人教版高中生物选修3 模块复习课.docx

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人教版高中生物选修3模块复习课

模块复习课（教师用书独具）

核心知识回顾

1．DNA重组技术的基本工具有_________、_________和________。

2．限制性核酸内切酶主要从________中提取，具有___________性，使特定部位的两个核苷酸之间的________断裂。

3．载体的种类有________、________、________等。

4．基因工程的基本操作程序：

________的获取→________的构建→将________导入受体细胞→________的检测与鉴定。

5．获取目的基因的方法有：

从________中获取，利用____________和________获取。

6．基因表达载体包括________、________、________和________等。

7．目的基因导入植物细胞的方法有____________法、____________法和____________法。

8．目的基因导入动物细胞的方法是________技术，常用的受体细胞是________。

9．蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过________________，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。

10．植物组织培养技术的理论基础是植物细胞具有________性，过程：

离体的植物组织、器官或细胞

愈伤组织

胚状体或丛芽→试管苗。

11．植物体细胞杂交技术中用________酶和________酶去除细胞壁获得原生质体；诱导细胞融合的方法有__________________等物理方法和用________诱导等化学方法。

12．动物细胞工程常用的技术手段：

____________、动物细胞核移植、动物细胞融合等。

13．动物细胞培养过程：

取动物组织块→____________（用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理）→____________→____________→传代培养。

14．动物体细胞核移植技术是将动物的一个细胞的____________，移入一个已经去掉细胞核的________中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为________。

15．动物细胞融合技术常用的诱导因素有聚乙二醇（化学方法）、________（生物方法）和电激（物理方法）等。

16．杂交瘤细胞既能________，又能产生某种________。

17．胚胎工程是指对动物____________所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

18．卵裂期的特点是细胞分裂方式为________，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。

19．早期发育的胚胎分为________、________和原肠胚三个阶段。

20．哺乳动物的体外受精主要包括________的采集和培养、________的采集和获能以及________等主要步骤。

21．培养哺乳动物早期胚胎的培养液成分：

________、有机盐类、维生素、________、________、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。

22．胚胎移植不属于生殖方式，仅属于一种技术，可用于________生殖产生的胚胎的移植。

23．胚胎移植的意义是______________________________。

24．对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团_____。

25．哺乳动物的________细胞简称ES或EK细胞，是从_______中分离出来的一类细胞。

在形态上，表现为体积________，细胞核________，核仁________________________；

在功能上，具有发育的________。

26．生态工程所遵循的基本原理有________原理、________原理、________原理、________原理、系统学和工程学原理。

[答案]　1.限制性核酸内切酶　DNA连接酶　载体

2．原核生物　专一　磷酸二酯键

3．质粒　λ噬菌体的衍生物　动植物病毒

4．目的基因　基因表达载体　目的基因　目的基因

5．基因文库　PCR技术　人工合成法

6．目的基因　启动子　终止子　标记基因

7．农杆菌转化　基因枪　花粉管通道

8．显微注射　受精卵

9．基因修饰或基因合成

10．全能

11．纤维素　果胶　离心、振动、电激　聚乙二醇

12．动物细胞培养

13．分散组织细胞　配制细胞悬液　原代培养

14．细胞核　卵母细胞　动物个体

15．灭活的病毒

16．无限增殖　特异性抗体（单克隆抗体）

17．早期胚胎或配子

18．有丝分裂

19．桑椹胚　囊胚

20．卵母细胞　精子　受精

21．无机盐类　激素　氨基酸

22．有性和无性

23．可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

24．均等分割

25．胚胎干　早期胚胎或原始性腺　小　大　明显　全能性

26．物质循环再生　物种多样性　协调与平衡　整体性

易错易混辨析

1．利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中。

（　　）

2．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。

（　　）

3．E·coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。

（　　）

4．基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（　　）

5．目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；导入动物细胞常用显微注射技术；导入微生物细胞常用感受态细胞法。

