第14单元-选修三现代生物科技专题

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1、目录目录第第4242讲讲 基因工程基因工程第第4343讲讲 克隆技术克隆技术第第4444讲讲 胚胎工程胚胎工程第第4545讲讲 生物技术的安全性和伦生物技术的安全性和伦理问题理问题第第4646讲讲 生态工程生态工程第十四单元现代生物科技第十四单元现代生物科技专题专题新课标新课标第十四单元现代生物科技第十四单元现代生物科技专题专题第十四单元第十四单元 课标考纲展示课标考纲展示课标考纲展示考试说明考试说明考向追踪考向追踪41基因工程基因工程(1)基因工程的基因工程的诞诞生生()(2)基因工程的原理及技基因工程的原理及技术术()(3)基因工程的基因工程的应应用用()(4)蛋白蛋白质质工程工程()1.

2、以基因工程以基因工程为为主干知主干知识识，涉及考，涉及考查查基因表基因表达、克隆技达、克隆技术术、胚胎工程及安全性等、胚胎工程及安全性等综综合知合知识识；2.基因工程在基因工程在农业农业、动动物品种改良、物品种改良、药药物生物生产产、疾病的治、疾病的治疗疗和和诊诊断中的断中的应应用也是常考的用也是常考的内容；内容；3.基因工程也常常和植物基因工程也常常和植物组织组织培养培养结结合在一合在一起，起，进进行行综综合考合考查查 第十四单元第十四单元 课标考纲展示课标考纲展示42 克隆技克隆技术术(1)植物的植物的组织组织培养培养()(2)动动物的物的细细胞培养与体胞培养与体细细胞克隆胞克隆()(3)

3、细细胞融合与胞融合与单单克隆抗克隆抗体体() 1.以以农农作物作物为为新情境材料新情境材料综综合考合考查查植物的植物的组织组织培养及其培养及其应应用；用； 2.植物植物细细胞工程的命胞工程的命题题方向往往与植物方向往往与植物细细胞的胞的结结构和功能、植物构和功能、植物细细胞的全能性等知胞的全能性等知识识相相结结合，在生合，在生产实产实践践应应用背景下用背景下进进行行综综合考合考查查； 3.以人以人类类健康健康为为材料考材料考查动查动物物细细胞工程胞工程的的应应用用43胚胎工程胚胎工程 (1)动动物胚胎物胚胎发发育的基本育的基本过过程与胚胎工程的理程与胚胎工程的理论论基基础础() (2)胚胎干胚

4、胎干细细胞的移植胞的移植()(3)胚胎工程的胚胎工程的应应用用()以以动动物的培育及人物的培育及人类类健康健康为为新情境材料，新情境材料，本考点的考本考点的考查查主要集中在相关技主要集中在相关技术术的的应应用、用、原理和方法等方面，多与基因工程相原理和方法等方面，多与基因工程相结结合合考考查转查转基因基因动动物培养物培养过过程中涉及的技程中涉及的技术术，题题型主要是非型主要是非选择题选择题第十四单元第十四单元 课标考纲展示课标考纲展示第十四单元第十四单元 课标考纲展示课标考纲展示44 生物技生物技术术的安全性和的安全性和伦伦理理问题问题(1)转转基因生物的安全性基因生物的安全性()(2)生物武

5、器生物武器对对人人类类的威的威胁胁()(3)生物技生物技术术中的中的伦伦理理问题问题()本考点常与基因工程本考点常与基因工程结结合起来考，合起来考，多以多以选择题选择题形式出形式出现现。但近。但近3年理年理综综试试卷卷还还未出未出现过现过45 生生态态工程工程(1)简简述生述生态态工程的原理工程的原理()(2)生生态态工程的工程的实实例例()以生以生态农业态农业及及环环境保境保护护的的问题结问题结合新合新农农村建村建设设、生、生态农业态农业等，等， 是新是新课标课标高考的命高考的命题趋势题趋势实实验验DNA的粗提取与的粗提取与鉴鉴定定本本实验实验多以多以选择题选择题形式出形式出现现，考，考查查

6、操作步操作步骤骤第十四单元第十四单元 知识系统总览知识系统总览知识系统总览第十四单元第十四单元 高考纵览高考纵览高考纵览考点考点2009年年2010年年2011年年基因基因工程工程安徽卷安徽卷4(选择选择)、山、山东东卷卷35(非非选择选择)、福建、福建卷卷32(非非选择选择)福建卷福建卷32(非非选选择择)、全国卷、全国卷5(选择选择)、海、海南卷南卷26(非非选择选择)、天津卷、天津卷7(非非选选择择)天津卷天津卷5(选择选择)、山、山东东卷卷35(非非选择选择)、安徽卷、安徽卷31(非非选择选择)、海南卷、海南卷31(非非选择选择)、北京卷、北京卷31(非非选选择择)、江、江苏苏卷卷33

7、(非非选择选择) 细细胞胞工程工程山山东东卷卷35(非非选择选择)、江江苏苏卷卷32(非非选择选择)、浙江卷浙江卷1(选择选择)全国新全国新课标课标38(非非选择选择)、福建、福建卷卷32(非非选择选择)、浙江卷浙江卷4(选择选择)天津卷天津卷8(非非选择选择)、安徽、安徽卷卷31(非非选择选择)、浙江卷、浙江卷31(非非选择选择)胚胎工程胚胎工程宁夏卷宁夏卷41(非非选择选择)、江江苏苏卷卷8(选择选择)、广、广东东卷卷38(非非选择选择)海南卷海南卷26(非非选择选择)海南卷海南卷26(非非选择选择)、山、山东东卷卷35(非非选选择择)、江、江苏苏卷卷16(选选择择)福建卷福建卷32(非非

8、选择选择)、山山东东卷卷35(非非选择选择)、广广东东卷卷3(选择选择)、江、江苏苏卷卷18(选择选择)、浙江、浙江卷卷2(选择选择) 生物技生物技术术的安的安全性和全性和伦伦理理问题问题无无江江苏苏卷卷18(选择选择)无无生生态态工程工程山山东东卷卷4(选择选择)无无新新课标课标卷卷40第十四单元第十四单元 高考纵览高考纵览第十四单元第十四单元 使用建议使用建议使用建议1 1复习的要点应从以下几个方面入手：复习的要点应从以下几个方面入手：(1)(1)鉴于课程标准要求和各省市高考答案大多是了解水平，鉴于课程标准要求和各省市高考答案大多是了解水平，复习中要避免讲得过深过细过专。复习中要避免讲得过

9、深过细过专。(2)(2)重视现代生物科技的基本概念、原理和过程的教学，重视现代生物科技的基本概念、原理和过程的教学，避免变成泛泛的科普介绍。如基因工程、蛋白质工程、细胞工避免变成泛泛的科普介绍。如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的基本概念、原理和过程等。程、胚胎工程的基本概念、原理和过程等。(3)(3)注意建立起各专题知识间的相关联系，以达到知识的注意建立起各专题知识间的相关联系，以达到知识的融汇贯通、加强知识的理解与应用。如以考查基因工程为主干融汇贯通、加强知识的理解与应用。如以考查基因工程为主干知识时，往往会穿插细胞工程和胚胎工程的内容在其中。知识时，往往会穿插细胞工程和胚胎工程的

10、内容在其中。第十四单元第十四单元 使用建议使用建议(4)(4)要要注注意意不不同同知知识识的的比比较较与与综综合合。如如比比较较DNADNA聚聚合合酶酶和和DNADNA连连接接酶酶的的异异同同；分分析析基基因因工工程程与与蛋蛋白白质质工工程程的的差差异异；细细胞胞工工程程中中植植物物组组织织培培养养与与植植物物体体细细胞胞杂杂交交的的区区别别与与联联系系，动动物物细细胞胞培培养养与与体体细细胞胞克克隆隆的的区区别别与与联联系系，植植物物组组织织培培养养与与动动物物细细胞胞培培养养条条件件的的区区别别；胚胚胎胎工工程程中中精精子子和和卵卵子子的的产产生生过过程程的的比比较较等等。而而具具体体的的

11、综综合合复复习习比比较较方方法法，可可以以帮帮助助学学生生挖挖掘掘本本专专题题与与模模块块内其他专题内容的联系等。如：内其他专题内容的联系等。如：第十四单元第十四单元 使用建议使用建议专题专题内容内容必修中相关内容必修中相关内容各各专题间专题间内容的内容的联联系与比系与比较较基因基因工程工程酶酶的特性、的特性、DNA分子的分子的结结构和功能、基构和功能、基因与性状的关系、因与性状的关系、DNA是主要的是主要的遗传遗传物物质质、基因重、基因重组组及其意及其意义义、生物、生物变变异在育异在育种上的种上的应应用、基因工程及其用、基因工程及其应应用用转转基因植物的培养与植物基因植物的培养与植物组织组织

12、培养；培养；转转基因基因动动物受物受体体细细胞的培养与胞的培养与动动物物细细胞胞培养；培养；转转基因基因动动物的培育物的培育与胚胎移植技与胚胎移植技术术；克隆；克隆动动物与胚胎移植技物与胚胎移植技术术；克隆；克隆动动物与胚胎分割技物与胚胎分割技术术；动动物物细细胞核移植与胚胎早期胞核移植与胚胎早期培养；基因工程与培养；基因工程与转转基因基因生物和生物和转转基因食品的安全基因食品的安全性等性等蛋白蛋白质质工工程程蛋白蛋白质质的的结结构和功能、基因指构和功能、基因指导导蛋白蛋白质质的合成、中心法的合成、中心法则则细细胞胞工程工程细细胞的胞的结结构、构、细细胞的分化、胞的分化、细细胞的全能胞的全能性

13、、植物的激素性、植物的激素调节调节、免疫、免疫调节调节胚胎胚胎工程工程配子的形成配子的形成过过程、受精作用、脊椎程、受精作用、脊椎动动物物生命活生命活动动的的调节调节第第4242讲讲 基因工程基因工程第第4242讲基因工程讲基因工程考点自主梳理知识点一知识点一DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具1 1限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶“_”“_”：能够识别双：能够识别双链链DNADNA分子的某种分子的某种_的核苷酸序列，并且使每一条链中的核苷酸序列，并且使每一条链中_部位的两个核苷酸之间的部位的两个核苷酸之间的_断开。断开。2 2DNADNA连接酶连接酶“_”“_”： 恢复被限制酶恢

14、复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的切开了的两个核苷酸之间的_。3 3载体载体“_”“_”：基因工程常用的载体：基因工程常用的载体有：有：_、_和和_等。最早应用的载等。最早应用的载体是体是_，它是细菌细胞中的一种很小的双链，它是细菌细胞中的一种很小的双链_DNA_DNA分分子。子。分子手术刀分子手术刀 特定特定 第第4242讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 特定特定 磷酸二酯键磷酸二酯键 分子缝合针分子缝合针 磷酸二酯键磷酸二酯键 分子运输车分子运输车 质粒质粒 噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物 动植物病毒动植物病毒 质粒质粒 环状环状 问题导思问题导思 基因操作过程中，只用到限制性内切酶和基因操作

15、过程中，只用到限制性内切酶和DNADNA连接连接酶吗？酶吗？ 问题导思问题导思 在基因操作过程中，除了以上两种酶以外，还要在基因操作过程中，除了以上两种酶以外，还要用一系列其他酶类，才能完成全过程，如逆转录酶等等，这些用一系列其他酶类，才能完成全过程，如逆转录酶等等，这些酶都有各自特殊的功能，可以根据不同的需要选用。酶都有各自特殊的功能，可以根据不同的需要选用。第第4242讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点二基因工程概念及基本操作程序知识点二基因工程概念及基本操作程序1 1基因工程原理：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，基因工程原理：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过通过_重组技术

16、和转基因等技术，赋予生物以新的遗传重组技术和转基因等技术，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特性，创造出更符合人们需要的新的生物_和生物和生物_。由于基因工程是在。由于基因工程是在DNADNA分子水平上进行设计和施工分子水平上进行设计和施工的，因此又叫的，因此又叫_。2 2基因工程的基本操作程序：基因工程的基本操作程序：_、_、_、_。(1)(1)基因文库包括基因文库包括_和和_两种类型。两种类型。(2)(2)利用利用PCRPCR技术技术_目的基因。目的基因。(3)(3)基因表达载体的构建：组成：基因表达载体的构建：组成：_启动子终止子启动子终止子_。第第4242讲讲 考点

17、自主梳理考点自主梳理 体外体外DNA 类型类型 产品产品 DNADNA重组技术重组技术 目的基因的获取目的基因的获取 基因表达载体的构建基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达 cDNA文库文库 基因组文库基因组文库 扩增扩增 目的基因目的基因 标记基因标记基因 (4)(4)将目的基因导入将目的基因导入_细胞。细胞。导入植物细胞：采用最多的方法是导入植物细胞：采用最多的方法是_，其次，其次还有还有_和和_等。等。该方法主要针对该方法主要针对_植物和植物和_植物，而对大多数植物，而对大多数_植物无效。植物无效。导入动物细胞：最常用

18、的方法是导入动物细胞：最常用的方法是_。此方法。此方法的受体细胞多是的受体细胞多是_。导入微生物细胞：最常用的原核细胞是导入微生物细胞：最常用的原核细胞是_；采用；采用的方法是的方法是_。(5)(5)目的基因的检测和目的基因的检测和_。第第4242讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 受体受体 农杆菌转化法农杆菌转化法 基因枪法基因枪法 花粉管通道法花粉管通道法 双子叶双子叶 裸子裸子 单子叶单子叶 显微注射技术显微注射技术 受精卵受精卵 大肠杆菌大肠杆菌 转化法转化法 表达表达 问题导思问题导思 为何要构建基因表达载体？为何要构建基因表达载体？ 问题导思问题导思 由于单独的由于单独的DNADNA片

19、段片段目的基因是不能稳定遗传目的基因是不能稳定遗传的，因此若要使目的基因在受体细胞中保持稳定和表达，就需的，因此若要使目的基因在受体细胞中保持稳定和表达，就需要将目的基因与相应载体结合，形成重组结构，即基因表达载要将目的基因与相应载体结合，形成重组结构，即基因表达载体。以保证目的基因导入相应受体细胞后，一方面能稳定存在体。以保证目的基因导入相应受体细胞后，一方面能稳定存在并遗传；另一方面，能表达和发挥作用。基因表达载体的组成并遗传；另一方面，能表达和发挥作用。基因表达载体的组成必须要有目的基因、启动子、终止子和标记基因等。必须要有目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 第第4242讲讲 考点自

20、主梳理考点自主梳理 知识点三蛋白质工程知识点三蛋白质工程1 1蛋白质工程是指以蛋白质工程是指以_作为基础，通过作为基础，通过_，对现有蛋白质进行，对现有蛋白质进行_，或制造一种，或制造一种_，以满足人类的生产，以满足人类的生产和生活的需求和生活的需求( (基因工程在原则上只能生产基因工程在原则上只能生产_的蛋的蛋白质白质) )。2 2蛋白质工程的程序蛋白质工程的程序第第4242讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系 基因修饰或基因合成基因修饰或基因合成 改造改造 新的蛋白质新的蛋白质 自然界已存在自然界已存在 氨基酸氨基酸

21、问题导思问题导思 利用基因工程如何实现动物乳腺生物反应器利用基因工程如何实现动物乳腺生物反应器的操作过程？的操作过程？ 问题导思问题导思 操作过程大致归纳为：获取目的基因操作过程大致归纳为：获取目的基因构建构建基因表达载体基因表达载体显微注射导入哺乳动物受精卵中显微注射导入哺乳动物受精卵中形成胚胎形成胚胎将胚胎送入母体动物将胚胎送入母体动物发育成转基因动物发育成转基因动物( (只有在产下的雌性只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达个体中，转入的基因才能表达) )。第第4242讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向一探究考向一DNADNA重组技术的

22、基本工具及作用特点重组技术的基本工具及作用特点 考向互动探究 1限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 (1)作用：用于获取目的基因和切割运载体。作用：用于获取目的基因和切割运载体。 (2)特点：具有专一性，表现在两个方面：特点：具有专一性，表现在两个方面： 识别双链识别双链DNA中特定核苷酸序列。中特定核苷酸序列。 切割特定序列中的特定位点，特定序列表现为中心对切割特定序列中的特定位点，特定序列表现为中心对称，如称，如EcoR酶的切割序列酶的切割序列(如图如图421)(3)(3)产物：用限制性核酸内切酶切割形成的新链有两种：即黏产物：用限制性核酸内切酶切割形成的新链有两种：即黏性末端和平末端。性末

23、端和平末端。 黏性末端：是限制酶在识别序列的中心轴线两侧将黏性末端：是限制酶在识别序列的中心轴线两侧将DNADNA的的两条链分别切开形成的，如图两条链分别切开形成的，如图422422所示：所示：第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 平末端：是限制酶在识别序列的中心轴线处切开形成的。平末端：是限制酶在识别序列的中心轴线处切开形成的。如图如图423423所示：所示： 第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究2DNA连连接接酶酶3 3DNADNA连接酶、连接酶、DNADNA聚合酶、解旋酶及限制酶等各种酶的聚合酶、解旋酶及限制酶等各种酶的比较比较第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4

