因技术的应用，不正确的是
A．可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B. 可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物
C. 可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质
D. 将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种
4、科学家运用转基因技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是
A．DXT基因由8种核苷酸组成　
B．DXT基因能在大白菜细胞中正常表达
C．转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为运载体
D．转基因大白菜能抵抗各种病害虫
5、如果科学家通过转基因技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常，那么预测该女性与正常男性结婚后所生子女的表现型为
A．儿子、女儿全部正常 B．儿子、女儿中各一半正常
C．儿子全部患病、女儿全部正常 D．儿子全部正常，女儿全部患病
6、在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中不正确的是
A．把重组DNA的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
B．对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在42℃便会死去的菌株
C．对外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止试验，并销毁重组生物
7、全球种植量最多的转基因农作物是
A．玉米和棉花 B．油菜和棉花 C．大豆和玉米 D．大豆和油菜
8、（多选）目前，全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家是
A．中国 B．美国 C．阿根廷 D．加拿大
9、（多选）设计试管婴儿利用了下列哪些技术手段
A．体外受精技术 B．胚胎移植技术
C．植入前胚胎遗传学诊断技术 D．转基因技术
10．（多选）生物武器是指在战争中使人、畜致病，毁伤农作物的微生物及其毒素。通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒、真菌和毒素六大类。根据它们的类型，预测下列属于生物武器危害性特点的是
A．传播不受气候影响 B．传染范围广
C．传播途径多 D．传染性强
11、目前，市面上有一种叫食人鱼的观赏鱼，原产亚马逊河，其雄性鱼体色鲜艳，个体较小，雌性鱼体色浅黄，个体较大。食人鱼的繁殖速度快，食性复杂，性格极为残暴，猎物一旦被它咬到，溢出血腥，它就会疯狂无比，撕咬猎物直到剩下一堆骨头。请回答：
（1）食人鱼凶猛特性的形成是________________的结果。
（2）食人鱼雄鱼体色鲜艳而雌鱼体色浅黄，这在生理学上称为___________________。
（3）你认为食人鱼一旦进入我国江河湖泊，会对当地的生态环境造成怎样的影响？请分析说明。
12、阅读以下材料，回答问题：
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快,饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
（1）转基因鱼成功的物质基础是 。
（2）已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是 。
（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是
。
（4）鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因是
。
（5）多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是 ，
试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是
。
13、仔细阅读下文，回答问题：
20世纪90年代中期，在美国加利福尼亚州，有一名19岁的姑娘安妮莎患了白血病，需要进行骨髓移植。然而，安妮莎惟一哥哥的骨髓配型并不适合于她，同时在骨髓库中也找不到与她配型合适的骨髓。在人们十分焦急的时候，安妮莎父母突发奇想：再生一个配型合适的孩子为安妮莎提供骨髓。然后，他们通过设计试管婴儿（植入前对胚胎进行遗传学诊断），如愿以偿地生下了一个配型适合于安妮莎的女婴，等这个女婴出生两个月后，就抽取其骨髓造血干细胞，移植给安妮莎，结果使安妮莎得救了。
2000年9月，又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，医生用其脐带血中造血干细胞挽救了玛尼的生命。
2002年初，英国一位名叫扎因·哈什米的3岁男孩患上了地中海贫血症，他的父母也是通过设计试管婴儿办法，用新生儿脐带血中的造血干细胞挽救了扎因的生命。当该消息公布之后，马上又有6对夫妇提出类似申请，等待审批；另有10对夫妇对这种方法进行了咨询。
（1）“设计试管婴儿”与“试管婴儿”有何区别？
（2）脐带血是新生婴儿脐带在被结扎后由胎盘脐带流出的血。采集利用新生儿脐带血，可用于挽救生命的原理是什么？
