生物:《现代生物科技专题》书本知

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选修3

一、基因工程

1、(a)基因工程的诞生

(一)基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

2、(a)基因工程的原理及技术

原理:基因重组

技术:(一)基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)

(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

DNA连接酶)的比较:

(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T

4

①相同点:都缝合磷酸二酯键。

噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的②区别:E·coliDNA连接酶来源于T

4

磷酸二酯键连接起来;而T

DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

4

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体

(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒

(二)基因工程的基本操作程序

第一步:目的基因的获取

1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。

3.PCR技术扩增目的基因

(1)原理:DNA双链复制

(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

第二步:基因表达载体的构建

1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因

(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。

(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。

(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

第三步:将目的基因导入受体细胞_

1.转化的概念:是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。

2.常用的转化方法:

将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:

3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第四步:目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

(三)(b)基因工程的应用

1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。

2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。

3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。

(四)(a)蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,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。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(1)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质

(2)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。

基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意:目的基因只能用人工合成的方法)

设计中的困难:如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列

二、细胞工程

(一)植物细胞工程

1.理论基础(原理):细胞全能性

2.植物组织培养技术(b)

(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体

(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

A 植物繁殖

微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖

作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)

人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输

B 作物新品种培育

单倍体育种:

a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。

b 优点:明显缩短育种年限

C 突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)

D 细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。

(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术 (1)过程:

(2)诱导

融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG )作为诱导剂。

(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

(二)动物细胞工程

1. 动物细胞培养(a )

(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。

(4)动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。

③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH :7.2~7.4。

④气体环境:95%空气+5%CO 2。O 2是细胞代谢所必需的,CO 2的主要作用是维持培养液的pH 。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。

(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。

(3)体细胞核移植的大致过程是:

高产奶牛(提供体细胞)进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞,去核(显微操作)[注:为什么要用卵细胞?它可以提供充足的营养;操作简便;细胞质不会抑制细胞核全能性的表达];将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)母牛体内;生

植物细

胞A 植物细胞

B

出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛

(4)体细胞核移植技术的应用:

①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;

③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。

(5)体细胞核移植技术存在的问题:

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。

3.动物细胞融合

(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。

(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。

(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。

(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

(2)单克隆抗体的制备过程:

对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应B细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合[注:融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选];在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞[特点是能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体];然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞];最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。

(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。

(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。

(5)单克隆抗体的作用:作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。

三、胚胎工程

(一)动物胚胎发育的基本过程

(1)精子的发生:补充,精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂;变形过程中,细胞核为精子头的主要部分,高尔基体发育为顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜,其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。[线粒体为精子运动提供能量]

(2)卵子的发生:在胎儿时期,卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围],减一分裂在排卵前后完成,形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精;减二分裂是在受精过程中完成的。

(3)受精:精子获能(在雌性动物生殖道内);卵子的准备(排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减二中期才具备受精能力);受精阶段[卵子周围的结构由外到内:放射冠、透明带、卵黄膜],a顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠。

b透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障];c卵黄膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障];精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核[注意:受精标志是第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子]。

(4)胚胎发育:a卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;b桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞];c囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化];d原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]

9 胚胎工程的理论基础(识记)

(1)胚胎工程的概念及技术手段:对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

(2)体外受精[属有性生殖过程]:a卵母细胞的采集和培养对体型小的动物用促性腺激素处理,从输卵管冲取卵子(可直接受精);对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)b精子的采集假阴道法、手握法和电刺激法;获能对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法(放入人工配制的获能液中);对牛、羊等精子用化学法(放在肝素或钙离子载体溶液中)

(3)胚胎的早期培养:a培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等[注意与动物细胞培养液成分的比较];b当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。

(4)胚胎移植:a概念:将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代。

b优势:可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期。

c胚胎移植的生理学基础:同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理];早期胚胎形成后处于游离状态,为胚胎的收集提供可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应;移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

d胚胎移植的程序:对供、受体母牛进行选择,用激素进行同期发情处理;对供体母牛用激素做超数排卵处理;选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程];对胚胎进行收集[此时胚胎处于游离状态];对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚];胚胎移植[或冷冻保存];检查受体母牛是否受孕;产下胚胎移植的犊牛。

(5)胚胎分割:a概念:用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等分等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]

b基本过程:选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中,用分割针或分割刀片将其切开,吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意:内细胞团要均等分割,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育]

10 胚胎干细胞的移植(识记)

(1)胚胎干细胞的含义:由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞,又叫ES或EK细胞。

(2)特征:形态上体积小、细胞核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性,即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。[体外培养下,ES细胞可以只增殖不分化]

(3)应用:用于治疗人类疾病,如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性,移植ES 细胞可使坏死或退化的部位得以修复。

1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

2、动物胚胎发育的基本过程

(1)受精场所是母体的输卵管。

(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。

(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。

(4)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。

(二)胚胎干细胞

1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。

3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

(三)胚胎工程的应用

1.体外受精和胚胎的早期培养

(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。

(2) 精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。

(3) 受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般

要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)

2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)

地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2) 胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3) 生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

(4) 基本程序主要包括:

