专题九现代生物科技专题课件

1(2011浙江理浙江理综，6)将将ada(腺苷酸脱氨腺苷酸脱氨酶酶基因基因)通通过质粒粒pET28b导入大入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶酶。下列叙述。下列叙述错误的是的是()。A每个大每个大肠杆菌杆菌细胞至少含一个重胞至少含一个重组质粒粒B每个重每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切粒至少含一个限制性核酸内切酶酶识别位点位点C每个限制性核酸内切每个限制性核酸内切酶酶识别位点至少插入一个位点至少插入一个adaD每个插入的每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨至少表达一个腺苷酸脱氨酶酶分子分子一、理解能力一、理解能力 解析解析将将adaada通通过质过质粒粒pET28bpET28b导导入大入大肠肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶酶，每每 个大个大肠肠杆菌杆菌细细胞中至少含有一个重胞中至少含有一个重组质组质粒，且粒，且每每个个质质粒粒(重重组质组质粒粒)至少含至少含有有 一个限制一个限制酶识别酶识别位点，但位点，但每每个限制个限制酶识别酶识别位点只能插入一个位点只能插入一个adaada，插入的，插入的ada ada 成功表达，成功表达，说说明明每每个插入的个插入的adaada至少表达一个腺苷酸脱氨至少表达一个腺苷酸脱氨酶酶分子。故分子。故C C错误错误。答案答案C2(2011广东理综广东理综，3)华南虎是国家一南虎是国家一级保保护动物，可采用物，可采用试管管动物技物技术进行行 人工繁殖，人工繁殖，该技技术包括的包括的环节有有 ()。转基因基因核移植核移植体外受精体外受精体体细胞克隆胞克隆胚胎移植胚胎移植 A B C D 解析解析试试管管动动物技物技术术是指通是指通过过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受 精，并通精，并通过过培培养发养发育育为为早期胚胎后，再早期胚胎后，再经经移植移植产产生后代的技生后代的技术术，该该技技术术包括的包括的 环节环节有体外受精、早期胚胎培有体外受精、早期胚胎培养养和胚胎移植，不包括和胚胎移植，不包括转转基因、核移植和体基因、核移植和体细细胞胞 克隆，故克隆，故D正确。正确。答案答案D3(2011四川理综四川理综，5)北极比目北极比目鱼中有抗中有抗冻基因，其基因，其编码的抗的抗冻蛋白具有蛋白具有11个个 氨基酸的重复序列，氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗序列重复次数越多，抗冻能力越能力越强强。下。下图是是获取取转基基 因抗因抗冻番茄植株的番茄植株的过程示意程示意图，有关叙述正确的是，有关叙述正确的是 ()。A过程程获取的目的基因，可用于基因工程和比目取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因基因组测序序 B将多个抗将多个抗冻基因基因编码区依次相区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗成能表达的新基因，不能得到抗冻性增性增 强强的抗的抗冻蛋白蛋白二、获取信息的能力二、获取信息的能力C过程程构成的重构成的重组质粒缺乏粒缺乏标记基因，需要基因，需要转入入农杆菌才能杆菌才能进行行筛选D应用用DNA探探针技技术，可以，可以检测转基因抗基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及番茄植株中目的基因的存在及 其完全表达其完全表达解析解析将多个抗将多个抗冻冻基因基因编码编码区相区相连连成能表达的新基因，合成的蛋白成能表达的新基因，合成的蛋白质为质为新的新的蛋白蛋白质质，不能得到抗，不能得到抗冻冻性增性增强强的抗的抗冻冻蛋白，故蛋白，故选项选项B正确；正确；过过程程是利用反是利用反转录转录法合成目的基因，由于没有非法合成目的基因，由于没有非编码编码区和区和编码编码区中的内含子，不能用于比区中的内含子，不能用于比目目鱼鱼基因基因组测组测序；用作运序；用作运载载体的体的质质粒，必粒，必须须具有具有标记标记基因才能便于基因才能便于检测检测和和筛筛选选；应应用用DNA探探针针技技术术，可，可检测转检测转基因抗基因抗冻冻番茄中目的基因的存在和番茄中目的基因的存在和转录转录，但不能但不能检测检测是否成功表达，故是否成功表达，故选项选项A、C、D错误错误。答案答案B4(2011上海理综上海理综，20)若将大熊猫和小熊猫的血清分若将大熊猫和小熊猫的血清分别注射入家兔体内，注射入家兔体内，产生生 抗体后，将含有不同抗体的兔血清抗体后，将含有不同抗体的兔血清(简称抗血清称抗血清)与受与受试动物的血清物的血清进行反行反应，结果果见下表。若用下表。若用“”的个数表示反的个数表示反应强强度，度，则通通过这个个实验可以判断与大可以判断与大 熊猫熊猫亲缘关系关系较近的是近的是 ()。A.小熊猫小熊猫 B黑熊和小熊猫黑熊和小熊猫 C马来熊和小熊猫来熊和小熊猫 D马来熊和黑熊来熊和黑熊 解析解析从从实验结实验结果表中可以看出，兔血清果表中可以看出，兔血清(抗血清抗血清)与受与受试动试动物的血清反物的血清反应强应强度度 依次依次为为大熊猫、大熊猫、马马来熊和黑熊、小熊猫，由此可知，与大熊猫来熊和黑熊、小熊猫，由此可知，与大熊猫亲缘关亲缘关系系较较近的近的 是是马马来熊和黑熊，而小熊猫与大熊猫的来熊和黑熊，而小熊猫与大熊猫的亲缘关亲缘关系相系相对较远对较远。答案答案D 血清血清 抗血清抗血清受受试动物物大熊猫大熊猫小熊猫小熊猫马来熊来熊黑熊黑熊大熊猫大熊猫小熊猫小熊猫5(2011浙江理综浙江理综，2)培育培育“试管山羊管山羊”的基本的基本过程如下程如下图所示所示。若要培育成功，下。若要培育成功，下 列叙述正确的是列叙述正确的是 ()。