24、242讲讲 考向互动探究考向互动探究4.4.载体载体 (1) (1)作用作用 作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2) (2)具备的条件具备的条件 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究【说明说明】1 1不能将与遗传有关的酶等同于

25、基因工程中的酶不能将与遗传有关的酶等同于基因工程中的酶与遗传有关的酶，通常指自然条件下，遗传信息传递及表达过与遗传有关的酶，通常指自然条件下，遗传信息传递及表达过程中的相关酶。广义地讲，包括与遗传物质复制的相关酶和与程中的相关酶。广义地讲，包括与遗传物质复制的相关酶和与基因表达基因表达( (转录和翻译转录和翻译) )的相关酶；狭义地说，与遗传有关的酶的相关酶；狭义地说，与遗传有关的酶仅指与遗传物质复制有关的酶。仅指与遗传物质复制有关的酶。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究基因工程中的酶，通常指在人工操纵基因的过程中涉及的酶。基因工程中的酶，通常指在人工操纵基因的过程中涉及的酶。有狭义和

26、广义两种：狭义地讲，指的是基因工程中的工具酶，有狭义和广义两种：狭义地讲，指的是基因工程中的工具酶，即即DNADNA限制性内切酶限制性内切酶( (简称限制酶简称限制酶) )和和DNADNA连接酶，也是基因工程连接酶，也是基因工程中一定要有的两种酶；广义地说，除工具酶外，与人工合成目中一定要有的两种酶；广义地说，除工具酶外，与人工合成目的基因有关的酶、的基因有关的酶、DNADNA扩增过程中涉及的酶，甚至于基因表达扩增过程中涉及的酶，甚至于基因表达的相关酶，都可以认为与之相关。的相关酶，都可以认为与之相关。2 2不能把基因工程中的不能把基因工程中的“工具工具”等同于等同于“工具酶工具酶”基因工程中

27、的工具包括：基因的基因工程中的工具包括：基因的“剪刀剪刀”( (限制酶限制酶) )、基因的、基因的“针线针线”(DNA(DNA连接酶连接酶) )和基因的和基因的“运载工具运载工具”( (运载体运载体) )。其中，。其中，运载体是必需的工具，却不是酶，通常利用处理过的病毒运载体是必需的工具，却不是酶，通常利用处理过的病毒DNADNA或者质粒或者质粒DNADNA分子作为运载的工具。分子作为运载的工具。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究例例1下列说法中，正确的是下列说法中，正确的是()ADNA连接酶最初是从人体细胞中发现的连接酶最初是从人体细胞中发现的B限制酶的切口一定是限制酶的切口一定是G

28、AATTC碱基序列碱基序列C质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的运载体质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的运载体D利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为可称为“克隆克隆” 答案答案 D D 解析解析 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能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在特定的切点上切割DNADNA分子，细胞中有多种限制酶，不同的分子，细胞中有多种限制酶，不同的限制酶的切口是不同的。质粒是基因工程中常用的运载体，但限制酶的切口是不同的。质粒是基因工程中常用的运载体，但不是唯一的。不是

29、唯一的。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 规律方法规律方法 限制酶切割的是磷酸二酯键，而限制酶切割的是磷酸二酯键，而DNADNA连接酶连接的连接酶连接的正是两个断开此键的正是两个断开此键的DNADNA片段。片段。“分子运输车分子运输车”是目的基因进是目的基因进入受体细胞的载体，它具有的若干特点是基因工程鉴定、选择、入受体细胞的载体，它具有的若干特点是基因工程鉴定、选择、表达的关键，可以说没有它，目的基因即使进入受体细胞，也表达的关键，可以说没有它，目的基因即使进入受体细胞，也难以稳定保存，更谈不上复制和表达。难以稳定保存，更谈不上复制和表达。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究

30、 互动探究互动探究 如果把如果把D D选项改为选项改为“利用大肠杆菌在宿主细胞内对利用大肠杆菌在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆克隆”对吗？对吗？ 互动探究互动探究 不对，大肠杆菌是细菌，不是质粒，不可以作运不对，大肠杆菌是细菌，不是质粒，不可以作运载体。载体。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题20112011深圳联考深圳联考 ( (双选双选) )下列关于限制酶的说法不下列关于限制酶的说法不正确的是正确的是( () )A A限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布B B自然界中

31、限制酶的天然作用是用来提取目的基因自然界中限制酶的天然作用是用来提取目的基因C C不同的限制酶切割不同的限制酶切割DNADNA的切点不同的切点不同D D一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 答案答案 AB AB 解析解析 限制酶主要存在于各种微生物中，而高等生物中则很限制酶主要存在于各种微生物中，而高等生物中则很少。自然界中的限制酶主要用来切割外来的少。自然界中的限制酶主要用来切割外来的DNADNA，进行自我保，进行自我保护。护。 第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向二基因工程的基本操作程序探究考向二基因工程的基本操作程序1 1目的基因的获

32、取目的基因的获取(1)(1)从基因文库从基因文库( (基因组文库或基因组文库或cDNAcDNA文库文库) )中获取中获取 第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究文文库类库类型型cDNA文文库库基因基因组组文文库库 文文库库大小大小小小大大 基因中启基因中启动动子子无无有有 基因中内含子基因中内含子无无有有 基因多少基因多少某种生物的部分基因某种生物的部分基因某种生物的全部基因某种生物的全部基因 物种之物种之间间的基因交流的基因交流可以可以部分基因可以部分基因可以 说说明明从基因文从基因文库库中中获获取目的基因的取目的基因的优优点是操作点是操作简简便，缺便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性点

33、是工作量大，具有一定的盲目性根据基因的有关信息：基因的核苷酸序列、基因在染色体上的根据基因的有关信息：基因的核苷酸序列、基因在染色体上的位置、基因的转录产物位置、基因的转录产物mRNAmRNA、基因的翻译产物蛋白质等可获取、基因的翻译产物蛋白质等可获取目的基因。目的基因。(2)(2)利用利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因PCRPCR技术是利用技术是利用DNADNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。地加以复制，使其数量呈指数方式增加。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4242讲讲 考向互动探究

34、考向互动探究DNA复制与复制与PCR技技术术的比的比较较 DNA复制复制PCR技技术术 场场所所细细胞核内胞核内生物体外生物体外 原理原理碱基互碱基互补补配配对对碱基互碱基互补补配配对对酶酶DNA聚合聚合酶酶、解旋、解旋酶酶热稳热稳定定DNA聚合聚合酶酶(Taq)酶酶 条件条件模板、模板、ATP、引物、引物链链、常温、常温模板、模板、ATP、引物、引物链链、温度、温度变变化化(909555607075) 原料原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸 特点特点形成的是整个形成的是整个DNA分子，分子，一个一个细细胞周期只复制一次胞周期只复制一次短短时间时间内形成含有大量目的基

35、因的内形成含有大量目的基因的DNA片段片段 2.2.基因表达载体的构建：基因表达载体的构建：构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。其构并可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。其构成如图成如图424424：第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究(1)(1)启动子：是一段有特殊结构的启动子：是一段有特殊结构的DNADNA片段，位于基因的首端，片段，位于基因的首端，是是RNARNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mR

36、NAmRNA，最，最终获得所需的蛋白质。终获得所需的蛋白质。 (2)(2)终止子：也是一段有特殊结构的终止子：也是一段有特殊结构的DNADNA片段，位于基因的片段，位于基因的尾端，能使转录在所需的地方停止下来。尾端，能使转录在所需的地方停止下来。(3)(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。抗生素基因。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究(4)(4)基因表达载体的构建方法：同种限制酶基因表达载体的构建方法

37、：同种限制酶( (为了防止载体和目为了防止载体和目的基因的任意连接，也可以用不同的限制酶切割载体和目的基的基因的任意连接，也可以用不同的限制酶切割载体和目的基因因) )分别切割载体和目的基因，再用分别切割载体和目的基因，再用DNADNA连接酶把两者连接。连接酶把两者连接。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)将目的基因导入动物细胞将目的基因导入动物细胞显微注射技术是转基因动物中采用最多，也是最为有效的一种显微注射技术是转基因动物中采用最多，也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。将目的基因导入动物细胞的方法。(3)(3)将目的基

38、因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞原核生物原核生物( (如大肠杆菌如大肠杆菌) )作为受体细胞的优点是：繁殖速度快、作为受体细胞的优点是：繁殖速度快、容易培养，多为单细胞，遗传物质相对较少等。容易培养，多为单细胞，遗传物质相对较少等。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究大大肠肠杆菌等杆菌等细细菌的菌的细细胞壁成分主要是胞壁成分主要是肽肽聚糖，因此一般先用聚糖，因此一般先用Ca2处处理，以增加理，以增加细细菌菌细细胞壁的通透性。大胞壁的通透性。大肠肠杆菌杆菌细细胞最常胞最常用的用的转转化方法是：首先用化方法是：首先用Ca2处处理理细细胞，使胞，使细细胞胞处处于一种能于一种能吸收周吸收

39、周围环围环境中境中DNA分子的生理状分子的生理状态态，这这种种细细胞称胞称为为感受感受态态细细胞。第二步是将重胞。第二步是将重组组表达表达载载体体DNA分子溶于分子溶于缓缓冲液中与感冲液中与感受受态细态细胞混合，在一定的温度下促胞混合，在一定的温度下促进进感受感受态细态细胞吸收胞吸收DNA分分子，完成子，完成转转化化过过程。程。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究4 4目的基因的检测和鉴定目的基因的检测和鉴定第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究类类型型步步骤骤检测检测内容内容方法方法结结果果显显示示分子分子检测检测第一步第一步目的基因是否目的基因是否进进入受体入受体细细胞胞DNA分

40、子分子杂杂交交(DNA和和DNA之之间间)是否成功是否成功显显示示出出杂杂交交带带 第二步第二步目的基因是否目的基因是否转录转录出出mRNA分子分子杂杂交技交技术术(DNA和和mRNA之之间间)是否成功是否成功显显示示出出杂杂交交带带 第三步第三步目的基因是否目的基因是否翻翻译译出蛋白出蛋白质质抗原抗原抗体抗体杂杂交交是否成功是否成功显显示示出出杂杂交交带带 【知识拓展知识拓展】PCRPCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。PCRPCR反应包括以下几个主反应包括以下

41、几个主要过程：要过程：第一步：将反应体系第一步：将反应体系( (包括双链模板、引物、耐高温的包括双链模板、引物、耐高温的DNADNA聚合聚合酶、四种脱氧核糖核苷酸以及酶促反应所需的离子等酶、四种脱氧核糖核苷酸以及酶促反应所需的离子等) )加热至加热至909095 95 ，使双链，使双链DNADNA模板两条链之间的氢键打开，变成单链模板两条链之间的氢键打开，变成单链DNADNA，作为互补链聚合反应的模板。，作为互补链聚合反应的模板。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究第二步：将反应体系降温至第二步：将反应体系降温至5560 ，使两种引物分别与模，使两种引物分别与模板板DNA链链3端的互补序

42、列互补配对，这个过程称为复性。端的互补序列互补配对，这个过程称为复性。第三步：将反应体系升温至第三步：将反应体系升温至7075 ，在耐高温的，在耐高温的DNA聚合聚合酶催化作用下，将与模板互补的单个核苷酸加到引物所提供的酶催化作用下，将与模板互补的单个核苷酸加到引物所提供的3OH上，使上，使DNA链延伸，产生一条与模板链互补的链延伸，产生一条与模板链互补的DNA链。链。上述三步反应完成后，一个上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个分子就变成了两个DNA分子，分子，随着重复次数的增多，随着重复次数的增多，DNA分子就以分子就以2n的形式增加。的形式增加。PCR的的反应过程都是在反应过程都

43、是在PCR扩增仪中完成的。扩增仪中完成的。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究例例2 220112011浙江卷浙江卷 将将 ada(ada(腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因) )通过质粒通过质粒pET28bpET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是的是( () )A A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个a

44、daadaD D每个插入的每个插入的adaada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 答案答案CC第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究解析解析 本题所考查的知识点是基因工程的有关内容。本题所考查的知识点是基因工程的有关内容。 由题目由题目可知，可知，ada通过质粒通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶，说明每个大肠杆菌细胞至少含有一个重组质粒，一个重氨酶，说明每个大肠杆菌细胞至少含有一个重组质粒，一个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶的识别位点，组质粒至少含一个限制性核酸内切酶的识别位点，A、B正确；正确；每个限制性核酸内

45、切酶的识别位点只能插入一个每个限制性核酸内切酶的识别位点只能插入一个ada，C错误；错误；插入的插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子，至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子，D正确。正确。 解题技巧解题技巧 用人工的方法使体外重组的用人工的方法使体外重组的DNADNA分子转移到受体细分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。注意题干关键词胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。注意题干关键词是目的基因和体细胞。是目的基因和体细胞。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题20122012肇庆模拟肇庆模拟 ( (双选双选) )如图如图425425所示甲、乙表示所示甲、乙表示从

46、细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中正确的是从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中正确的是( () )A A甲方法可建立该细菌的基因组文库甲方法可建立该细菌的基因组文库B B乙方法可建立该细菌的乙方法可建立该细菌的cDNAcDNA文库文库C C甲方法要以脱氧核苷酸为原料甲方法要以脱氧核苷酸为原料D D乙方法不需要逆转录酶参与乙方法不需要逆转录酶参与第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案 AB AB 解析解析 首先要知道甲图描述的为该细菌的基因组文库，只要首先要知道甲图描述的为该细菌的基因组文库，只要利用利用DNADNA限制性核酸内切酶将其原有的限制性核酸内切酶将其

47、原有的DNADNA切断即可，不需要以切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料。乙图描述的为细菌的部分基因文库。乙方脱氧核苷酸为原料。乙图描述的为细菌的部分基因文库。乙方法需要逆转录酶参与，并需要以脱氧核苷酸为原料法需要逆转录酶参与，并需要以脱氧核苷酸为原料。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向三基因工程的应用及蛋白质工程探究考向三基因工程的应用及蛋白质工程1 1基因工程的应用基因工程的应用(1)(1)植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。因改良植物的品质。(2)(2)动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产

48、品品质、用动物基因工程：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。转基因动物生产药物。(3)(3)基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表基因治疗：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。达产物发挥作用。2 2基因诊断与基因治疗基因诊断与基因治疗(1)(1)基因诊断基因诊断第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 方法：方法：DNA分子杂交法分子杂交法(即即DNA探针法探针法)：首先提取受体细：首先提取受体细胞中的胞中的DNA，然后高温解成单链，再与同位素标记的，然后高温解成单链，再与同位素标记的DNA探探针杂交；该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的

49、双链针杂交；该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开，把单链的解开，把单链的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA中的同源互补中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。或基因。抗原抗体杂交：所用到的抗体是将目的基因表达出的蛋白质抗原抗体杂交：所用到的抗体是将目的基因表达出的蛋白质注射入动物体内进行免疫，随之产生并提取出的相应抗体。注射入动物体内进行免疫，随之产生并提取出的相应抗体。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究步骤：抽取病人的

50、组织或体液作为化验样品步骤：抽取病人的组织或体液作为化验样品将样品中的将样品中的DNA分离出来分离出来用化学法或热处理法使样品用化学法或热处理法使样品DNA解旋解旋将事将事先制作好的先制作好的DNA探针引入化验样品中探针引入化验样品中这些已知的经过标记这些已知的经过标记的探针能够在化验样品中找到互补链，并与之结合的探针能够在化验样品中找到互补链，并与之结合(杂交杂交)在一在一起，找不到互补链的起，找不到互补链的DNA探针，则可以被洗脱。这样通过遗探针，则可以被洗脱。这样通过遗留在样品中的标记过的留在样品中的标记过的DNA探针进行基因分析，就能检测出探针进行基因分析，就能检测出病人所得的病。病人

51、所得的病。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 (2)(2)基因治疗基因治疗 体外基因治疗：先从病人体内获取某种细胞进行培养，体外基因治疗：先从病人体内获取某种细胞进行培养，然后在体外完成基因的转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，然后在体外完成基因的转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新置于患者体内。最后重新置于患者体内。 用于基因治疗的基因种类：从健康人体分离得到正常的用于基因治疗的基因种类：从健康人体分离得到正常的基因、反义基因、编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。基因、反义基因、编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。 基因治疗只是导入正常的基因，并未替换原来的基因，基因治疗只是导入正常

52、的基因，并未替换原来的基因，原有的致病基因与导入的正常基因都能表达。如果导入的正常原有的致病基因与导入的正常基因都能表达。如果导入的正常基因是作为显性基因存在，则有疗效，也就是说，基因治疗只基因是作为显性基因存在，则有疗效，也就是说，基因治疗只可治疗隐性遗传病。可治疗隐性遗传病。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 3.3.蛋白质工程与基因工程的比较蛋白质工程与基因工程的比较第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究【易错易混易错易混】1 1有关基因工程应用易错易混点有关基因工程应用易错易混点 (1)(1)动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，不是为了产动物基因工程主要为了改善畜产品的品