（3）我国首家“生命银行”——协和脐血干细胞自体储存库正式向市民开放，家长可把孩子出生时的脐血放在这里零下196℃的液氮深低温罐中保存，当孩子日后万一患血液疾病或恶性肿瘤等症时，便可取出脐血为他移植治疗。将脐血干细胞移植，与骨髓干细胞移植相比，脐血移植属于_______移植，从免疫学角度分析，它的优点有__________，并且不会因寻找适合骨髓的等待而延误治疗时机，医疗费用也较低。
生物选修三复习导纲提纲（七）参考答案
【课前导学】
1．重组DNA
2．重组微生物 石油 小鼠 家禽、家畜 生物反应器 抗虫 抗病 抗逆
3．(1)结构 相互作用 调控机制 (2)异种生物 (3)随机的
4．(1)滞后 过敏源 营养成分 (2)安全性评价 负责态度
5．野生种类 入侵的外来物种 病原体 超级杂草
6．能量流动 物质循环 二次污染 食物链进行
7．稳定性 农药 土壤环境
8．(1)预防疾病 (2)心理压力 (3)基因歧视
9．(1)鼠疫菌、霍乱、伤寒、炭疽、菌痢 (2)天花病毒、动物痘病毒等
(3)重组蜡状杆菌、重组流感病毒等 (4)肉毒杆菌毒素
10．食物安全 生物安全 环境安全
变式训练1．B【解析】 A、C是“担心安全”的观点，B、D是“不用担心安全”的观点，但B不能绝对，因为重组DNA存活时间及最终流向无法监控。
变式训练2．D【解析】提高抗性、产量、营养价值和降低污染是转基因的主要目的，形成新的抗原不是优点。
变式训练3．B【解析】 DNA(基因)是有机高分子，需消化才能被吸收，结构与功能经消化已被破坏，无法在人体内富集与表达。
变式训练4．A【解析】 肉毒杆菌毒素是通过阻滞神经末梢释放乙酰胆碱达到引起肌肉麻痹的作用。
变式训练5．B【解析】普通的生物武器具有传染性强、污染面广、难以防治三大特点，但作为基因武器就是按照军事需要，利用基因工程技术对天然病原体进行基因改造，创造出新的生物制剂，它具有超强的抵抗力、致病性和耐药性等特点，使原有的检测、消毒、防治等方法失效。甚至还有可能根据特定人种生化特征上的差异，设计一种只针对特定遗传特征人群的致病菌，以达到有选择地杀死敌方有生力量的目的，从而克服普通生物武器在杀伤区域上无法控制的特点。因此，基因武器比一般的生物武器有更大规模的杀伤力和毁灭性。
【课堂反馈】
1B 2B 3D 4B 5C 6B 7C 8ABCD 9ABC 10BCD
11.（1）自然选择 （2）第二性征 （3）生态系统的营养结构发生变化，生物多样性改变（使本地物种的生存受到影响并最终导致本地物种灭绝，使物种单一化）。 生态系统的自动调节能力下降，稳定性（平衡）受到影响。（其他合理答案也可）
12.（1）遗传物质都是DNA （2）1146 （3）合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成 （4）转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机。 （5）转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。 三倍体不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交，竞争引起生态危机。
13.（1）“试管婴儿”是利用体外授精和胚胎移植的方法，解决不孕夫妇的生育问题。“设计试管婴儿”也是利用体外授精和胚胎移植的方法，培育新生命，但这个新生命能来到世上的目的却是为了挽救自己哥哥或姐姐的生命。 （2）脐带血中含有造血干细胞。对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病治疗具有疗效。 （3）自身，自身排斥反应小
生物选修三复习导纲提纲（八）
专题5 生态工程
【课前导学】
一、生态工程的基本原理
1．生态工程是指人类应用 和 等学科的基本原理和方法。通过系统设计、调控和 组装，对已 的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染破坏的
方式进行改善，并提高生态系统的 ，从而促进
的和谐发展。
2．人类设计生态工程的根本目的是遵循自然界 的规律，充分发挥资源的 ，
防止环境 ，达到 效益与 效益的同步发展。与传统工程相比，生态工程具有低 、多 和 的特征。
3．生态工程所遵循的基本原理有 原理、 原理、协调与平衡原理、
原理、 原理。
4．生态经济主要是通过实行 的原则，使一个系统产出的 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，而实现循经济最重要的手段之一就是 。
二、生态工程的实例和发展前景
㈠、生态工程的实例
1．农村综合发展型生态工程
(1)问题：_____________，_____________，产出不足。
(2)对策：建立农村_____________生态工程，实现物质的多级循环利用。
(3)案例：北京窦店村以_____________为中心的物质多级循环利用工程。
2．小流域综合治理生态工程
(1)小流域：指河流各级支流的_____________，面积一般在3～50km2。
(2)问题及危害：_____________比较严重，给下游地区带来严重_____________，流失土壤中含大量的_____________等植物所需养分。
(3)对策
①原理：生态工程的_____________原理、_____________原理及_____________等原理。
②措施：通过_____________、耕作措施、林草措施等工程和_____________措施，层层设防来控制土壤侵蚀。