（　　）

6．DNA聚合酶也可用作DNA重组技术的工具。

（　　）

7．载体的种类有质粒，λ噬菌体的衍生物，动植物病毒等。

其中动植物病毒必须是DNA病毒。

（　　）

8．基因工程的四个步骤中都涉及碱基互补配对原则。

（　　）

9．PCR技术中，模板DNA分子中碱基G和C的比例越高，DNA变性解链的温度就越高。

（　　）

10．水稻植株受到损伤时，伤口处细胞会分泌酚类化合物，吸引农杆菌，引起植株感染。

（　　）

11．愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。

（　　）

12．利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。

（　　）

13．B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型（若仅考虑两两融合的情况）。

（　　）

14．植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽。

（　　）

15．任何细胞都有全能性，任何细胞都能表现出全能性。

（　　）

16．植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。

（　　）

17．突变体培育通常对植物的愈伤组织进行诱变处理，而工厂化生产的细胞产物也是来自愈伤组织细胞。

（　　）

18．克隆植物和克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性。

（　　）

19．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的。

（　　）

20．单克隆抗体制备成功的基础是一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性的抗体。

（　　）

21．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精。

（　　）

22．成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。

（　　）

23．转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中。

（　　）

24．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上。

（　　）

25．胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点。

（　　）

26．在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。

（　　）

27．在胚胎移植中，对供体母畜要做超数排卵处理，对供、受体要做同期发情处理。

（　　）

28．胚胎移植的基本程序：

对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后检查。

（　　）

29．无废弃物农业遵循的是物种多样性原理。

（　　）

30．在建设高新农业时，沼气池的建立遵循的是物质循环再生原理。

（　　）

[提示]　1.×　分析：

利用乳腺生物反应器生产重要医药产品的原理是在构建基因表达载体时，将乳腺蛋白基因的启动子与药物蛋白基因拼接在一起导入受体细胞（一般为受精卵），这样的细胞发育成的个体的乳腺细胞会特异性地表达药物蛋白基因。

2．×　分析：

应用DNA探针技术只能检测转基因生物基因组中是否含有目的基因以及目的基因是否转录成功，不能检测是否翻译。

3．×　分析：

E·coliDNA连接酶只能连接双链DNA互补的黏性末端。

4．√　5.√

6．×　分析：

DNA重组技术的三大工具是限制酶、DNA连接酶和运载体。

7．√

8．×　分析：

基因工程的第三步，将目的基因导入受体细胞没有涉及碱基互补配对原则。

9．√

10．×　分析：

水稻属于单子叶植株，受损伤时不分泌酚类化合物。

11．×　分析：

愈伤组织是外植体脱分化后形成的。

12．×　分析：

植物体细胞融合必须先去除细胞壁。

13．√　14.√

15．×　分析：

只有具有某物种全部遗传信息的细胞才有全能性。

高度分化的动物细胞的全能性受到了限制。

16．√　17.√

18．×　分析：

克隆动物的形成需要借助核移植技术，其遗传物质应该来自两个亲本。

19．√　20.√

21．×　分析：

从卵巢中采集的卵母细胞需在体外培养至MⅡ中期才具备与获能精子体外受精的能力。

22．√　23.√　24.√　25.√

26．×　分析：

对囊胚进行分割时，需要将内细胞团均等分割。

27．√　28.√

29．×　“无废弃物农业”遵循的主要是物质循环再生原理。

30．√

高考真题感悟

1．（2017·北京高考）为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。

下列操作与实验目的不符的是（　　）

A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒

B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞

C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞

D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上

C　[A对：

C基因两端有EcoRⅠ酶切位点，可用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和（DNA）连接酶构建重组质粒。

B对：

一般用农杆菌等作为媒介去侵染植物的愈伤组织等，将含有目的基因的质粒导入细胞。

C错：

据图可知，质粒中含有潮霉素抗性基因，不含卡那霉素抗性基因，故无法用卡那霉素来筛选被转化的菊花细胞。

D对：

检测C基因是否整合到菊花染色体上，常采用DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作为标记，以此作为探针，使探针与C基因杂交，若显示出杂交带，则表明目的基因已插入染色体DNA中。

]

2．（2017·江苏高考）牛雄性胚胎中存在特异性HY抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加HY单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．HY单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌

B．应选用原肠胚做雌雄鉴别

C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植

D．用HY抗原免疫母牛可获得相应抗体

D　[A错：

抗体是由浆细胞产生的。

B错：

原肠胚分化程度较高，取原肠胚细胞做雌雄鉴别易损伤胚胎，影响胚胎发育，应选用囊胚期的滋养层细胞。

C错：

因题干中明确了利用的是乳腺生物反应器，故应选用雌性胚胎进行胚胎移植，以获得雌性个体，这样才能利用乳腺生物反应器进行生物制药。

D对：

用HY抗原免疫母牛，会使母牛产生免疫反应，刺激B细胞分化形成浆细胞，进而产生相应抗体。

]

3．（2017·江苏高考）下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是（　　）

A．精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能

B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用

C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异

D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育

C　[分割的胚胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于发育条件的不同，个体间也会存在形态学差异，C项错误。

]

4．（2014·重庆高考）生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。

下列叙述，错误的是（　　）

A．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质

B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿

D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

D　[A项，培育转基因植物时，要根据目的基因的产物是否对人类有害来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育。

B项，克隆人会给社会带来伦理上的问题，所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验；治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义，所以并不反对治疗性克隆。

C项，科学地设计试管婴儿对于治疗不育不孕及一些难治之症具有积极的意义，但有人却滥用此技术选择性设计婴儿，所以设计试管婴儿遭到反对。

D项，干扰素并不能用于制造生物武器，多用于治疗一些病毒性疾病。

]

