2022屆高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題九 現(xiàn)代生物科技專題1

專題九現(xiàn)代生物科技專題第1講基因工程、細(xì)胞工程一、基因工程1.基因工程的工具：(1)選擇下面符合要求的填空：a.限制酶b.DNA連接酶c.DNA聚合酶d.質(zhì)粒e.λ噬菌體的衍生物f.動(dòng)植物病毒①能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并能將特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)的是：__________。②能將雙鏈DNA片段連接起來(lái)的是：__________。③基因工程中的載體包括：________________。abd、e、f(2)載體的特點(diǎn)及作用(判斷正誤)。①載體能夠在細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制并穩(wěn)定保存。()②載體具有一個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，便于外源DNA片段插入其中。()③載體具有特殊的標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。()√×√2.基因工程的基本操作程序：(1)目的基因的獲?。孩偃斯ず铣赡康幕颍撼Ｓ玫姆椒開(kāi)__________。②擴(kuò)增目的基因可利用：____________________。(2)基因工程的核心：___________________?；虮磉_(dá)載體的組成：______________________________________________?；瘜W(xué)合成法多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：從以下選項(xiàng)中選出恰當(dāng)方法填空：a.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法b.基因槍法c.花粉管通道法d.顯微注射法e.感受態(tài)細(xì)胞法①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：________________。②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：__________。③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：__________。a、b、cde(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定：①檢測(cè)目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞可采用____________技術(shù)。②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可采用_________技術(shù)。③檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)，可采用_______________技術(shù)。④個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：根據(jù)目的基因表達(dá)出的性狀判斷。DNA分子雜交分子雜交抗原—抗體雜交二、蛋白質(zhì)工程1.蛋白質(zhì)工程的步驟：_________。①預(yù)期蛋白質(zhì)功能；②找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列；③推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列；④設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)2.蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)：___________________________。3.蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物：產(chǎn)生新的_______。①④③②改造控制某蛋白質(zhì)合成的基因蛋白質(zhì)三、細(xì)胞工程1.植物細(xì)胞工程：(1)植物細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)：___________。(2)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞發(fā)生：_______________。(3)植物體細(xì)胞雜交克服的障礙：_______________。細(xì)胞全能性脫分化、再分化遠(yuǎn)緣雜交不親和2.動(dòng)物細(xì)胞工程：(1)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有_____________、__________________、_____________、生產(chǎn)單克隆抗體等。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，使組織細(xì)胞分散開(kāi)使用的酶是_____________________。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中使用的培養(yǎng)基是___________。(4)動(dòng)物細(xì)胞融合原理：_______________。融合方法：_____________________、電激等。(5)單克隆抗體優(yōu)點(diǎn)：可大量制備、_________、靈敏度高。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞融合胰蛋白酶或膠原蛋白酶液體培養(yǎng)基細(xì)胞膜的流動(dòng)性聚乙二醇、滅活的病毒特異性強(qiáng)(6)辨析單克隆抗體制備中的兩次篩選。①第一次篩選要得到的是融合的雜種細(xì)胞。()②第二次篩選出的是能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。()√√高頻考點(diǎn)一基因工程1.(2014·景德鎮(zhèn)二模)下圖是“萬(wàn)能細(xì)胞”的誕生過(guò)程(圖中來(lái)自胚胎干細(xì)胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因決定細(xì)胞“全能性”)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該研究過(guò)程用到了

、

等現(xiàn)代生物技術(shù)手段。(2)圖中由皮膚細(xì)胞到“萬(wàn)能細(xì)胞”的“改造”類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的