(4)成效：已从开始的_____________和_____________等工程，逐渐转移到生态经济型模式上，目标是建立_____________的复合系统，获得最大的生态和经济效益。
3．大区域生态系统恢复工程
(1)问题及原因
①问题：土地_____________严重。
②原因：过度_____________(32％)，过度_____________(30％)，盲目_____________ (27％)，不合理利用_____________（9.6%），其他_____________(1.4％)。
(2)对策：实施一系列森林或草原_____________的生态工程、_____________的生态工程等，如退耕还林还草生态工程、防沙治沙生态工程、“三北”(_____________北部、_____________大部和_____________大部)防护林生态工程等。
(3)成果及意义：一些区域在_____________及_____________等方面，取得了较大的成绩，减轻了_____________、_____________、等对农作物的危害，改善了_____________条件，加快了地方经济发展和人们脱贫致富奔小康的步伐。
4．湿地生态恢复工程
(1)湿地的生态功能：被誉为_____________，具有_____________，调节_____________，控制土壤侵蚀，自然净化_____________，为迁飞鸟类和多种动植物提供_____________，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题及危害
①问题：人们对湿地进行_____________和_____________，已经破坏了地球上_____________的湿地资源。
②危害：导致_____________变劣、_____________下降、_____________降低、迁飞鸟类绝迹等。
(3)对策
①采用_____________和_____________措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。
②在湿地周围建立_____________，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠_____________等机制恢复其生态功能。
(4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程
①治理方针：平堤行洪、_____________、_____________。
②注意问题：对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的，还要解决湿地上、中游的_____________情况，以及迁出农民的生计问题。
5．矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题及危害：矿藏开采造成___________、___________和__________乃至整个地区生态系统的破坏，矿区极端恶劣的土地条件，阻碍__________的生长，还会产生严重的________污染。
(2)对策
①采取的措施包括人工制造_____________、多层覆盖、______________(如围栏)、土壤_____________控制、_____________工程等，其中关键是_______________及其所必需的土壤_____________的重建。
②恢复过程：机械方法_____________土地→人工制造_____________→植树种草。
6．城市环境生态工程
(1)问题：_____________污染、_____________污染、_____________污染等方面。
(2)对策：用_____________的方法对城市环境进行综合治理。
①在城市规划和布局方面，要进行城市__________，合理分布__________、___________、 _____________等。
②推广“_____________”和_____________，以减少污染的产出。
③采用各种手段治理污染，进行废弃物的_____________利用。
④建立健全法制进行监督。
(3)案例：我国科技人员创造了_____________来净化污水。
①做法：在浮床上种植特殊的_____________植物以吸收水中的化学元素，植物有的可以直接用作_____________，有的在大量干燥处理后可以用来提取铜、锌、汞等金属。
②成效：这种方法一般在1～2年内就能使水体由原来的________类标准净化为_______标准，并能使沉水植物和底栖生物等水生生物得到自然恢复。
㈡、对生态工程的认识
1．首先肯定生态工程的作用，特别是对_____________受损生态环境的重要作用。
2．不忘大自然固有的强大的_____________力量，不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“_____________”的老路。
㈢、生态工程发展的前景
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：制造一个人工模拟的_____________系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用_____________，仅仅依靠_____________，能否维持生存。