5．（2018·全国卷Ⅰ）回答下列问题：

（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。

该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了______________________（答出两点即可）。

（2）体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的________方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。

在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是________。

（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。

为防止蛋白质被降解，在实验中应选用____________的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加________的抑制剂。

[解析]　

（1）两位科学家将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中并进行了表达，因此，该研究可以证明：

质粒可以作为载体，真核细胞的基因在原核细胞中也可以表达（不同生物共用一套密码子）、体外重组的质粒可以进入受体细胞等。

（2）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称为转化，将质粒导入大肠杆菌时，常用的转化方法是：

首先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其成为感受态。

噬菌体DNA没有侵染能力，体外重组的噬菌体DNA通常需与外壳蛋白组装成完整噬菌体才能完成侵染过程。

噬菌体专门寄生在细菌中，但不能寄生在心肌细胞和叶肉细胞中。

（3）若要使蛋白质不被降解，则大肠杆菌体内不能存在蛋白酶，因此，实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞。

同理，在蛋白质纯化过程中，也不能使蛋白质降解，因此，应添加蛋白酶抑制剂。

[答案]　

（1）体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达

（2）转化　外壳蛋白（或答噬菌体蛋白）　细菌

（3）蛋白酶缺陷型　蛋白酶

6．（2018·全国卷Ⅱ）某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。

某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1GFP融合基因（简称为甲），并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是________。

使用这两种酶进行酶切是为了保证________，也是为了保证________________。

（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。

（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：

将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的______________中、体外培养、胚胎移植等。

（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________（填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”）作为PCR模板。

[解析]　

（1）据图示信息分析：

将L1GFP融合基因（甲）插入质粒时使用酶E1和E4进行酶切，既能保证L1GFP融合基因的完整，又能保证L1GFP融合基因与载体的正确连接。

（2）目的基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程。

（3）将体外培养的含有目的基因的动物体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中，经过体外胚胎培养、胚胎移植等技术可获得转基因动物。

（4）检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，采用PCR技术鉴定时，应以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。

[答案]　

（1）E1和E4　甲的完整　甲与载体正确连接　

（2）转录　翻译　细胞核　去核卵母细胞　（4）核DNA

7．（2017·海南高考）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。

回答下列问题：

（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是__________________。

（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到____________。

若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是________________（填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。

（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是____________。

A中的愈伤组织是叶肉细胞经________形成的。

（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是_____________________________________。

[解析]　

（1）植物细胞（如绿色叶片细胞和白色花瓣细胞）一般都具有全能性，故用它们作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗。

（2）蔗糖是二糖，水解产生的单糖是葡萄糖和果糖。

离体细胞可经培养形成完整植株，是因为该细胞的细胞核中含有控制其生长发育的全部遗传信息。

离体的细胞全能性的体现与是否含叶绿体或是否转入抗性基因无关。

（3）离体植物细胞的发育方向与生长素和细胞分裂素的用量不同有关。

若生长素用量大于细胞分裂素用量，则促进生根；若生长素用量小于细胞分裂素用量，则诱导长出丛芽；若生长素用量等于细胞分裂素用量，则促进愈伤组织的形成。

离体的叶肉细胞可经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成试管苗。

（4）欲快速获得保持优良性状的杂合体的名贵花卉，可用组织培养方法繁殖，但应采用体细胞作为外植体，而不采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，因为花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的的基因型不同于原植株的。

[答案]　

（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株　

（2）葡萄糖、果糖　具有完整的细胞核　（3）细胞分裂素、生长素　脱分化　（4）不能　对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。

用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株的

8．（2017·全国卷Ⅲ）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。

图1

图2

回答下列问题：

（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_______________________。

（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为________，加入了________作为合成DNA的原料。

（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：

将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。

①由图2可知：

当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是________________。

细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是________________。

②仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少________（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。

[解析]　

（1）若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则基因表达载体中编码乙的DNA序列起始端无ATG，无论以DNA的哪条链为模板，转录出的mRNA都无起始密码子AUG，使所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙。

（2）在PCR技术中，除了引物和耐高温的DNA聚合酶外，还需要序列甲（DNA片段）作为模板，dNTP（脱氧核糖核苷三磷酸）作为原料。

（3）①当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，可能是由于发生了接触抑制，可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，制成细胞悬液分瓶继续传代培养。

动物细胞培养中，CO2的作用是维持培养液的pH。

②对照分析图1和图2可知，能刺激T淋巴细胞增殖的甲和乙中都含有C片段，而对T淋巴细胞增殖促进作用很弱的丙中没有C片段，据此可知，若缺少C片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。

[答案]　

（1）编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子　

（2）模板　dNTP　（3）①进行细胞传代培养　维持培养液的pH　②C

9．（2014·重庆高考节选）为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。

通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的________________原理。

[解析]　生态工程的整体性原理是指进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。

[答案]　整体性