過(guò)程。(3)圖中病毒的作用是

。為方便篩選，在重組病毒中除了插入的目的基因外，還應(yīng)有

基因?！緦忣}·解題·答題】1.(關(guān)鍵)皮膚細(xì)胞到“萬(wàn)能細(xì)胞”的“改造”重點(diǎn)在于細(xì)胞的變化，由高度分化細(xì)胞成為“萬(wàn)能細(xì)胞”(相當(dāng)于胚胎干細(xì)胞)，即類似植物組織培養(yǎng)的“脫分化”。2.(必備)(1)基因表達(dá)載體的組成：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。(2)常用目的基因的載體：動(dòng)物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒、質(zhì)粒?！窘馕觥?1)圖示過(guò)程利用了基因工程(DNA重組技術(shù))、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等現(xiàn)代生物技術(shù)手段。(2)皮膚細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，失去分裂能力，由皮膚細(xì)胞到“萬(wàn)能細(xì)胞”的“改造”類似于植物組織培養(yǎng)的脫分化過(guò)程。(3)利用病毒將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，是作為基因工程的載體。在重組病毒中除了插入的目的基因外，還應(yīng)有標(biāo)記基因，便于篩選出含有目的基因的細(xì)胞。答案：(1)基因工程(DNA重組技術(shù))動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)脫分化(3)作為載體標(biāo)記2.(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ·T40節(jié)選)閱讀如下資料：資料甲：科學(xué)家將牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。資料乙：T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性。科學(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。回答下列問(wèn)題：(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用

法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是

和

。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是

。(2)資料乙中的技術(shù)屬于

工程的范疇，該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)

進(jìn)行改造，或制造一種

的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的

序列發(fā)生了改變?！緦忣}·解題·答題】1.(必備)(1)基因表達(dá)載體構(gòu)建過(guò)程中使用的工具酶是：限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(2)蛋白質(zhì)工程結(jié)果：改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出新的蛋白質(zhì)。2.(方法)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法：(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(2)基因槍法。(3)花粉管通道法。【解題指導(dǎo)】解答本題需要注意以下兩點(diǎn)：(1)動(dòng)、植物基因工程中目的基因?qū)氲姆椒ú煌呵罢咭话阌蔑@微注射法，后者常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(2)蛋白質(zhì)工程應(yīng)先研究蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系，然后再進(jìn)行基因修飾或基因合成?！窘馕觥?1)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物受精卵常用的方法是顯微注射法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。在培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，因?yàn)檗r(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物。(2)蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術(shù)。該實(shí)例中，T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的氨基酸序列發(fā)生了改變。答案：(1)顯微注射限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(2)蛋白質(zhì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)新的蛋白質(zhì)氨基酸【知識(shí)·方法·誤區(qū)】基因工程易錯(cuò)點(diǎn)：(1)目的基因應(yīng)插入啟動(dòng)子與終止子之間的部位。(2)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞沒(méi)有堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象。(3)原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少。(4)一般情況下，用同一種限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段，但有時(shí)可用兩種限制酶分別切割質(zhì)粒和目的基因，以避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間、目的基因和目的基因之間的連接。(5)標(biāo)記基因的作用——篩選、檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。(6)受體細(xì)胞常用植物受精卵或體細(xì)胞(經(jīng)組織培養(yǎng))、動(dòng)物受精卵(一般不用體細(xì)胞)、微生物(大腸桿菌、酵母菌)等。(7)啟動(dòng)子(DNA片段)≠起始密碼子(RNA)；終止子(DNA片段)≠終止密碼子(RNA)。高頻考點(diǎn)二細(xì)胞工程1.(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ·T40)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測(cè)，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過(guò)