(2)失败原因：___________失调；__________比例与地球相差甚远，导致空气中___________的含量猛增；_____________量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对_____________的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出_____________。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)西方发达国家生态工程特点：目标是治理_____________，集中于对破坏的生态系统进行_____________，生态工程应用范围小，不太强调_____________。
(2)我国生态危机：不是单纯的_____________问题，而是与_____________、_____________破坏、_____________等问题结合在一起的并发症。
(3)我国生态工程特点：不但重视对_____________的保护，更注重与_____________的结合，遵循_____________的基本原理，建立适合中国农业和农村的特点的生态工程。
(4)我国生态工程不足之处：缺乏_____________指导，难以设计出____________的生态工程样板。设计缺乏_____________，生态系统的调控缺乏及时准确的_____________支持，缺乏_____________指导等。
特别提醒
人为过度砍伐森林，使其吸收二氧化碳的能力下降，是造成温室效应的原因之一。所以大力植树造林，能避免温室效应。
【总结归纳】
一、生态工程遵循原理归纳与举例
生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科，遵循的基本原理很多，主要原理如下：
1．生态原理
2．生态工程实例分析
实例
问题
原理
对策
案例
农村综合发展型生态工程
实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多的产出，以解决人多地少的矛盾
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
建立综合发展型生态工程
窦店村以沼气工程为中心的生态工程
小流域综合治理生态工程
小流域的水土流失
整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜的原理
运用多种原理，应用多种措施综合治理
甘肃陇南地区“九子登科”模式
大区域生态系统恢复工程
土地荒漠化
协调与平衡原理、整体性原理
退耕还林还草、植树造林等
“三北”防护林退耕还林还草工程
湿地生态恢复工程
湿地缩小和破坏
控制污染、退田还湖
江西鄱阳湖的生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
矿区生态环境问题
系统学和工程学原理
修复土地、恢复植被
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市生态工程
环境污染
协调与平衡原理、整体性原理等
城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等
污水及垃圾处理、城市绿化
『复习策略』
通过本节内容的学习，要能列举生态工程的实例，并能运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。在分析生态工程案例时既要遵循生态学原理，又要考虑社会、经济等各种因素，不能片面的只从生态学角度分析，此外还要多结合身边实际进行学习。
【典例反馈】
例1. 利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物块速分解。由此推知，该反应器
A.能够实现物质循环
B.主要处理有机污染
C.可看作一个小型生态系统
D.存在能量输入、传递、转化和散失高
答案：B
解析：本题通过泥浆生物反应器的介绍考查了对于生态系统结构和功能的理解。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物，故B正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统（生物群落及其无机环境）的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质的循环和能量的流动，A、C、D均错误。
【课堂反馈】
1．自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是
A．松毛虫繁殖力强 B．马尾松抗虫害能力差
C．人工林营养结构简单 D．当时气候适宜松毛虫生长
2．有的蛇有毒，并且偶尔会伤人，但蛇都是受我国法律保护的野生动物，下列关于这一现象的叙述，不正确的是，保护蛇是为了
A．保护物种的多样性 B．保护生态系统的多样性
C．保护基因的多样性 D．保护有害动物的多样性
3．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是
A．系统结构决定功能原理 B．整体性原理
C．系统整体性原理 D．协调与平衡原理
4、被誉为“世界生态工程之最”的是
A．退耕还林还草生态工程 B．三北防护林生态工程
C．湿地生态净化工程 D．草原植被恢复生态工程
5、湿地是地球上独特的生态系统，被誉为
A．“鸟类天堂” B．地球的“肾脏”
C．地球的“心脏” D．“污水净化器”
6、我国湿地面积位居世界
A．第一位 B．第二位 C．第三位 D．第四位
