高中生物选修三知识点总结

第一篇：高中生物选修三知识点总结

具有动能的生命体，也是一个物体的集合，而个体生物指的是生物体，与非生物相对。下面是小编为大家整理的高中生物选修三知识点总结，希望对大家有所帮助。

高中生物选修三知识点总结

基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

（一）基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）

（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DN段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶（DNA连接酶和DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：DNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DN段互补的黏性末端之间的磷酸

二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DN段的末端，形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体

（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DN段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具

有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒

(二)基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的获取

从基因文库中获取

1、获取目的基因的方法鸟枪法

人工合成2.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。3.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。4.PCR技术扩增目的基因

（1）原理：DNA双链复制

（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步：基因表达载体的构建

1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因

（1）启动子：是一段有特殊结构的DN段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的DN段，位于基因的尾端。

（3）标记基因的作用：是为了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细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

3、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）

第三步：将目的基因导入受体细胞_1．将目的基因导入受体细胞

受体细胞：细菌

↓氯化钙细胞壁的通透性增大

↓

重组质粒进入受体细胞

↓

目的基因随受体细胞的繁殖而复制

2.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

3.常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传2+物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合。

4.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

（三）基因工程的应用

1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。

2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

（四）蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）转录翻译

专题2细胞工程

（一）植物细胞工程

1.理论基础（原理）：细胞全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.植物组织培养技术

（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体

（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术

（1）过程：

（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程1.动物细胞培养

（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。

（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼

龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

（4）动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血

清、血浆等天然成分。

③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。

④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。

（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。

第二篇：人教版高中生物选修三 知识点

基因工程

DNA重组技术的基本工具

1.基因工程的基本原理是？基因工程又叫？基因工程的操作水平？ 2.基因工程中用到的工具有？工具酶有？

3.限制性核酸内切酶简称？主要来源？作用特点？切割后的末端有？切割的化学键为？ 4.DNA连接酶分为哪两类？起作用时分别有什么特点？连接的化学键是？ 5.基因进入受体细胞的运载工具是？使用这一工具的目的是？ 6.作为运载体的条件是？

7.常用的运载体是？其它运载体还有？ 8.比较DNA连接酶与DNA聚合酶 基因工程的基本操作程序

1.基因工程的操作步骤为哪几个？哪个步骤是关键步骤？ 2.什么是目的基因？获取方法有哪几种？ 3.什么是基因文库？分为哪几种？ 4.获取目的基因的有关信息有哪些？

5.PCR技术是什么？PCR的原理？需要怎样的条件？（引物、模板、原料、酶角度、加热角度回答）

6.基因表达载体又叫？（重组DNA或重组运载体），其组成是怎样的？ 7.什么是启动子和终止子？标记基因的作用是？ 8.基因表达载体的功能是？

9.目的基因导入受体细胞又叫？是指？

10.目的基因导入植物细胞方法有哪些？常用的是哪种？农杆菌转化法的原理？ 11.目的基因导入动物细胞的方法是？具体操作程序怎样？

12.将目的基因导入微生物的方法怎样？原核生物的哪些特点适合其做受体细胞？ 13.目的基因的检测内容有哪些？（分子水平3点及个体水平）分别怎样检测？ 14.目的基因在受体细胞内维持稳定和表达的关键是？

基因工程的应用

1.植物基因工程技术主要应用于哪写方面？（3个，17页第三个自然段）。2.抗虫基因是？来自？ 3.培育抗虫作物的有点是？（减轻环境污染，降低生产成本。）4.什么是基因治疗？分为哪两种？

5.乳腺生物反应器是将？与？重组在一起的 6.基因芯片的原理？ 蛋白质工程的崛起

1.蛋白质工程是指？其基本原理是？ 2.蛋白质工程的基本途径是？

3.蛋白质工程方法制成的电子元件的特点?

