2017年高考現(xiàn)代生物科技知識點
現(xiàn)代生物技術也稱生物工程,在我們的生活中運用非常廣泛。以下是學習啦小編為您整理的關于2017年高考現(xiàn)代生物科技知識點的相關資料,希望對您有所幫助。
高考生物現(xiàn)代生物科技簡介
現(xiàn)代生物技術也稱生物工程。在分子生物學基礎上建立的創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術,是現(xiàn)代生物科學和工程技術相結合的產(chǎn)物。隨著基因組計劃的成功,在系統(tǒng)生物學的基礎上發(fā)展了合成生物學與系統(tǒng)生物工程學,開發(fā)生物資源,涉及農(nóng)業(yè)生物技術、環(huán)境生物技術、工業(yè)生物技術、醫(yī)藥生物技術與海洋生物技術,乃至空間生物技術等領域,將在21世紀開發(fā)細胞制藥廠、細胞計算機、生物太陽能技術等發(fā)揮關鍵作用。
現(xiàn)代生物技術和古代利用微生物的釀造技術和近代的發(fā)酵技術有發(fā)展中的聯(lián)系,但又有質的區(qū)別。古老的釀造技術和近代的發(fā)酵技術只是利用現(xiàn)有的生物或生物機能為人類服務,而現(xiàn)代的生物技術則是按照人們的意愿和需要創(chuàng)造全新的生物類型和生物機能,或者改造現(xiàn)有的生物類型和生物機能,包括改造人類自身,從而造福于人類。現(xiàn)代生物技術生物工程,是人類在建立實用生物技術中從必然王國走走向自由王國、從等待大自然的恩賜轉向主動向大自然索取的質的飛躍。
現(xiàn)代生物技術是在分子生物學發(fā)展基礎上成長起來的。1953年,美國科學家沃森和英國科學家克里克用X-衍射法搞清了遺傳的物質基礎核酸的結構,從而使揭開生命秘密的探索從細胞水平進入了分子水平,對于生物規(guī)律的研究也從定性走向了定量。在現(xiàn)代物理學和化學的影響和滲透下,一門新的科學分子生物學誕生了。在以后的十多年內(nèi),分子生物學發(fā)展迅速,取得許多重要成果,特別是科學家們破譯了生命遺傳密碼,并在1966年編制了一本地球生物通用的遺傳密碼"辭典"。遺傳密碼辭典將分子生物學的研究迅速推進到實用階段。1970年,科拉納等科學家完成了對酵母丙氨酸轉移RNA的基因的人工全合成。1971年美國保羅·伯格用一種限制性內(nèi)切酶,打開一種環(huán)狀DNA分子,第一次把兩種不同DNA聯(lián)結在一起。1973年,以美國科學家科恩為首的研究小組,應用前人大量的研究成果,在斯坦福大學用大腸桿菌進行了現(xiàn)代生物技術中最有代表性的技術――基因工程的第一個成功的實驗。他們在試管中將大腸桿菌里的兩種不同質粒(抗四環(huán)素和抗鏈霉素)重組到一起,然后將此質粒引進到大腸桿菌中去,結果發(fā)現(xiàn)它在那里復制并表現(xiàn)出雙親質粒的遺傳信息。1974年,他們又將非洲爪蛙的一種基因與一種大腸桿菌的質粒組合在一起,并引入到另一種大腸桿菌中去。結果,非洲爪蛙的基因居然在大腸桿菌中得到了表達("表達"是指該基因在大腸桿菌內(nèi)能合成生長激素抑制因子),并能隨著大腸桿菌的繁衍一代一代地傳下去。
科學家們從科恩的實驗中看出了基因工程的突出特點:(1)能打破物種之間的界限。在傳統(tǒng)遺傳育種的概念中,親緣關系遠一點的物種,要想雜交成功幾乎是不可能的,更不用說動物與植物之間、細菌與動物之間、細菌與植物之間的雜交了。但基因工程技術卻可越過交配屏障,使這一切有了實現(xiàn)的可能。(2)可以根據(jù)人們的意愿、目的,定向地改造生物遺傳特性,甚至創(chuàng)造出地球上還不存在的新的生命物種。同時,這種技術對人類自身的進化過程也可能產(chǎn)生影響。(3)由于這種技術是直接在遺傳物質核酸上動手術,因而創(chuàng)造新的生物類型的速度可以大大加快。這些特點,引起了世界科學家的極大關注,短短幾年內(nèi),基因工程研究便在許多國家發(fā)展起來,并取得一批成果,基因工程已成為20世紀最重要的技術成就之一。
現(xiàn)代生物技術是一個復雜的技術群?;蚬こ虄H是現(xiàn)代生物技術中具有代表性的一種,它的特征是在分子水平上創(chuàng)造或改造生物類型和生物機能。此外,在染色體、細胞、組織、器官乃至生物個體水平上也可進行創(chuàng)造或改造生物類型和生物機能的工程,例如染色體工程、細胞工程、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)、數(shù)量遺傳工程等,這些,也屬于現(xiàn)代生物技術的范疇。而為這些工程服務的一些新工藝體系,如現(xiàn)代發(fā)酵工程、酶工程、生物反應器工程等,同樣被納入了現(xiàn)代生物技術的系統(tǒng)。