53、质，不是为了产生体型巨大的个体。生体型巨大的个体。(2)(2)基因治疗目前只是处于初期的临床试验阶段，在临床上未基因治疗目前只是处于初期的临床试验阶段，在临床上未开展、未实现这方面的治疗。开展、未实现这方面的治疗。 第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 (3)DNA(3)DNA分子制作探针进行检测时应检测单链，需先将双分子制作探针进行检测时应检测单链，需先将双链链DNADNA分子打开。分子打开。 (4)Bt(4)Bt毒蛋白基因产生的毒蛋白基因产生的BtBt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后才产生毒性。化道被分解成多肽后才产生毒性。 (5)(5)青霉素是

54、青霉菌产生的，不是通过基因工程制造生产青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程制造生产出来的。出来的。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究2 2在对天然蛋白质进行改造时，是直接对蛋白质分子进行操在对天然蛋白质进行改造时，是直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？毫无疑问应该从对基因的作，还是通过对基因的操作来实现？毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，主要原因如下：操作来实现对天然蛋白质的改造，主要原因如下：(1)(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传

55、下去。如果蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。是无法遗传的。(2)(2)对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。小得多。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究例例3 3蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是( () )A A基因工程原则上能生产任何蛋白质基因工程原则上能生产任何蛋白质B B蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质工程

56、能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质蛋白质C C蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D D蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程因工程 答案答案BB 解析解析 蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质蛋白质工程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，以满足人类生产和生活的进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，是延伸出来的第二代基因工程。需求，是延伸出来的第二代基因工程。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 方法归纳方法归

57、纳 学习中对相近或相关的知识进行比较，找出不同学习中对相近或相关的知识进行比较，找出不同点和相同点，可加深对知识的理解，且不易混淆，有事半功倍点和相同点，可加深对知识的理解，且不易混淆，有事半功倍之效。之效。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题20112011珠海检测珠海检测 ( (双选双选) )科学家将控制某药物蛋白科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色莱航鸡的受精卵合成的基因转移到白色莱航鸡的受精卵DNADNA中，发育后的雌鸡中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，而且用这些鸡蛋孵出的雌鸡，就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，而且用这些鸡蛋孵出的雌鸡，仍能产出含该药物蛋白

58、的鸡蛋。下列有关叙述正确的是仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。下列有关叙述正确的是( () )A A表达载体的导入运用了显微注射技术表达载体的导入运用了显微注射技术B B受精卵的发育需要运用胚胎移植技术受精卵的发育需要运用胚胎移植技术C C这种变异属于定向的变异这种变异属于定向的变异D D这种变异来源于染色体变异这种变异来源于染色体变异 答案答案AC AC 第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 本题考查将目的基因导入受体细胞的方法及基因工程本题考查将目的基因导入受体细胞的方法及基因工程的实质。将基因表达载体导入动物细胞的实质。将基因表达载体导入动物细胞( (受精卵受精卵) )的方法是

59、显微的方法是显微注射法，运用显微注射技术；注射了目的基因的受精卵要移植注射法，运用显微注射技术；注射了目的基因的受精卵要移植到雌性动物的输卵管或子宫内发育，移植的是受精卵不是胚胎，到雌性动物的输卵管或子宫内发育，移植的是受精卵不是胚胎，因此不需要胚胎移植技术；这种变异属于定向变异；这种变异因此不需要胚胎移植技术；这种变异属于定向变异；这种变异来源于基因重组。来源于基因重组。第第4242讲讲 考向互动探究考向互动探究实验方案展略DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定 一、实验原理一、实验原理1DNA在在NaCl溶液中的溶解度随溶液中的溶解度随NaCl浓度的不同而不同。浓度的不同而不同。当当Na

60、Cl的浓度为的浓度为0.14 mol/L时，时，DNA的溶解度最低。利用这一的溶解度最低。利用这一原理，可使溶解在原理，可使溶解在NaCl溶液中的溶液中的DNA析出。而在析出。而在2 mol/L的的NaCl溶液中溶液中DNA溶解度最大，所以溶解度最大，所以DNA溶解。溶解。第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 2DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的其他许多物质溶于酒不溶于酒精溶液，但是细胞中的其他许多物质溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取含杂质较少的精溶液。利用这一原理，可以进一步提取含杂质较少的DNA。3DNA遇二苯胺遇二苯胺(沸水浴沸水浴)会染成蓝色。该方法均可用于鉴定会染成蓝

61、色。该方法均可用于鉴定DNA的存在。的存在。二、方法步骤二、方法步骤制鸡血细胞液制鸡血细胞液(加抗凝剂加抗凝剂)获得鸡血细胞获得鸡血细胞(离心或静置离心或静置)获得获得鸡血细胞核物质鸡血细胞核物质(提取核物质提取核物质溶解溶解析出析出溶解溶解析出析出)鉴鉴定定DNA(用二苯胺用二苯胺)。 第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 .提取血细胞提取血细胞( (柠檬酸钠、离心柠檬酸钠、离心) ) 第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 .用用NaCl提取提取DNA(NaCl、过滤、过滤)第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 .用酒精提取用酒精提取DNA(酒精、酒精、过滤过滤)第第424

62、2讲讲 实验方略展示实验方略展示 V V用二苯胺鉴定用二苯胺鉴定DNA(DNA(二苯胺试剂二苯胺试剂) ) 第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 注意事项注意事项1在在鸡鸡血血中中加加入入柠柠檬檬酸酸钠钠防防止止凝凝固固；鸡鸡血血静静置置或或离离心心后后除除去去血浆，以提高细胞悬液浓度。血浆，以提高细胞悬液浓度。2实验中使用塑料烧杯和尼龙布，以免实验中使用塑料烧杯和尼龙布，以免DNA被吸附。被吸附。3玻玻棒棒沿沿同同一一方方向向缓缓慢慢搅搅拌拌(细细胞胞破破裂裂时时快快速速搅搅拌拌)，玻玻棒棒不不要碰到烧杯壁。要碰到烧杯壁。4二苯胺试剂要现用现配。二苯胺试剂要现用现配。5为为提提高高DN

63、A纯纯度度，实实验验中中通通常常使使用用的的洗洗涤涤剂剂有有CTAB、SDS等。等。第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 例例4 2011江苏卷江苏卷在利用鸡血进行在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”的的实验中，相关叙述正确的是实验中，相关叙述正确的是()A用蒸馏水将用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物，滤去析出物B调节调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质质C将丝状物溶解在将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色呈蓝色D用

64、菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 答案答案 B解析解析 本本题题考考查查DNA的粗提取与的粗提取与鉴鉴定定实验实验，同，同时时考考查查考生的考生的实验实验探究能力。探究能力。DNA在在0.14 mol/L的的NaCl溶液中溶解度最小，溶液中溶解度最小，析出的是析出的是DNA而不是而不是杂质杂质，A错误错误；染色体的成分包括；染色体的成分包括DNA和和蛋白蛋白质质，所以提取，所以提取DNA时时要去除蛋白要去除蛋白质杂质质杂质，利用，利用DNA在不在不同同NaCl溶液中的溶解度不同，可将溶液中的溶解

65、度不同，可将DNA反复溶解与析出，用反复溶解与析出，用木瓜蛋白木瓜蛋白酶酶能使能使杂质杂质中的蛋白中的蛋白质质水解，水解，B正确；正确；DNA的的鉴鉴定需定需要沸水浴，要沸水浴，C错误错误；如果用植物；如果用植物细细胞做胞做实验实验材料，需要先用洗材料，需要先用洗涤剂涤剂溶解溶解细细胞壁，胞壁，D错误错误。第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 解题技巧解题技巧1整个实验共整个实验共“三次过滤，两次析出，五次搅拌三次过滤，两次析出，五次搅拌”。2甲基绿主要是用来检测甲基绿主要是用来检测DNA在细胞中的分布，是定性实验。在细胞中的分布，是定性实验。而只有二苯胺才是用来鉴定而只有二苯胺才是用来

66、鉴定DNA的存在。的存在。第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 变式题变式题图图42124212是是“DNADNA粗提取与鉴定粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据相关实验步骤，请据图分析回答：图分析回答：第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 (1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为鸡血细鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为鸡血细胞核中胞核中_，材料易得，以及鸡血细胞极易，材料易得，以及鸡血细胞极易_。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是_。(2)图图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取

67、_进行下一步实验。进行下一步实验。(3)图图b表示的相关操作过程中，加入表示的相关操作过程中，加入2 mol/ L NaCl溶液的作用溶液的作用是是_。(4)图图c表示在滤液中加入冷却的表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，其目的是的酒精，其目的是_。第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 答案答案(1)DNA含量丰富吸水胀破向鸡血细胞中加入蒸馏水，含量丰富吸水胀破向鸡血细胞中加入蒸馏水，并搅拌并搅拌(2)滤液滤液(3)溶解溶解DNA分子分子(4)提取杂质更少的提取杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质或去除脂溶性杂质)解析解析 (1)鸡血细胞中鸡血细胞中DNA含量高，让鸡血细胞在蒸馏水中吸含量

68、高，让鸡血细胞在蒸馏水中吸水胀破可释放出核物质。水胀破可释放出核物质。(2)a过程过滤滤出的是鸡血红细胞膜过程过滤滤出的是鸡血红细胞膜等杂质，核物质含在滤液中。等杂质，核物质含在滤液中。(3)在在2 mol/L的的NaCl溶液中溶液中DNA溶解，蛋白质析出。溶解，蛋白质析出。(4)冷却的冷却的95%酒精可让酒精可让DNA析出。析出。第第4242讲讲 实验方略展示实验方略展示 第第4343讲讲 克隆技术克隆技术第第4343讲克隆技术讲克隆技术考点自主梳理知识点一植物细胞工程知识点一植物细胞工程 1 1理论基础理论基础( (原理原理) )：_。2 2植物组织培养技术植物组织培养技术(1)(1)过程

69、：过程：_的植物器官、组织或细胞的植物器官、组织或细胞 _ _ 植物体植物体两个关键的步骤：两个关键的步骤：_和和_；愈伤组织特点：愈伤组织特点：_；常用的植物激素：常用的植物激素：_和和_。植物细胞的全能性植物细胞的全能性 离体离体 第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 愈伤组织愈伤组织 丛芽丛芽( (根、芽根、芽) ) 脱分化脱分化 再分化再分化 具有分生能力的薄壁细胞具有分生能力的薄壁细胞 生长素生长素 细胞分裂素细胞分裂素 (2)(2)用途：微型繁殖、作物脱毒用途：微型繁殖、作物脱毒( (选材应该选择选材应该选择_)_)、制、制造人工种子造人工种子( (_)_)、单倍体育种单倍体

70、育种( (最大的优点最大的优点_)_)、筛选突变、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。体、细胞产物的工厂化生产。3 3植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术(1)(1)过程：原生质体融合过程：原生质体融合_杂种细胞杂种细胞_。(2)(2)去壁的方法：去壁的方法：_，去壁的目的：，去壁的目的：_；诱导融合的方法：物理法包括；诱导融合的方法：物理法包括_等；化学法一般是用等；化学法一般是用_作为诱作为诱导剂。导剂。(3)(3)优点：优点：_。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 茎尖茎尖 胚状体、不定芽、顶芽和腋芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽 人工薄膜人工薄膜 缩短了育种的年限缩短了育种的年限 融

71、合后的原生质体融合后的原生质体 愈伤组织愈伤组织 杂种植物杂种植物 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 获得有活力的原生质体获得有活力的原生质体 离心、振动和电激离心、振动和电激 聚乙二醇聚乙二醇(PEG) (PEG) 克服不同生物远缘杂交的障碍克服不同生物远缘杂交的障碍知识点二动物细胞培养知识点二动物细胞培养1 1动物细胞培养的流程：取动物组织块动物细胞培养的流程：取动物组织块剪碎剪碎用用_处理分散成单个细胞处理分散成单个细胞制成制成_转入培养瓶中进行转入培养瓶中进行_培养培养贴满瓶壁的贴满瓶壁的细胞重新用细胞重新用_处理分散成单个细胞处理分散成单个细胞分装后进行分装后进行_培养。培养。2 2

72、细胞在培养过程中表现出的两个特性：细胞在培养过程中表现出的两个特性：_和和_。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶 细胞悬液细胞悬液 原代原代 胰蛋白酶胰蛋白酶 传代传代 细胞贴壁细胞贴壁 细胞的接触抑制细胞的接触抑制 3 3当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得限，获得_，这些细胞已经发生了，这些细胞已经发生了_，正在朝着，正在朝着等同于等同于_的方向发展。的方向发展。4 4动物细胞培养技术的应用：制备生物制品、检测有毒物质、动物细胞培养技术的应用：制备生物制品、检测有毒物质

73、、培养医学研究的各种细胞。培养医学研究的各种细胞。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 不死性不死性 突变突变 癌细胞癌细胞 知识点三动物体细胞核移植技术和克隆动物知识点三动物体细胞核移植技术和克隆动物1 1哺乳动物核移植可以分为哺乳动物核移植可以分为_(_(比较容比较容易易) )和和_(_(比较难比较难) )。供体细胞一般选用传代供体细胞一般选用传代1010代以内的细胞，原因是：代以内的细胞，原因是：_。2 2体细胞核移植技术的应用：体细胞核移植技术的应用：(1)(1)加速家畜加速家畜_改良进程，促进优良畜群繁育；改良进程，促进优良畜群繁育；(2)(2)保护濒危物种，增大存活数量；保护

74、濒危物种，增大存活数量；(3)(3)生产珍贵的医用生产珍贵的医用_；(4)(4)作为作为_移植的供体；移植的供体；(5)(5)用于组织器官的移植等。用于组织器官的移植等。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植 体细胞核移植体细胞核移植 保持供体细胞正常的二倍体核型保持供体细胞正常的二倍体核型( (或遗传基础或遗传基础) ) 遗传遗传 蛋白蛋白 异种异种3 3体细胞核移植技术存在的问题：成功率体细胞核移植技术存在的问题：成功率_；绝大多；绝大多数克隆动物存在着数克隆动物存在着_问题、表现出遗传和生理缺陷；对问题、表现出遗传和生理缺陷；对克隆动物食品的克隆动物食品

75、的_问题也有争议。问题也有争议。 问题导思问题导思 动物难以克隆的根本原因？动物难以克隆的根本原因？ 问题导思问题导思 在动物的个体发育过程中，分化的结果使得细胞在动物的个体发育过程中，分化的结果使得细胞在形态和功能上高度特化，基因表达的调控使得细胞中合成了在形态和功能上高度特化，基因表达的调控使得细胞中合成了专一的蛋白质。特化细胞的细胞核中物种基因组完整，具有全专一的蛋白质。特化细胞的细胞核中物种基因组完整，具有全能性，但是基因组中的基因并不同时进行活动，一类基因是维能性，但是基因组中的基因并不同时进行活动，一类基因是维持生存的；另一类基因随着组织器官和发育阶段不同而选择性持生存的；另一类基

76、因随着组织器官和发育阶段不同而选择性表达。动物的体细胞的基因组中基因的活动并不完全，不能像表达。动物的体细胞的基因组中基因的活动并不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。受精卵那样发挥细胞的全能性。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 低低 健康健康 安全性安全性 知识点四动物细胞融合和单克隆抗体知识点四动物细胞融合和单克隆抗体注意融合所用方法与植物原生质体融合所用方法的对比。注意融合所用方法与植物原生质体融合所用方法的对比。1 1动物细胞融合：也称动物细胞融合：也称_，是指两个或多个细胞结合，是指两个或多个细胞结合形成形成_细胞的过程。动物细胞融合与细胞的过程。动物细胞融合与_融融合

77、的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与_融合的方法相似，常采用的诱导因素有融合的方法相似，常采用的诱导因素有_、_、_等。等。2 2杂交瘤细胞的特点：既能大量杂交瘤细胞的特点：既能大量_，又能产生，又能产生_。3 3第一次筛选的目的是第一次筛选的目的是_，第二次筛选，第二次筛选的目的是的目的是_。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 细胞杂交细胞杂交 一个一个 植物原生质体植物原生质体 植物原生质体植物原生质体 聚乙二醇聚乙二醇(PEG) (PEG) 灭活病毒灭活病毒 电激电激 繁殖繁殖 专一抗体专一抗体 获得杂交瘤细胞获得杂交瘤细胞 获得产生

78、单克隆抗体的杂交瘤细胞获得产生单克隆抗体的杂交瘤细胞4 4单克隆抗体的优点：单克隆抗体的优点：_、_， _。5 5单克隆抗体的应用：单克隆抗体的应用：(1)_(1)_(最广泛最广泛) )：具有：具有_的优点。的优点。(2)_(2)_：主要用于治疗：主要用于治疗_，可制，可制成成“ “ _”_”，具有，具有_的优点。的优点。 问题导思问题导思 为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？ 问题导思问题导思 如果病毒不灭活就会感染细胞，而不能诱导细胞如果病毒不灭活就会感染细胞，而不能诱导细胞融合。融合。第第4343讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 特异性强特异性强