7． 《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是
改善了土壤结构 ②培育了土壤微生物 ③实现了土壤养分的循环利用
④改变了土壤酸碱性
A．①② B．①②③ C．①②③④ D．②③
8．生物数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工程的哪一原理
A．整体性原理 B．系统性原理 C．协调与平衡原理 D．工程学原理
9．生态农业的指导思想是
A．多获取农产品 B．环境与经济协调发展
C．使粮食增产 D．减少环境污染
10．某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的
A．协调与平衡原理 B．整体性原理
C．系统结构决定功能原理 D．系统整体性原理
11．无废料生产体系是指
A．废料一产品 B．原料一产品一废料一产品
C．原料一产品一原料一产品 D．原料一产品一废料
12．微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的工业快速发展，城市居民急增，因而大量的工业废水、生活废水、垃圾涌人该湖。湖水变得不仅很浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，例如，四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述的现象说明的道理主要是
A．掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
B．环境污染是破坏生物多样性的重要原因
C．外来物种入侵破坏了生物多样性
D．环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因
13．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是
A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B．大力推广“环境友好技术”和低污清洁生产工艺
C．采用浮床工艺法等手段治理水污染
D．用法律手段严禁汽车上路，造纸厂酒厂生产，以断绝污染的源头
14．埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%~100%，尼罗河下游农田失去了肥源等，这说明该工程
A．经济效益和生态效益良好
B．在一定程度上破坏了生态平衡
C．维持了原来的生态平衡
D．使生态系统的结构变得复杂
15.“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是
①温度失调 ②CO2含量增高 ③O2含量减少 ④生物群落不全
A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④
16．城市生态系统是人类起主导作用的生态系统，其主导作用体现在
A．城市的一切设施是人制造的
B．人类对城市生态系统的发展支配作用
C．消费者主要是人类
D．城市中动物、植物不多，分解者功能不强，人是主要种群
17．据统计表明，进人21世纪后，几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上消失，造成野生动植物，濒危或灭绝的主要原因
A．自然灾害 B．动物病害
C．天敌过多 D．人类活动对生态环境的破坏
18．经过十年努力，我国西北防护林带已经初步建立，建立了新的生态平衡，其重要意义是
A．解决了环境污染问题 B．使生态系统朝着更有益于人类的方向发展
C．建立了畜牧业的生产基地 D．建立了自然保护区
19．生态农业比一般农业
A．投人多，产出多，污染少，可持续发展能力强
B．投人少，产出多，污染少，可持续发展能力强
C．投人一样，产出相当，污染少，可持续发展能力强
D．投人和产出都较少，污染相同，可持续发展能力强
20．造成水体富营养化的污染属于
A．点源污染 B．非点源污染
C．点源污染和非点源污染 D．二者都不是
21．（多选）下列关于生态农业叙述，正确的是
A. 生态农业实现了对能量和物质的多级利用
B. 生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础
C. 生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染
D. 在生态系统中增加有害生物的天敌种群，可减轻有害生物的危害
22．（多选）下列关于生态农业的叙述中，正确的是
A．生态农业是以环境与经济协调发展为前提的
B．生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想
C．以高投人获得农业的高产量
D．生态农业开展多种经营
23．阅读下面材料，并回答相关问题
美国的“生物圈2号”实验
为了做人类离开地球能否生存的实验，美国花费2亿美元建造了完全密闭的“生物圈2号”实验基地。这是一个地13万平方米的钢架结构的玻璃建筑、远远望去仿佛是一个巨大的温室。透过玻璃往里看去、温室内有麦田、草地、鱼塘和微型“海洋”等；室内还放养着猪、牛、羊和其他家禽。
从1993年1月，8名科学家和家人入住以后，科学家们一边从事科学研究，一边养鸡养鸭，耕种收获。过着完全自给自足的生活。两年中只为他们提供包括种子在内的物品，其余的一切都需要他们自己解决。能源取自太阳能，氧气，由自己种植的植物中制造；粮食，全靠自己在里面种植收获；肉类和蛋白质，取自自己养的鸡、鸭、猪、羊；甚至包括里面的气温和气候，也由自己控制，并尽可能地模拟地球气候。总之，他们必须设法保证这个小小的生态系统的平衡。