A甲甲过程中可通程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵母山羊注射有关激素使其超数排卵 B乙乙过程的目的之一是促程的目的之一是促进卵母卵母细胞和精子的成熟胞和精子的成熟 C丙丙过程与乙程与乙过程中程中应采用相同成分的培养液采用相同成分的培养液 D丁丁过程中早期胚胎程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内内 解析解析分析分析图图示可知，甲示可知，甲过过程程为为卵母卵母细细胞的采集，一般用促性腺激素胞的采集，一般用促性腺激素处处理良理良种种母母 山羊，使其超数排卵。乙山羊，使其超数排卵。乙过过程程为为精子精子获获能以及受精，能以及受精，获获能的精子和成熟的卵子在能的精子和成熟的卵子在 获获能溶液或能溶液或专专用的受精溶液中完成受精。丙用的受精溶液中完成受精。丙过过程程为为早期胚胎培早期胚胎培养养，在，在发发育培育培养养液液 中中进进行。丁行。丁过过程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种种的、生理状的、生理状态态相同的其相同的其 他雌性他雌性动动物子物子宫宫内使内使继续发继续发育。故育。故A A项项正确。正确。答案答案A6(2011山东理综山东理综，35)人人类疾病的疾病的转基因基因动物模型常用于致病机理的探物模型常用于致病机理的探讨及治及治疗药 物的物的筛选。利用正常大鼠制。利用正常大鼠制备遗传性高血性高血压转基因模型大鼠的流程如基因模型大鼠的流程如图所示。所示。(1)卵母卵母细胞除从活体胞除从活体输卵管中采集外，卵管中采集外，还可从已可从已处死的雌鼠死的雌鼠_中中获取。取。(2)图中的高血中的高血压相关基因作相关基因作为_，质粒作粒作为_，二者需用，二者需用 _切割后切割后连接成重接成重组载体，体，该过程与程与质粒上含有粒上含有_有关。有关。(3)子代大鼠如果子代大鼠如果_和和_，即可分，即可分别在分子水平和个体水平上在分子水平和个体水平上说明明 高血高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因基因动物模型。物模型。(4)在上述在上述转基因大鼠的培育基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技程中，所用到的主要胚胎工程技术是是_、早期胚胎培养和胚胎移植。早期胚胎培养和胚胎移植。解析解析(1)(1)胚胎工程中卵母胚胎工程中卵母细细胞的采集常从活体胞的采集常从活体输输卵管中卵管中获获取，也可以从取，也可以从已已处处死的雌性死的雌性动动物卵物卵巢巢中中获获取。取。(2)(2)图图示示为转为转基因技基因技术术在胚胎工程中的在胚胎工程中的应应用，用，图图中的高血中的高血压压相相关关基因基因为为目的基因，目的基因，质质粒作粒作为载为载体。构建重体。构建重组质组质粒粒时时，需用同，需用同种种限制限制酶酶切割目的基因和切割目的基因和质质粒分子，由于二者有相同限制粒分子，由于二者有相同限制酶酶切割位点，二者可以切割位点，二者可以连连接形成基因表达接形成基因表达载载体。体。(3)(3)目的基因的表达目的基因的表达检测检测可可以分以分别别在分子水平和个体水平在分子水平和个体水平检测检测，即，即检测检测体内是否体内是否产产生相生相关关蛋白蛋白质质和和是否出是否出现现高血高血压压症状。症状。(4)(4)题题中中转转基因大鼠培育基因大鼠培育过过程中，用到的生物技程中，用到的生物技术术有有转转基因技基因技术术、体外受精技、体外受精技术术、早期胚胎培、早期胚胎培养养和胚胎移植技和胚胎移植技术术，其中后，其中后三者从属于胚胎工程技三者从属于胚胎工程技术术。答案答案(1)卵巢卵巢(2)目的基因目的基因载体同种限制性核酸内切体同种限制性核酸内切酶酶(或：同种限或：同种限制制酶酶)限制限制酶酶切割位点切割位点(3)检测到体内有相关蛋白出到体内有相关蛋白出现高血高血压(4)体体外受精外受精7(2011福建理综福建理综，32)一一对表表现型正常的夫型正常的夫妇，生了一个，生了一个镰 刀型刀型细胞胞贫血症血症(常染色体常染色体隐性性遗传病病)患儿。在他患儿。在他们欲生欲生 育第二胎育第二胎时，发现妻子的双妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成卵管完全堵塞，不能完成 体内受精。医生体内受精。医生为该夫夫妇实施了体外受精和施了体外受精和产前基因前基因诊 断，断，过程如程如图。请回答下面的回答下面的问题。(1)过程程是指在体外是指在体外进行的行的_处理，从而使精子理，从而使精子 与卵子与卵子结合形成受精卵；合形成受精卵；过程程称称为_。(2)在在对胎儿胎儿进行行镰刀型刀型细胞胞贫血症的血症的产前基因前基因诊断断时，要先从羊水中的胎儿要先从羊水中的胎儿细胞提取物胞提取物质_进行行PCR扩 增，然后用增，然后用Mst对扩增增产物物进行切割，行切割，产生多个片段的生多个片段的 酶酶切切产物。据此判断，物。据此判断，Mst是一种是一种_酶酶。(3)不同不同长度的度的酶酶切切产物在物在电泳泳时移移动的速率不同，形成不同的的速率不同，形成不同的电泳条泳条带。该家庭成家庭成员的的镰刀型刀型细胞胞贫血症基因分析的血症基因分析的电泳泳带谱如如，据此判断，据此判断该胎儿胎儿为_(正常正常/患者患者/携携带者者)。解析解析分析分析题题中中过过程程图图可可发现发现：过过程程指的是精子指的是精子获获能能处处理，理，则则代表代表 胚胎移植；在胚胎移植；在产产前基因前基因诊诊断断时时，要先从羊水中的胎儿，要先从羊水中的胎儿细细胞提取胞提取DNADNA进进行行 PCRPCR扩扩增，然后用限制性核酸内切增，然后用限制性核酸内切酶酶MstMst 进进行切割，以得到多行切割，以得到多种种不同不同 度的度的酶酶切切产产物物(基因基因)；分析；分析电电泳泳带谱带谱可判断，胎儿不含致病基因，表可判断，胎儿不含致病基因，表 应该应该正常。正常。答案答案(1)精子精子获能胚胎移植能胚胎移植(2)DNA限制性核酸内切限制性核酸内切(3)正常正常8(2011天津理综天津理综，8)絮凝性絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能 与石油与石油污水中的水中的悬浮浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化化污水的作水的作 用。