79、 灵敏度高灵敏度高 并可大量制备并可大量制备 体外诊断试剂体外诊断试剂 准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速 用于治疗疾病和运载药物用于治疗疾病和运载药物 癌症癌症 生物导弹生物导弹 疗效高、毒副作用小疗效高、毒副作用小 第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向一植物组织培养和植物体细胞杂交探究考向一植物组织培养和植物体细胞杂交 考向互动探究 1 1细胞全能性细胞全能性 (1)(1)含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。的潜能。 (2)(2)物质基础：生物的每一个细胞都包含有该物种所特物质基础：生物的每一个细胞都包含有

80、该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。 (3)(3)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：基因在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，使细胞分化为不同的在特定的时间和空间条件下选择性表达，使细胞分化为不同的组织、器官。组织、器官。 (4)(4)全能性的实例全能性的实例 花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。 2 2脱分化和再分化的比较脱分化和再分化的比较第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 比比较较内容内容脱分化脱分化

81、再分化再分化 过过程程外植体外植体愈愈伤组织伤组织愈愈伤组织伤组织幼苗幼苗 形成体特点形成体特点排列疏松、高度液泡排列疏松、高度液泡化的薄壁化的薄壁细细胞胞有根、芽有根、芽 培养条件培养条件a.离体离体 b适宜的适宜的营营养养c生生长长素素/细细胞分裂素的比例适胞分裂素的比例适中中 d不需光不需光a.离体离体 b适宜的适宜的营营养养c生生长长素素/细细胞分裂素的比胞分裂素的比例高例高(或低或低)诱导诱导生根或生芽生根或生芽d光照光照 3.3.植物体细胞杂交植物体细胞杂交 图图431431表示两种不同品种的植物细胞表示两种不同品种的植物细胞A A、B B进行细胞融合的进行细胞融合的过程，即植物体

82、细胞杂交的过程：过程，即植物体细胞杂交的过程：第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 过过程解程解读读：C：用：用酶酶解法去掉解法去掉细细胞壁，胞壁，获获得原生得原生质质体的体的过过程，程，所用所用酶酶为纤维为纤维素素酶酶和果胶和果胶酶酶。D：在：在诱导剂诱导剂的作用下的作用下进进行行诱导诱导融合，先融合，先进进行膜的融合，再行膜的融合，再进进行核的融合，最后形成行核的融合，最后形成杂杂种种细细胞胞E，E细细胞有三种：胞有三种：AA型、型、BB型、型、AB型，只有型，只有AB型才是我型才是我们们所需要的所需要的杂杂种种细细胞，所以需要胞，所以需要进进行行筛选筛选。G：表示：表示细细胞融合完

83、胞融合完成的成的标标志是新的志是新的细细胞壁的形成胞壁的形成 。F：表示：表示进进行行组织组织培养。培养。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究4 4植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用(1)(1)植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。特点微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。特点是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。作物脱毒：选取作物无毒组织作物脱毒：选取作物无毒组织( (如茎尖如茎尖) )进行组织培养，获得进行组织培养，获得脱毒苗的技术。脱毒苗的技术。人

84、工种子：植物组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包装得人工种子：植物组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包装得到的种子。到的种子。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究单倍体育种的优点是后代不发生性状分离，都是纯合子，能够单倍体育种的优点是后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。稳定遗传，明显缩短了育种年限。突变体的利用：突变体的利

85、用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力态，因此容易受到培养条件和外界压力( (如射线、化学物质等如射线、化学物质等) )的影响而发生突变。如突变体的影响而发生突变。如突变体AaAa中中A A为突变新基因，并控制着为突变新基因，并控制着优良性状，利用单倍体育种方法步骤如下：优良性状，利用单倍体育种方法步骤如下：第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究优点：稳定遗传，缩短育种年限。优点：稳定遗传，缩短育种年限。(3)(3)细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、细胞产物的工厂化

86、生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。药物、香料、生物碱等。【特别提醒特别提醒】1 1细胞融合完成的标志：新的细胞壁的形成。细胞融合完成的标志：新的细胞壁的形成。2 2植物体细胞杂交的终点：培育成杂种植株，而不是形成杂植物体细胞杂交的终点：培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。种细胞就结束。3 3杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植杂种植株特征：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。株中含有两种植物的遗传物质。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究例例1 120112011蚌埠模拟蚌埠模拟 图图433433为通过植物体细胞杂交

87、培育为通过植物体细胞杂交培育“番茄马铃薯番茄马铃薯”植株的过程：植株的过程：请回答：请回答：(1)(1)通过通过过程处理后可获得具有活力的过程处理后可获得具有活力的_。过程。过程一般可用一般可用_作为诱导剂来诱导细胞融合。作为诱导剂来诱导细胞融合。 第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)过程为过程为_，即让已经分化的细胞经过诱导后，失，即让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的去其特有的_而转变为未分化的状态。而转变为未分化的状态。(3)(3)过程表示通过过程表示通过_形成不同的组织和器官，其根本形成不同的组织和器官，其根本原因是原因是 _。(4)(4)过程过程的细胞工程技术是

88、的细胞工程技术是_，其培，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是养时选用的材料通常是分生组织，原因是_。(5)(5)植物体细胞杂交的研究在植物体细胞杂交的研究在_方面，方面，取得了巨大突破。取得了巨大突破。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)(1)原生质体聚乙二醇原生质体聚乙二醇(2)(2)脱分化分化状态脱分化分化状态( (或结构和功能或结构和功能) )(3)(3)再分化基因选择性表达再分化基因选择性表达(4)(4)植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织(5)(5)克服不同生物远缘杂交的障碍克服不同生物远缘杂交的障碍第第4343

89、讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 植物体细胞杂交技术要先用酶解法去除细胞壁，获得植物体细胞杂交技术要先用酶解法去除细胞壁，获得原生质体，然后用原生质体，然后用PEGPEG或物理方法促进融合；杂种细胞再经脱或物理方法促进融合；杂种细胞再经脱分化失去其特有的分化状态形成愈伤组织，然后再分化形成不分化失去其特有的分化状态形成愈伤组织，然后再分化形成不同的组织器官；植物体细胞杂交的研究在克服不同生物远缘杂同的组织器官；植物体细胞杂交的研究在克服不同生物远缘杂交的障碍方面取得了巨大突破；植物组织培养选用的材料通常交的障碍方面取得了巨大突破；植物组织培养选用的材料通常是全能性高，易培养形成愈伤组织

90、的分生组织。是全能性高，易培养形成愈伤组织的分生组织。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 互动探究互动探究 第第(2)(2)小问后面再添加，产生愈伤组织的细胞类型小问后面再添加，产生愈伤组织的细胞类型是是_和愈伤组织分化后形成的结构是和愈伤组织分化后形成的结构是_。 互动探究互动探究 薄壁细胞胚状体薄壁细胞胚状体第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 题后反思题后反思 “ “番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯，这是因为生物基因想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯，这是因为生物基因的表达不是孤立的，它们之间是

91、相互调控、相互影响的，所以的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。地下结马铃薯就是很自然的了。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题20122012广东名校联考广东名校联考 ( (双选双选) )下列有关细胞工程的下列有

92、关细胞工程的说法，正确的是说法，正确的是( () )A A植物体细胞融合实际上是不同植物体细胞的原生质体的融植物体细胞融合实际上是不同植物体细胞的原生质体的融合合B B胡萝卜的愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的胡萝卜的愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程叫脱分化过程叫脱分化C C在动物细胞的原代培养过程中，要定期使用胰蛋白酶在动物细胞的原代培养过程中，要定期使用胰蛋白酶D D动物细胞融合的原理与植物细胞融合的原理是不同的动物细胞融合的原理与植物细胞融合的原理是不同的 答案答案 AC AC 解析解析 B B错，脱分化指已分化的植物细胞重新具备分化能力的错，脱分化指已分化的植物细

93、胞重新具备分化能力的过程；过程；D D错，两者原理相同，操作过程的具体技术不同。错，两者原理相同，操作过程的具体技术不同。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向二动物的细胞培养和体细胞克隆探究考向二动物的细胞培养和体细胞克隆1 1细胞贴壁和接触抑制细胞贴壁和接触抑制(1)(1)细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。(2)(2)接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。2 2培养条件培养条件

94、(1)(1)无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境无菌处理、加抗生素杀菌、定期更无菌处理、加抗生素杀菌、定期更换培养液。换培养液。(2)(2)充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、血清等。长因子、血清等。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究(3)适宜的温度：适宜的温度：36.50.5 ；适宜；适宜pH：7.27.4。(4)气气体体环环境境95%空空气气5%CO2。(CO2的的主主要要作作用用是是维维持持培培养液的养液的pH)3动动物核移植技物核移植技术术和克隆和克隆动动物物 (1)如如图图434所所示示，注注入入去去核核卵卵

95、母母细细胞胞中中的的不不是是供供体体细细胞胞核核，而而是是整整个个体体细细胞胞。伴伴随随着着两两细细胞胞融融合合，体体现现出出细细胞胞膜膜的的结结构构特特点：具有一定的流点：具有一定的流动动性。性。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的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。全能性而非动物细胞的全能性。(3)(3)用卵母细胞作受体细胞的原因：用卵母细胞作受体细胞的原因：a a卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。b b卵母细胞体积大，便于操作

96、。卵母细胞体积大，便于操作。c c卵黄多，营养物质丰富等。卵黄多，营养物质丰富等。(4)(4)克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性状克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。与供核亲本一致。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究4 4动物细胞培养和动物体细胞核移植比较动物细胞培养和动物体细胞核移植比较第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 动动物物细细胞培养胞培养动动物体物体细细胞核移植胞核移植 原理原理细细胞增殖胞增殖动动物物细细胞核的全能性胞核的全能性 结结果果获获得得细细胞群胞群获获得与供体得与供体遗传遗传物物质质基本相基本相同的个体同的个体

97、应应用用生生产产疫苗、干疫苗、干扰扰素、素、单单克克隆抗体；隆抗体；检测检测有毒物有毒物质质促促进优进优良畜群繁育；良畜群繁育；保保护濒护濒危物种；危物种；作作为为生物反生物反应应器，生器，生产产珍珍贵贵的医用蛋白；的医用蛋白；用于用于组织组织器官的移植器官的移植 【知识梳理知识梳理】1 1动物细胞培养与植物组织培养的比较动物细胞培养与植物组织培养的比较第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究项项目目动动物物细细胞培养胞培养植物植物组织组织培养培养 相同点相同点都需无菌条件；都都需无菌条件；都进进行有行有丝丝分裂分裂 不同点不同点原理原理细细胞的增殖胞的增殖细细胞的全能性胞的全能性培养基培养

98、基液体培养基，液体培养基，动动物血清物血清及其他及其他营营养物养物质质 固体培养基，激素及固体培养基，激素及其他其他营营养物养物质质目的目的获获得得细细胞或胞或细细胞胞产产物等物等 快速繁殖、培育无病快速繁殖、培育无病毒植株等毒植株等2.2.细胞系和细胞株的区别细胞系和细胞株的区别细胞系指可连续传代的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系指可连续传代的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系，能连续培养下去的细胞系称为连续细胞系，不能连续细胞系，能连续培养下去的细胞系称为连续细胞系，不能连续培养下去的细胞系称为有限细胞系。通过一定的选择和纯化方培养下去的细胞系称为有限细胞系。通过一定的选择和

99、纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。可以连续多次传代的细胞株称为连续细胞株，可传代细胞株。可以连续多次传代的细胞株称为连续细胞株，可传代次数有限的细胞株称为有限细胞株。所以细胞系是泛指可传代次数有限的细胞株称为有限细胞株。所以细胞系是泛指可传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3原代培养与传代培养原代培养与传代培养(1)(1)原代培养：可有两种表述，一种是细胞悬浮液第一次在瓶原代培养：可有两种表述，一种是细胞悬浮液第一次在

100、瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；另一种是第中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；另一种是第 1 1 代细代细胞的培养与传胞的培养与传 10 10 代以内的细胞培养统称为原代培养。两种表代以内的细胞培养统称为原代培养。两种表述没有本质区别。述没有本质区别。(2)(2)传代培养：同样有两种表述，一种是细胞悬浮液培养一段传代培养：同样有两种表述，一种是细胞悬浮液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；另一种是传时间后，分瓶再进行的细胞培养；另一种是传 10 10 代以后的细代以后的细胞培养，统称为传代培养。胞培养，统称为传代培养。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究例例2某某研研究究小小组组

101、为为测测定定药药物物对对体体外外培培养养细细胞胞的的毒毒性性，准准备备对对某某种种动动物物的的肝肝肿肿瘤瘤细细胞胞(甲甲)和和正正常常肝肝细细胞胞(乙乙)进进行行动动物物细细胞胞培培养。下列养。下列说说法正确的是法正确的是()A在在利利用用两两种种肝肝组组织织块块制制备备肝肝细细胞胞悬悬液液时时，也也可可用用胃胃蛋蛋白白酶酶处处理理B细细胞胞培培养养应应在在含含5%CO2的的恒恒温温培培养养箱箱中中进进行行，CO2的的作作用用是刺激是刺激细细胞的呼吸胞的呼吸C甲甲、乙乙细细胞胞在在持持续续的的原原代代培培养养过过程程中中，乙乙会会出出现现停停止止增增殖殖的的现现象象D仅仅用用该该培养液也能用来

102、培养乙肝病毒培养液也能用来培养乙肝病毒第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案 C C 解析解析 胃蛋白酶最适胃蛋白酶最适pHpH值接近于值接近于2 2，呈酸性，而细胞培养液的，呈酸性，而细胞培养液的pHpH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶处理。值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶处理。CO2CO2的作用是调的作用是调节细胞培养液的节细胞培养液的pHpH值。由于存在细胞接触抑制现象，在原代培值。由于存在细胞接触抑制现象，在原代培养过程中，会出现停止增殖的现象，需要传代培养获得细胞株养过程中，会出现停止增殖的现象，需要传代培养获得细胞株和细胞系；病毒在活细胞内才能增殖，不能用培养细胞的培

103、养和细胞系；病毒在活细胞内才能增殖，不能用培养细胞的培养液进行培养。液进行培养。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究题后反思题后反思 动物细胞培养时，一般选取幼龄动物的组织、器官，动物细胞培养时，一般选取幼龄动物的组织、器官，其细胞的分化程度较低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培其细胞的分化程度较低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将组织分散成养。胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将组织分散成单个细胞，以及将贴壁细胞从瓶壁上分离下来，这样做的目的单个细胞，以及将贴壁细胞从瓶壁上分离下来，这样做的目的是避免动物细胞的接触抑制现象。在动物细胞培养

104、过程中，一是避免动物细胞的接触抑制现象。在动物细胞培养过程中，一般情况下般情况下10代以前的细胞核型不变，代以前的细胞核型不变，10代以后有些细胞核型发代以后有些细胞核型发生改变，生改变，50代以后的细胞可能发生癌变。另外还要注意：代以后的细胞可能发生癌变。另外还要注意：CO2的作用的作用调节培养基调节培养基pH；空气中空气中O2的作用的作用细胞有氧细胞有氧呼吸；呼吸；所用装置所用装置CO2培养箱。培养箱。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题图图435435是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答：过程图解。请据图回

105、答：第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究(1)(1)图中图中所示的结构名称是所示的结构名称是_。(2)(2)图中图中、所示的生物技术名称分别是所示的生物技术名称分别是_、_。(3)(3)过程过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它_。(4)(4)过程过程通常用通常用作为受体细胞的原因是作为受体细胞的原因是_。(5)(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_，该种基因治疗所属类型为，该种基因治疗所属类型为_。第第4

106、343讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)(1)细胞核细胞核(2)(2)核移植技术转基因技术核移植技术转基因技术( (基因工程、基因工程、DNADNA重组技术、基因拼接技术重组技术、基因拼接技术) )(3)(3)含有促进细胞核全能性表含有促进细胞核全能性表达的物质达的物质(4)(4)这些细胞分化程度极低，具有全能性，可以定这些细胞分化程度极低，具有全能性，可以定向地诱导分化为各类细胞向地诱导分化为各类细胞(5)(5)没有排斥反应体外基因治疗没有排斥反应体外基因治疗 解析解析 图中图中是体细胞核，是体细胞核，是内细胞团是内细胞团( (胚胎干细胞胚胎干细胞) )，是核移植技术，是核移植技

107、术，是转基因技术。在核移植技术中，通常采用是转基因技术。在核移植技术中，通常采用去核卵细胞作为受体，其原因是卵细胞大，易操作，富含营养去核卵细胞作为受体，其原因是卵细胞大，易操作，富含营养物质及含有促进核全能性表达的物质。内细胞团细胞分化程度物质及含有促进核全能性表达的物质。内细胞团细胞分化程度低，可诱导分化为各类细胞。低，可诱导分化为各类细胞。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向三动物细胞融合与单克隆抗体探究考向三动物细胞融合与单克隆抗体1 1植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 植物体植物体细细胞胞杂杂