次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是

小鼠，理由是

。(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有

，體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是

。(3)雜交瘤細(xì)胞中有

個(gè)細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是

條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是

。【審題·解題·答題】1.(題眼)注意題中關(guān)鍵信息：血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上。2.(必備)(1)細(xì)胞兩兩融合后形成的細(xì)胞類型：AA型、BB型、AB型。(2)正常細(xì)胞不能無(wú)限增殖。3.(突破)結(jié)合題意，特別關(guān)注圖中橫縱坐標(biāo)含義及數(shù)值?！窘馕觥勘绢}考查制備單克隆抗體的相關(guān)知識(shí)。(1)據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析，第四次免疫后Y、Z小鼠的血清抗體效價(jià)均達(dá)到16000以上，免疫后小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(jià)最高，最適用于制備單克隆抗體。(2)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合在一起時(shí)，可能發(fā)生B淋巴細(xì)胞之間的融合、骨髓瘤細(xì)胞之間的融合和B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞形成后，小鼠的B淋巴細(xì)胞核與骨髓瘤細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)細(xì)胞核。染色體可達(dá)100條，有絲分裂后期染色體數(shù)目最多為200條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后，仍然不是能無(wú)限增殖的細(xì)胞，分裂次數(shù)是有限的。答案：(1)四YY小鼠的抗體效價(jià)最高(2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞細(xì)胞融合是隨機(jī)的，沒(méi)有特異性且融合率達(dá)不到100%(3)1200(4)不能無(wú)限增殖2.(2014·武漢四調(diào))在ABO血型系統(tǒng)中，A型血和B型血人紅細(xì)胞膜表面分別含有凝集原A、B，AB型血人紅細(xì)胞膜表面同時(shí)含有凝集原A和B，O型血人紅細(xì)胞膜表面沒(méi)有凝集原。下圖是利用動(dòng)物細(xì)胞雜交方法制備人抗A凝集原抗體的過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)要制備人抗A凝集原抗體，應(yīng)向小鼠體內(nèi)注射

細(xì)胞，使小鼠產(chǎn)生

免疫。從小鼠體內(nèi)分離的細(xì)胞①為

細(xì)胞。(2)為誘導(dǎo)細(xì)胞①與骨髓瘤細(xì)胞融合，常選用

作為誘導(dǎo)劑。融合后，培養(yǎng)液中存在多種雜交細(xì)胞和未融合細(xì)胞，需要進(jìn)行

培養(yǎng)、克隆化培養(yǎng)和

，才能獲得需要的雜交瘤細(xì)胞。(3)制備的人抗A凝集原抗體能與

發(fā)生特異性結(jié)合，若該抗體與待測(cè)血液樣本呈陽(yáng)性反應(yīng)，則待測(cè)樣本的血型是

。【審題·解題·答題】1.(方法)動(dòng)物細(xì)胞融合方法：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。2.(易錯(cuò))人抗A凝集原抗體與待測(cè)血液樣本反應(yīng)呈陽(yáng)性，如果不理解陽(yáng)性，則會(huì)答成B型或O型?！窘馕觥?1)凝集原A存在于A型血和AB型血人的紅細(xì)胞膜上，要制備人抗A凝集原抗體，應(yīng)向小鼠體內(nèi)注射A型血或AB型血人的紅細(xì)胞，使小鼠產(chǎn)生特異性(或體液)免疫，再?gòu)男∈篌w內(nèi)分離出能產(chǎn)生抗A凝集原抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，常選用聚乙二醇或滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。融合后，培養(yǎng)液中存在多種雜交細(xì)胞和未融合細(xì)胞，需要進(jìn)行選擇培養(yǎng)、克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，最終獲得需要的雜交瘤細(xì)胞。(3)人抗A凝集原抗體能與凝集原A發(fā)生特異性結(jié)合，A型或AB型血的人紅細(xì)胞膜表面含有凝集原A，該抗體會(huì)與其待測(cè)血液樣本呈陽(yáng)性反應(yīng)。答案：(1)A型(或AB型)血人的紅特異性(或體液)B淋巴(漿)(2)聚乙二醇或滅活的病毒選擇抗體檢測(cè)(3)凝集原AA型或AB型【知識(shí)·方法·誤區(qū)】1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作流程：2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：(1)無(wú)菌、無(wú)毒：對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理，添加抗生素，定期更換培養(yǎng)液以清除代謝產(chǎn)物。(2)營(yíng)養(yǎng)：除正常的有機(jī)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)外，通常需加入血清、血漿等。(3)適宜的溫度和pH：一般溫度為36.5±0.5℃(哺乳動(dòng)物)，pH為7.2～7.4。(4)氣體環(huán)境：含95%的空氣加5%CO2的混合氣體。(15分)解決器官移植的免疫排斥反應(yīng)和器官供應(yīng)不足是治療白血病面臨的問(wèn)題。某科研所運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)培育出轉(zhuǎn)基因克隆豬。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)將供體基因組