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。

②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。

④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。

3.胚胎分割

(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。

(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)

(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

(四)生物技术的安全性和伦理问题

1.转基因生物的安全性争论:

(1)基因生物与食物安全:

反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变

正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据

(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响

反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”

正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限

(3)转基因生物与环境安全:对生态系统稳定性的影响

反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体

正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境

2.生物技术的伦理问题

(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。

否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

(2)试管婴儿:两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点,多数人持认可态度。

否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”。

肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。

(3)基因身份证:

否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成基因歧视,势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。

3.生物武器

(1)种类:致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌。

(2)散布方式:吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

(3)特点:致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。

(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度:在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。

生态工程的原理(识记)

(1)生态工程建设的目的:遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。

(2)生态经济:通过实行循环经济的原则,使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。[实现手段:生态工程]

(3)基本原理:物质循环再生原理[如无废弃物农业]

物种多样性原理[提高生态系统的抵抗力稳定性]

协调与平衡原理[处理生物与环境的协调与平衡,考虑环境容纳量]

整体性原理[考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一]

系统性和工程学原理[系统的结构决定功能原理:考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;系统整体性原理:实现总体功能大于各部分之和的效果]

16 生态工程的实例(识记)

(1)农村综合发展型生态工程:解决问题:在农村实现经济效益、社会效益和生态效益的全面提高运用原理物质循环再生原理;整体性原理;物种多样性原理

(2)小流域综合治理生态工程:解决问题:水土流失情况

运用原理整体性原理、协调与平衡原理等

(3)大区域生态系统恢复工程:解决问题:西北地区的土地荒漠化

运用原理:协调与平衡原理、生物多样性原理等

(4)湿地生态恢复工程:解决问题:湿地的大面积缩小

湿地的功能:具有蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水等。

处理方法采用工程和生物措施相结合,如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程等使湿地得以恢复。

(5)矿区废弃地的生态恢复工程:解决问题:由于采矿业所造成的重金属污染

措施人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、植被恢复等

(6)城市环境生态工程:解决环境污染问题

措施进行城市规划和合理布局;推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺;对垃圾进行分类处理,并实现垃圾资源化利用等

2019高考:《现代生物科技专题》高考试题汇编

《现代生物科技专题》高考试题汇编 1、(2011海南卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 回答有关基因工程的问题: (1).构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生(相同,不同)粘性末端的限制酶。 (2).利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是提供。在用表达载体转化大肠杆菌时,常用处理大肠杆菌,以利于表达载体进入。为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为。为了检测胰岛素基因转录的mRNA 是否翻译成,常用抗原-抗体杂交技术。 (3).如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质 粒的中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。 2、(2011全囯Ⅰ卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝光池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题: (1).污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。 (2).植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的。 (3).生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。(4).一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。 3、(2012海南卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题: (1).为了获得丙种蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙种蛋白质的序列,据此可利用方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用、方法。 (2).在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需使用酶和酶。 (3).将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗的危害。 (4).若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子 (填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。 4、(2012全囯Ⅰ卷)【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 根据基因工程的有关知识,回答下列问题:· (1).限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。(2).质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下: 为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是 。 (3).按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。 (4).反转录作用的模板是,产物是。若要在体外获得大量反转录产物,常采用技术。 (5).基因工程中除质粒外,和也可作为运载体。(6).若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。

高中生物实验专题-实验汇总--复习

[系统图示] [19个教材实验分类汇总] 分类 教 材 实 验 考 纲 要 求 显微观察类 (1)观察DNA 、RNA 在细胞中的分布 (2)用显微镜观察多种多样的细胞 (3)观察线粒体和叶绿体 (4)观察植物细胞的质壁分离和复原 (5)观察细胞的有丝分裂 (6)观察细胞的减数分裂 1.了解显微镜的基本构造,熟练掌握显微镜 的基本操作,特别是高倍镜的使用 2.掌握临时装片制作等相关的操作技能,并能了解这些实验所需材料的特点、试剂的作用 3.能对相关实验的现象和结果进行分析,以及对相关实验进行恰当评价并设计完善实验方案 验证鉴定类 (1)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 (2)叶绿体色素的提取和分离 1.理解实验原理,明确相关试剂的作用 2.学会对实验结果进行正确的分析和评价 调查模拟类 (1)模拟探究细胞表面积与体积的关 系 (2)通过模拟实验探究膜的透性 (3)调查常见的人类遗传病 (4)模拟尿糖的检测 (5)土壤中动物类群丰富度的研究 1.掌握模拟实验和调查实验的实验目的,开 展实验的步骤及方案,并对实验的结果进行分析和判断 2.掌握调查、建立模型与系统分析等科学的研究方法 3.掌握对遗传病的遗传方式、发病率和种群丰富度等实验结果和数据的分析、处理的技能 探究设计 (1)探究影响酶活性的因素 (2)探究酵母菌的呼吸方式 1.学会从实验目的中寻找相关的实验变量 2.学会依据原理来制定对实验结果进行检测