一年多后，土壤中的氮与氧气反应生成二氧化氮，部分二氧化碳与建筑“生物圈2号”所用的混凝土中的钙发生反应生成碳酸钙，导致“生物圈2号”的氧气含量从21%下降到14%。加之没有调节好内部气候，致使粮食歉收，科学家们不得不靠吃种子勉强度日。最后，科学家们提前撤出实验室。更令人意外的是，“生物圈2号”运行3年后，其中的一氧化碳含量大幅度增加，足以使人体合成维生素的能力减弱，从而危害人体健康。
（1）“生物圈1号”应该是： 。
（2）试比较美国的“生物圈2号”内的生态系统与地球上的农田生态系统的不同。
（3）试设想科学家们如何维持“生物圈2号”的生态平衡。
（4）导致这场实验失败的原因是什么？
（5）试述美国的“生物圈2号”实验的意义。
24．鼎湖山是我国第一批加入联合国教科文组织“人与生物圈”计划的保护区，鼎湖山多样的生态和丰富的植物为动物提供了充足的食物和良好的栖息环境。下图表示该生态系统内各种成分相互作用的关系。请据图回答([ ]内填写相应的字母)：
⑴ 该生态系统的能量流动是从[ ] 开始。
⑵ 如果初级肉食兽发生瘟疫，大量死亡，C将发生的变化
是_______________________________________。
⑶ 如果C的总能量为5000 kJ，D的总能量最多是____________kJ。
⑷ 下表表示某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。
根据这些数据绘柱形图。横轴表示每类
动物受威胁的各种原因，纵轴表示数值。
② 分析这两类动物受到威肋的主要原因____________________________________。
25．“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还应包括尊重自然、珍惜生命，追求天人合一的生态伦理道德等。“绿色城市”需要从我做起，从身边的小事做起。
（1）近年来城市的绿地总面积和人均绿地面积在逐年上升。你认为大量引进非本地树种、草种，可能会产生的后果是 。保护生物多样性应在 、 、 3个层次上采取保护战略和保护措施。
（2）垃圾实在是被人们放错了地方的资源，实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”是绿色城市的重要标志之一。下图是垃圾资源化、无害处理的一种方案，此方案中①、②过程需要每一位市民的参与，具体做法是 。④、⑤过程利用的生物属于生态系统的何种成分？ 。从对资源的充分利用角度看，④、⑤途径优于③途径的原因是
。
（3）下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的平均浓度。已知水中X的质量浓度为0.003mg／L请分析说明：
①处于本生态系统第一营养级的生物种群是 。
若每一种生物都可被相邻的下一个营养级
的所有生物捕食，请你绘出这个生态系统最简单的营养结构。
26．如图所示为农民采用的笼养蝇蛆法而形成的食物网。(说明：鸡粪中含有较多的营养物质未被消化，因此，可添加其他饲料养猪，从生态系统的角度来看，这是一个理想的生态系统)请据图回答有关问题。
(1)构成此生态系统，不可缺少的生物成分是 。
(2)建立此生态系统的目的是： 。
(3)人们为了使农作物高产，常喷洒农药来消灭农田害虫，结果害虫的抗药性反而有所增强，其原因是 。
(4)通过微生物的作用，猪粪等中的氨可形成硝酸盐被农作物所利用，这类微生物的新陈代谢类型是 。
(5)概括地说，该生态系统的维持，除取决于它的　　　　　 　　　　　　　外，主要取决于　　　　　　　　　　 　　　　　　。
27．下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统的知识后，设计的农业生态系统图解。请结合课本知识回答有关问题
（1）农业生态系统的主要功能____________________和____________________。
该生态系统的最大优点是 。
（2）农业生态系统是一种人工生态系统，下列有关人工生态系统的说法，正确的是（　　）
A．使废物资源化 B．减少了化肥等工业产品的投入，有利于保护环境
C．抵抗力稳定性低于自然生态系统　 D．人占主导地位，是其它生物生存的基础
（3）农业生态系统中起决定作用的是__________，各种生物所利用的能量最终来源于_____ 。
（4）蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于_______________。
（5）可以向沼气池添加的产气源是 ；该池要接种的菌种是 ________ ；接种后要向产出沼气，必须采取的措施是 ，理由是 。
（6）该系统设计是要遵循的生态学原理是 。
28．下图为北京大兴留民营生态农业示意图。
（1）分析该生态系统除了农作物（粮、菜、果、苗、木）和肉、蛋、奶、鱼产品供人利用外，还有哪些其它途径实现了能量的多级利用？
①________________________________________________________________ ；
②________________________________________________________________ ；
③________________________________________________________________ 。
（2）该生态系统的某玉米新品种籽粒中的蛋白质含量高于普通玉米。请用所学的方法设计实验加以证明。