细胞工程

植物细胞工程

1.什么是细胞的全能性？原理是什么？

2.不同的细胞全能性的比较。（分三个角度：①受精卵、生殖细胞、体细胞②植物细胞和动物细胞③分化程度高低的细胞）3.植物组织培养的概念。4.植物组织培养的过程。

5.植物组织培养技术所需要的条件。

6.什么是外植体？愈伤组织？什么是人工种子？紫草素是从哪个结构中提取的？ 7.植物体细胞杂交技术的概念。

8.植物体细胞杂交技术的原理是什么？终点是什么？意义是？ 9.植物体细胞杂交技术的过程。

10.去除细胞壁的方法是？诱导原生质体融合的方法有？融合完成的标志是？ 11.什么是微型繁殖技术？特点是？ 12.什么是脱毒苗？怎样培育的？ 13.比较杂交与体细胞杂交 动物细胞工程

1.动物细胞工程常用的技术手段有？最基础的技术手段是？ 2.动物细胞培养的概念、原理是？ 3.动物细胞培养的过程。

4.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？ 5.什么是原代培养？什么是传代培养？ 6.为什么选用幼龄动物的组织或胚胎？

7.如何使组织分散为单个细胞？这说明细胞间的物质是什么？能不能用胃蛋白酶？ 8.制成细胞悬液的主要目的是什么？培养细胞的培养瓶或培养皿应具备什么条件？ 9.贴满瓶壁的细胞要如何处理才能继续培养？ 10.细胞培养50代以后有什么变化？

11.动物细胞培养的条件是？（4点，注意理解4点内容）12.动物细胞培养时如何保证无菌无毒环境？（3点）

13.细胞培养所需气体主要为O2和CO2，它们分别有什么作用？ 14.动物细胞培养基中特有的成分是？为什么要加这种成分？ 15.动物细胞培养和植物组织培养技术是否都要形成个体？

17.通过动物细胞培养能产生一个个体吗?为什么？ 18.动物体细胞核移植的过程怎样？原理是什么？

19.动物体细胞核移植为什么必须先去掉受体卵母细胞的细胞核？用到的具体技术有？ 20.动物体细胞核移植技术的应用前景（最少说出3点）

21.什么是细胞融合？何为杂交细胞？动物细胞融合的原理是什么？

22.诱导动物细胞融合的方法有哪些？与植物原生质体融合的诱导手段区别是？ 23.生产抗体的传统方法是什么？缺点是？

24.写出单克隆抗体的制备过程。并能准确描述一次注射、二次筛选、三次培养是什么？ 25.单克隆抗体的优点是？ 26.单抗制备的两个关键步骤是？

27.单克隆抗体的应用是？生物导弹中瞄准装置是？炸药是？

胚胎工程

体内受精和早期胚胎发育 1.胚胎工程的概念。2.精子的发生场所、时期。

4.精子变形时细胞核、高尔基体、中心体、线粒体及其他物质分别变为哪些结构？ 5.高尔基体、线粒体转变为其相应结构的原因是什么？ 6.卵子发生的场所是？什么是卵泡？形成的时间是？ 7.减数第一次分裂发生的时间是？ 8.减数第二次分裂发生的时间是？ 9.受精的标志是？受精作用完成的标志是？ 10.精子和卵子在发生上的重要区别是？

11.受精作用的场所是？准备阶段包括？这些阶段具体过程是？ 12.受精作用过程中的顶体反应是指？穿越的结构有？ 13.受精作用过程中防止多精入卵的两道屏障是？ 15.受精作用之后的胚胎发育包括哪几个阶段？

16.胚胎发育过程中从受精卵到原肠胚胚体的体积会发生怎样的变化？ 17.哪一个胚体的细胞属于全能细胞？含有的细胞数目大约为多少？ 18什么是内细胞团？什么是滋养层细胞？分别发育为什么？ 19.囊胚腔在哪个胚体？原肠腔在哪个胚体？

体外受精和早期胚胎培养

1.不同动物卵母细胞的采集方法是不一样的，请分别举例说明。并进一步说出采集后的操作。2.精子的收集方法有？

3.举例说明不同动物精子获能的方法及过程。4.体外受精作用的完成必须在什么环境中进行？ 5.胚胎的早期培养中，培养液的成分有哪些？ 6.不同动物胚胎移植的时间不同，请分别举例说明。7.体外受精后，应将受精卵移入发育培养液，以检查？ 胚胎工程的应用及前景 1.胚胎移植的概念。