类(3)低温诱导染色体加倍 (4)探究植物生长调节剂对扦插枝条 生根的作用 (5)探究培养液中酵母菌数量的动态 变化 (6)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替的方案设计 3.学会分析实验中设置的对照实验,以及设置的目的和要求 4.学会分析每个实验中的单一变量以及无关变量 5.学会预测相应的实验结果和对实验结果进行分析并得出结论 第1讲扎牢实验基础——4大类教材实验汇总让你“以不变应万变” - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -考点一显微观察类实验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 一、抓牢主干知识——学什么 列表比较六个显微观察类实验(填表) 实验名称观察方式观察对象细胞状态染色剂常用实验材料 观察DNA和RNA 在细胞中的分布 染色观察核酸死 甲基绿、 吡罗红 人的口腔上皮细胞 观察线粒体线粒体活健那绿人的口腔上皮细胞 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂染色体死 龙胆紫溶 液(或醋酸 洋红液) 洋葱根尖 低温诱导染色体加倍染色体死 改良苯酚 品红染液 洋葱根尖 观察叶绿体 原色观察叶绿体活 无 菠菜叶(稍带叶肉的下 表皮)、藓类的叶 观察植物细胞的质壁分离与复原紫色大液 泡 活 成熟植物细胞,如紫 色洋葱鳞片叶外表皮 三、掌握方法技巧——怎么办

选修3现代生物科技专题重点知识点(填空)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 基因工程 一、基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别 DNA分子的某种的核苷酸序列,并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式: 和。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于,只能将双链DNA片段互补的 之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合,但连接平 末端的之间的效率较。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端, 形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”—— (1)运载体具备的条件: ①。 ②。 ③具有,供。 (2)最常用的运载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于 ,并具有的双链。 二、基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基主要是指:,也可以是一些具有的因子。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有 法和法。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理: (4)过程:第一步:加热至90~95℃,DNA解链为; 第二步:冷却到55~60℃,与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,从引物起始进行的合成。 第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中,并且可以, 使目的基因能够。 2.组成:++++ (1)启动子:是一段有特殊结构的,位于基因的,是 识别和结合的部位,能驱动基因,最终获得所需的。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的,位于基因的。 (3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中,从而将 筛选出来。常用的标记基因是。

现代生物学技术

现代生物学技术 1:2010年诺贝尔生理学或医学奖:试管婴儿 2:人造生命“人造儿”菌落图 细胞工程与胚胎移植 一:细胞工程概述 1:细胞工程:以细胞为对象,应用生命理论科学理论,借助工程学原理和技术。 研究对象:动植物细胞(原生质体)。细胞器、染色体、细胞核、胚胎 2:生物工程:以生命科学为基础,用生物体系和工程学原理。生产生物制品和制造新物种的一种综合技术。 第一代生物工程:4000多年前—20世纪30年代 第二代生物工程:30年代—二战期间 微生物工程→生物化学工程→酶工程→基因工程→细胞工程→蛋白质工程(第二代基因工程)→组织工程→代谢工程 3:细胞工程发展历史 ①探索期:19世纪末—20世纪中期 动物:1885年卢克斯“组织培养”1907【美】哈林森 植物:1937年【荷兰】温特植物组织培养 ②诞生期:20世纪70年代 1956—1959年斯沃尔三倍体:三棘刺鱼 1959年张明觉试管兔 1962年仓鼠肾细胞悬浮培养 1965年哈里斯·沃特金斯灭活病毒诱导动物细胞融合 20世纪70年代高国楠聚乙二醇促使植物原生质体融合 1960年兰花无性繁殖 1972年【美】卡尔森NaNO3诱导烟草原生质体融合 4:快速发展时期:20世纪70年代——至今 1973年古各树里。植物活性物质生产新途径 1975年科勒·米尔斯坦单克隆抗体 1977年首例试管婴儿 1981年埃文斯·科夫曼分离小鼠胚胎干细胞 A:动植物人工繁殖技术:植物组织培养,人工育种,试管动物,克隆动物 B:细胞充足与新品种培育技术{细胞水平、细胞器水平} C:生物制品生产技术 D:细胞组织工程技术 二、动物细胞工程 1.动物细胞和组织培养 正常哺乳动物细胞四大生物学特征:锚地依赖性 血清依赖性生长因子 接触依赖性 形态依赖性细胞扁平状 2.细胞融合

选修3现代生物科技专题知识点整理

选修3《现代生物科技专题》 第一章基因工程 基因工程的概念 是狭义的遗传工程,其核心是构建重组的DNA分子,早期也称为重组DNA技术。 (一)基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:从细菌中分离出来。 (2)作用:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核 苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2. DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷 酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成 磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是——质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒

基因工程的原理:让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达 (二)基因工程的基本操作程序 (1)获得目的基因 有两种方法: ①目的基因的序列是已知的:用化学方法合成目的基因,用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增目的基因 ②目的基因的序列是未知的:从基因文库中提取目的基因。 (2)形成重组DNA分子 用一定的限制性核酸内切酶切割质粒,使其出现一个切口,露出粘性末端。用相同的限制性核酸内切酶切割目的基因,使其产生相同的粘性末端。将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,再加入适量DNA连接酶,形成一个重组DNA分子(重组质粒)。 (3)将重组DNA分子导入受体细胞 基因工程中常用的受体细胞有:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞。 导入过程:用氯化钙处理大肠杆菌,增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使重组质粒进入大肠杆菌受体细胞