实验原理：________________________________________________________________。
实验材料和用品：①新鲜的普通玉米籽粒；②新鲜的新品种玉米籽粒；③试管；④漏斗；⑤纱布；⑥烧杯；⑦吸管；⑧清水；⑨铁架台；
请写出其它必备的实验用品：________________________________________________。
方法步骤：
①分别制备组织样液，该过程采用的方法是________________，为了取得可靠的实验结果，此过程中应该注意的问题是________________________________。
②取A、B两只试管，分别加入2mL________________，再加入2mL______________，摇匀。
③分别加入3滴________________，摇匀。
④观察________________________________ 。
预期的结果：________________________________________________________________。
生物选修三复习导纲提纲（八）参考答案
【课前导学】
一、生态工程的基本原理
l．生态学 系统学 技术 被破坏 传统生产 生产力 人类社会和自然环境
2．物质循环 生产潜力 污染 生态 经济 消耗 效率 可持续
3．物质循环再生 物种多样性 整体性 系统学和工程学
4．循环经济 污染物 生态工程
二、生态工程的实例和发展前景
㈠、1．（1）资源有限；人多地少 （2）综合发展型 （3）沼气工程
2．（1）集水区域 （2）水土流失；水患；氮、磷、钾 （3）①整体；协调与平衡；工程学②保土蓄水；生物 （4）单纯造林；减水、减沙；稳定、持久、高效
3．（1）①荒漠化 ②樵采；放牧；开垦；水资源 （2）植被恢复；水土保持；华北；东北；西北 （3）造林、治沙；农田林网化；风沙、干热风、寒露风、昆虫、农业生产
4．（1）地球的“肾脏”；蓄洪防旱；区域气候；污水；栖息地 （2）①排水；围垦；80％
②局部气候；地下水位；生物多样性 （3）①工程；生物 ②缓冲带；自然演替
（4）①退田还湖；移民建镇 ②水土保持
5：（1）土体；土壤；植被；植被；重金属
（2）①表土；特殊隔离；侵蚀；植被恢复；植被恢复；微生物群落 ②平整压实；表土
6．（1）垃圾；大气；噪声 （2）生态工程 ①生态分区；工业区；居住区；生态绿地 ②环境友好技术；低污染清洁生产工艺 ③资源化
（3）浮床生态工艺法 ①水生、半水生；饲料 ②劣V；Ⅲ类
㈡、1．恢复和重建 2．生态恢复；先污染、破坏，后治理
㈢、1．（1）生命支持；人工生态工程；太阳能 （2）温度；大气和海洋；C02；02
（3）自然规律；自然生态系统
2．（1）环境污染；生态恢复；经济效益 （2）环境污染；人口激增；环境与资源；能源短缺；（3）生态环境；经济、社会效益；整体、协调、再生、循环
（4）定量化模型；标准化、易操作；高科技含量；监测技术；理论性
【课堂反馈】
1C 2D 3C 4B 5B 6C 7B 8C 9B 10B 11C 12B 13D 14B 15C 16B
17D 18B 19B 20C 21ABC 22ABD
23．（1）地球　? （2）模拟的生态系统毕竟不是自然的生态系统，其中的生态系统各个组成部分简单、生物种类少，食物链的复杂程度比农田生态系统差，需要人为调节而不是自然调节。因此，模拟的生态系统稳定性比农田生态系统要差得多。　?
（3）绿色植物不能过多，否则二氧化碳和肥力不足；动物饲养不能过多，否则氧气消耗会增加；科学家要维持气候、大气成分、生物种类和数量平衡，创造适合生命生存的环境。
（4）大气成分发生变化，内部气候没有调节好，粮食歉收等导致实验失败。
（5）说明在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。迄今为止，地球仍是人类惟一的家园，人类应当努力保护它，而不是破坏它。
24．⑴ B 生产者固定太阳能
⑵ 先上升，后下降，最后趋于稳定
⑶ 1000
⑷ ①

② 鸟类受到威胁的主要原因是丧失栖息地；哺乳动物受到威胁的主要原因是丧失栖息地和偷猎。
25．（l）本地物种的生存受到威胁 　基因 　物种 生态系统
（2）将生活垃圾分类处理 　　分解者 　　除了利用了有机垃圾中的能量外，还充分地分层次多级利用了垃圾中的物质、减少环境污染
（3）①甲和乙　
②如右图。
26．（1）农作物（2）使该生态系统中的能量得以充分利用
（3）农药对害虫抗药性变异选择的结果
（4）自养需氧型 （5）自我调节能力 农民的生产活动（或人工控制）
27．（1）能量流动；物质循环；实现能量的多级利用和物质循环利用，提高能量利用率。
（2）ABC （3）农作物；光能 （4）分解者
（5）猪鸡的粪便、农户的废弃物、粮食、蔬菜、秸秆等；产甲烷杆菌；隔绝空气；产甲烷杆菌为严格厌氧型生物，有氧存在对其有害。（6）能量的多级利用和物质循环再生
28．（1）①农作物秸秆等可作为饲养动物的饲料；②畜禽粪便等作为沼气发酵的原料，产生供人利用的清洁能源；③沼渣水中的有机物供鱼利用，无机物为农作物提供肥料。
（2）实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高颜色越深。
其它必备实验用品：双缩脲试剂、量筒、研钵（或磨浆机）
方法步骤：①研磨过滤；取等质量的两种玉米籽粒和等量的水；
②两种组织样液，双缩脲试剂A；③双缩脲试剂B；
③颜色，比较紫色的深浅。预期结果：新品种玉米籽粒样液的紫色较深。

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