2.胚胎移植的生理学基础是？（4点）3.胚胎移植的基本程序怎样？

4.对供体牛和受体牛的要求分别是什么？胚胎移植时应发育到什么阶段？ 5.胚胎移植的方法包括？ 6.胚胎分割的概念。

7.胚胎分割移植的时期、注意事项是？。

8.胚胎干细胞简称为？特点有哪些（从形态、功能、体外培养角度说）？ 9.胚胎移植的意义。

第三篇：高中生物选修三总结

四、胚胎工程：早期胚胎或配子水平

（一）体内受精和早期胚胎发育：

1、精子的发生：睾丸的曲细精管内，初情期开始

变形：细胞核—精子头，高尔基体—顶体，中心体—尾，线粒体—尾的基部的线粒体鞘，其他物质—原生质滴向后脱落

2、卵子的发生：卵巢及输卵管

胎儿性别分化后：卵原细胞有丝分裂，并变成初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡

卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前（胎儿时期完成）

初情期后：初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期停——卵子、极体

马狗排卵猪牛羊排卵受精

卵子是否受精的标志：卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体

3、受精：输卵管内完成（1）精子获能

（2）卵子的准备：达到减数第二次分裂中期

（3）受精：

顶体反应，释放顶体内酶，溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠、透明带，（精子触及卵黄膜的瞬间）透明带反应，精子外膜和卵黄膜相互融合（标志着精子入卵），卵黄膜的封闭作用&精子尾部脱离形成雄原核，卵子减二完成，排出第二极体，形成雌原核，比雄原核小，核融合（标志受精卵的产生）

防止多精入卵：透明带反应卵黄膜的封闭作用

4、胚胎发育：卵裂期（透明带内，有丝分裂，胚胎的总体体积并不增加，或略有减小）

（1）桑椹胚：细胞数目32个，全能细胞

（2）囊胚：开始出现分化，内细胞团（胎儿）；囊胚腔；滋养层细胞（胎膜胎盘）

孵化：透明带破裂，胚胎伸展出来

（3）原肠胚：内细胞团—外胚层、内胚层、中胚层，原肠腔

（二）体外：

1、体外受精：

（1）卵母细胞的采集：实验动物、猪、羊—促性腺激素处理超数排卵，输卵管中冲取

大牛：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人工培养至减二中期

（2）精子的采集和获能：假阴道法、手握法、电刺激法

获能处理：培养法（人工配制的获能液）；化学诱导法（一定浓度的肝素或钙离子载体溶液）

（3）受精：获能溶液或专用的受精溶液

2、胚胎的早期培养：

无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清

向受体移植或冷冻保存

3、胚胎移植：

（1）意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力；大大缩短了供体本身的繁殖周期；良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良；不受时间地域限制，节省购买种畜费用；胚胎冷冻保存品种资源和濒危物种

（2）基本程序：

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②同种优秀公牛配种或人工授精。

③把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(冲卵)，胚胎进行质量检查，向受体移植或放入液氮中保存。④对受体母牛进行是否妊娠的检查。

（3）生理学基础：

①同期发情处理，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态，不与母体子宫建立组织上联系，可以胚胎收集。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，胚胎可以在受体的存活。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但遗传特性在孕育过程中不受影响。

4、胚胎分割：

实体显微镜、显微操作仪

发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚（内细胞团均等分割）

5、胚胎干细胞（ES或EK细胞）:

来源于早期胚胎或原始性腺

具有胚胎细胞的特性：体积小，细胞核大，核仁明显；具有发育的全能性

体外诱导分化：（1）治疗人类的某些顽症

（2）培育出人造组织器官，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

（3）饲养层细胞上或添加抑制剂的培养液中不分化，加入分化诱导因子（牛黄酸、丁酰环

腺苷酸），是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。

第四篇：高中生物选修3知识点总结

选修3复习提纲

一、基因工程

1、（a）基因工程的诞生

（一）基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

2、（a）基因工程的原理及技术 原理：基因重组

技术：

（一）基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：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。2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。3.“分子运输车”——载体

（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。（3）其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取

1.目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。3.PCR技术扩增目的基因（1）原理：DNA双链复制

（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

第二步：基因表达载体的构建

1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因

（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。

（3）标记基因的作用：是为了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细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

第三步：将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。

将目的基因导入微生物细胞：

3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行 抗原－抗体杂交。

4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

（三）（b）基因工程的应用

1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

（四）（a）蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）（1）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质