高中生物必修一二三册回归课本资源

高中生物必修一、二、三册回归课本 一、教材科学史 1、人教版必修一册 细胞学说的建立过程(10页)细胞核的功能探究(52页) 对生物膜结构的探究历程(65页)关于酶本质的探索(81页) 光合作用的探究历程(101页) 2、人教版必修二册 对遗传物质的早期推测(42页) 3、人教版必修三册 促胰液素的发现(23页)生长素的发现历程(46页) 二、重要概念 1、人教版必修一册 单体:多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体。 多聚体:每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。 生物膜系统:这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。 原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 酶:是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。 化能合成作用:自然界中的少数种类细菌,,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用加化能合成作用细胞周期:即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化,所以叫无丝分裂。 细胞分化:在个体发育过程中,由一个或一种细胞增值产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。 细胞的全能性:是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 癌细胞:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。 2、人教版必修二册 联会:同源染色体两两配对的现象叫做联会。 四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。 DNA的多样性:遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成可DNA分子的多样性。 DNA的特异性:碱基的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。 转绿:RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录 翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。 基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,加基因突变。染色体组:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。 人类遗传病:通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。 基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。 物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。 生殖隔离:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。 共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。3、人教版必修三册 渗透压:是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,溶质微粒越多,溶液浓度越高,渗透压越高。血浆的渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。 稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。 反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。 自生免疫病:是由于免疫系统异常敏感,反应过度,?敌我不分?地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的,这类疾病就是自身免疫病。 植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显着影响的微量有机物,称为植物激素。 植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂。 种群密度:在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群的最基本的数量特征。出生率:是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率 死亡率:是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率 丰富度:群落中物种数目的多少称为丰富度。 初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替。 次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。 能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。 物质循环:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。 生态系统的稳定性:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。 生物多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。 三、与生产和生活有关 育种方法比较其他植物激素的作用光合作用/细胞呼吸的应用 质壁分离的应用信息传递的应用

第十六章 基因表达的调节控制以及现代生物学技术

第十六章基因表达的调节控制以及现代生物学技术 一:填空题 1.正调控和负调控是基因表达的两种最基本的调节形式,其中原核细胞常用________________调控,而真核细胞常用________________调控模式。 2.操纵子由________________、________________和________________三种成分组成。 3.与阻遏蛋白结合的DNA序列通常被称为________________。 4.β-半乳糖甘酶基因的表达受到________________和________________两种机制的调节。 5.葡萄糖效应是指________________。 6.ticRNA是指________________;micRNA是指________________。 7.大肠杆菌细胞内参与His合成有关酶的基因表达受到________________和________________两种机制的调节。 8.________________或________________可诱导原核细胞出现严谨反应。 9.________________和________________被称为魔斑分子,它作为________________酶的别构效应物调节此酶的活性。 10.鼠伤寒沙门氏菌两种鞭毛蛋白表达之间的转换是通过________________机制实现的。 11.哺乳动物细胞对氨基蝶呤产生抗性,是因为细胞内的DHFR基因经历了________________。 12.在胚系细胞之中,抗体重链的基因可分为________________、________________、________________和 ________________四个区域。 13.在基因表达的调控之中,________________和________________与________________和________________之间的相互作用十分重要。 14.女性两条X染色体只有一条X染色体具有转录的活性是因为________________和________________。 15.乳糖操纵子的天然诱导物是________________,实验室里常用________________作为乳糖操纵子的安慰诱导物诱导β-半乳糖苷酶的产生。 16.基因扩增或基因放大是指________________,它是通过局部DNA的来实现,________________扩增可导致细胞癌变。 17.SPO1噬菌体通过________________级联调节早、中和晚期基因在不同时间内的表达。 18.存在于反式作用因子上负责激活基因转录的结构花色通常有________________、________________和 ________________三种形式。 19.真核细胞核基质的主要成分是________________。 20.组蛋白可经历________________、________________和________________修饰而调节基因的表达。 21.原核细胞DNA的甲基化位点主要是在________________序列上,真核细胞核DNA的甲基化位点则主要是在________________序列上。 22.反式作用因子通常通过________________、________________和________________键与相应的顺式作用因子结合。 23.PCR即是________________。 24.人类基因组计划的主要内容是________________。 25.Southern blotting、Northern blotting和Western blotting分别被用来检测________________、________________和________________。 26.________________是应用于蛋白质工程中的最主要的手段。 27.RFLP即是________________。 28.噬菌体展示(Phage display)技术中常用的噬菌体是________________。 29.基因工程需要的最常用的工具酶包括________________、________________和________________等。 30.基因克隆的载体通常是由________________、________________和________________改造而来。 31.可使用________________和________________方法获得原核细胞的启动子序列。 32.体外转录通常需要使用________________、________________或________________RNA聚合酶。 33.脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis)被用来分离________________。 34.第一个使用体细胞克隆出来的哺乳动物是________________。 35.一种基因的启动子序列与启动子的一致序列越相近,该基因的转录效率就越________________。 36.基因敲除(Gene knockout)即是________________,它是研究________________的好方法。 二:是非题 1.[ ]原核细胞与真核细胞的基因表达调节的主要发生在转录水平上。 2.[ ]衰减子这种调控模式不可能出现在真核细胞。 3.[ ]操纵子结构是原核细胞特有的。 4.[ ]某些蛋白质既可以作为阻遏蛋白又可以作为激活蛋白参与基因表达的调控。 5.[ ]转录因子都具有负责与DNA结合的结构花色。 6.[ ]某些反式作用因子通过亮氨酸拉链这种结构花色与DNA结合。 7.[ ]真核细胞的基因转录也具有抗终止作用。 8.[ ]真核细胞核的三类基因的转录都受到增强子的调节。 9.[ ]某一个基因的转录活性越强,则该基因所处的DNA序列对Ⅰ就越敏感。

