高中生物课件专题八生物工程

专题八生物工程【例1】1978年，美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素。请回答：(1)在利用大肠杆菌繁殖生产人类胰岛素的过程中，所用的基因的“剪刀”是（），基因的“针线”是（），基因的“运输工具”是（）。(2)上述人类胰岛素的合成是在（）处进行的，其决定氨基酸排列顺序mRNA的模板是由（）基因转录而成的。(3)合成的人类胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，则胰岛素分子中含肽键（）个，这51个氨基酸是经过（）方式合成胰岛素的，相对分子质量比原来减少（）。(4)决定合成胰岛素的基因至少含有碱基（）个，若核苷酸的平均相对分子质量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的相对分子质量为（）；若氨基酸的平均相对分子质量为128，该胰岛素的分子量约为（）。(5)不同种生物之间的基因移植成功，说明了生物共用一套（）。【解析】本题是一道学科内综合题，考查的知识点有基因工程的工具、细胞的结构和功能、氨基酸合成蛋白质的方式、基因的表达以及DNA碱基、RNA碱基、氨基酸三者数量关系等。【答案】(1)限制性内切酶DNA连接酶运载体(或细菌质粒、噬菌体、动植物病毒)(2)大肠杆菌核糖体人类胰岛素(3)49脱水缩合882(4)306450005646(5)遗传密码【例2】下图为种间植物细胞融合再生植物示意图。请据图回答：(1)步骤①是使植物细胞形成阶段，其关键技术是。(2)步骤②一般要用。(3)③为过程，完成体细胞杂交。(4)在形成再生植株的过程中，与组织培养相似的步骤是。(5)培养的杂种植株在形态上表现为，其根本原因是。(6)若亲本植物A与亲本植物B都是二倍体，杂种植株为倍体，其原因是。(7)从理论上讲，杂种个体的育性为。理由是。因此，该项研究解决了育种过程中的问题。【答案】(1)原生质体使用纤维素酶、果胶酶去掉细胞壁(2)聚乙二醇(PEG)等诱导剂诱导融合(3)原生质体融合(4)⑤(5)杂种特性具有双亲细胞的全部遗传物质(6)四细胞融合后染色体组数是两亲本染色体组数之和(7)可育杂种个体的细胞中有同源染色体，可形成正常配子，产生后代远缘杂交不亲和【例3】2001年11月25日，美国先进细胞技术公司称，该公司首次利用克隆技术培育出人类早期胚胎，国际社会对此反应强烈。下列有关克隆的说法中不正确的是()A最早利用克隆技术成功培养出小母羊“多莉”的科学家是英国的维尔莫特，时间是1997年B克隆羊“多莉”是用羊的体细胞(乳腺细胞)成功培养出来的C将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔的子宫内，并最终发育成两只一样的兔，这种方法本质上与克隆相近D将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”，这种方法也属于克隆【解析】早期胚胎分割技术属于无性生殖，而“试管婴儿”则属有性生殖，因为存在有性生殖细胞的结合，所以不属于克隆。答案：D【例4】氮是氨基酸的主要组成元素，氨基酸是蛋白质的基本单位，蛋白质是生物体的主要组成物质，有多种蛋白质的参加才使生物得以存在和延续。大气中含有大量的N2，但一般生物不能直接利用，必须将其变成氮的化合物才能利用，最常见的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，通过固氮酶的作用，将N2还原成NH3，以利于植物的吸收。当前，生物固氮的研究方兴未艾，固氮基因工程已经启动，科学家的最终希望是把固氮基因从细菌中转移到小麦、水稻等粮食作物体内，让这些作物自行固氮。阅读上述材料，回答以下问题：(1)固氮通常有三种途径：、、。(2)写出放电条件下自然界固氮反应的化学方程式：，，(3)雷雨天，上述反应过多会造成，它可直接危害陆生植物的组织。(4)根瘤菌和豆科植物的关系在生物学上称为。根瘤菌之所以能进行固氮作用是因为它有独特的固氮酶，而根本的原因是它具有独特的。(5)固氮基因工程最常见的运载体是()A病毒DNAB细菌DNAC植物DNAD动物DNA(6)如果转基因的小麦、水稻能获得成功的话，那么固氮基因最终实现表达的遗传信息的转移途径是。【解析】本题是一道与固氮、基因工程有关的跨学科综合题，它考查了学生对知识的理解能力，综合运用所学知识分析解答问题的能力。学生如果对化学上的合成氨、闪电固氮，生物学中的生物固氮、基因对性状的控制、基因工程等知识有足够的理解即可准确解答该题。【答案】(1)闪电固氮工业固氮生物固氮(2)N2+O２放电2NO2NO+O2常温2NO23NO2+H2O2HNO3+NO(3)酸雨叶、芽等(4)互利共生固氮基因(5)B(6)固氮基因转录mRNA翻译固氮酶