，以抑制抗原決定基因的表達(dá)或除去抗原決定基因，降低免疫排斥反應(yīng)。(2)基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是

。通過(guò)DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)

，是目的基因穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。(3)E過(guò)程中若要獲得大量的卵母細(xì)胞需用

激素處理成年母豬。受體卵母細(xì)胞去核及選用MⅡ中期的原因是

。(4)上述過(guò)程涉及的現(xiàn)代生物工程技術(shù)，屬于細(xì)胞水平的是

。(5)經(jīng)過(guò)培養(yǎng)得到早期胚胎后可以用

技術(shù)以獲得更多基因型相同的轉(zhuǎn)基因克隆豬，由于

，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能?！狙侯}理由】

1.考情分析：縱觀近五年新課標(biāo)全國(guó)卷，“基因工程與細(xì)胞工程”每年必考，如2014年卷ⅠT40、卷ⅡT40，2013年卷ⅠT40，2012年T40等。所占分值一般為15分，主要為非選擇題。2.命題角度：基因工程的步驟、原理、應(yīng)用，體細(xì)胞核移植的流程、原理、優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)基因克隆豬培育的技術(shù)手段等。3.難度：中等偏上。4.押題指數(shù)：★★★★★【答題必備】

1.降低轉(zhuǎn)基因動(dòng)物免疫排斥反應(yīng)的關(guān)鍵：抑制或除去抗原決定基因。2.細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞培養(yǎng)的理由：(1)營(yíng)養(yǎng)豐富。(2)體積大，易操作。(3)含有刺激細(xì)胞核恢復(fù)分裂能力的物質(zhì)。【自我評(píng)卷】