用。为进一步提高一步提高对石油石油污水的水的净化效果，将絮凝性化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌菌和石油降解菌 融合，构建目的菌株。其流程融合，构建目的菌株。其流程图如下。如下。据据图回答：回答：(1)溶菌溶菌酶酶的作用是的作用是_。(2)PEG的作用是的作用是_。(3)经处理后，在再生培养基上，未融合的理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生以生长。图中中AB融合菌能生融合菌能生长和繁和繁殖的原因是殖的原因是_。(4)目的菌株的目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有_的的培养基上生培养基上生长的的AB融合菌，融合菌，选择效果最好的作效果最好的作为目的菌株。目的菌株。(5)为探究目的菌株不同探究目的菌株不同发酵酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株酵液的絮凝效果，将目的菌株进行行发酵培养，定酵培养，定时取取发酵液，加入石油酵液，加入石油污水中；同水中；同时设置置_为对照照组。经搅拌、静置拌、静置各各3 min后，分后，分别测定上定上层水水样的石油的石油浓度和度和COD值(COD值越高表示有机物越高表示有机物污染程染程度越高度越高)，计算石油去除率和算石油去除率和COD去除率，去除率，结果如下果如下图。(6)目的菌的种群增目的菌的种群增长曲曲线呈呈_型。在型。在4044 h，发酵液酵液对石油石油污水的水的净化效果化效果最好，其原因是最好，其原因是_。解析解析(1)(1)絮凝性絮凝性细细菌与石油降解菌融合菌与石油降解菌融合时时，首先需要溶菌，首先需要溶菌酶酶分解分解细细胞壁胞壁获获得原生得原生质质体。体。(2)(2)原生原生质质体融合体融合时时，常用，常用PEGPEG诱导诱导融合。融合。(3)(3)两两种种原生原生质质体体A A、B B分分别经过热处别经过热处理和紫理和紫外外线处线处理后因失活理后因失活难难以生以生长长，但两者失活部位不同，但两者失活部位不同，A A、B B融合后活性部位互融合后活性部位互补补，故仍，故仍可在再生培可在再生培养养基上生基上生长长。(4)(4)我我们们需要的目的菌株是既能分泌具有絮凝活性的化合物，需要的目的菌株是既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有石油的培又能在含有石油的培养养基上生基上生长长。(5)(5)设计实验设计实验探究目的菌株不同探究目的菌株不同发发酵酵时间发时间发酵液的酵液的絮凝效果絮凝效果时时，实验变实验变量是量是发发酵液的有无，酵液的有无，对对照照组组是不加是不加发发酵液的石油酵液的石油污污水，水，实验组实验组是添加是添加发发酵液的石油酵液的石油污污水。水。(6)(6)据据图图知，目的菌株呈知，目的菌株呈“S S”型型增增长长。40404444小小时时，目的菌株及其，目的菌株及其产产生的絮凝性高分子化合物的含量生的絮凝性高分子化合物的含量较较高，高，发发酵液酵液对对石油石油污污水的水的净净化效果最好。化效果最好。答案答案(1)分解分解细胞壁胞壁(2)诱导原生原生质体融合体融合(3)两两亲本失活部位不同，本失活部位不同，融合后活性部位互融合后活性部位互补(4)石油石油(5)不加不加发酵液的石油酵液的石油污水水(6)S此期此期间，目的菌及其，目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高生的絮凝活性高分子化合物的含量高9(2011江苏生物江苏生物，29)池塘养殖普遍存在由于池塘养殖普遍存在由于饵料、料、鱼类排泄物、排泄物、换水不及水不及时等等 引起的水体引起的水体污染染现象，研究者象，研究者设计了一种循了一种循环水池塘养殖系水池塘养殖系统(如下如下图)。请回回 答下列答下列问题。(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系系统恢复力恢复力稳定性定性_。人工养。人工养 殖池塘水体的殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻养化；藻类等浮游生物等浮游生物 大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死等死 亡，亡，进一步破坏了生一步破坏了生态系系统稳态，这种种调节方式称方式称为_。(2)与与传统养殖池塘相比，养殖池塘相比，该养殖系养殖系统增加的生增加的生态工程工程设施有施有_。可以。可以 通通过在在这些些设施内栽植水生植物、放养施内栽植水生植物、放养滤食食动物等措施，起到物等措施，起到对水体的水体的_，有效减少水体中的有效减少水体中的N、P等含量。等含量。(3)该养殖系养殖系统设计为前一池塘上前一池塘上层水流入后一池塘底部，水流入后一池塘底部，实现水水层交交换，其目的有，其目的有_、_。(4)该养殖系养殖系统中串中串联的池塘不宜的池塘不宜过多，因多，因为_ _。(5)保持池塘水体中适当的保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，含量是必要的，该养殖系养殖系统可以通可以通过_、_进行行调控。控。解析解析(1)与自然池塘相比，人工与自然池塘相比，人工养养殖池塘生殖池塘生态态系系统统中的中的组组分分较较少，少，营养结营养结构构简单简单，抵，抵抗力抗力稳稳定性定性较较低，恢低，恢复复力力稳稳定性定性较较高。生高。生态态系系统稳统稳定性的定性的维维持是正反持是正反馈调节馈调节和和负负反反馈馈调节调节共同作用的共同作用的结结果，正反果，正反馈调节馈调节使生使生态态系系统远统远离平衡状离平衡状态态，负负反反馈调节馈调节使生使生态态系系统统维维持在相持在相对稳对稳定的状定的状态态。(2)该该生生态态系系统统属于人工属于人工设计设计的生的生态态工程。与工程。与传统养传统养殖池塘殖池塘相比，增加了生相比，增加了生态态塘和潜流湿地等塘和潜流湿地等设设施。