选修三《现代生物技术专题》必背知识点(人教版)教学提纲

生物选修三易考知识点背诵 专题1 基因工程 1.基因工程:又名或 操作环境:;操作对象:;操作水平: 基本过程: 特点:;本质(原理): 2.基因工程的基本工具 Ⅰ.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别,并且使 断开。 (3)结果:产生的DNA片段末端——。 (4)要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性末端? Ⅱ.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶(和)的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:前者来源于,只能连接;而后者来源于, 能连接,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的区别:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的 末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端,形成磷酸二酯键。 Ⅲ.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中上,并随染色体DNA同步复制; ②具有一至多个,供外源DNA片段插入; ③具有,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的。 (3)其它载体: 3.基因工程的基本操作程序 第一步: (1)获取目的基因的方法:、、

(2)PCR技术 ①原理: ②条件:、、、 ③PCR技术与体内DNA复制的区别: a. PCR不需要酶;体内DNA复制需要; b. PCR需要酶(即Taq酶),生物体内的聚合酶在高温时会变性; c. PCR一般要经历三十多次循环,而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。 (3)注意:构建基因文库需要哪些操作工具? 第二步:——基因工程的核心 基因表达载体组成: +复制原点 (1):是一段有特殊的DNA片段,位于基因的首端,是识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。没有启动子,基因就不能转录。 (2):也是一段有特殊的DNA片段,位于基因的尾端,使转录终止。 (3)标记基因的作用:,常用的标记基因是。 第三步:将目的基因导入受体细胞 常用的转化方法: (1)导入植物细胞:采用最多的方法是法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 (2)导入动物细胞:最常用的方法是技术。此方法的受体细胞多是。 (3)将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用处理细胞,使其成为,有利于促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。 注意:重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是。第四步: (1)首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,方法是采用。用 (2)其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用方法是。 用 (3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是。 (4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状,需要。

现代生物科学技术专题复习题(细胞工程)

现代生物科学技术专题复习题(细胞工程)2012、7 1、(2011 A .②和③过程会发生减数分裂过程 B .①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素 C .①阶段有细胞增殖但无细胞分化 D .此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 2、(2011西城)19.下列关于克隆的说法不正确的是 A .由一个受精卵发育为一个完整的个体叫做克隆 B .基因克隆是指某目的基因复制的过程 C .动物体细胞克隆要通过细胞核移植形成重组细胞 D .动物克隆的技术基础是动物细胞的培养 3、(2011海淀)26.下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是 A .若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特性 B .若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种 C .若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量 D .若①是具有杂种优势的农作物细胞,则利用③进行繁育会发生性状分离 4、(2011海淀)27.下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是 A .转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术 B .植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性 C .原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性 D .植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关 5、(2011朝阳期末)26.下列各项不属于细胞工程在实际中应用的是: A .培育工程菌使之能产生人生长激素 B .将甲植物细胞内的叶绿体移入乙植物细胞内 C .将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,培育出“番茄—马铃薯” D .能够产生抗体的B 细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合制备单克隆抗体 6、(2011朝阳期末)39.下列有关克隆的叙述,错误的是 A .动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整 B .细胞克隆可用于从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系 C .“多利”绵羊的性状与供核绵羊不完全相同 D .克隆动物的核心技术手段是核移植,属于无性生殖 7、(20XX 年江苏卷)14.关于现代生物技术应用的叙述,错误的是 A .蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B .体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C .植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D .动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 8、(2011石景山期末)40.利用细胞工程方法,以SARS 病毒蛋白质外壳为抗原制备出单克隆抗体。下列叙述正确的是 A .用纯化的蛋白质外壳反复注射到小鼠体内,即可获得单克隆抗体 B .体外培养单个效应B 细胞,即可获得针对SARS 病毒的单克隆抗体 C .将等量效应B 细胞和骨髓瘤细胞混合,诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D .给小鼠注射抗原,是为了获得能产生相应抗体的效应B 细胞 9、(2011丰台期末)49.下列关于单克隆抗体的叙述,不正确的是 A .小鼠骨髓瘤细胞和经免疫的 B 淋巴细胞融合可制备单克隆抗体 B .动物细胞融合不同于原生质体融合的诱导因素是灭活病毒 C .单克隆抗体比血清抗体的特异性强、纯度高 D .单克隆抗体技术的原理是细胞全能性 10、(20XX 年石景山期末)我国西北一些地区年降雨量小于450mm ,只适宜种植灌木和草,但却被硬性规定种植属于乔木的杨树,结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了 A .物种多样性原理 B .协调与平衡原理 C .系统整体性原理 D .物质循环再生原理 11、(20XX 年崇文区期末)城市生活垃圾要做到分类、回收、利用,实现废物资源化利用所遵循的生态工程原理是 A .物种多样性原理 B .整体性原理 C .物质循环再生原理 D .协调与平衡原理

