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【专题十】现代生物科技专题
【考情分析】
本专题内容包括选修三《现代生物科技专题》全部内容，具体有：基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工程及生物安全等。本考点主要和当前生物前沿科技热点相结合，“高起点、低落点”是本专题考点命题的最大特点，分析近3年新课标地区生物试题看，高考命题在本专题有以下特点：
1．主要考点：基因工程的原理及应用；植物组织培养的生物学理论、主要操作过程及应用；动物细胞克隆的生物学理论基础和操作过程；单克隆抗体制备；胚胎工程的应用等。
2．命题形式：由于不同地区的考纳要求不同，所以山东、宁夏、广东和海南都是以选做简答题的形式出现，江苏、安徽则是选择题和简答题都有出现。
由此对2010年高考的命题趋势预测如下： 1．基因产品、基因诊断、基因治疗。 2．植物组织培养的操作及应用。 3．单克隆抗体制备。 4．胚胎移植的应用。
【知识交汇】
考点一：基因工程
1．实质：在分子水平上利用特殊工具将特定基因转入受体细胞，使其产生所需性状。 2．操作程序
（1）目的基因的获取途径有：从基因文库中获取、PCR技术扩增、化学法人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的关键步骤，需要用同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接，完整的基因表达载体包括标记基因、启动子、终止子和目的基因。
（3）将目的基因导入受体细胞：见表（一） （4）目的基因的检测和鉴定：见表（二）
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受体细胞 植物细胞 动物细胞 常用方法 农杆菌转化法 显微注射法 2＋检测对象 是否插入目的基因 是否转录出了mRNA 是否翻译成蛋白质 性状 检测方法 利用DNA分子杂交技术 利用分子杂交技术 抗原－抗体杂交 如进行抗虫、抗病鉴定 大肠杆菌细胞 Ca处理法 表（一） 表（二） 考点二：克隆技术
1．植物组织培养与动物细胞培养的比较
原理 培养基的物理性质 培养基的成分 氨基酸、琼脂 结果 应用 工种子；生产细胞产物 条件 有毒物质等 均需无菌操作、需适宜的温度、pH、氧气等条件 新的植株或组织 微型繁殖；作物脱毒；生产人生素、动物血清等 新的细胞系或细胞株 蛋白质生物制品的生产；检测植物组织培养 细胞全能性 固体 动物细胞培养 细胞增殖 液体（合成培养基） 水、无机盐、维生素、蔗糖、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维2．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
实质 双亲的特性 理论基础 植物细胞的全能性 物理法：离心、振动、电激 诱导手段 化学法：聚乙二醇 生物法：灭活病毒 3．单克隆抗体制备
原理：B淋巴细胞能够产生单一抗体，骨髓瘤细胞能够无限增殖，所以人工诱导两种细胞融合后筛选出的杂交瘤细胞具备两者的特性，从而产生了特异性强、灵敏度高的单克隆抗体。
化学法：聚乙二醇 细胞增殖 物理法：离心、振动、电激 植物体细胞杂交 动物细胞融合 改变遗传物质、产生新的性状、获得细胞产品，使后代具有学习必备 欢迎下载
考点三：胚胎工程
1．动物胚胎发育的基本过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
2．胚胎干细胞的移植：胚胎干细胞是从早期胚胎（囊胚期的内细胞团）或原始性腺中分离出来的，其功能特点是具有发育的全能性，可诱导分化出各种组织器官。
3．胚胎移植的培育流程
对供、受体雌性个体进行选择并用激素进行同期发情处理
↓
用激素对供体雌性做超数排卵处理
↓
超数排卵的雌性发情后，选择同种优秀雌性进行配种或人工授精
↓
胚胎收集（冲卵）
↓
胚胎质量检查，此时胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段
↓ 胚胎移植
↓
对受体进行是否妊娠的检查
↓
产下胚胎移植的幼体
提示：①胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下进行的空间转移。
②胚胎移植成功的基础有：超数排卵以产生较多的后代；同期发情处理以保证供受体具有相同的生理环境；选择特定的胚胎发育时期进行移植；受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体胚胎的遗传特性。
【典例导析】
【例1】（2009年浙江卷）用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是（ ）
A．都需用CO2培养箱 B．都须用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性
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【答案】C
【分析】该题主要考查动物细胞和植物细胞培养的条件和特点。植物组织培养中不需要CO2培养箱，一般用固体培养基，所以A、B错误；动物细胞培养获得的是细胞株或细胞系，没有获得新的个体，所以没有体现细胞全能性，D错误。
【例2】（2009年江苏卷）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取 【答案】D
【分析】本题考查胚胎干细胞的知识。A选项卵裂期细胞不断分裂但胚胎体积不变，故细胞数目增多但有机物逐渐消耗而减少；B选项中内细胞团是囊胚时期的，不是原肠胚时期的；C选项胚胎干细胞具有细胞核大、核仁比较大而明显的特点。D选项，胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞，故选D。 【例3】（2009年江苏卷）
（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的 ，然后改变植酸酶的 ，从而得到新的植酸酶。
（2）培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是 。请简述获得转基因植株的完整过程。
（3）为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过 转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过 方法，从而一次得到多个转基因猪个体。
（4）若这些转基因因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？
【答案】（1）空间结构 氨基酸序列 （2）农杆菌介导的转化法 外源植酸酶基因→农杆菌→大豆细胞→大豆植株再生→鉴定 （3）显微注射法 胚胎分割移植 （4）减少环境中磷的污染，但该基因可能扩散到环境中。
【分析】（1）蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质的功能出发推测出蛋白质的结构，从而推测出相应的氨基酸序列，再对基因进行改造从而得到新的蛋白质。不能直接改造蛋白质，因为它不能遗传。（2）基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。转基因植株培育的完
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整过程必须包含四个步骤，即基因工程的四个步骤。（3）导入动物细胞的方法叫显微注射法，想得到多个具有相同遗传物质个体的方法是胚胎分割移植。（4）转基因生物进入生态环境，对生态环境的影响应从正反两方面评价，只要答案合理即可。
【备战策略】
从近年高考来看，选修部分的题型主要以信息为材料，考查生物技术的基本原理、技术及应用，在考查学生对基础知识的掌握情况的同时，渗透对学生“获取信息的能力”的考查。所以复习选修内容时，要牢固掌握相关的基础知识，在此基础上注重培养获取信息的能力、综合运用知识的能力，以应对新课标高考对综合素质能力考查的要求。
【专题演练】
1．（2010年广东湛江模拟）下列有关基因工程的叙述，正确的是（多选） （ ）
A．基因工程是唯一能冲破远缘杂交不亲和障碍，培养生物新类型的方法 B．基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品种 C．转基因动物是指基因组中增加外源基因的动物
D．DNA连接酶可将单个核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷酸二酯键 2．下图中a、b、c、d代表的结构不正确的是 （ ）
A．a—质粒 B．b—限制酶 C．c—DNA聚合酶 D．d—外源基因
3．（2010年广东海门模拟）下列关于细胞工程的叙述，错误的是（多选） （ ）
A．某种植物甲、乙两品种的体细胞杂交后的杂种细胞与甲、乙两品种杂交后代的细胞染色体数目相同
B．克隆动物需要经过核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术，该技术可加速家畜遗传改良进程
C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合得到的细胞都能制备单克隆抗体 D．动物细胞培养一般需要经过脱分化过程，动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础
新课标高考生物二轮复习专题十《现代生物科技专题》