生施。生态态塘和潜流湿地中的水生植物和塘和潜流湿地中的水生植物和滤滤食食动动物物能能够够有效减少水体中有效减少水体中N、P等的含量，起到等的含量，起到净净化水体的作用。化水体的作用。(3)通通过设备过设备将前一池塘将前一池塘上上层层水水导导入下一个池塘的底部，可以入下一个池塘的底部，可以实现实现上、下水上、下水层层的交的交换换，增加水中溶氧量和提高，增加水中溶氧量和提高饵饵料利用率。料利用率。(4)随着随着养养殖塘中生物体排放的有机殖塘中生物体排放的有机污污水的水的积积累，越靠后的累，越靠后的养养殖塘中微生物分解有机物殖塘中微生物分解有机物产产生的生的N、P含量会越高，从而造成水体富含量会越高，从而造成水体富营营养养化，故化，故该养该养殖系殖系统统中串中串联联的池塘不宜的池塘不宜过过多。多。(5)为为保持池塘水体中适当保持池塘水体中适当的的N、P含量，可以通含量，可以通过过不不间间断地断地补补水和排水来水和排水来实现实现，或者是通，或者是通过过水水泵泵控控制水的流量来制水的流量来实现实现。答案答案(1)高正反高正反馈(2)生生态塘和潜流湿地塘和潜流湿地净化作用化作用(3)增加水中的溶氧量提高增加水中的溶氧量提高饵料的利用率料的利用率(4)后面池塘水体中的后面池塘水体中的N和和P含含量量(浓度度)越来越高越来越高(5)补水和排水水水和排水水泵控制水的流量控制水的流量(循循环频次次)10(2011安徽理综安徽理综，31)家蚕家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰 素基因素基因导入家蚕入家蚕细胞并大胞并大规模培养，可提取干模培养，可提取干扰素用于制素用于制药。(1)进行行转基因操作前，需用基因操作前，需用_酶酶短短时处理幼蚕理幼蚕组织，以便，以便获得得单个个 细胞。胞。(2)为使干使干扰素基因在家蚕素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自胞中高效表达，需要把来自cDNA文文库的干的干扰 素基因片段正确插入表达素基因片段正确插入表达载体的体的_和和_之之间。(3)采用采用PCR技技术可可验证干干扰素基因是否已素基因是否已经导入家蚕入家蚕细胞。胞。该PCR反反应体体 系的主要成分系的主要成分应包含：包含：扩增增缓冲液冲液(含含Mg2)、水、水、4种脱氧核糖核苷酸、种脱氧核糖核苷酸、模板模板DNA、_和和_。(4)利用生物反利用生物反应器培养家蚕器培养家蚕细胞胞时，贴壁生壁生长的的细胞会胞会产生接触抑制。生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，器中，这样可以可以_，增加，增加 培养的培养的细胞数量，也有利于空气交胞数量，也有利于空气交换。三、综合运用能力三、综合运用能力解析解析(1)动动物物细细胞胞间间借胶原蛋白借胶原蛋白连连在一起，故可用胰蛋白在一起，故可用胰蛋白酶酶(或胶原蛋白或胶原蛋白酶酶)处处理幼蚕理幼蚕组织组织，获获得得单单个个细细胞；胞；(2)来自来自cDNA文文库库的干的干扰扰素基因片段素基因片段是通是通过过逆逆转录转录得到的，其缺少非得到的，其缺少非编码编码区上的启区上的启动动子和子和终终止子，止子，为为使其高使其高效表达，必效表达，必须须把其插入表达把其插入表达载载体的启体的启动动子和子和终终止子之止子之间间；(3)利用利用PCR技技术术体外体外扩扩增目的基因增目的基因时时，必，必须须加加2种种引物和耐高温的引物和耐高温的DNA聚合聚合酶酶(Taq DNA聚合聚合酶酶)；(4)多孔的中空薄壁小玻璃珠可以多孔的中空薄壁小玻璃珠可以扩扩大大细细胞胞贴贴壁生壁生长长的附着的附着面面积积，从而增加培，从而增加培养养的的细细胞数量，也有利于空气交胞数量，也有利于空气交换换。答案答案(1)胰蛋白胰蛋白(或胶原蛋白或胶原蛋白)(2)启启动子子终止子止子(3)对干干扰素基因特素基因特异的异的DNA引物引物对Taq DNA聚合聚合酶酶(4)扩大大细胞胞贴壁生壁生长的附着面的附着面积 生物工程是当前科学研究中生物工程是当前科学研究中发展最快、最前沿的科学，一直都是社会关注的展最快、最前沿的科学，一直都是社会关注的热点，点，也是高考命也是高考命题的的热点。生物工程在新点。生物工程在新课标地区都被地区都被纳入了高考入了高考选考内容。考考内容。考查内容内容主要是基因工程的原理、工具、操作技主要是基因工程的原理、工具、操作技术及其及其应用；植物用；植物组织培养与植物体培养与植物体细胞胞杂交原理及其在交原理及其在农业上的上的应用；用；动物物细胞的培养及其胞的培养及其应用、用、单克隆抗体的特点与制克隆抗体的特点与制备过程及其程及其应用；胚胎用；胚胎发育的基本育的基本过程、胚胎工程的基本技程、胚胎工程的基本技术、胚胎移植的、胚胎移植的过程及其程及其应用。用。试题的考的考查形式多是通形式多是通过新材料、新情境、新新材料、新情境、新进展等新展等新颖的知的知识作作为背景，背景，综合考合考查多种生物工程与生物工程的安全性等知多种生物工程与生物工程的安全性等知识，进而考而考查考生解决考生解决实际问题的的能力。能力。虽然然试题综合性合性较强强，但考，但考查的知的知识点一般都比点一般都比较基基础。进行本讲复习应从如下角度展开进行本讲复习应从如下角度展开 一要注意一要注意强强化化对基基础知知识的理解的理解记忆，特，特别是通是通过较多的各种示意多的各种示意图、模式、模式图、流、流程程图全面透全面透彻地理解各种生物工程的原理、地理解各种生物工程的原理、过程与程与应用。二要注意多比用。二要注意多比较各种生物各种生物工程的原理、操作工程的原理、操作过程、技程、技术手段的异同点。三要多关注有关生物工程的新手段的异同点。三要多关注有关生物工程的新进展和展和社会社会热点点问题，如利用生物工程研究甲型，如利用生物工程研究甲型H1N1流感疫苗流感疫苗问题等，等，尝试分析其中的生分析其中的生物学原理和知物学原理和知识。