108、交交动动物物细细胞融合胞融合 培养条培养条件件营营养物养物质质(水、无机水、无机盐盐、蔗糖、蔗糖、氨基酸和有机酸等氨基酸和有机酸等)、激素、激素(如如细细胞分裂素、生胞分裂素、生长长素等素等)及其他条及其他条件件(无菌、适宜的温度和无菌、适宜的温度和pH等等)葡萄糖、氨基酸、促生葡萄糖、氨基酸、促生长长因因子、无机子、无机盐盐和微量元素血和微量元素血清或血清或血浆浆等天然成分等天然成分细细胞融胞融合原理合原理细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞的全能性胞的全能性细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞增殖胞增殖第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究细细胞融胞融合方法合方法用用纤维纤维素素酶

109、酶、果胶、果胶酶酶去除去除细细胞壁后胞壁后诱导诱导原生原生质质体融合体融合用胰蛋白用胰蛋白酶酶或胶原蛋白或胶原蛋白酶酶使使细细胞分散后，胞分散后，诱导细诱导细胞胞融合融合 诱导诱导手段手段(1)物理法：离心、振物理法：离心、振动动、电电刺激等刺激等(2)化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)(1)物、化法：与植物物、化法：与植物细细胞胞融合相同融合相同 (2)生物法：生物法：灭灭活的病毒活的病毒 结结果果获获取取杂杂种植株种植株获获得得杂杂种种细细胞，以生胞，以生产细产细胞胞产产品品 用途用途克服不同生物克服不同生物远缘杂远缘杂交的障碍交的障碍制制备单备单克隆抗体、病毒疫克隆抗体、病毒疫苗

110、、干苗、干扰扰素等素等2.2.细胞融合技术的意义细胞融合技术的意义(1)(1)突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。(2)(2)为制备单克隆抗体开辟了新途径。为制备单克隆抗体开辟了新途径。3 3单克隆抗体的制备过程：单克隆抗体的制备过程：第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究【特别提醒特别提醒】1 1动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛选，但筛选的方法不同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、选，但筛选的方法不同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。生理学或遗传学方

111、法。2 2各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。3 3灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力，灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。但是并不破坏这些病原体的抗原结构。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究4 4诱导融合的两种细胞名称及作用诱导融合的两种细胞名称及作用免疫过的免疫过的B B淋

112、巴细胞淋巴细胞效应效应B B细胞细胞( (和记忆和记忆B B淋巴细胞淋巴细胞) ) 产生抗产生抗体；体； 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞无限增殖。无限增殖。5 5诱导融合与原生质体融合的方法不同诱导融合与原生质体融合的方法不同 动物细胞诱导融合的特有方法动物细胞诱导融合的特有方法灭活病毒诱导。灭活病毒诱导。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究6 6两次筛选的目的及方法两次筛选的目的及方法(1)(1)在特定的选择性培养基上，未融合的亲本细胞在特定的选择性培养基上，未融合的亲本细胞 ( (浆细胞和浆细胞和骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞) )和融合的具有同种核的细胞和融合的具有同种核的细胞(BB(BB融合细胞、瘤

113、瘤融融合细胞、瘤瘤融合细胞合细胞) )都会死亡，只有融合的杂种细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞( (杂交瘤细胞杂交瘤细胞) )才能生才能生长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生单一长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。的特异性抗体。(2)(2)经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞胞( (很多种杂交瘤细胞很多种杂交瘤细胞) )，需经克隆化培养和抗体检测，经多次，需经克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。筛选后就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。第第4

114、343讲讲 考向互动探究考向互动探究7 7两个培养提取场所两个培养提取场所 (1)(1)体外培养体外培养培养液提取。培养液提取。 (2)(2)体内小鼠腹腔中培养体内小鼠腹腔中培养小鼠腹水中提取。小鼠腹水中提取。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究例例3 320112011梅州月考梅州月考 有性生殖的生物产生后代需进行受精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融合，单克隆抗体的制作用，植物体细胞杂交要进行原生质体融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞融合技术有着广泛的应用。备需进行动物细胞融合，可见细胞融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程

115、，据图下列为细胞融合的简略过程，据图436436回答相关问题：回答相关问题：第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 (1)(1)若若a a、b b表示两种植物体细胞，则由表示两种植物体细胞，则由d d细胞形成杂种植株的细胞形成杂种植株的原理是原理是_，这种育种方法的优点是，这种育种方法的优点是_。(2)(2)若若a a、b b分别为骨髓瘤细胞和效应分别为骨髓瘤细胞和效应B B淋巴细胞，则淋巴细胞，则d d细胞的特细胞的特点是点是_。由。由d d细胞产生的抗细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有体与普通血清抗体相比较，具有_的特点。生产上，的特点。生产上，一般不能通过直接培养效应一般不能通

116、过直接培养效应B B细胞来生产单克隆抗体，其主要细胞来生产单克隆抗体，其主要原因是原因是_。(3)(3)图图437437表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头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。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。顺序是顺序是_。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)(1)植物细胞的全能性克服了远缘杂交不亲和的障碍植物细胞的全能性克服了远缘杂交不亲和的障碍(2)(2)既能无限增殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度既能无限增殖，又能

117、产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、化学性质单一效应高、化学性质单一效应B B细胞不能无限增殖细胞不能无限增殖第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 植物体细胞杂交形成杂种植株的基本原理是细胞的全植物体细胞杂交形成杂种植株的基本原理是细胞的全能性，此技术打破了种间生殖隔离，实现了远缘杂交。杂交瘤能性，此技术打破了种间生殖隔离，实现了远缘杂交。杂交瘤细胞具备了效应细胞具备了效应B B细胞产生特异性抗体的特点和瘤细胞无限增细胞产生特异性抗体的特点和瘤细胞无限增殖的特点，使得单克隆抗体的产生成为现实。殖的特点，使得单克隆抗体的产生成为现实。第第4343讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4

118、444讲讲 胚胎工程胚胎工程第第4444讲胚胎工程讲胚胎工程考点自主梳理知识点一体内受精和早期胚胎发育知识点一体内受精和早期胚胎发育1 1胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物_或或_所进行的多种所进行的多种显微操作和处理技术，如显微操作和处理技术，如_、_、胚胎分、胚胎分割、割、_等技术。经过处理后获得的等技术。经过处理后获得的_，还，还需要移植到雌性动物体内生产需要移植到雌性动物体内生产_，以满足人类的各种需，以满足人类的各种需求。求。(1)(1)操作对象：早期胚胎和配子。操作对象：早期胚胎和配子。(2)(2)技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、

119、胚胎干细胞培养等。细胞培养等。早期胚胎早期胚胎 配子配子 第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 胚胎移植胚胎移植 体外受精体外受精 胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养 胚胎胚胎 后代后代 (3)(3)理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律。理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律。(4)(4)操作目的：生产后代，满足人类需求。操作目的：生产后代，满足人类需求。2 2精子细胞变形中的主要变化：精子细胞变形中的主要变化：(1)(1)细胞核细胞核_的主要部分的主要部分 (2)(2)高尔基体高尔基体头部的头部的_ _ (3)(3)中心体中心体精子的精子的_ _ (4)(4)线粒体线粒体_

120、 (_ (尾的基部尾的基部) )(5)(5)细胞内其他物质细胞内其他物质_(_(球状，最后脱落球状，最后脱落) )第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 精子头精子头 顶体顶体 尾尾 线粒体鞘膜线粒体鞘膜 原生质滴原生质滴 3 3受精受精(1)(1)概念：是精子和卵子结合形成概念：是精子和卵子结合形成_的过程。的过程。(2)(2)场所：场所：_。(3)(3)受精完成标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到受精完成标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到_时时( (两个极体指第一极体和次级卵母细胞减数第二次两个极体指第一极体和次级卵母细胞减数第二次分裂产生的第二极体分裂产生的第二极体) )。(4

121、)(4)过程：受精前的过程：受精前的_阶段和阶段和_阶段。阶段。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 合子合子( (即受精卵即受精卵) ) 输卵管输卵管 两个极体两个极体 准备准备 受精受精4 4胚胎发育胚胎发育(1)(1)主要阶段主要阶段( (过程过程) )：_。 问题导思问题导思 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点？不同点？ 问题导思问题导思 相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加性原细胞的数量；经过两次减数分裂断增加性原细胞的数量；经过两次减数分裂(M(M和和M)M)才能形才

122、能形成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。蝌蚪状；卵子为球形。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚期囊胚期原肠胚原肠胚 知识点二体外受精和早期胚胎培养知识点二体外受精和早期胚胎培养1 1_是指通过人工操作使卵子和精子在体外条是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎

123、后，再经移植产生后代的技术。生后代的技术。2 2体外受精体外受精( (分三步分三步) )(1)_(1)_：_：小鼠、兔、猪、羊等，：小鼠、兔、猪、羊等，_处理使处理使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。在体外受精。从卵巢中采集卵母细胞：大型家畜如牛，体外培养成熟到从卵巢中采集卵母细胞：大型家畜如牛，体外培养成熟到_，与获能的精子受精。，与获能的精子受精。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 试管动物技术试管动物技术 卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养 超数排卵法超数排卵法 促性腺激素促性腺激素 MM

124、中期中期 (2)_(2)_：收集的方法：收集的方法：_、_和和_等。等。 _： 培养法：啮齿动物、家兔和猪；化学诱培养法：啮齿动物、家兔和猪；化学诱导法：牛、羊。导法：牛、羊。(3)(3)受精：受精：_中完成受精过程。中完成受精过程。3 3哺乳动物胚胎培养液成分：哺乳动物胚胎培养液成分： 水、无机盐、有机盐、维生素、水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及激素、氨基酸、核苷酸以及_等。不同动物进行胚胎移等。不同动物进行胚胎移植的时间不同，早期胚胎培养一般不超过植的时间不同，早期胚胎培养一般不超过_。4 4胚胎去向：胚胎去向：_、_。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 精子的

125、收集和获能精子的收集和获能 假阴道法假阴道法 手握法手握法 电刺激电刺激 获能处理获能处理 在获能溶液或专用的受精溶液在获能溶液或专用的受精溶液 动物血清动物血清 囊胚期囊胚期 受体移植受体移植 冷冻保存冷冻保存 问题导思问题导思 精子在雌性生殖道内是如何获能的？精子在雌性生殖道内是如何获能的？ 问题导思问题导思 精液由精子和精清精液由精子和精清( (精浆精浆) )两部分组成。精清中含两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，的精子无法获能。只有当交配后

126、精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。但主要是子宫和输卵管。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点三胚胎工程的应用及前景知识点三胚胎工程的应用及前景1 1胚胎移植：将胚胎移植：将_动物的早期胚胎，或者通过其他方动物的早期胚胎，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到式得到的胚胎，移植到_的其他雌性动的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。物的体内，使之发育为

127、新个体的技术。(1)(1)意义：意义：加速育种工作和品种加速育种工作和品种_；大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；一胎一胎_；保存品种资源和保存品种资源和_；可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短繁殖周期，增可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。加一生繁殖的后代数量。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 雌性雌性 同种的、生理状态相同同种的、生理状态相同 改良改良 多产多产 濒危物种濒危物种 (2)(2)胚胎移植的生理学基础：胚胎移植的生理学基础：供体和受体相同的供体和受体相同的_；早期胚胎处于早期胚胎处于_，为胚胎的收集提供了可能；，为

128、胚胎的收集提供了可能；受体对移入子宫的胚胎基本上受体对移入子宫的胚胎基本上_；胚胎与受胚胎与受体建立正常的联系，但体建立正常的联系，但_没有改变。没有改变。2 2胚胎分割胚胎分割(1)(1)概念：采用概念：采用_(_(机械方法机械方法) )的方法将早期胚胎分割成的方法将早期胚胎分割成2 2分胚，分胚，4 4分胚或分胚或8 8分胚，经体内或体外培养后植入受体，以得到分胚，经体内或体外培养后植入受体，以得到_或或_的技术。的技术。(2)(2)特点：后代具有相同的特点：后代具有相同的_，因此胚胎分割可以，因此胚胎分割可以看做动物看做动物_或或_的方法之一。的方法之一。第第4444讲讲 考点自主梳理考

129、点自主梳理 生理环境生理环境 游离状态游离状态 不发生免疫排斥不发生免疫排斥 遗传物质遗传物质 显微手术显微手术 同卵双胎同卵双胎 同卵多胎同卵多胎 遗传物质遗传物质 无性繁殖无性繁殖 克隆克隆 3 3胚胎干细胞胚胎干细胞(1)(1)概念：简称概念：简称ESES或或EKEK细胞，是由细胞，是由_中分离中分离出来的一类细胞。出来的一类细胞。(2)(2)特点：特点：形态：形态：_；功能：具有发育的功能：具有发育的_，可分化为成年动物体内任何，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞；一种组织细胞；在体外培养的条件下，在体外培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以_。对。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗

130、传改造。它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺 体积小，细胞核大，核仁明显体积小，细胞核大，核仁明显 全能性全能性 增殖而不发生分化增殖而不发生分化 问题导思问题导思 哺乳动物桑椹胚和囊胚的主要特点是什么？哺乳动物桑椹胚和囊胚的主要特点是什么？ 问题导思问题导思 桑椹胚的细胞数在桑椹胚的细胞数在3232个左右，细胞排列致密，形个左右，细胞排列致密，形似桑椹，由具有发育全能性的细胞构成。囊胚则出现了细胞分似桑椹，由具有发育全能性的细胞构成。囊胚则出现了细胞分化，聚集于一端个体较大的细胞为内细胞团化，聚集于一端个体较

131、大的细胞为内细胞团(ICM)(ICM)，将发育为，将发育为胎儿本身；沿透明带内壁扩展和排列的个体小的细胞为滋养层胎儿本身；沿透明带内壁扩展和排列的个体小的细胞为滋养层细胞，将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养。细胞，将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养。第第4444讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向一体内受精和早期胚胎发育探究考向一体内受精和早期胚胎发育 考向互动探究1 1精子与卵子发生的比较精子与卵子发生的比较第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究2.2.受精作用的过程受精作用的过程(1)(1)受精前的准备阶段受精前的准备阶段精子获能：

132、精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。化后，才能获得受精能力的生理现象。卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。有与精子受精的能力。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)受精阶段受精阶段第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞；透明带反应是防止多精入放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞；透明带反应是防止多精入

133、卵受精的第一道屏障。卵受精的第一道屏障。第二步：精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受第二步：精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。精的第二道屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：配子结合。雌雄原核融合形成合子第四步：配子结合。雌雄原核融合形成合子( (卵裂卵裂) )。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3早期胚胎发育过程早期胚胎发育过程(1)(1)过程过程 第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)各时期的特点各时期的特点个体发育的起点是受精卵。其最初发育是在输卵管内进行有个体发育的起点

134、是受精卵。其最初发育是在输卵管内进行有丝分裂。丝分裂。卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略有缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，或略有缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。但核内遗传物质并未减少。桑椹胚时期：细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割桑椹胚时期：细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。的最佳时期。囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化，但其全能性仍很高，囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。也可用于胚胎分割。第第4444讲讲

135、考向互动探究考向互动探究原肠胚期：出现原肠腔，个体较大的细胞称为内细胞团，将原肠胚期：出现原肠腔，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，个体较小的细胞，称为滋养层细胞，来发育成胎儿的各种组织，个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。将来发育成胎膜和胎盘。【特别提醒特别提醒】1 1哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前( (即胎即胎儿时期儿时期) )完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别，但不完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别，但不是唯一的区别，其他如发生场所、过程及结果也不相同。是唯一的区别，其他如发生

136、场所、过程及结果也不相同。2 2不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，但与动物的不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。体型大小无关。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系：卵巢是卵子形成、卵哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有辅助结构熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有辅助结构透透明带，由卵丘细胞明带，由卵丘细胞( (卵泡细胞卵泡细胞) )形成放射冠，而卵子外面的

137、胞膜形成放射冠，而卵子外面的胞膜即卵黄膜。排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。即卵黄膜。排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。4 4受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体；而受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合。受精完成的标志为雌雄原核的融合。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究例例1 120122012萍乡调研萍乡调研 下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述正确的是程的叙述正确的是 ( () )A A移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚B B滋养层

138、细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期C C分割囊胚阶段的内细胞团不要求均等分割囊胚阶段的内细胞团不要求均等D D卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 答案答案 A A第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 移植前的胚胎称为早期胚胎，一般发育到桑椹胚或囊移植前的胚胎称为早期胚胎，一般发育到桑椹胚或囊胚移植成功率高；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在植入子宫胚移植成功率高；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在植入子宫内膜后，囊胚期是在埋入子宫内膜前；在对囊胚期的胚胎分割内膜后，囊胚期是在埋入子宫内膜前；在对囊胚期的胚