（2）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。

基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列

二、细胞工程

（一）植物细胞工程

1.理论基础（原理）：细胞全能性 2.植物组织培养技术（b）

（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―――→愈伤组织 ―――→试管苗 ――→植物体

（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。A 植物繁殖

微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖

作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输

B 作物新品种培育 单倍体育种：

a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。b 优点：明显缩短育种年限

C 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）

D 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。

（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。3.植物体细胞杂交技术（1）过程：

（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程 1.动物细胞培养（a）

（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。

（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。（4）动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。

③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。

④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。

（3）体细胞核移植的大致过程是：

高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养；同时采集卵母细胞，在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞，去核（显微操作）[注：为什么要用卵细胞？它可以提供充足的营养；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达]；将供体细胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体（代孕）母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛（4）体细胞核移植技术的应用：

①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量； ③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。（5）体细胞核移植技术存在的问题：

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。3.动物细胞融合

（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：

4.单克隆抗体

（1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

（2）单克隆抗体的制备过程：

对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠产生了效应B细胞）；提取B淋巴细胞；同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；促使它们细胞融合[注：融合的结果是有很多不符合要求的；如有2个B淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行筛选]；在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞[特点是能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体]；然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞]；最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。

（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。（4）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。

（5）单克隆抗体的作用：作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。

三、胚胎工程

（一）动物胚胎发育的基本过程

（1）精子的发生：补充，精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂；变形过程中，细胞核为精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。[线粒体为精子运动提供能量]（2）卵子的发生：在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围]，减一分裂在排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精；减二分裂是在受精过程中完成的。

（3）受精：精子获能（在雌性动物生殖道内）；卵子的准备（排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减二中期才具备受精能力）；受精阶段[卵子周围的结构由外到内：放射冠、透明带、卵黄膜]，a顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠。

b透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；c卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核[注意：受精标志是第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合子]。

（4）胚胎发育：a卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；b桑椹胚：32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]；c囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化]；d原肠胚：内细胞团表层形成外

胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度] 9 胚胎工程的理论基础（识记）

（1）胚胎工程的概念及技术手段：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，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

（2）体外受精[属有性生殖过程]：a卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）b精子的采集 假阴道法、手握法和电刺激法；获能 对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法（放入人工配制的获能液中）；对牛、羊等精子用化学法（放在肝素或钙离子载体溶液中）

（3）胚胎的早期培养：a培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等[注意与动物细胞培养液成分的比较]；b当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。

（4）胚胎移植：a概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代。

b优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理学基础：同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理]；早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

d胚胎移植的程序：对供、受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；对供体母牛用激素做超数排卵处理；选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程]；对胚胎进行收集[此

时胚胎处于游离状态]；对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚]；胚胎移植[或冷冻保存]；检查受体母牛是否受孕；产下胚胎移植的犊牛。

（5）胚胎分割：a概念：用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等分等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆] b基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意：内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育] 10 胚胎干细胞的移植（识记）

（1）胚胎干细胞的含义：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。

（2）特征：形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。[体外培养下，ES细胞可以只增殖不分化]（3）应用：用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。

1、胚胎工程是指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，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

2、动物胚胎发育的基本过程（1）受精场所是母体的输卵管。

（2）卵裂期：特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。

（3）桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。

（4）囊 胚：特点：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。

（5）原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。

（二）胚胎干细胞

1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，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。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。

3、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

（三）胚胎工程的应用 1.体外受精和胚胎的早期培养

(1)卵母细胞的采集和培养：主要方法：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动

物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。

(2)精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。

(3)受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。）

地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2)胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3)生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④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在孕育过程中不受影响。(4)基本程序主要包括：

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。3.胚胎分割

(1)概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。

(3)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）

(4)操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

（四）生物技术的安全性和伦理问题 1.转基因生物的安全性争论 ：

(1)基因生物与食物安全：

反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变 正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响

反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”

正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响

反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体

正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境 2.生物技术的伦理问题

(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。

否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。

肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。(3)基因身份证：

否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。3.生物武器

(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。

(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。生态工程的原理（识记）

（1）生态工程建设的目的：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：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另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。[实现手段：生态工程]（3）基本原理：物质循环再生原理[如无废弃物农业] 物种多样性原理[提高生态系统的抵抗力稳定性] 协调与平衡原理[处理生物与环境的协调与平衡，考虑环境容纳量]