专家箴言通过以上高考体验，可以归纳总结：1基因工程的基本工具的比较基因工程的基本工具的比较(见下表见下表)更清晰考点一基因工程相关知识整合考试说明考试说明(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()限制限制酶酶DNA连接接酶酶载体体作用作用切割切割_和和载体体拼接拼接DNA片段，形成片段，形成重重组DNA携携带_进入入受体受体细胞胞作用作用部位部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的形成的_作用作用特点特点(条件条件)(1)识别双双链DNA分子特定分子特定的核苷酸序列的核苷酸序列(2)在特定位点上切割在特定位点上切割(1)EcoliDNA连接接酶酶只能只能连接接_(2)T4DNA连接接酶酶能能连接黏性末端和平末端接黏性末端和平末端(1)能在宿主能在宿主细胞内胞内稳定定存在并大量复制存在并大量复制(2)有有_个限制个限制酶酶切割切割位点位点(3)具有特殊的具有特殊的标记基因基因常用常用类型型EcoR限制限制酶酶Sma限制限制酶酶EcoliDNA连接接酶酶T4DNA连接接酶酶_、噬菌体的衍噬菌体的衍生物、生物、动植物病毒植物病毒目的基因目的基因目的基因目的基因磷酸二磷酸二酯键黏性末端黏性末端多多质粒粒2.将目的基因导入受体细胞中的方法的比较将目的基因导入受体细胞中的方法的比较(见下表见下表)生物种生物种类植物植物细胞胞动物物细胞胞微生物微生物细胞胞常用方法常用方法农杆菌杆菌转化法化法_Ca2处理法理法受体受体细胞胞体体细胞胞受精卵受精卵原核原核细胞胞转化化过程程目的基因插入目的基因插入Ti质粒的粒的TDNA上上农杆菌杆菌导入植物入植物细胞胞整合到受体整合到受体细胞的染色体胞的染色体DNA表达表达目的基因表达目的基因表达载体提体提纯取卵取卵(受受精卵精卵)显微注射微注射受精卵受精卵发育育获得具有新性状得具有新性状的的动物物Ca2处理理细胞胞_细胞胞重重组表达表达载体与感受体与感受态细胞混合胞混合感受感受态细胞吸胞吸收收DNA分子分子感受感受态显微注射法微注射法3.PCR技技术与与DNA复制的比复制的比较(见下表下表)PCR扩增增仪DNA分子分子脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA聚合聚合酶酶4.目的基因的检测内容和方法的比较目的基因的检测内容和方法的比较(见下表见下表)类型型步步骤检测内容内容方法方法结果果显示示分子水平分子水平检测第一步第一步目的基因是否插目的基因是否插入受体入受体细胞染色胞染色体的体的DNA上上DNA分子分子杂交技交技术(DNA和和DNA之之间)是否成功是否成功显示出示出杂交交带第二步第二步目的基因是否目的基因是否转录出出_核酸分子核酸分子杂交技交技术(DNA和和mRNA之之间杂交交)同上同上第三步第三步目的基因是否翻目的基因是否翻译出蛋白出蛋白质蛋白蛋白质分子分子杂交交(抗原抗原抗体之抗体之间杂交交)同上同上个体水平个体水平鉴定定包括抗虫或抗病的接种包括抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性程度；基，以确定是否有抗性以及抗性程度；基因工程因工程产品与天然品与天然产品品进行活性比行活性比较，以确定功能是否相同等，以确定功能是否相同等mRNA5.两种基因治疗途径及其特点两种基因治疗途径及其特点(见下表见下表)途径途径方法方法特点特点不不 同同点点体外基因治体外基因治疗从患者体内从患者体内获得某种得某种细胞胞体外体外完成基因完成基因转移移筛选、细胞胞扩增增输入体内入体内(实例中第一个例中第一个)操作复操作复杂，但效，但效果果较为可靠可靠体内基因治体内基因治疗直接向患者体内直接向患者体内组织中中转移基因移基因(实例中第二个例中第二个)方法方法简便，但效便，但效果果难以控制以控制相相同同点点都属于都属于_，都是将正常的外源基因，都是将正常的外源基因导入入_，以代替、，以代替、修复、修复、纠正缺陷基因。目前两种方法都正缺陷基因。目前两种方法都处于于临床床实验阶段段基因治基因治疗靶靶细胞胞6.基因工程的应用基因工程的应用(见下表见下表)表表现方面方面具体内容具体内容植物基因工程植物基因工程抗虫抗虫转基因植物基因植物抗病抗病转基因植物基因植物抗逆抗逆转基因植物基因植物利用利用转基因改良植物品基因改良植物品质动物基因工程物基因工程提高提高动物生物生长速度速度用用转基因基因动物生物生产药物物(如乳腺生物反如乳腺生物反应器器)用用转基因基因动物作器官移植的供体物作器官移植的供体用于改善畜用于改善畜产品的品品的品质基因工程基因工程药物物控制控制药品合成的相品合成的相应基因基因基因治基因治疗体外基因治体外基因治疗体内基因治体内基因治疗7.基因工程与蛋白质工程的比较基因工程与蛋白质工程的比较(见下表见下表)项目目蛋白蛋白质工程工程基因工程基因工程区区别过 程程预期蛋白期蛋白质功能功能设计预期的蛋白期的蛋白质结构构推推测_序列序列找找到到对应的脱氧核苷酸序的脱氧核苷酸序列列合成合成DNA表达出表达出蛋白蛋白质获取目的基因取目的基因构建构建_导入受体入受体细胞胞目的基因的目的基因的检测与与鉴定定实 质定向改造或生定向改造或生产人人类所所需的蛋白需的蛋白质_改造生物的改造生物的遗传特性，以特性，以获得得人人类所需的生物所需的生物类型或生物型或生物产品品操作操作环境境生物体外生物体外生物生物_操作核心操作核心基因基因基因基因操作起点操作起点目的基因目的基因预期的蛋白期的蛋白质功能功能结 果果生生产自然界自然界_的的蛋白蛋白质生生产自然界中已有的蛋白自然界中已有的蛋白质联系系蛋白蛋白质工程是在基因工程的基工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，上，延伸出来的第二代基因工程，因因为对现有蛋白有蛋白质的改造或制造新的蛋白的改造或制造新的蛋白质，必，必须通通过基因修基因修饰或基因合成或基因合成实现氨基酸氨基酸基因表达基因表达载体体定向定向体外体外没有没有8.