人教版初中生物教材目录七年级上册

人教版初中生物教材目录 七年级上册 第一单元生物和生物圈 第一章认识生物 第一节生物的特征*** 第二节调查我们身边的生物 第二章生物圈是所有生物的家 第一节生物圈*** 第二节环境对生物的影响*** 第三节生物对环境的适应和影响*** 第四节生态系统*** 与生物学有关的职业林业工人的新任务科学?技术?社会生物圈Ⅱ号 第二单元生物和细胞 第一章观察细胞的结构*** 第一节练习使用显微镜** 科学?技术?社会从古老的光学显微镜到电子显微镜 第二节观察植物细胞*** 第三节观察动物细胞*** 科学家的故事施莱登、施旺与细胞学说 第二章细胞的生活 第一节细胞的生活需要物质和能量** 第二节细胞核是遗传信息库* 科学家的故事他发现了细胞中神奇的物质核酸 第三节细胞通过分裂产生新细胞* 科学?技术?社会“脱缰之马”癌细胞 第三章细胞怎样产生物体 第一节动物体的结构层次*** 第二节植物体的结构层次*** 第三节只有一个细胞的生物体** 第四章没有细胞结构的微小生物病毒 科学?技术?社会朊病毒、疯牛病、克雅氏病 第三单元生物圈中的绿色植物 第一章生物圈中有哪些绿色植物 第一节藻类、苔藓和蕨类植物(三者的比较)* 第二节种子植物*** 生物学与文学寄予植物的情怀 第二章被子植物的一生(简单) 第一节种子的萌发* 与生物学有关的职业农业技术员和绿色证书第二节植株的生长*** 科学?技术?社会无土栽培 第三节开花和结果*** 与生物学有关的职业大地的美容师——园艺师 第三章绿色植物与生物圈的水循环* 科学?技术?社会节水农业 第四章绿色植物是生物圈中有机物的制造 第一节绿色植物通过光合作用制造有机*** 科学?技术?社会现代化温室 第五章绿色植物与生物圈中的碳氧平衡 第六章爱护植被,绿化祖国 科学?技术?社会热带雨林地球的“肺” 后记

现代生物医学技术前沿

生物分子间相互作用分析系统(BIAcore) 1.Biomolecular Interaction Analysis core 生物分子相互作用分析系统 BIA技术是基于表面等离子共振(SPR)的物理光学现象的新型生物传感分析技术。 不必使用荧光标记和同位素标记,从而保持了生物分子的天然活性 2.工作原理: 实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面,将与之相互作用的分子溶于溶液中,流过芯片表面。检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。 传感器芯片:传感器芯片是实时信号传导的载体芯片,是在玻璃片上覆盖了一层金膜,在金膜的表面连有不同的多聚物用于固定不同性质的生物分子。每个芯片表面有4个通道(FC),可以独立做4个不同的实验,为了满足分析各种生物体系的要求,专门设计了多种传感器芯片。每一种芯片都具有良好的品质能提供:稳定的基线,高灵敏度,广泛的再生方法,反复使用性和特别好的重现性。 液体传送系统:微液流盘是一个液体传送系统,通过软件的控制自动地传送一定体积的样品至传感器芯片表面。通过对管道内微型气阀的控制,形成各种液体流动回路,将样品或缓冲液送到传感片表面的不同通道。甚至自动进行样品的回收。 SPR光学原理:当入射光以临界角入射到两种不同介质的界面时将产生全反射,由于在介质表面镀上一层金属薄膜后,入射光可引起金属中自由电子的共振,(从而导致反射光角度减弱,使反射光完全消失的角度称作共振角)。共振角会随金属薄膜表面通过的液相的折射率的改变而改变,折射率的变化(RU)与金属表面的生物大分子质量成正比 3.应用:测定分子复合物的生成和解离的速度 共聚焦激光显微镜的原理与应用 理论: 共聚焦激光扫描荧光显微镜:是以激光作为光源、采用逐点扫描及共轭聚焦技术,能对样本进行断层扫描,以获得高分辨率焦平面光学图像的荧光显微镜系统. 基本原理:高压汞灯(滤镜分光),紫外、蓝、绿(激发),被荧光探针染色的生物样本(光学成像),被标记结构的荧光图像。 优势: 1、由于采用了逐点扫描及共轭聚焦技术,激光扫描共聚焦荧光显微镜采集的样本焦平面荧光图像远比普通荧光显微镜获得的样本全层图像分辨率高 2、由于激光的穿透性强,共聚焦荧光显微镜可对样本进行连续断层扫描而获得序列光学切片,可实现样本结构的三维重建 3、由于激光的单色性好,对于多重标记的样本,激光扫描共聚焦荧光显微镜区分不同颜色标记物的能力较普通荧光显微镜强 4、由于激光扫描共聚焦荧光显微镜可对厚样本进行光学切片,可用振荡切片机直接对新鲜或固定样本切厚片(50~100 m),避免了石蜡包埋、冰冻等传统切片方法对细胞结构和抗原性的破坏,并可实现活组织检测。 实验: 固定的目的是使构成组织细胞成分的蛋白等物质不溶于水和有机溶剂,并迅速使组织细胞中各种酶降解、失活,防止组织自溶和抗原弥散,保持组织细胞的完整性和所要检测物质的抗原性。 固定方法:侵入法,灌注法 切片方法:冰冻切片,石蜡切片,振动切片