本題共15分，除第(3)小題第一空1分外，其他每空2分。你的得分是：

分?！敬鸢附馕觥俊窘馕觥?1)降低免疫排斥反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是對(duì)抗原的處理，故采用將供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)或除去抗原決定基因，降低免疫排斥反應(yīng)。(2)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用三種方法：(植物)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；(動(dòng)物)顯微注射法；(微生物)感受態(tài)細(xì)胞法。因受體細(xì)胞為成纖維細(xì)胞，故用顯微注射法。DNA分子雜交技術(shù)是檢測(cè)目的DNA是否插入受體細(xì)胞染色體DNA中，屬于目的基因的檢測(cè)與鑒定步驟。(3)促性腺激素作用于卵巢，促進(jìn)超數(shù)排卵。受體細(xì)胞去核保證目的基因的表達(dá)，從而使核移植的胚胎遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有價(jià)值的供體細(xì)胞；MⅡ中期的卵母細(xì)胞具有受精能力，并且可以激發(fā)細(xì)胞分裂、分化形成重組胚胎。(4)轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育運(yùn)用了基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術(shù)，屬于細(xì)胞水平的是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體細(xì)胞核移植。(5)為獲得更多基因型相同的轉(zhuǎn)基因克隆豬，可采用胚胎分割技術(shù)。受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是胚胎移植的生理基礎(chǔ)之一。答案：(1)導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子(2)顯微注射法目的基因是否已插入豬胎兒成纖維細(xì)胞的染色體DNA上(3)促性腺保證核移植的胚胎遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有價(jià)值的供體細(xì)胞；具有受精能力，激發(fā)細(xì)胞分裂、分化形成重組胚胎(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體細(xì)胞核移植(5)胚胎分割受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)第二單元配合物的形成和應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解人類對(duì)配合物結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歷史。2.知道簡(jiǎn)單配合物的基本組成和形成條件。3.掌握配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。4.認(rèn)識(shí)配合物在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究方面的廣泛應(yīng)用。新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)(2)配位鍵：共用電子對(duì)由一個(gè)原子單方向提供而跟另一個(gè)原子共用的共價(jià)鍵叫配位鍵。配位鍵可用A→B形式表示，A是_________________的原子，叫做電子對(duì)給予體，B是____________________的原子叫接受體。(3)形成配位鍵的條件提供孤電子對(duì)接受孤電子對(duì)①有能夠提供_______________的原子，如______________等。②另一原子具有能夠接受__________的空軌道，如___________________________等。孤電子對(duì)N、O、F孤電子對(duì)Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋想一想1.在水溶液中，Cu2＋與氨分子是如何結(jié)合成［Cu(NH3)4］2＋的呢？2.配位化合物(1)寫(xiě)出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深藍(lán)色溶液整個(gè)過(guò)程的反應(yīng)離子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O(2)［Cu(NH3)4］SO4的名稱為_(kāi)______________________,它的外界為_(kāi)_________，內(nèi)界為_(kāi)_______________，中心原子為_(kāi)_____，配位體為_(kāi)______分子，配位數(shù)為_(kāi)______。(3)配合物的同分異構(gòu)體：含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在____________________不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在______和______兩種異構(gòu)體。硫酸四氨合銅［Cu(NH3)4］2＋Cu2+NH34空間的排列方式順式反式想一想2.順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化學(xué)式相同，它們的性質(zhì)也相似嗎？提示：不同，由于結(jié)構(gòu)不同，所以其化學(xué)性質(zhì)不相同。二、配合物的應(yīng)用1.在實(shí)驗(yàn)研究中，人們常用形成配合物的方法來(lái)檢驗(yàn)__________、分離物質(zhì)、定量測(cè)定物質(zhì)的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現(xiàn)象為:_________________________________。產(chǎn)生的配合物是____________________。金屬離子先生成沉淀，然后沉淀再溶解［Ag(NH3)2］OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現(xiàn)象：____________________________。產(chǎn)生的配合物是______________。2.在生產(chǎn)中，配合物被廣泛用于________、______、___________、___________領(lǐng)域。3.生命體中的許多金屬元素都以配合物形式存在。4.配合物在醫(yī)療方面應(yīng)用也很廣泛。5.模擬生物固氮也與配合物有關(guān)。有血紅色溶液出現(xiàn)Fe(SCN)3染色電鍍硬水軟化金屬冶煉自主體驗(yàn)1.配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子的配位數(shù)是()A.2 B.3C.4 D.5解析：選C。配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子是Zn2＋，配位體是NH3，配位數(shù)是4。2.下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H+解析：選D。配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對(duì)，另一方能提供空軌道，A、B、C三項(xiàng)中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對(duì),所以能形成配位鍵，而D項(xiàng)Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無(wú)法提供孤電子對(duì),所以不能形成配位鍵。3.下列不屬于配離子的是()A.［Ag(NH3)2］＋ B.［Cu(CN)4］2－C.［Fe(SCN)6］3－ D.MnO－4解析：選D。MnO－4無(wú)配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.［Co(NH3)4Cl2］Cl B.［Co(NH3)3Cl3］C.［Co(NH3)6］Cl3 D.［Co(NH3)5Cl］Cl2解析：選B。在配合物中，內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離；內(nèi)界和外界之間以離子鍵相結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出A、C、D三項(xiàng)中配合物在水中均電離產(chǎn)生Cl-，而B(niǎo)項(xiàng)無(wú)外界離子，不能電離。要點(diǎn)突破講練互動(dòng)探究導(dǎo)引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子、中心離子、配位體、配位數(shù)及配位原子。提示：配離子指配合物的內(nèi)界，中心原子指提供空軌道的原子或離子，要點(diǎn)一配合物的組成和結(jié)構(gòu)配位體指提供孤電子對(duì)的分子或離子，配位數(shù)是配位體的總個(gè)數(shù)，配位原子指配位體中提供孤電子對(duì)的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子為[Pt(NH3)4Cl2]2＋,中心原子是Pt4＋，配位體是NH3、Cl－，配位數(shù)為6，配位原子為N和Cl。探究導(dǎo)引2配離子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？提示：配離子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反應(yīng)生成的，由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道形成sp雜化軌道，接受2個(gè)NH3分子提供的孤電子對(duì)，形成直線形的[Ag(NH3)2]＋，該過(guò)程圖示如下。