对对DNA连接酶、连接酶、DNA聚合酶等酶的理解聚合酶等酶的理解(见下表见下表)名称名称作用作用参与的生理参与的生理过程及程及应用用DNA连接接酶酶连接两个接两个DNA片段片段基因工程基因工程限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶切割某种特定的脱氧核苷切割某种特定的脱氧核苷酸序列酸序列DNA聚合聚合酶酶在脱氧核苷酸在脱氧核苷酸链上添加上添加单个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸DNA复制复制RNA聚合聚合酶酶在核糖核苷酸在核糖核苷酸链上添加上添加单个核糖核苷酸个核糖核苷酸转录解旋解旋酶酶使碱基使碱基间 _断裂形成断裂形成脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA复制及复制及转录逆逆转录酶酶以以RNA为模板合成模板合成DNA逆逆转录、基因工程、基因工程氢键 2008年年诺贝尔尔化学化学奖授予了三位在研究授予了三位在研究绿色色荧光蛋白光蛋白(GFP)方面做出突方面做出突出出贡献的科学家。献的科学家。绿色色荧光蛋白能在光蛋白能在蓝光或紫外光的激光或紫外光的激发下下发出出荧光。借光。借助助GFP发出的出的荧光就可以跟踪蛋白光就可以跟踪蛋白质在在细胞内部的移胞内部的移动情况，帮助推断蛋情况，帮助推断蛋白白质的功能。的功能。GFP基因可作基因可作为目的基因用于培育目的基因用于培育绿色色荧光小鼠，如光小鼠，如图表示表示培育培育绿色色荧光小鼠的基本流程光小鼠的基本流程(见下下图)。请根据上述材料回答下列根据上述材料回答下列问题。(1)用于培育用于培育绿色色荧光小鼠的基因表达光小鼠的基因表达载体的体的组成必成必须有启有启动子、子、_、_和和_等。等。图中中过程程常用的方法是常用的方法是_；过程程利利用的生物技用的生物技术是是_；在在进行行过程程前，利用前，利用_可以可以获得数目更多且基因型相同得数目更多且基因型相同的的绿色色荧光小鼠。光小鼠。强信心【例例1】(2)GFP基因与目的基因一起构建到基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白目的基因控制合成的蛋白质的的结构与功能，且构与功能，且对细胞无毒性，因此胞无毒性，因此GFP基因可基因可以作以作为基因表达基因表达载体上的体上的_。(3)目前科学家目前科学家们通通过_工程制造出了工程制造出了蓝色色荧光蛋白、黄色光蛋白、黄色荧光蛋白等，光蛋白等，该工程是直接改造工程是直接改造GFP分子，分子，还是改造是改造GFP基因？基因？_。该工程的基本流工程的基本流程是程是_。解析解析基因表达基因表达载载体主要由体主要由4 4部分部分组组成，分成，分别别是目的基因、启是目的基因、启动动子、子、终终止子、止子、标记标记基基因。把目的基因因。把目的基因导导入入动动物受体物受体细细胞的常用方法是胞的常用方法是显显微注射技微注射技术术。由受精卵培。由受精卵培养养得到得到早期胚胎，早期胚胎，这这属于早期胚胎培属于早期胚胎培养养技技术术或或细细胞培胞培养养技技术术，可以利用胚胎分割技，可以利用胚胎分割技术术由一由一个胚胎个胚胎获获得多个胚胎。得多个胚胎。GFPGFP基因不影响目的基因控制合成的蛋白基因不影响目的基因控制合成的蛋白质质的的结结构与功能，构与功能，且且对细对细胞无毒性，又可以胞无毒性，又可以发发出出荧荧光，因此可以作光，因此可以作为标记为标记基因。蛋白基因。蛋白质质工程是指通工程是指通过过基因修基因修饰饰或基因合成，或基因合成，对现对现有蛋白有蛋白质进质进行改造，行改造，获获得各得各种种各各样样的自然界中没有的蛋的自然界中没有的蛋白白质质。蛋白。蛋白质质工程的基本流程：工程的基本流程：预预期蛋白期蛋白质质功能功能设计预设计预期的蛋白期的蛋白质结质结构构推推测应测应有的氨基酸序列有的氨基酸序列找到相找到相对应对应基因的脱氧核苷酸序列基因的脱氧核苷酸序列修修饰饰(或合成或合成)相相应应的基因的基因表达出相表达出相应应蛋白蛋白质质。答案答案(1)GFP基因基因终止子止子标记基因基因显微注射法早期胚胎培养技微注射法早期胚胎培养技术(或或细胞培胞培养技养技术)胚胎分割胚胎分割(2)标记基因基因(3)蛋白蛋白质GFP基因基因(绿色色荧光蛋白基因光蛋白基因)预期蛋白期蛋白质功能功能设计预期的蛋白期的蛋白质结构构推推测应有的氨基酸序列有的氨基酸序列找到相找到相对应基因的脱氧核苷酸序列基因的脱氧核苷酸序列修修饰(或或合成合成)相相应的基因的基因表达出相表达出相应蛋白蛋白质1细胞工程的几个过程流程图比较细胞工程的几个过程流程图比较(见下表见下表)更清晰考点二克隆技术相关知识整合考试说明考试说明(1)植物的植物的组织组织培培养养()/(2)动动物的物的细细胞培胞培养养与体与体细细胞克隆胞克隆()(3)细胞融合与胞融合与单克隆抗体克隆抗体()细胞工胞工程技程技术技技术过程程图示示植物植物组织培养培养植物体植物体细胞胞杂交交细胞工胞工程技程技术技技术过程程图示示动物物细胞培养胞培养动物物细胞的融胞的融合合细胞工胞工程技程技术技技术过程程图示示核移植核移植单克隆克隆抗体的抗体的制制备2.植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养与动物细胞培养的比较(见下表见下表)植物植物组织培养培养动物物细胞培养胞培养原理原理细胞的全能性胞的全能性_培养基的培养基的物理性物理性质固体固体液体液体(合成培养基合成培养基)培养基培养基的成分的成分水、无机水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、生素、蔗糖、氨基酸、琼脂等脂等葡萄糖、氨基酸、无机葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、生素、动物血清等物血清等结果果新的植株或新的植株或组织新的新的细胞系或胞系或细胞株胞株应用用微型繁殖微型繁殖作物脱毒作物脱毒生生产人工种子人工种子单倍体育种倍体育种突突变体的利用体的利用细胞胞产物的工厂化生物的工厂化生产蛋白蛋白质生物制品的生生物制品的生产皮肤移植材料的培育皮肤移植材料的培育检测有毒物有毒物质生理、病理、生理、病理、药理学研究理学研究条件条件均需无毒均需无毒环境、无菌操作，适宜的境、无菌操作，适宜的营养、温度、养、温度、pH、O2等等细胞增殖胞增殖3.