139、胎分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢时，要注意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；卵裂期的营养物质来自卵细胞，胚胎中细胞复和进一步发育；卵裂期的营养物质来自卵细胞，胚胎中细胞数目不断增加，但有机物总量是减少的。数目不断增加，但有机物总量是减少的。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 题后反思题后反思 哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下发生的生殖、发育过程，人们正是在认识了这些自然规律的基发生的生殖、发育过程，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在人体外成

140、熟，础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在人体外成熟，精子能在体外完成获能，获能精子和成熟卵母细胞能在试管内精子能在体外完成获能，获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精，体外受精能在人工培养下继续发育等。完成受精，体外受精能在人工培养下继续发育等。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 互动探究互动探究 选项选项“A”A”改为改为“桑椹胚的细胞不具有全能性桑椹胚的细胞不具有全能性”对对吗？吗？ 互动探究互动探究 错。桑椹胚的每一个细胞都具有发育成完整胚胎错。桑椹胚的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。的潜能，属于全能细胞。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究变

141、式题变式题20122012粤西联考粤西联考 ( (双选双选) )图图441441表示高等动物的个表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是体发育过程，下列说法正确的是( () )A A图中图中过程表示胚胎发育，过程表示胚胎发育，过程表示胚后发育过程表示胚后发育B B卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C C兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜D D原肠胚不是进行胚胎移植的最好时期原肠胚不是进行胚胎移植的最好时期第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案 CD CD 解析解

142、析 由卵裂发育为幼体是胚胎发育，由幼体发育为成体是由卵裂发育为幼体是胚胎发育，由幼体发育为成体是胚后发育。卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体胚后发育。卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小。兔子、雄鹰、眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动积减小。兔子、雄鹰、眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用。原肠胚期已发生了细所需的水环境，还具有防震和保护作用。原肠胚期已发生了细胞的分化，最好在早期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑椹胞的分化，最好在早

143、期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行。胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向二体外受精和早期胚胎培养探究考向二体外受精和早期胚胎培养1 1精子与卵子的体外受精精子与卵子的体外受精(1)(1)原理：人工模拟体内环境原理：人工模拟体内环境( (包括营养、温度、包括营养、温度、pHpH等等) )，使初，使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。 (2)(2)体外成熟：刚获取的卵母细胞还没有发育成熟，不能与体外成熟：刚获取的卵母细胞还没有发

144、育成熟，不能与精子受精。在人为模拟环境精子受精。在人为模拟环境( (如温度、营养、如温度、营养、pHpH等等) )条件下，使条件下，使获取的卵母细胞发育成熟。获取的卵母细胞发育成熟。2 2胚胎的早期培养胚胎的早期培养(1)(1)培养液成分：无机盐、有机盐、氨基酸、促生长因子、核培养液成分：无机盐、有机盐、氨基酸、促生长因子、核苷酸、维生素、激素、血浆或血清。苷酸、维生素、激素、血浆或血清。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(2)(2)精子与卵细胞在体外受精后，移入发育培养液中继续培养，精子与卵细胞在体外受精后，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。以检查受精状况和

145、受精卵的发育能力。(3)(3)过程：过程：第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3试管动物生产流程试管动物生产流程第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究【特别提醒特别提醒】1 1体外受精时，精子与卵子在体外结合前，需要对精子进行体外受精时，精子与卵子在体外结合前，需要对精子进行获能处理，并将卵母细胞培养成熟至减数第二次分裂中期。获能处理，并将卵母细胞培养成熟至减数第二次分裂中期。2 2孵化孵化囊胚后期，透明带破裂，胚胎伸展出来；原肠胚囊胚后期，透明带破裂，胚胎伸展出来；原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔，最后消失。早期还保留缩小的囊胚腔，最后消失。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探

146、究 例例2 2(2011(2011韶关模拟韶关模拟) )下列关于利用胚胎工程技术繁殖优下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是质奶羊的叙述，错误的是( () ) A A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B B人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割分割 C C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例的比例 答案答案 B B

147、解析解析 本题考查了胚胎工程及考生理解问题的能力。进行胚本题考查了胚胎工程及考生理解问题的能力。进行胚胎分割要用囊胚或桑椹胚期的胚胎，胎分割要用囊胚或桑椹胚期的胚胎，B B项错误。项错误。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 易错解惑易错解惑 胚胎移植成功率的高低决定于供、受体生理环境胚胎移植成功率的高低决定于供、受体生理环境的一致性。在胚胎移植过程中，用激素对供、受体母牛进行同的一致性。在胚胎移植过程中，用激素对供、受体母牛进行同期发情处理；移植前用直肠检查技术了解受体黄体发育的情况，期发情处理；移植前用直肠检查技术了解受体黄体发育的情况，然后将供体胚胎移入受体母牛有黄体一侧的子宫角，

148、这些操作然后将供体胚胎移入受体母牛有黄体一侧的子宫角，这些操作技术都是为了保证供、受体母牛生理环境条件的一致，使移入技术都是为了保证供、受体母牛生理环境条件的一致，使移入受体的胚胎能被接受，并继续发育。所以胚胎移植实质上是早受体的胚胎能被接受，并继续发育。所以胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题( (双选双选) )图图443443表示通过体外受精培育牛的过程，下列表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是叙述错误的是( () )A A获取的精子经获能后才能进行体外受精获取

149、的精子经获能后才能进行体外受精B B过程只与细胞膜的流动性有关过程只与细胞膜的流动性有关C C过程的细胞增殖方式一定是减数分裂过程的细胞增殖方式一定是减数分裂D D过程属于胚胎移植过程过程属于胚胎移植过程第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案 BC BC 解析解析 首先对图分析得出：首先对图分析得出：超数排卵及卵子的收集过程，超数排卵及卵子的收集过程，受精过程，受精过程，早期胚胎的培养，早期胚胎的培养，胚胎移植；胚胎移植；A A对，正常有对，正常有性生殖时精子在体内获能，但人工受精时精子就必需在体外先性生殖时精子在体内获能，但人工受精时精子就必需在体外先获能后受精；获能后受精；B

150、 B错，错，过程不仅与膜流动性有关，还与细胞识过程不仅与膜流动性有关，还与细胞识别有关；别有关；C C错，从受精卵到早期胚胎，只有有丝分裂没有减数错，从受精卵到早期胚胎，只有有丝分裂没有减数分裂；分裂；D D对，对，过程是胚胎移植过程。过程是胚胎移植过程。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向三胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞探究考向三胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序( (如图如图444)444)第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究1 1供体、受体的选择和处理供体、受体的选择和处理(1)(1)供体：遗传性能和生产性能优秀的个体。供体：遗传性能和

151、生产性能优秀的个体。(2)(2)受体：健康和正常繁殖能力的个体。受体：健康和正常繁殖能力的个体。(3)(3)处理：处理： 同期发情。具体做法：孕激素等。同期发情。具体做法：孕激素等。(4)(4)采集卵母细胞的方法是超数排卵。具体做法：注射促性腺采集卵母细胞的方法是超数排卵。具体做法：注射促性腺激素。激素。2 2配种或进行人工受精配种或进行人工受精精子来源：精子来源： 同种优良的雄性动物。同种优良的雄性动物。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎的收集、检查、培养或保存在配种或输精后第在配种或输精后第7 7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫天，用特制的

152、冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。这个过程叫冲卵内的胚胎冲洗出来。这个过程叫冲卵(“(“卵卵”早期胚胎早期胚胎) )，移植时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。移植时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。4 4胚胎移植胚胎移植方法一：手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，方法一：手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。缝合创口。方法二：非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的方法二：非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。相应部位，注入胚胎。5 5移植后的检查移植后的检查第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究【特别提醒特别提醒】1 1胚胎移

153、植胚胎移植(1)“(1)“供体供体”与与“受体受体”的确定：提供胚胎的个体称为的确定：提供胚胎的个体称为“供体供体”，接受胚胎的个体称为，接受胚胎的个体称为“受体受体”；供体为优良品种，作为受；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。体的雌性动物应为常见或存量大的品种。(2)(2)实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。各种性状均能保持其原来的优良特性。(3)(3)优势：可以充

154、分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体优势：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。本身的繁殖周期。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(4)(4)胚胎移植过程中要两次使用不同激素处理，第一次对受、胚胎移植过程中要两次使用不同激素处理，第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。(5)(5)胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。(6)(6)胚胎移植过程产下的犊牛性状取决

155、于所用公牛和供体牛，胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。(7)(7)冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(8)(8)不同动物其胚胎移植的时间不同。牛、羊要培养到桑椹胚不同动物其胚胎移植的时间不同。牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在4 4个细胞阶个细胞阶段移植。几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植，因为此时分

156、段移植。几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。化程度高，移植成功率很低。2 2胚胎分割胚胎分割(1)(1)理论基础：动物胚胎细胞的全能性。理论基础：动物胚胎细胞的全能性。(2)(2)选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。(3)(3)使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。(4)(4)具体操作：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的具体操作：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移半个胚胎，注入预先准备好的空透

157、明带中，或直接将裸半胚移植给受体。植给受体。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(5)(5)操作注意事项：操作注意事项：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。细胞团均等分割。胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低。越低。(6)(6)胚胎分割技术的缺陷：胚胎分割技术的缺陷：刚出生动物的体重偏低，毛色和刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；斑纹还存在差异； 采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。性是有限的。(7)(7)意义：加快繁

158、殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。其他克隆方法还有核移植。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3胚胎干细胞胚胎干细胞(1)(1)干细胞：指人体中能继续分裂、分化的细胞。干细胞：指人体中能继续分裂、分化的细胞。(2)(2)胚胎干细胞的来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称胚胎干细胞的来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称ESES或或EKEK细细胞，是从早期胚胎或原始性腺中分离出的一类细胞。胞，是从早期胚胎或原始性腺中分离出的一类细胞。(3)ES(3)ES细胞特点细胞特点形态大小：形态大小：ESES细胞具有胚胎细胞的特性，

159、在形态上，表现为细胞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。体积小、细胞核大、核仁明显。功能：具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何功能：具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。一种组织细胞。在体外培养的条件下，在体外培养的条件下，ESES细胞可以增殖而不发生分化。对它细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造。可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(4)ES(4)ES细胞的主要用途细胞的主要用途 ESES细胞可用于研究哺乳动物个体发生和发育的规律，也是细胞可用于研究哺乳动物个体发

160、生和发育的规律，也是研究体外细胞分化的理想材料。研究体外细胞分化的理想材料。ESES细胞通过诱导分化可产生新细胞通过诱导分化可产生新的组织细胞，用于治疗人类的组织损伤和某些顽症。还可通过的组织细胞，用于治疗人类的组织损伤和某些顽症。还可通过ESES细胞体外诱导分化，定向培育人造组织器官，用于器官移植，细胞体外诱导分化，定向培育人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。解决供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。(5)ES(5)ES细胞研究前沿进展细胞研究前沿进展目前，目前，ESES细胞分离、培养体系的研究，以及细胞分离、培养体系的研究，以及ESES细胞的选择、检细胞的选择

161、、检测和全能性的维持，不仅是胚胎工程的前沿课题之一，也是当测和全能性的维持，不仅是胚胎工程的前沿课题之一，也是当前生命科学研究的热门课题之一。前生命科学研究的热门课题之一。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究例例3 3图图445445表示利用生物技术繁殖高产奶牛的过程，请分析表示利用生物技术繁殖高产奶牛的过程，请分析并回答问题。并回答问题。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(1)A(1)A、B B高产奶牛繁殖过程的本质区别是高产奶牛繁殖过程的本质区别是_。 (2)(2)过程过程技术为技术为_，过程，过程涉及的涉及的技术有技术有_、_。(3)(3)过程过程常用常用_激素处理。过程激

162、素处理。过程的培养液中，除无的培养液中，除无机盐、有机盐、氨基酸、激素、维生素、核苷酸外，还需添加机盐、有机盐、氨基酸、激素、维生素、核苷酸外，还需添加_等物质。等物质。(4)(4)为快速繁殖大量相同的高产奶牛为快速繁殖大量相同的高产奶牛B B，过程，过程应采用应采用_技术，此操作应在胚胎发育至技术，此操作应在胚胎发育至_时期时期进行。进行。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)A(1)A奶牛的繁殖是无性繁殖过程，奶牛的繁殖是无性繁殖过程，B B奶牛的繁殖是有性奶牛的繁殖是有性繁殖过程繁殖过程(2)(2)动物体细胞核移植动物细胞培养动物体细胞核移植动物细胞培养( (早期胚胎

163、培养早期胚胎培养) )胚胎胚胎移植移植(3)(3)促性腺血清促性腺血清(4)(4)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚胚胎分割移植桑椹胚或囊胚( (答一个也给分答一个也给分) )第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 (1) (1)高产奶牛高产奶牛A A的培育是克隆，属于无性繁殖，高产奶的培育是克隆，属于无性繁殖，高产奶牛牛B B的培育是动物胚胎工程，属于有性生殖。的培育是动物胚胎工程，属于有性生殖。(2)(2)过程过程技术为动物体细胞核移植，过程技术为动物体细胞核移植，过程涉及的技术有动涉及的技术有动物细胞培养物细胞培养( (早期胚胎培养早期胚胎培养) )和胚胎移植。和胚胎移植。(3)(3

164、)在胚胎工程中，诱导超数排卵常用促性腺处理，早期胚胎在胚胎工程中，诱导超数排卵常用促性腺处理，早期胚胎的培养液中，除无机盐、有机盐、氨基酸、激素、维生素、核的培养液中，除无机盐、有机盐、氨基酸、激素、维生素、核苷酸外，还需添加动物血清等物质。苷酸外，还需添加动物血清等物质。(4)(4)为快速繁殖大量相同的高产奶牛为快速繁殖大量相同的高产奶牛B B，应采用胚胎分割移植技，应采用胚胎分割移植技术获得更多胚胎，此操作应在胚胎发育至桑椹胚或囊胚时期进术获得更多胚胎，此操作应在胚胎发育至桑椹胚或囊胚时期进行。行。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 易错解惑易错解惑 体细胞核移植又称体细胞克隆，作

165、为动物细胞工体细胞核移植又称体细胞克隆，作为动物细胞工程技术的常用技术手段，即把体细胞移入去核卵母细胞中，使程技术的常用技术手段，即把体细胞移入去核卵母细胞中，使其重组并能发育为新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。其重组并能发育为新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。用核移植方法获得的动物称为克隆动物。由于体细胞高度分化，用核移植方法获得的动物称为克隆动物。由于体细胞高度分化，恢复全能性困难，体细胞核移植的原理即是细胞核的全能性。恢复全能性困难，体细胞核移植的原理即是细胞核的全能性。胚胎分割移植是指在囊胚期之后，原肠胚之前对受精卵进行分胚胎分割移植是指在囊胚期之后，原肠胚之前对受精卵进行分割

166、，再移植到不同的子宫内，这样就可以发育成多个相同的幼割，再移植到不同的子宫内，这样就可以发育成多个相同的幼体，其主要作用是进行优良品种的快速繁殖，但有一定的风险。体，其主要作用是进行优良品种的快速繁殖，但有一定的风险。胚胎移植与上述移植原理类似，只是不用分割，而是进行体外胚胎移植与上述移植原理类似，只是不用分割，而是进行体外受精。受精。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究它也是主要用于优良品种的繁殖，以牛为例，有的牛奶多，但它也是主要用于优良品种的繁殖，以牛为例，有的牛奶多，但繁殖慢。这时，就用激素促使该良种母牛多排卵，然后把卵从繁殖慢。这时，就用激素促使该良种母牛多排卵，然后把卵从该母

167、牛体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，该母牛体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理、可以接受胚胎植入培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理、可以接受胚胎植入的母牛子宫内，孕育出小牛。的母牛子宫内，孕育出小牛。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题图变式题图446446为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：请据图回答：第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究(1)(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_。(2)(2)冲卵实质上是用特

168、定装置，将供体母牛子宫内的冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_冲洗出来。冲洗出来。(3)(3)从从A A到到E E中，适宜于牛的胚胎移植时期有中，适宜于牛的胚胎移植时期有_。(4)(4)图中标号图中标号3 3为为_，它将来可发育为，它将来可发育为_。 (5)(5)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？相同吗？ _。 为什么？为什么？_(6)(6)哺乳动物受精过程中有哪些机制可阻止多精子入卵受精哺乳动物受精过程中有哪些机制可阻止多精子入卵受精( () )A A顶体反应顶体反应 B B精子穿越卵子透明带触及卵黄膜，精子穿

169、越卵子透明带触及卵黄膜，导致透明带反应导致透明带反应 C C精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 D D精子入卵后，触发卵黄膜封闭作用精子入卵后，触发卵黄膜封闭作用第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)(1)促性腺激素促性腺激素(2)(2)早期胚胎早期胚胎(3)DE(3)DE(4)(4)滋养层胎膜和胎盘滋养层胎膜和胎盘(5)(5)不一定相同因为这些胚胎可能不一定相同因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来，它们的基因型可能相同，也可能不由不同的受精卵发育而来，它们的基因型可能相同，也可能不同同(6)BD(6)BD 解析解析 在胚胎移植中，由于我