現(xiàn)代生物技術以分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學、系統(tǒng)生物學等學科為支撐,結合了化學、化工、計算機、微電子等學科,從而形成了一門多學科互相滲透的綜合性學科。就其應用領域,可分為農(nóng)業(yè)生物技術、醫(yī)學生物技術、植物生物技術、動物生物技術、食品生物技術、環(huán)境生物技術等。
高考生物現(xiàn)代生物科技例題解析
1.(2010·杭州質檢一)某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性,準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng)。下列有關說法正確的是( )
A.在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時,可用胃蛋白酶處理
B.細胞培養(yǎng)應在CO2培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用是刺激細胞的呼吸
C.取單個肝腫瘤細胞進行培養(yǎng),獲得細胞群的方法不屬于克隆培養(yǎng)法
D.甲、乙細胞在原代培養(yǎng)過程中,最終均會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象
解析:在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時,應該用胰蛋白酶處理。細胞培養(yǎng)在CO2培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用是調(diào)節(jié)pH。把一個單細胞從群體中分離出來單獨培養(yǎng),使之繁衍成一個新的細胞群體的技術,叫做細胞克隆或克隆培養(yǎng)法。在原代培養(yǎng)過程中,由于培養(yǎng)液有限、生存空間有限、代謝廢物積累等因素制約,無論是正常肝細胞還是肝腫瘤細胞,最終均會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象。
答案:D
2.(2010·杭州質檢一)如圖表示一項重要的生物技術,對圖中物質a、b、c、d的描述,正確的是( )
A.a的基本骨架是磷酸和核糖交替連接而成的結構
B.要獲得相同的黏性末端,可以用不同種b切割a和d
C.c連接雙鏈間的A和T,使黏性末端處堿基互補配對
D.若要獲得未知序列的d,可到基因庫中尋找
解析:從圖示看,a中含有胸腺嘧啶,故其基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連接而成;DNA連接酶縫合目的基因和載體質粒之間的縫隙,使兩者之間形成磷酸二酯鍵;若要獲得未知序列的目的基因,可以從基因文庫中尋找;若要獲得相同的黏性末端,可以用不同種的限制性核酸內(nèi)切酶處理,如識別↓GATC的限制性核酸內(nèi)切酶和識別G↓GATCC的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和載體質粒就可以形成相同的黏性末端。
答案:B
3.(2010·浙江金麗衢聯(lián)考)下列關于胚胎工程的敘述,正確的是( )
A.胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割
B.試管牛的培育過程屬于克隆技術
C.超數(shù)排卵技術要使用一定的激素如性激素、孕激素等
D.胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程
解析:胚胎分割一般選用囊胚。試管牛的培育屬于有性生殖,其關鍵技術是體外受精。超數(shù)排卵使用的激素是促性腺激素。
答案:D
4.(2010·合肥質檢一)建設生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設、增設食物鏈的目的不包括( )
A.努力實現(xiàn)物質的分層次多級利用
B.減輕對環(huán)境的污染,提高抵抗力穩(wěn)定性
C.加強生物防治,控制有害生物的危害
D.實現(xiàn)物質和能量的循環(huán),使廢物資源化
解析:生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設實現(xiàn)了能量的多級利用,而不能實現(xiàn)能量的循環(huán)。
答案:D
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