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(见下表见下表)细胞工程胞工程植物体植物体细胞胞杂交交动物物细胞融合胞融合实质内容内容改改变遗传物物质、产生新的性状，生新的性状，获得得细胞胞产品品(使后代具有双使后代具有双亲的的特性特性)理理论基基础植物植物细胞具有全能性胞具有全能性细胞增殖胞增殖诱导手段手段物理法：离心、振物理法：离心、振动、电激激化学法：化学法：_物理法：离心、振物理法：离心、振动、电激激化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇生物法：生物法：_诱导过程程去去细胞壁胞壁(纤维素素酶酶、果胶、果胶酶酶)原生原生质体融合体融合(获得得杂种原生种原生质体体)植物植物细胞培养胞培养(获得植株得植株)获得分离的得分离的单个个动物物细胞胞(胰蛋白胰蛋白酶酶处理理)诱导融合融合动物物细胞培养胞培养(细胞胞产品品)应用用白菜白菜甘甘蓝等等杂种植物种植物单克隆抗体的制克隆抗体的制备(杂交瘤交瘤细胞胞)聚乙二醇聚乙二醇灭活的病毒活的病毒4.受精作用、原生质体融合、动物细胞融合的比较受精作用、原生质体融合、动物细胞融合的比较(见下表见下表)受精作用受精作用原生原生质体融合体融合动物物细胞融合胞融合不不同同点点细胞胞类型型不同不同精子与精子与卵卵细胞胞体体细胞胞体体细胞胞细胞来源不同胞来源不同来自同种生物来自同种生物个体个体一般来自不同种一般来自不同种的生物个体的生物个体一般来自不同一般来自不同种的生物个体种的生物个体染色体数目染色体数目变化不同化不同2N2N2N，不一，不一定是定是2N22N2N，不一，不一定是定是2N2融合条件不同融合条件不同不需人工不需人工诱导需人工需人工诱导需人工需人工诱导相同点相同点都有两个都有两个细胞融合成一个胞融合成一个细胞，并且融合成胞，并且融合成这个个细胞的胞的遗传物物质都是由原来的两个都是由原来的两个细胞决定的胞决定的 如如图表示通表示通过二倍体植株甲二倍体植株甲(自花受粉植物自花受粉植物)和植株乙培育植株和植株乙培育植株A、B、C、D、E的的过程，其中植株甲的基因型程，其中植株甲的基因型为AaBb，两，两对等位基因分等位基因分别位于两位于两对同源染色体上。同源染色体上。请据据图回答下面的回答下面的问题。(1)植株植株A是是_倍体，倍体，经秋水仙素秋水仙素处理后理后获得的植株得的植株B的基因型的基因型为_。(2)植株植株C与植株甲表与植株甲表现型相同的概率型相同的概率为_。强信心【例例2】(3)培养植株培养植株D的的过程中，由离体程中，由离体细胞形成愈胞形成愈伤组织的的过程称程称为_，若要制，若要制备人工种子，人工种子，则需需诱导愈愈伤组织形成形成_结构，再包裹上人工种皮。构，再包裹上人工种皮。(4)获得植株得植株E的的过程称程称为_，其，其过程中两个原生程中两个原生质体融合体融合时常用的常用的诱导剂是是_。(5)植株植株A、D、E的培育的培育过程中都需要采用的生物技程中都需要采用的生物技术是是_，其理，其理论基基础是是_，其培养，其培养过程一定要保程一定要保证_条件，防止培养失条件，防止培养失败。植株。植株A、B、C、D、E中可能与植株甲的基因型相同的是植株中可能与植株甲的基因型相同的是植株_。状体之后即可。植株状体之后即可。植株E是两种不同的植物是两种不同的植物经过植物体植物体细胞胞杂交形成的新物交形成的新物种，两个原生种，两个原生质体融合体融合时常用的常用的诱导剂是聚乙二醇。植株是聚乙二醇。植株A、D、E的培的培育育过程中都是由程中都是由细胞培养得到植株，都需要采用的生物技胞培养得到植株，都需要采用的生物技术是植物是植物组织培养，其理培养，其理论基基础是是细胞的全能性，培养胞的全能性，培养过程中一定要注意保程中一定要注意保证无菌条无菌条件，防止件，防止杂菌菌污染染导致培养失致培养失败。植株。植株D与植株甲的基因型一定是相同与植株甲的基因型一定是相同的，植株的，植株C中有部分与植株甲的基因型相同。中有部分与植株甲的基因型相同。阅读抗抗A、抗、抗B血型定型血型定型试剂(单克隆抗体克隆抗体)说明明书的部分内容，的部分内容，请据此据此回答下列回答下列问题。抗抗A、抗、抗B血型定型血型定型试剂(单克隆抗体克隆抗体)说明明书【组成与性状成与性状】本品系用本品系用产生抗生抗A、抗、抗B抗体的抗体的杂交瘤交瘤细胞培育的上清液配制胞培育的上清液配制而成，而成，专供供鉴定人定人ABO血型用。血型用。【使用方法使用方法】将本品与受将本品与受检红细胞胞盐水混合，按照有无凝集判定水混合，按照有无凝集判定结果。抗果。抗A试剂能和能和A型血、型血、AB型血凝集，抗型血凝集，抗B试剂能和能和B型血、型血、AB型血凝集型血凝集(略略)【注意事注意事项】略略【保存及年限保存及年限】有效期一年，保存于有效期一年，保存于28。(1)该定型定型试剂(单克隆抗体克隆抗体)是通是通过_技技术制制备的。制的。制备过程中，首先要程中，首先要利用利用A型血的型血的红细胞或者胞或者B型血的型血的红细胞作胞作为_反复注射反复注射给实验动物，物，一段一段时间后从后从实验动物体内提取出物体内提取出_细胞，并胞，并诱导其与骨髓瘤其与骨髓瘤细胞融合，胞融合，通常采用的生物通常采用的生物诱导剂是是_。之后。之后还需要通需要通过多次多次_、_和培养，才能和培养，才能获得足得足够的用于生的用于生产单克隆抗体的克隆抗体的杂交瘤交瘤细胞。胞。【例例3】(2)传统工工艺中抗中抗A血型定型血型定型试剂是从是从B型血的血清中提取的，与型血的血清中提取的，与传统工工艺生生产的抗的抗A血型定型血型定型试剂相比，本相比，本试剂的突出的突出优点是点是_。(3)该试剂的保存温度条件苛刻，主要是避免的保存温度条件苛刻，主要是避免_。(4)某中学某中学兴趣小趣小组进行行“ABO血型系血型系统基本基本类型的型的鉴定定”，设计了如下表了如下表格，完成表格，完成表头中中a、b的的设计。血型血型鉴定表定表 反反应现应现象象姓名姓名与抗与抗A血型定型血型定型试剂反反应(现象象)a._b._李李 文文不凝集不凝集凝集凝集B型型解析解析单单克隆抗体的制克隆抗体的制备备属于属于动动物物细细胞工程中的胞工程中的细细胞融合技胞融合技术术。要。要获获得得抗体就要有相抗体就要有相应应的抗原刺激机体的免疫系的抗原刺激机体的免疫系统统，这样这样才会得到所需的能分才会得到所需的能分泌特定抗体的泌特定抗体的浆细浆细胞。胞。动动物物细细胞融合一般是采用胞融合一般是采用灭灭活病毒的方法活病毒的方法诱导诱导。