第五篇：高中生物选修三

《基因工程》专题

1.基因工程技术引起的生物变异属于（）

A．染色体变异 B．基因突变 C．基因重组 D． 不可遗传的变异 2.在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（）

A．540个

B．8100个

C．17280个

D．7560个 3.基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合，②将目的基因导入受体细胞，③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，④提取目的基因。正确的操作顺序是（）

A．③②④①

B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 4.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（）A．抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体

B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染 D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的

5.当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是（）A．都与天然产物完全相同 B．都与天然产物不相同

C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同 D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同 6．下列不属于动物细胞工程应用的是()． A．大规模生产干扰素．用于抵抗病毒引起的感染 B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C．大规模生产食品添加剂、杀虫剂等

D．利用胚胎移植技术，加快优良种畜的繁殖

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．用胰蛋白酶处理培养过程中的杂交髓瘤细胞

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．筛选杂交资金积累细胞，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．在进行植物组织培养时，培养基中的某种化合物被 3H标记。一段时间后，发现 3H只集中在愈伤组织细胞的细胞核、线粒体和叶绿体。则培养基中被标记的化合物最可能是()． A.氨基酸 B．核苷酸 C．葡萄糖 D．水

9．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，应分别选用编号是的（）

A．④② B．③② C．③④ D．④③ 10．下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是（）

A.叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞

B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C.融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜

D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性

11．下列关于细胞工程的有关叙述，不正确的是（）

A．利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术

B．在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化，染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组

C．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法，所用的技术手段，所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体

D．“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”，不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子；单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术

12．用纯种的高杆(D)抗锈(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下：

高杆抗锈病×矮杆易锈病

Fl

雄配子

幼苗

选出符合要求的品种下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是()A．这种育种方法叫杂交育种 B．过程④必须使用生长素处理 C．这种方法的最大优点是缩短育种年限 D．③过程必须经过受精作用 13.精子的变形过程中（）演变为精子的尾

A.高尔基体 B.细胞核 C.内质网 D.中心体 14.当卵细胞达到（）时期时，才具备与精子受精的能力

A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期

C.减数第二次分裂中期 D.减数第二次分裂结束成熟

15.供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是（）A、防止受体牛不愿意接受胚胎

B、只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育 C、只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同 D、同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强

16.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞（乳腺细胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，这一方法被称之为“克隆”，以下四项中与此方法在本质上最相近的是（）

A将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔的子宫内，并最终发育成两只一样的兔子

B将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种 C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞

D将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”

17.下列属于精子、卵子发生上的区别的是()A．细胞的分裂方式 B．卵子在卵巢内的储备 C．成熟细胞的染色体数量 D．细胞遗传物质的变化 18．受精过程的顺序为()①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带

⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失，雌、雄原核融合

A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① 19．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植人去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是()A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段 B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性 C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息 D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化

20．胚胎干细胞功能特性不包括()A．具有发育的全能性 B．体外培养可以分化成各种组织、器官 C．冷冻保存可以进行遗传改造 D．可以进行增殖

21．一般情况下，下列的细胞中分化程度由高到低的顺序依次是()①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞 A．⑤①②③④ B．⑤③①②④ C．⑤①④②③ D．⑤①④③② 22．“试管婴儿”技术是解决不孕症的有效手段，1978年世界上诞生了第一例“试管婴儿”。这项技术实际上是指受精卵在体外培养3~5天，形成胚胎后移植回母体子宫，着床着继续发育形成胎儿直至分娩，请判断“试管婴儿”技术在生物学上依据的原理是（）

A．有性生殖 B．无性生殖 C．克隆技术 D．基因工程 23．接种过疫苗的人，在遇到同样的生物战剂（用于战争的病原微生物或毒素）时，仍然要再次接种疫苗，原因是（）A．这些人已丧失免疫力

B．这些人体内没形成记忆细胞 C．原来的接种不成功

D．这些病原微生物突变快，变异性强

二、解答题

1．2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

注：图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—GGATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。↓

↓（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来，理由是：。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是。

（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免。

（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：（用数字表示）。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）④表达出蓝色荧光蛋白。

