第九講現(xiàn)代生物技術(已修改)
2025-04-19 03:59 本頁面
【正文】 《新課標》高三生物（人教版）第二輪專題講座 第九講 現(xiàn)代生物技術本講內容本講內容包括（人教版）選修三《現(xiàn)代生物科技專題》全冊，包括五個專題：專題1基因工程、專題2細胞工程、專題3胚胎工程、專題4生物技術的安全性和倫理問題、專題5生態(tài)工程等。一 高考預測現(xiàn)代生物技術作為當前科學研究中發(fā)展最快、最前沿的科學，其許多科技進展，一直都是社會關注的熱點，也是高考熱點。本專題一方面與各必修專題內容關系密切，另一方面與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護、人類生活關系密切。有關本講內容的試題一般具有新穎性、綜合性、基礎性的特點。在復習過程中需要注意的是，2007年高考大綱中，對于生態(tài)工程并沒有提出要求，可以適當調整，在上一講生物與環(huán)境中適當穿插即可。二 考點歸納突破 1．基因工程的基本技術 第一步：獲得符合人類意愿的基因，即獲得目的基因。目的基因是依據(jù)基因工程設計中所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遺傳信息。獲得目的基因的方法很多，目前采用的分離、合成目的基因的方法主要有： 超速離心法：根據(jù)不同基因的組成不同，即其內的堿基對的比例不同，其浮力、密度等理化性質也不同的原理，應用密度梯度超速離心機，直接將特殊的目的基因分離出來。 分子雜交法：采用加堿或加熱的方法使DNA變成單鏈，而后加入有放射性標記的RNA，讓DNA在特定的條件下，結合成DNA和RNA的雜交分子，再用多聚酶制備出足夠數(shù)量的雙鏈DNA分子，進而獲得DNA目的基因。 反轉錄酶法：先分離出特定的mRNA，再用反轉錄酶做催化劑，以RNA為模板合成所需要的DNA目的基因。 合成法：如果已知目的基因的堿基排列順序，可用酶法或化學法，直接合成目的基因。目前此法已很少采用。 第二步：把目的基因接到某種運載體上，常用的運載體有能夠和細菌共生的質粒、溫和噬菌體（病毒）等。 DNA重組技術：重組DNA就是讓DNA片段和載體連接。外源DNA是很難直接透過細胞膜進入受體細胞的。即使進入受體細胞之中，也會受到細胞內限制性內切酶的作用而分解。目的基因結合到經(jīng)過改造的細菌中的質粒（細菌細胞中的小環(huán)狀DNA分子）或溫和噬菌體（病毒）上后形成的組合體稱為重組體DNA。在這一技術中，限制性內切酶是一種常用的工具酶，它能“切開”質粒的環(huán)形DNA，也能切取目的基因，然后把目的基因DNA片段與質粒DNA分子的兩端，在連接酶的作用互補連接形成重組體DNA。 第三步：通過運載體把目的基因帶入某生物體內，并使它得到表達。目的基因的表達是指目的基因進入受體細胞后能準確地轉錄和翻譯。目的基因能否表達是基因工程是否成功的關鍵。 目前，人類已經(jīng)利用外源基因，如人的生長激素基因、人胸腺激素基因、人干擾素基因、牛生長激素基因等，導入細菌中，生產(chǎn)出相應的產(chǎn)品，在臨床上得到了廣泛的應用，取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。 2. 細胞工程技術 （1）細胞融合技術細胞融合技術是指把兩個細胞（可以是同種細胞，也可以是異種細胞）在融合劑的作用下，融合成一個細胞的技術。如圖所示。應用細胞融合技術進行細胞雜交，能夠克服遠緣雜交不育的缺陷，對培育新品種具有廣闊的應用前景。 （2）細胞拆合技術 細胞拆合技術也稱為細胞核（包括細胞器）移植技術，是將細胞核和細胞質用某種方法拆開，然后再把分離的細胞核和胞質體重新組合成一個新細胞。把從細胞中分離出來的染色體或基因轉入另一個細胞中，賦予重建的細胞以某種新的功能，這屬于染色體導入或基因轉移的技術范疇。 （3）細胞培養(yǎng)技術細胞培養(yǎng)技術是將生物體內的某一組織分散成單個細胞，接種在人工配制的適于細胞生長發(fā)育的培養(yǎng)基上，然后在適當?shù)臒o菌的生長條件下(如一定的光照、溫度或pH值等)進行培養(yǎng)，使細胞能夠生長和不斷增殖的技術。由于從組織中分離單細胞并分化成生物體的技術難度較大，目前多采用組織培養(yǎng)技術。如通過植物胚胎（成熟或未成熟胚）或器官（根尖、莖尖、葉原基、花藥等）的離體培養(yǎng)，再生成新植株（試管苗）。這種方法能快速、大量繁殖一些有價值的苗林、花卉、藥材和瀕危植物等。3. 試管動物與克隆動物試管動物（嬰兒）:通過體外受精和胚胎移植技術而產(chǎn)生的動物或嬰兒。在這一技術過程中，精子和卵子從動物（人）體內取出來，在人工提供的生活條件下（通常是在試管中）進行受精，并讓體外受精的受精卵在試管中發(fā)育，再把發(fā)育到一定階段的胚胎移植到“代理母親”動物（人）的子宮內繼續(xù)發(fā)育直到誕生。試管嬰兒主要是在夫妻間進行的，其目的是解決不育問題。 克隆動物：一般是指通過無性繁殖形成動物后代。1997年，英國生物學家首次用羊的體細胞成功地克隆了一只小母羊，即多利綿羊。克隆是指無性繁殖系，具體地說，是指從一個共同的祖先，通過無性繁殖的方法產(chǎn)生出來的一群遺傳特性相同的DNA分子、細胞或個體?？寺∫部芍笩o性繁殖的過程。多利綿羊的培育過程是：將一只母羊(A羊)卵細胞的細胞核中所有的染色體吸出，得到不含遺傳物質的卵細胞。然后將實驗室里培養(yǎng)的另一只母羊（B羊）的乳腺上皮
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