在在诱导诱导融合之后要融合之后要经过经过多次的多次的筛选筛选和抗体和抗体检测检测才可以得到所需的才可以得到所需的杂杂交瘤交瘤细细胞。胞。单单克隆抗体的克隆抗体的优优点就是特异性点就是特异性强强、灵敏度高。、灵敏度高。单单克隆抗体的成分克隆抗体的成分是蛋白是蛋白质质，高温容易，高温容易导导致蛋白致蛋白质质失活，使抗体失效。根据表中的内容就失活，使抗体失效。根据表中的内容就可以推出表可以推出表头头。答案答案(1)动物物细胞融合胞融合(或或动物物细胞工程胞工程)抗原抗原(能能产生抗生抗A或抗或抗B抗体抗体的的)B淋巴淋巴(或或浆)灭活的病毒活的病毒筛选抗体抗体检测(2)特异性特异性强强、灵敏度、灵敏度高高(3)因温度因温度过高高导致蛋白致蛋白质分子分子变性失活性失活(4)a.与抗与抗B血型定型血型定型试剂反反应(现象象)b血型血型几种特殊的生殖方式的比较几种特殊的生殖方式的比较更清晰考点三胚胎工程相关问题整合考试说明考试说明(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()生殖生殖方式方式一般一般过程程实 质说 明明试管管婴儿儿体外受精、体外一定体外受精、体外一定程度的胚胎程度的胚胎发育、胚育、胚胎移植到子胎移植到子宫内内继续发育育_生殖生殖与人与人类正常生殖情况正常生殖情况相比，主要是改相比，主要是改变了了受精和早期胚胎受精和早期胚胎发育育的的场所所克克 隆隆将体将体细胞的胞的_移到去核的卵母移到去核的卵母细胞胞中，将重中，将重组胚胎移植胚胎移植到子到子宫内，逐内，逐渐发育育为新个体新个体体体细胞繁殖，胞繁殖，属于无性生属于无性生殖殖克隆克隆过程程证明了明了动物物_的全能性的全能性有性有性细胞核胞核核物核物质植植物物组织培培养养体体细胞胞组织培养培养植物体植物体细胞在离体情况下，胞在离体情况下，在培养基上在培养基上经细胞分裂、胞分裂、_逐逐渐形成一个形成一个新植株新植株无性生殖无性生殖这一一过程充分程充分证明了植物明了植物细胞的胞的_花花药离体离体培养培养成熟的花粉未成熟的花粉未经受精，直受精，直接人工培育接人工培育为_植植株株有性生殖有性生殖细胞离体胞离体培育培育为新个体，属新个体，属于有性生殖范畴于有性生殖范畴胚胎移植胚胎移植将桑椹胚或囊胚期胚胎移将桑椹胚或囊胚期胚胎移植到植到经激素激素处理的代孕母理的代孕母亲子子宫内，内，继续发育育根据胚胎来源确定根据胚胎来源确定生殖方式，若来源生殖方式，若来源于精卵于精卵结合的受精合的受精卵卵则为有性生殖，有性生殖，若来源于核移植得若来源于核移植得到的重构卵到的重构卵则为无无性生殖性生殖早期胚胎在体早期胚胎在体外外发育育胚胎分割胚胎分割移植移植将早期胚胎将早期胚胎(桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚)切割成切割成许多等份，同多等份，同时移移植到多个代孕母植到多个代孕母亲的子的子宫内内发育育认定早期胚胎只来定早期胚胎只来源于同一个胚胎源于同一个胚胎则为无性生殖，属于无性生殖，属于克隆，若从胚胎来克隆，若从胚胎来源上分析同胚胎移源上分析同胚胎移植植早期胚胎早期胚胎发育育场所相同，一所相同，一个胚胎可个胚胎可获得得多个个体多个个体细胞分化胞分化单倍体倍体全能性全能性1胚胎工程各技术间关系图胚胎工程各技术间关系图更系统2胚胎工程的操作流程胚胎工程的操作流程 (1)试管管动物生物生产流程流程(见下下图)(2)克隆克隆动物的培育流程物的培育流程(见下下图)根据根据发育成新个体育成新个体D的重的重组细胞核由胞核由动物物B提供，而性提供，而性别及大多数及大多数遗传性状是由核内性状是由核内遗传物物质决定的，故决定的，故B、D两者的性两者的性别及大多数及大多数遗传性状相性状相同。同。克隆克隆动物的起点是物的起点是经过核移植形成的一个核移植形成的一个细胞，其胞，其遗传物物质主要来自主要来自供核一方。供核一方。(3)胚胎移植的培育流程胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植以牛胚胎移植为例例(见下下图)美国及日本两个研究美国及日本两个研究团队的的报告中告中证实，皮肤，皮肤细胞胞经过“基因直接重基因直接重组”后后可以可以转化成化成为具有胚胎干具有胚胎干细胞特性的胞特性的细胞。胞。这项发现一方面解决了利用胚胎一方面解决了利用胚胎进行干行干细胞研究的道德争胞研究的道德争议，另一方面也使得干，另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。胞研究的来源更不受限。请回答下面有关胚胎工程的若干回答下面有关胚胎工程的若干问题。(1)在胚胎在胚胎发育中，根据胚胎形育中，根据胚胎形态的的变化，可将早期化，可将早期发育的胚胎分育的胚胎分为_、_、_三个三个阶段。段。(2)胚胎工程中的胚胎移植胚胎工程中的胚胎移植实际上是生上是生产胚胎的胚胎的_和孕育胚胎的和孕育胚胎的_共同繁殖后代的共同繁殖后代的过程，其生理学基程，其生理学基础主要有哪些？主要有哪些？_(至少答出两点至少答出两点)。强信心【例例4】(3)哺乳哺乳动物的胚胎干物的胚胎干细胞胞简称称ES或或EK细胞，是由胞，是由_分分离出来的一离出来的一类细胞。美日科学家的研究胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分程是利用病毒分别将四个基因将四个基因导入皮肤入皮肤细胞，促使普通的皮肤胞，促使普通的皮肤细胞胞产生生变化，最后成化，最后成为带有有_性性质的的细胞，称胞，称为诱导式多能干式多能干细胞胞(iPS)。在基因工程中，。在基因工程中，这四个基因四个基因称称为_，所利用的病毒称，所利用的病毒称为_。与借助胚胎提取胚胎干。与借助胚胎提取胚胎干细胞比胞比较，这样获得干得干细胞的研究，其最大突破就是在不破坏胞的研究，其最大突破就是在不破坏细胞胚胎的胞胚胎的前提下提取可以复制成器官或前提下提取可以复制成器官或组织的的细胞，不胞，不仅避开了避开了长期以来有关生期以来有关生物技物技术的的_方面的争方面的争议，也使其来源更加广泛而方便。，也使其来源更加广泛而方便。(4)通通过体体细胞核移植技胞核移植技术，从患者身上取出体，从患者身上取出体细胞，将其胞，将其细胞核植入去胞核植入去核的卵母核的卵母细