170、们目前最常见的是二分胚，若在胚胎移植中，由于我们目前最常见的是二分胚，若一次给受体母牛移入多个胚胎，这些胚胎可能由不同的受精卵一次给受体母牛移入多个胚胎，这些胚胎可能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。哺乳动物发育而来的，它们的基因型可能相同，也可能不同。哺乳动物受精过程的两道防线分别为：透明带反应和卵黄膜封闭作用。受精过程的两道防线分别为：透明带反应和卵黄膜封闭作用。第第4444讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4545讲讲 生物技术的安全性和伦理问题生物技术的安全性和伦理问题第第4545讲生物技术的安全性和讲生物技术的安全性和伦理问题伦理问题考点自主梳理知识点一转基

171、因生物的安全性争论知识点一转基因生物的安全性争论 1 1基因生物与食物安全：基因生物与食物安全：反方观点：反对反方观点：反对“_”_”、出现滞后效应、出、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变。现新的过敏原、营养成分改变。正方观点：有正方观点：有_评价、科学家负责的态度、无实例评价、科学家负责的态度、无实例无证据。无证据。2 2转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响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、成为反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为_、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成可能造成“_

172、”_”。实质性等同实质性等同 安全性安全性 第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 入侵外来物种入侵外来物种 基因污染基因污染 正方观点：生命力有限、存在正方观点：生命力有限、存在_、花粉传播距离有限、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。花粉存活时间有限。3 3转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响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：打破反方观点：打破_界限、界限、_、重组出有、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过害的病原微生物、毒蛋白等可能通过_进入人体。进入人体。正方观点：不改变生物原有的分类地位、正方观点：不改变生物原有的分类地位、_使用、保护使用、保护农

173、田土壤环境。农田土壤环境。第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 生殖隔离生殖隔离 自然物种原有自然物种原有 物种二次污染物种二次污染 食物链食物链 减少农药减少农药 问题导思问题导思 转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平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？衡？加剧环境污染？危害其他动植物？ 问题导思问题导思 可能性不大，但要提高警惕。随着时间的推移，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

174、或环境造种或几种基因；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，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，或者危影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，

175、或者危害其他动植物、人体健康的危险，仍要提高警惕。害其他动植物、人体健康的危险，仍要提高警惕。第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点二生物技术的伦理问题知识点二生物技术的伦理问题1 1克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。否定的理由：克隆人严重违反了否定的理由：克隆人严重违反了_，是克隆技术，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了的滥用；克隆人冲击了_等传统的等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在_都不健全的人。都不健全的人。肯定的理由：技术性问题可以通过肯定的理由：技术性问题可以通过_等等方法解决。不成熟

176、的技术也只有通过实践才能使之成熟。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：禁止中国政府的态度：禁止_，不反对，不反对_。四不。四不原则：原则：_任何生殖任何生殖性克隆人的实验。性克隆人的实验。第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 人类伦理道德人类伦理道德 现有的婚姻、家庭和两性关系现有的婚姻、家庭和两性关系 心理上和社会地位上心理上和社会地位上 胚胎分级、基因诊断和染色体检查胚胎分级、基因诊断和染色体检查 生殖性克隆生殖性克隆 治疗性克隆治疗性克隆 不赞成、不允许、不支持、不接受不赞成、不允许、不支持、不接受 2 2试管婴儿：两种不同观点，多数人持认可态度。试管

177、婴儿：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，是对否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对_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，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，无异于无异于“_”_”。肯定的理由：解决了不育问题，同时也是肯定的理由：解决了不育问题，同时也是_的方法之一，提供骨髓造血干细胞的方法之一，提供骨髓造血干细胞并不会对并不会对_造成损伤。造成损伤。第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 生命生命 谋杀谋杀 救治患者最好、最快捷救治患者最好、最快捷 试管婴儿试管婴儿 3 3基因身份证：基因身份证：否定的

178、理由：个人基因资讯的泄漏造成否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成_，势必，势必造成遗传学造成遗传学_、造成、造成_等等严重后果。严重后果。肯定的理由：通过肯定的理由：通过_可以及早采取预防措施，适时进行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。治疗，达到挽救患者生命的目的。第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 基因歧视基因歧视 失业大军失业大军 个人婚姻困难、人际关系疏远个人婚姻困难、人际关系疏远 基因检测基因检测 知识点三生物武器对人类的威胁知识点三生物武器对人类的威胁1 1种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过_的的致病菌。致病菌

179、。2 2散布方式：散布方式：_、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。叮咬等。3 3特点：特点：(1)(1)致命性、传染性强。致命性、传染性强。(2)(2)生物专一性。生物专一性。(3)(3)面积效面积效应大。应大。(4)(4)危害时间长。危害时间长。(5)_(5)_。4.4.禁止生物武器公约及中国政府的态度。在任何情况下禁止生物武器公约及中国政府的态度。在任何情况下_生物武器，并反对生物武器，并反对_及其及其_的扩散。的扩散。第第4545讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 基因重组基因重组吸入吸入 难以发现难以发现 不发展、不生产、不储存不发展、不生产、不储存 生

180、物武器生物武器 技术和设备技术和设备 第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向一转基因生物的安全性探究考向一转基因生物的安全性 考向互动探究1 1安全性问题安全性问题(1)(1)食物安全方向：可能合成出毒蛋白，出现新的过敏原，食物安全方向：可能合成出毒蛋白，出现新的过敏原，改变食物的营养成分。改变食物的营养成分。(2)(2)生物安全方面：有可能造成生物安全方面：有可能造成“基因污染基因污染”，危害生物，危害生物的多样性。的多样性。(3)(3)环境安全方面：有可能打破物种界限，改变生态系统环境安全方面：有可能打破物种界限，改变生态系统的能量流动和物质循环；造成二次污染或产生危害动、植物

181、和的能量流动和物质循环；造成二次污染或产生危害动、植物和人类的生物或产物。人类的生物或产物。2 2保护转基因食品的安全性措施保护转基因食品的安全性措施监控和预防监控和预防 (1)(1)立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。(2)(2)多环节监控、转基因农作物研究、从实验室走向大田试验多环节监控、转基因农作物研究、从实验室走向大田试验及产品商品化都有相应法规或进行严格监控，只有每一步阶段及产品商品化都有相应法规或进行严格监控，只有每一步阶段试验获得认可证书后，才可进行下一阶段。试验获得认可证书后，才可进行下一阶段。(3)(3)安全评价内容具体而严格。安全

182、评价内容具体而严格。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究3 3理性看待转基因技术理性看待转基因技术(1)(1)首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入了人类的生产和生活，工程为代表的一大批生物技术成果，进入了人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。(2)(2)要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害。害转基因生物的危害性，要趋利避害。(3)(

183、3)完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。全性。(4)(4)增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究【特别提醒特别提醒】转基因生物存在安全性的原因转基因生物存在安全性的原因(1)(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。限。(2)(2)目的基因往往是异种生物的基因。目的基因往往是异种生物的基因。(3)(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。外源基因插入宿主

184、基因组的部位往往是随机的。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究例例1 12020世纪世纪9090年代，乌干达薯业遭到了病毒的毁灭性打击。年代，乌干达薯业遭到了病毒的毁灭性打击。科学家研究其原因发现，这是一种新的病毒引发的疾病，而这科学家研究其原因发现，这是一种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的，这一事实有力地支持种新病毒是由两种已知病毒重组产生的，这一事实有力地支持了下列哪一观点了下列哪一观点 ( () ) A A转基因生物有可能成为新的入侵物种，威胁生态系统中转基因生物有可能成为新的入侵物种，威胁生态系统中的其他生物的生存的其他生物的生存 B B导入转基因生物的

185、外源基因有可能与感染转基因生物的导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些病菌或病原体杂交，从而组装出对人类或其他生物有害的某些病菌或病原体杂交，从而组装出对人类或其他生物有害的病原体病原体 第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究C C转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草超级杂草” ” D D抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性增强，抗虫棉有抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性增强，抗虫棉有可能被淘汰可能被淘汰 答案答案 B B 解析解析 由题干材料可知，

186、这种病毒是由两种已知病毒重组产由题干材料可知，这种病毒是由两种已知病毒重组产生的，说明两种病毒的基因可以重新组合，形成新的生物，而生的，说明两种病毒的基因可以重新组合，形成新的生物，而B B项正说明外源基因与某些细菌和病毒重组形成新的生物。因项正说明外源基因与某些细菌和病毒重组形成新的生物。因此这一现象是对此这一现象是对B B项的有力支持。项的有力支持。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究 题后反思题后反思 本题主要是通过本题主要是通过“基因工程和转基因安全性基因工程和转基因安全性”的的考查，提升考查，提升 “ “把握所学知识的要点和知识点之间内在联系把握所学知识的要点和知识点之间内在联

187、系”的能力。的能力。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题20112011广州模拟广州模拟 有人认为转基因生物有可能成为有人认为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存。他的依，威胁生态系统中其他生物的生存。他的依据是据是( () )A A转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，形成新的病原体形成新的病原体B B转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草中，使之成为中，使之成为“超级杂草超级杂草”C C科学家赋予转基

188、因生物某些特殊性状，增强了它们在该地科学家赋予转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力区生存条件下的竞争力D D转基因植物花粉传播的距离有限，但能在种植区以内繁殖转基因植物花粉传播的距离有限，但能在种植区以内繁殖第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案 C C 解析解析 由于转基因生物具有某些特殊性状，增强了它们在该由于转基因生物具有某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力，所以威胁生态系统中其他生物的生地区生存条件下的竞争力，所以威胁生态系统中其他生物的生存。存。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向二关注生物技术的伦理问题探究考向二关注

189、生物技术的伦理问题1 1中国政府态度中国政府态度中国政府对克隆技术的态度：禁止生殖性克隆人，不反对治疗中国政府对克隆技术的态度：禁止生殖性克隆人，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。殖性克隆人的实验。2 2正确看待克隆人正确看待克隆人伦理学家认为违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，克隆伦理学家认为违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，克隆人对现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念具有人对现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念具有冲击作用，克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都

190、不健冲击作用，克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人。全的人。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究生物学家认为克隆技术尚不成熟，实际上正常个体少。生物学家认为克隆技术尚不成熟，实际上正常个体少。坚持做克隆技术的科学家认为，克隆技术可以通过胚胎分级、坚持做克隆技术的科学家认为，克隆技术可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等手段解决。基因诊断和染色体检查等手段解决。3 3关于设计试管婴儿关于设计试管婴儿所谓设计试管婴儿，是在试管婴儿培育的技术上，在早期胚胎所谓设计试管婴儿，是在试管婴儿培育的技术上，在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行的遗传学诊断，如诊断血型、移入母体子宫之前

191、，对胚胎进行的遗传学诊断，如诊断血型、诊断性别、诊断诊断性别、诊断HLAHLA的类型等等，有选择性地把胚胎植入母体的类型等等，有选择性地把胚胎植入母体子宫，以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段。子宫，以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段。 第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究【特别提醒特别提醒】1 1试管婴儿和设计试管婴儿辨析试管婴儿和设计试管婴儿辨析(1)(1)操作程序不同：设计试管婴儿是将体外受精形成的胚胎在操作程序不同：设计试管婴儿是将体外受精形成的胚胎在植入母体子宫孕育前，根据人们的需要，对其进行基因检测。植入母体子宫孕育前，根据人们的需要，对其进行基因检测。当检测结果符合人们需

192、要时，再把胚胎植入母体子宫孕育。而当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体子宫孕育。而一般所说的试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。一般所说的试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。(2)(2)操作目的不同：试管婴儿主要是解决人类的不孕不育问题，操作目的不同：试管婴儿主要是解决人类的不孕不育问题，设计试管婴儿则是有选择性地筛选婴儿，如选择胎儿性别等。设计试管婴儿则是有选择性地筛选婴儿，如选择胎儿性别等。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究2 2基因检测引发的伦理问题基因检测引发的伦理问题完全没必要进行基因检测的理由：完全没必要进行基因检测的理由：目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够

193、的认识。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。人类的多基因病，既与基因有关，又与环境和生活习惯有关。人类的多基因病，既与基因有关，又与环境和生活习惯有关。有某种致病基因的人不见得就会患病。有某种致病基因的人不见得就会患病。基因检测本身给受基因检测本身给受检者带来巨大的心理压力。检者带来巨大的心理压力。个人基因资讯的泄露会造成遗传个人基因资讯的泄露会造成遗传性失业大军及个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。性失业大军及个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究例例2 2克隆羊克隆羊“多利多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨的问世，很快在全世

194、界引发了一场大讨论，其中关于论，其中关于“治疗性克隆治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。的问题也成为人们关注的焦点。图图451451所示为人类所示为人类“治疗性克隆治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。的大概过程，请据图作答。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究 (1)(1)过程过程A A表示表示_，是目前实现体细胞克隆的关，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是用患者的体细胞作为核供体，由键技术，该技术的主要操作是用患者的体细胞作为核供体，由_细胞提供细胞质，进行人工重组。细胞提供细胞质，进行人工重组。(2)(2)经过程经过程B B得到的结构中得到的结构中_(_(填标号填

195、标号) )是未分化的细胞，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持干细胞具有增殖能力并保持_状态。状态。(3)“(3)“治疗性克隆治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有有_。相同的胚胎干细胞，。相同的胚胎干细胞，“克隆克隆”的结果各种各样，的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是质原因是_。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究(4)(4)对于对

196、于“治疗性克隆治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？_。 答案答案(1)(1)细胞核移植卵细胞核移植卵( (或次级卵母或次级卵母) )(2)(2)未分化未分化(3)(3)全能性基因的选择性表达全能性基因的选择性表达(4)(4)符合。因为脐带血不是来符合。因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞( (或脐带血是身或脐带血是身外

197、之物，属于废物利用，符合伦理道德外之物，属于废物利用，符合伦理道德) )第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 图中表示的是器官的克隆。过程图中表示的是器官的克隆。过程A A是细胞核移植过程，是细胞核移植过程，所用细胞核来自患者正常的体细胞，所用受体细胞是受体提供所用细胞核来自患者正常的体细胞，所用受体细胞是受体提供的次级卵母细胞的次级卵母细胞( (或卵细胞或卵细胞) )。得到的重组细胞经过程。得到的重组细胞经过程B(B(早期胚早期胚胎培养胎培养) )得到囊胚，囊胚中的得到囊胚，囊胚中的( (内细胞团内细胞团) )未分化，可分离得未分化，可分离得到胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚

198、胎干细胞可增殖但不分到胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞可增殖但不分化，也可在体外诱导分化出多种组织器官供移植，这是胚胎干化，也可在体外诱导分化出多种组织器官供移植，这是胚胎干细胞中的基因选择性表达的结果。出生时保留脐带血细胞中的基因选择性表达的结果。出生时保留脐带血( (内有造内有造血干细胞血干细胞) )，可供以后治疗性克隆之用，并没有破坏胚胎，所，可供以后治疗性克隆之用，并没有破坏胚胎，所以不涉及社会伦理问题，符合伦理道德。以不涉及社会伦理问题，符合伦理道德。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究 易错解惑易错解惑 1. 1.克隆属无性生殖。克隆属无性生殖。2.2.克隆产生的后代

199、与亲代不克隆产生的后代与亲代不一定完全相同的原因：细胞质基因不同；发育过程中可能发生一定完全相同的原因：细胞质基因不同；发育过程中可能发生基因突变或染色体变异以及后天生长的环境条件的影响。基因突变或染色体变异以及后天生长的环境条件的影响。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向三生物武器对人类的威胁探究考向三生物武器对人类的威胁1 1生物武器对人类的威胁生物武器对人类的威胁生物武器可能像一阵烟雾或像一包粉末，也可能是一群生物武器可能像一阵烟雾或像一包粉末，也可能是一群老鼠或苍蝇。病原体通过空气、食物，甚至皮肤等渠道侵入人、老鼠或苍蝇。病原体通过空气、食物，甚至皮肤等渠道侵入人、畜体内

200、，迅速或缓慢致死，也可大规模毁伤农作物。生物武器畜体内，迅速或缓慢致死，也可大规模毁伤农作物。生物武器与其他武器的区别是拥有生命力，能够在宿主体内繁殖，并随与其他武器的区别是拥有生命力，能够在宿主体内繁殖，并随宿主移动散布到不同地方。宿主移动散布到不同地方。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究2 2生物武器的局限性生物武器的局限性(1)(1)生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。亡易受环境条件的影响。(2)(2)受地形、风向等多种条件影响。受地形、风向等多种条件影响。(3)(3)生物武器不易控制，使用不当