最新高中生物必修课本实验归纳(全)知识分享

高中生物必修一实验归纳 高中生物所有试验 实验一使用高倍显微镜观察几种细胞 1、高倍镜的使用步骤:(1)在低倍镜下找到物象,将物象移至视野中央;(2)转动转换器,换上高倍镜。(3)调节光圈和反光镜,使视野亮度适宜。如果光线较暗时,可用凹面反光镜来对光,同时选用较大的光圈;如果光线明亮时,可用平面反光镜来对光,同时选用较小的光圈。(4)调节细准焦螺旋,使物象清晰。换用高倍镜后不能使用粗准焦螺旋。 2、低倍镜和高倍镜的区别: 透镜大小镜头长短视野亮度物像大小细胞数量 低倍镜小短亮小多 高倍镜大长暗大少 3、污点位置的判断:用显微镜观察玻片标本时,目镜、物镜、所观察的材料是在同一直线上的,只要分别转动镜头或移动玻片标本,看污物是否随之而动,就可做出正确判断。 实验二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (一)可溶性还原糖的检测和观察 1、实验原理及化学试剂: 斐林试剂与可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)反应,生成砖红色沉淀。(这种试剂要现配现用。甲液(质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液)与乙液(质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液)等量均匀混合生成蓝色Cu(OH)2,Cu(OH)2与可溶性还原糖发生反应。 淀粉、蔗糖等不能与斐林试剂发生颜色反应。 2、实验过程: 1

选材(应选含糖量较高、颜色为白色或浅色的植物组织,以苹果、梨为最好)研磨过滤组织样液加入斐林试剂(现配现用)摇匀水浴加热观察颜色反应(浅蓝色棕色砖红色沉淀)。 (二)脂肪的检测和观察 1、实验原理及化学试剂 苏丹Ⅲ染液:把脂肪物质染成橘黄色 苏丹Ⅳ染液:把脂肪物质染成红色 2、实验过程 选材(选含脂肪的种子,以花生种子为较好)浸泡制作花生子叶临时转片(徒手切片,切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊)滴3滴苏丹Ⅲ染液染色用体积分数为50%的酒精洗浮色显微镜观察(先用低倍镜,找到子叶最薄处,并移到视野中央,再换高倍镜,调整细焦螺旋观察,可见已着色的脂肪颗粒)。 (三)蛋白质的检测和观察 1、实验原理及化学试剂 双缩脲试剂:与蛋白质发生作用,产生紫色反应。(在碱性溶液中,Cu2+与蛋白质发生反应)双缩脲试剂A液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 双缩脲试剂B液:质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 2、实验过程 选材(豆浆或鸡蛋蛋白)取组织样液加入试管中加入双缩脲试剂A液 加入双缩脲试剂B液摇匀观察,出现紫色。 (四)淀粉的检测和观察 2 1、实验原理及化学试剂:淀粉遇碘变蓝。 2、实验过程:选用富含淀粉的植物组织(如马铃薯)将组织样液注入试管滴加碘液观察颜色反应。 +-

生物:《现代生物科技专题》书本知

选修3 一、基因工程 1、(a)基因工程的诞生 (一)基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 2、(a)基因工程的原理及技术 原理:基因重组 技术:(一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 DNA连接酶)的比较: (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T 4 ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的②区别:E·coliDNA连接酶来源于T 4 磷酸二酯键连接起来;而T DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 4 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。 (3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步:将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念:是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。 2.常用的转化方法:

新人教版高中生物必修一全册教案

探索生物大分子的奥秘 一、教学目标: 知识方面 1、初步了解分子与生物学之间的关系 2、了解中国合成牛胰岛素事件。 技能方面:培养分析分析资料的能力。 情感态度价值观 1、了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家,增强学生的民族自豪感; 2、初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标; 3、阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。 二、教学重难点:激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具: 四、教学准备 五、教学课时:1课时。 六、教学过程: (一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。 (二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。