目前所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图所示。

(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于。

(2)pBR322分子中有单个EcoR I限制酶作用位点，EcoR 1只能识别序列一GAATTC一，并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoR I的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoR I切割后所形成的黏性末端。(2分)

(3)pBR322分子中另有单个的BamHI限制酶作用位点，现将经BamHI处理后的质粒与用另一种限制酶BgIⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复______ 键，成功的获得了重组质粒。

(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是________，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是_____。

2.（1）野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。

①专家在实验中，需用到的酶主要有 和 酶等。②专家在实验中，需要用到聚乙二醇（PEG），其目的是。

③对于农民，种植杂交系马铃薯除可获得较高的收成外，还有什么优点？（要求写出两点）（2分）。④运用此植物体细胞杂交法可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两物种品质的优良物种，最好用下列哪种方法？（）

A、单倍体育种法 B、杂交育种法 C、植物组织培养法 D、花药离体培养法

（2）一种重症联合免疫缺陷病（简称SCID），这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因ada发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如下图：

（1）运载体必须具备的条件是（）（2分）

A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子

（2）在此图过程中用到的基因操作工具分别是。（2分）

（3）研究人员将ada注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是什么？。（2分）

（4）图中的治疗方法是_______（体内或体外）基因治疗法，这是___________生物技术的应用。请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就。

（5）可用SCID病人的血液来作为实验“DNA粗提取”的实验材料吗？为什么？(2分)

3.2n/4n 嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体胚胎(2n)或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2n/4n 嵌合体胚胎的构

建 常用方法如下图，请据图分析回答：

（1）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到 时期，才具备受精的能力，而精子需经过 过程才能和卵细胞结合。

（2）2N的ES细胞来自胚胎发育过程的 期，本实验中从功能上说明了该细胞

（3）2n/4n 嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：

（4）ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比，遗传物质来源的区别主要是什么？（2分）

2.一对健康夫妇生下一男婴，一岁时脑出血死亡，二年后女方怀孕6个月时，经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病，遂引产。于是夫妇俩到广州中山医附属一院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎，抽取每个胚胎1-2个细胞检查后，选两个胚胎移植，最后一个移植成功，出生了一健康女婴，她是我国第三代试管婴儿。请回答：

（1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处是，不同点在于_______________________________。

（2）如果B、b表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因型分别是___________、_________。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是_________。

（3）医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察____________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用____________性胚胎进行移植，应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是____________。自然状态下，出现这样的胚胎的概率是____________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。

（4）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两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解：

Ⅰ.请在上图中横线上填上适当的术语：①

；②

Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是

Ⅲ.我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈为什么要反对克隆人？（2分）

选择题 1-10 CBCDC CBBBA 11-20 CCDCB ABDDB 21-24DADB 1.共12分 1.(6分)（1）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）

（2）显微注射技术

（3）为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因;发生免疫排斥反应

（4）②①③④ 2.(6分)(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)(2)-------------(2分)

(3)磷酸二酯键

(4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素pBR322质粒

2.（17分）1（1）（6分）

①纤维素酶 果胶酶 ②诱导原生质体融合

③可少施农药；可在盐碱地区种植-----------------------(2分)。④C 2（1分)（1）ABC--------（2分）

（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体（3）腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的，而淋巴细胞才能产生抗体等免疫物质----------------（2分）

（4）体外 基因工程 举基因工程在医学领域外的应用即可，如有抗虫转基因植物，抗逆转基因植物等。

（5）不能，因为人属于哺乳动物，成熟的红细胞中不含细胞核、线粒体，所以几乎不含DNA，很难提取到DNA。---(2分)

3.（21分）1（7分）（1）减数第二次分裂中期 精子获能

（2）囊胚 具有发育的全能性

（3)动物细胞的培养、动物细胞融合和胚胎移植（写对2个得1分）

（4）用ES细胞经嵌合体方法克隆的动物是完全的复制体，而用核移植方法克隆 的动物只是核型一致，但胞质类型却不一定相同。---------------（2分）2（14分）．(1)双亲生殖细胞都融合为合子 试管婴儿是体外受精,胚胎移植的产物

1BBb(2)XY XY 2

1BB(3)性染色体形态 女 XX 4

（4）Ⅰ．①细胞核

②内细胞团细胞 Ⅱ．细胞分化

Ⅲ．-------------------------（答案合理即可，任意答对两点给2分）

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