201、也可危害自身安全。生物武器不易控制，使用不当也可危害自身安全。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究例例3 3联合国曾严格要求有些国家销毁大规模杀伤性武器，其联合国曾严格要求有些国家销毁大规模杀伤性武器，其中包括神经毒气。神经毒气一旦释放出来，很容易进入人的神中包括神经毒气。神经毒气一旦释放出来，很容易进入人的神经细胞，造成神经功能障碍，甚至杀死神经细胞。神经毒气容经细胞，造成神经功能障碍，甚至杀死神经细胞。神经毒气容易进入神经细胞的原因是易进入神经细胞的原因是 ( () )A A神经细胞膜上有大量的神经毒气载体神经细胞膜上有大量的神经毒气载体 B B神经细胞膜上有神经毒气通道神经细胞膜上

202、有神经毒气通道C C神经细胞膜与神经毒气的结合能力很强神经细胞膜与神经毒气的结合能力很强 D D神经毒气能以自由扩散的方式透过细胞膜神经毒气能以自由扩散的方式透过细胞膜 答案答案 D D 解析解析 神经细胞的细胞膜上不存在神经毒气的载体，而神经神经细胞的细胞膜上不存在神经毒气的载体，而神经毒气是一类气体物质，又能进入神经细胞内，可推想到它能以毒气是一类气体物质，又能进入神经细胞内，可推想到它能以简单扩散的方式通过细胞膜。简单扩散的方式通过细胞膜。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究 题后反思题后反思 肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌，在罐肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌，在罐头食

203、品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力，是目前毒性最头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力，是目前毒性最强的毒素之一。肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌强的毒素之一。肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌毒素，是毒性最强的蛋白质之一。军队常常将这种毒素用于生毒素，是毒性最强的蛋白质之一。军队常常将这种毒素用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏，化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏，出现头晕、呼吸困难和肌肉乏力等症状。肉毒杆菌可以治疗早出现头晕、呼吸困难和肌肉乏力等症状。肉毒杆菌可以治疗早期皱纹，它的原理是，肉毒杆菌毒素作为一种神经毒素，注射期皱纹，它

204、的原理是，肉毒杆菌毒素作为一种神经毒素，注射于局部后能阻断乙酰神经胆碱的释放，从而阻断神经对肌肉的于局部后能阻断乙酰神经胆碱的释放，从而阻断神经对肌肉的传导。第一步毒素结合于神经元，进而进入神经细胞内，最后传导。第一步毒素结合于神经元，进而进入神经细胞内，最后毒素抑制乙酰胆碱作用于神经肌肉连接，使肌肉发生麻痹，皱毒素抑制乙酰胆碱作用于神经肌肉连接，使肌肉发生麻痹，皱纹会慢慢地舒展、消失，皮肤变平坦。纹会慢慢地舒展、消失，皮肤变平坦。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题20122012惠州模拟惠州模拟 ( (双选双选) )利用重组基因技术制造的利用重组基因技术制造的全新致病菌比

205、一般的生物武器的危害性大，其原因是全新致病菌比一般的生物武器的危害性大，其原因是( () )人类从来没有接触过这种致病菌人类从来没有接触过这种致病菌无针对性药物无针对性药物有针有针对性药物对性药物只有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的只有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的人却不易感染人却不易感染 A A B.B. C C D D 答案答案 AB AB 解析解析 对于重组基因技术制造的全新致病菌，由于人类从来对于重组基因技术制造的全新致病菌，由于人类从来没有接触过，缺乏对该菌的抵抗力，且缺乏针对性的药物，因没有接触过，缺乏对该菌的抵抗力，且缺乏针对性的药物，因而比一般的生物武器危害大。而

206、比一般的生物武器危害大。第第4545讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4646讲讲 生态工程生态工程第第4646讲生态工程讲生态工程考点自主梳理知识点一生态工程的概念和原理知识点一生态工程的概念和原理1 1生态工程建设目的：遵循自然界生态工程建设目的：遵循自然界_的规律，的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止充分发挥资源的生产潜力，防止_，达到，达到_和和_的同步发展。的同步发展。( (少消耗、多效益、少消耗、多效益、_)_)2 2生态经济：主要是通过实行生态经济：主要是通过实行“_”_”原则，原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或

207、者另一个系统的的_，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是最重要的手段之一是_。物质循环物质循环 环境污染环境污染 第第4646讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 经济效益经济效益 生态效益生态效益 可持续可持续 循环经济循环经济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 知识点二生态工程的实例及发展前景知识点二生态工程的实例及发展前景一、实例一、实例1 1农村综合及发展型生态工程农村综合及发展型生态工程(1)(1)问题：人多地少以及实现问题：人多地少以及实现_的多级利用。的多级利用。(2)(2)对策：建设农村综合发展型生态工程。对策：建设农村综

208、合发展型生态工程。2 2小流域综合治理生态工程小流域综合治理生态工程(1)(1)问题：问题：_。 (2)(2)对策：应用生态工程的整体性原理、协调与平衡原理以及对策：应用生态工程的整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生工程学原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防以控制土壤侵蚀。物措施，层层设防以控制土壤侵蚀。第第4646讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 物质、能量物质、能量 水土流失水土流失 3 3大区域生态系统恢复工程大区域生态系统恢复工程(1)(1)问题：问题：_。(2)(2)对策：对策：_生态工程、生态工程、_生态工生

209、态工程、程、_生态工程。生态工程。4 4湿地生态恢复工程湿地生态恢复工程(1)(1)问题：问题：_引发的系列效应。引发的系列效应。(2)(2)对策：实施对策：实施_工程；建立工程；建立_。5 5矿区废弃地的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程(1)(1)问题：矿藏开采后造成土体、土壤和植被，乃至整个地区问题：矿藏开采后造成土体、土壤和植被，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植被生长；影生态系统的破坏；矿区极端恶劣的土地条件阻碍植被生长；影响土地景观，产生重金属污染。响土地景观，产生重金属污染。第第4646讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 土地沙漠化土地沙漠化 退耕还林还草退耕

210、还林还草 防沙治沙防沙治沙 防护林防护林 湿地缩小湿地缩小 湿地恢复湿地恢复 缓冲带缓冲带 (2)(2)对策：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控对策：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程。制、植被恢复工程。6 6城市环境生态工程城市环境生态工程(1)(1)问题：污染。问题：污染。(2)(2)对策：对策：_；推广；推广“环境友好技术环境友好技术”和和低污染清洁工艺，减少污染的产出；治理污染，进行低污染清洁工艺，减少污染的产出；治理污染，进行_利用；建立健全法制。利用；建立健全法制。第第4646讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 合理规划和布局合理规划和布局 废弃物资

211、源化废弃物资源化 二、前景二、前景1 1“生物圈生物圈2 2号号”生态工程的实验及启示。生态工程的实验及启示。2 2我国生态工程建设的主要特点是：在进行生态工程建设时，我国生态工程建设的主要特点是：在进行生态工程建设时，不但要重视对不但要重视对_，更要注重与，更要注重与_的的结合。结合。第第4646讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 生态环境的保护生态环境的保护 经济、社会效益经济、社会效益 第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向一探究考向一生态工程的基本原理及理论基础、意义生态工程的基本原理及理论基础、意义考向互动探究第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究第第4646讲讲 考向互

212、动探究考向互动探究【特别提醒特别提醒】1.1.生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵循的原理可以不同。循的原理可以不同。2 2生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态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同步发展。效益同步发展。3 3生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。4 4概念的理解：概念的理解：(1)(1)涉及的学科知识包括生态学和系统学。涉及的

213、学科知识包括生态学和系统学。(2)(2)运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装。运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装。(3)(3)最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究例例1 1下列有关生态工程的描述错误的是下列有关生态工程的描述错误的是( () )A A生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B B中国农民实施的中国农民实施的“无废弃物农业无废弃物农业”所包含的生态学原理是所包含的生态学原理是物质的循环再生物质的循环再生C C在

214、林业工程建设时要考虑系统的整体性原理，防止在林业工程建设时要考虑系统的整体性原理，防止“前面前面造林，后面砍林造林，后面砍林”D D我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理功能的原理第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案 D D 解析解析 与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系；可持续的工程体系；“无废弃物农业无废弃物农业”是物质循环再生的原理是物质循环再生的原理在农业上应用的实例；整体性原理要求，在进行林业工程建设在农业上应用的实例；整

215、体性原理要求，在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，避免出现生活问题，避免出现“前面造林，后面砍林前面造林，后面砍林”的现象；我国南的现象；我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把很多单个生态系统通过优方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把很多单个生态系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力，充分体现了系统学和工程学的原理。大提高了系统的生产力，充分体现了系统学和工程学的原理。第第4646讲讲 考向互动探究考

216、向互动探究 题后反思题后反思 要善于总结出建设生态工程的定义，理解进行生要善于总结出建设生态工程的定义，理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济生态经济”和和“循环经济循环经济”这一思路。生态系统的基本原理包括生态学、系这一思路。生态系统的基本原理包括生态学、系统学和工程学的原理，用案例分析引出对原理的学习，再用原统学和工程学的原理，用案例分析引出对原理的学习，再用原理分析探讨对案例问题的解决，同时，要注意对社会参与意识理分析探讨对案例问题的解决，同时，要注意对社会参与意识和分析问题能力的培养。和分析问题能力的培养。第第4646讲讲

217、考向互动探究考向互动探究变式题变式题“四位一体四位一体”( (人居人居种植种植养殖养殖沼气沼气) )生态农业是生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。如图猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。如图461461是是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究(1)(1)人们种植的各种蔬菜在该生态系统中所属的成分是人们种植的各种蔬菜在该生态系统中所属的成分是_。(2)“(2)“四位一体四

218、位一体”生态农业主要应用了生态农业主要应用了_等基本原理，与自等基本原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性然生态系统相比，它的抵抗力稳定性_(_(填高、低填高、低) )。(3)(3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专家经过考察后，建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了家经过考察后，建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了专家的建议，并对原有的生产项目做了一些调整。他们需要调专家的建议，并对原有的生产项目做了一些调整。他们需要调整的项目主要是整的项目主要是_。(4)(4)从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气从图

219、中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是_。(5)(5)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。 第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)(1)生产者生产者(2)(2)物质循环再生物质循环再生( (或物种多样性等或物种多样性等) )低低(3)(3)种植农作物的种类和数量种植农作物的种类和数量( (或原养殖家畜的数量等或原养殖家畜的数量等) )(4)(4)减少了燃烧煤炭所产生的污染减少了燃烧煤炭所产生的污染 (5)(5)充分利

220、用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 “ “四位一体四位一体”生态农业就是一个人工生态系统，解题生态农业就是一个人工生态系统，解题时要考虑成分和功能两个方面。时要考虑成分和功能两个方面。(1)(1)生态系统的主要成分有生生态系统的主要成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。在该生态系统产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。在该生态系统中各种蔬菜是生产者，猪和人是消费者。中各种蔬菜是生产者，猪和人是消费者。(2)(2)生态系统的功能生态系统的功能主要是物质循环、能量流动及信息传递。

221、此生态系统主要运用主要是物质循环、能量流动及信息传递。此生态系统主要运用到的原理是物质循环往复利用。此生态系统是人工生态系统，到的原理是物质循环往复利用。此生态系统是人工生态系统，结构相当简单，故抵抗力稳定性比自然生态系统要低。结构相当简单，故抵抗力稳定性比自然生态系统要低。(3)(3)如如果增加奶牛养殖项目，因奶牛的食物不同于原来的家畜，所以果增加奶牛养殖项目，因奶牛的食物不同于原来的家畜，所以需调整种植的农作物种类和数量。需调整种植的农作物种类和数量。(4)(4)太阳能、沼气等能源没太阳能、沼气等能源没有燃烧造成的污染，此优点是煤炭不可比拟的。有燃烧造成的污染，此优点是煤炭不可比拟的。(5

222、)(5)该生态工该生态工程最大的优点是废弃物中的能量被充分利用了，可最大限度地程最大的优点是废弃物中的能量被充分利用了，可最大限度地为人类造福。为人类造福。 第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究探究考向二生态工程的实例分析探究考向二生态工程的实例分析第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究 类类型型问题问题分析分析 农农村村综综合合发发展展型生型生态态工程工程核心：沼气工程核心：沼气工程优优点：点：农农林牧副林牧副渔渔全面全面发发展；开展；开发发可更新可更新资资源，减少源，减少环环境境污污染染 小流域小流域综综合治合治理生理生态态工程工程“综综合合”表表现现在同在同时时考考虑虑到生到生

223、态态效益和效益和经济经济效益效益不同气候不同气候带带、不同自然条件和不同、不同自然条件和不同经济发经济发展水平的地区，展水平的地区，生生态态工程模式工程模式应应各具特色各具特色大区域生大区域生态态系系统统恢复工程恢复工程“三北三北”防防护护林工程建林工程建设设中中应应注意的注意的问题问题考考虑树虑树种生种生态态适适应应性性问题问题考考虑树虑树种多种多样样性，保性，保证证防防护护林体系林体系稳稳定性定性不同地区根不同地区根据当地情况采取不同策略据当地情况采取不同策略第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究类类型型问题问题分析分析 湿地生湿地生态态恢复恢复工程工程主要措施：退耕主要措施：退耕还还

224、湖湖主要困主要困难难：解决迁出湖区居民的生活和就：解决迁出湖区居民的生活和就业问题业问题 矿矿区区废废弃地的弃地的生生态态恢复工程恢复工程种植耐旱的灌木、草和种植耐旱的灌木、草和树树 合理确定合理确定载载牧量牧量 改良表土改良表土 城市城市环环境生境生态态工程工程大气大气污污染解决措施：禁止使用有染解决措施：禁止使用有铅铅汽油汽油 水水污污染：减少或禁止染：减少或禁止污污水排放，水排放，进进行行污污水水净净化化【特别提醒特别提醒】1 1在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。自我恢复力，节省投资。2 2进行生态工

225、程建设时，应该积极利用自然生态系统强大的进行生态工程建设时，应该积极利用自然生态系统强大的自我恢复力，节省投资。自我恢复力，节省投资。3 3生态工程的恢复作用是有限的，不能误认为只要有生态工生态工程的恢复作用是有限的，不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家程就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理先污染、破坏，后治理”的老路。的老路。第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究例例2 2图图462462为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：(1)(1)该恢复工程中，该恢复工程中，、是指是指_措施。措施。(2)(2)恢复植被的措施是植树和种草，恢复植被的措施是

226、植树和种草，为什么不是种植农作物？为什么不是种植农作物？_。(3)(3)该生态工程所遵循的该生态工程所遵循的主要原理是主要原理是_。(4)(4)根据图根据图463463说明我国现说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理有的生产模式严重违反了什么生态工程原理( () )第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究A A整体效应原理整体效应原理B B生态位原理和多样性原理生态位原理和多样性原理C C系统的结构决定功能原理系统的结构决定功能原理D D物质循环再生原理物质循环再生原理第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究 答案答案(1)(1)平整压实土地人工制造表土平整压实土地人工制造表土(

227、2)(2)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长(3)(3)整体效应原理、生态位原理和多样性原理整体效应原理、生态位原理和多样性原理(4)B(4)B第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究 解析解析 (1) (1)由于矿区废弃地水分状况很差，特别是土壤极其贫由于矿区废弃地水分状况很差，特别是土壤极其贫瘠，导致植被难以恢复，因此应首先通过机械方法平整压实土瘠，导致植被难以恢复，因此应首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后在人工制造表土上植树种草，进一步地，人工制造表土；然后在人工制造表土上植树种草，进一步建立畜牧养殖业。建立畜牧养殖业。(2)(2)矿

228、区水分状况差，土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，矿区水分状况差，土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，适宜种植适应性强、耐旱的灌木、草、树。适宜种植适应性强、耐旱的灌木、草、树。(3)(3)图中体现了生态与经济效益的结合，即遵循整体效应原理，图中体现了生态与经济效益的结合，即遵循整体效应原理，植被恢复时，考虑与之相适应的树或草等，即遵循生态位原理植被恢复时，考虑与之相适应的树或草等，即遵循生态位原理和多样性原理。和多样性原理。(4)(4)现有的生产模式没有过多考虑环境的承载力，对环境的破现有的生产模式没有过多考虑环境的承载力，对环境的破坏会导致系统的失衡。坏会导致系统的失衡。第第4646讲讲 考向

229、互动探究考向互动探究 题后反思题后反思 要懂得矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，要懂得矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。除矿区外，还有因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。除矿区外，还有金矿、铁矿等，土地条件都很差，这些生态恢复工程最重要的金矿、铁矿等，土地条件都很差，这些生态恢复工程最重要的是改良土壤，恢复植被，但要因地制宜。是改良土壤，恢复植被，但要因地制宜。第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究变式题变式题( (双选双选) )下列不属于生态工程建设目的的是下列不属于生态工程建设目的的是( () )A A对造成环境污染和破坏的传统生产方

230、式进行改善对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善B B不考虑是否污染环境不考虑是否污染环境C C单纯追求粮食产量单纯追求粮食产量D D促进人类社会和自然环境的和谐发展促进人类社会和自然环境的和谐发展 答案答案 BC BC 解析解析 生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，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同步发展。而单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系态效益同步发展。而单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。统的和谐发展。第第4646讲讲 考向互动探究考向互动探究