人教版生物学七年级上册课本问题答案

20XX年版生物学七年级上册课本部分问题答案 第一单元第一章第一节 想一想,议一议:答:因为机器人不像其他生物一样是由细胞构成的(除病毒以外,生物体都是由细胞构成的),也在存在构成细胞的有机物,同时,机器人不具有营养、呼吸、排泄、对外界刺激作出反应、生长和繁殖、遗传和变异的特性,因此机器人不是生物。 观察与思考:1.答:尽管生石花的肉质看起来像石头,但生石花具有生物的基本特征:生石花的肉质叶与仙人球的肉质茎类似;生石花能从小长大;生石花能开出各种颜色的花,还能结出种子,表明它能进行繁殖;生石花长有根,可以从土壤中获取水和无机盐,等等。查阅生石花的资料可知,生石花是一种植物,因此,它就是生物。 2.答:岩洞里的钟乳石能慢慢长大,但这种长大与生物的生长是不同的,它是一些无机物慢慢堆积的结果。同时钟乳石没有生物所共有的特征,如具有营养、呼吸、排泄、对外界刺激作出反应、繁殖、遗传和变异的特性,因此钟乳石不是生物。 3.答:要判断一个物体是否有生命,可以看它是不是“活”的,看它是不是具有生命现象,即看它是否具有生物的基本特征。生物具有的基本特征是:由细胞构成(除病毒以外)、生活需要营养、能进行呼吸、能排出体内产生的废物,能对外界刺激作出反应、能生长和繁殖、有遗传和变异的特性,等等。 旁栏思考题:答:植物需要从外界吸收氧气,以维持自身的生存。生物能进行呼吸,绝大多数生物需要吸入氧气,排出二氧化碳,植物也需要通过呼吸作用,分解有机物,消耗氧气,为植物体的各项生命活动提供能量。 练习:1.(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4) (×) 3.(1)答:珊瑚不是生物,是珊瑚虫分泌的外壳堆积在一起慢慢形成的,不具有生物的基本特征;珊瑚虫才是生物,是一种生活在海洋中动物,具有生物的基本特征。 (2)答:浅水区可获得较多的阳光,有适宜的温度,有利于藻类的生长,可以为珊瑚虫提供更多的氧气。因此,珊瑚虫一般生长在温暖的浅水区。 第一单元第二章第一节 想一想,议一议: 答:野外生活的大熊猫主要分布在我国四川西部和北部、甘肃南部、西藏东部及陕西西南部。大熊猫以箭竹等为食, 食性单一,这些地区的环境适于大熊猫生活的特点主要是有竹类植物和水源。 旁栏思考题:1.答:农作物的生长需要从土壤中吸收大量的营养物质,如氮、磷、钾等。由于年年耕种,人们在收获大量农产品的同时,也将土壤中的这些营养物质带走了许多,从而使土壤变得贫瘠,因此,为保证农产品持续生产,必须给农作物施肥。 给农作物施肥说明农作物的生长还受到土壤中的无机盐等非生物因素的影响。 P15旁栏思考题:答:在河流中生长的鱼,有些终生只能在淡水中生活,如草鱼、鲤鱼等;有些能在海洋中生活,如在淡水中生长的鳗鲡,要洄游到海洋中产卵。 探究:1.答:光 2.答:将动物分成两组,除了实验要探究的因素外,其他因素在两个组要保持一致。 3.答:用多只鼠妇做实验才能得出可信的结论。用1只鼠妇做实验会有很大的误差。 4.答:提高实验结论的可信度。 资料分析: 1.答:骆驼排尿少,出汗少,这样可以减少体内水分的消耗,适应缺水环境。另外,骆驼一次能喝大量的水,并且能将水储存在胃里,这也是对缺水环境的适应。 骆驼刺的根系非常发达,这样可以更多地吸收水分; 它的地上部分植株矮小,这样可以减少水分的散失。 海豹的皮下脂肪很厚,具有保温作用,这是对寒冷环境的适应。 2.答:蚯蚓在土壤中钻来钻去,可以使土壤疏松,增加土壤的透气性。此外,蚯蚓吞食土壤,排出的蚓粪可以增加土壤的肥力,改善土壤的团粒结构,有利于植物的生长。 练习:1.(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(×) 2.答:这句诗描写的是气温对植物生长的影响。由于在同一季节山里气温相对较低,桃树生长迟缓。生长在平原地区的桃花,4月就已经凋谢,而山里的桃花才刚刚开放。 3.答:(1) 牛←—————三叶草 农民 猫←—————田鼠←————土蜂 (2)答:假如猫少了,田鼠由于缺少天敌而大量繁殖;田鼠以土蜂的蜜和幼虫为食,并破坏它们的巢,因此,土蜂数目减少;三叶草靠土蜂传粉,土蜂减少后,影响三叶草的传粉,从而影响三叶草的繁殖后代,三叶草的数量就会减少。三叶草是牛的食物,三叶草的数量减少会导致牛的食物缺乏。 4.答:枯叶蝶的体色与周围落叶的颜色基本一致,这样它就不容易被敌害发现,从而增加生存下去的机会。 5.答:山羊因为啃食草根,影响了草的生长。大量饲养山羊,如果管理不当,就会破坏草场植被。 第一单元第二章第二节 想一想,议一议:答:图中画出了草原上的昆虫、鸟、兔、微 传粉

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