要點(diǎn)歸納1.配合物的組成內(nèi)界：中心體(原子或離子)與配位體，以配位鍵成鍵。外界：與內(nèi)界電荷平衡的相反離子。有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外，有些配合物是由中心原子與配位體構(gòu)成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的結(jié)構(gòu)配位數(shù)雜化軌道類型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例2sp直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋配位數(shù)雜化軌道類型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例4sp3正四面體形[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋6sp3d2(d2sp3)正八面體[AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋即時(shí)應(yīng)用1.化學(xué)家維多克·格利雅因發(fā)明了格氏試劑(RMgX)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。RMgX是金屬鎂和鹵代烴反應(yīng)的產(chǎn)物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡(luò)合，在濃溶液中以二聚體存在，結(jié)構(gòu)如下圖：上述2種結(jié)構(gòu)中均存在配位鍵，把你認(rèn)為是配位鍵的用“→”在結(jié)構(gòu)圖中標(biāo)出。解析:配位鍵是由孤電子對(duì)與空軌道形成的,Mg最外層有兩個(gè)電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤電子對(duì)，所以兩個(gè)O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵。在二聚體中，同理，一個(gè)Mg與R、X相連，則另外一個(gè)X和O(C2H5)2，則與Mg形成配位鍵。答案：要點(diǎn)二配合物的性質(zhì)探究導(dǎo)引現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開(kāi)來(lái)。提示：在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個(gè)NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個(gè)Cl－都是外界離子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3＋與5個(gè)NH3分子和1個(gè)Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋,只有兩個(gè)Cl－是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數(shù)是不同的，我們可以利用這一點(diǎn)進(jìn)行鑒別。要點(diǎn)歸納1.配合物的顏色：當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配合物時(shí),其性質(zhì)往往有很大的差異，顏色發(fā)生改變就是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，多數(shù)配離子都有顏色，如[Fe(SCN)6]3－為血紅色、[Cu(NH3)4]2＋為深藍(lán)色、[Cu(H2O)4]2＋為藍(lán)色、[CuCl4]2－為黃色、[Fe(C6H6O)6]3－為紫色等等。我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷配離子是否生成，如Fe3＋離子與SCN－離子在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的硫氰合鐵(Ⅲ)配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應(yīng)如下：Fe3＋＋nSCN－====[Fe(SCN)n]3－n，實(shí)驗(yàn)室通常用這一方法檢驗(yàn)鐵離子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的這一性質(zhì)，可將一些難溶于水的物質(zhì)如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影過(guò)程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AgBr＋2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配合物的溶解性有關(guān)，反應(yīng)式為：Au＋HNO3＋4HCl====H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，3Pt＋4HNO3＋18HCl====3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。配合物的顏色和溶解性還與配合物的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，如順式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和顏色等性質(zhì)有一定的差異，其中順式[Pt(NH3)2Cl2]為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,它在水中的溶解度較大,具體情況見(jiàn)前面的表格。3.配合物的穩(wěn)定性：配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強(qiáng)，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素就失去了輸送氧氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。即時(shí)應(yīng)用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數(shù)為6，H2O和Cl－均可作配位體，H2O、Cl－和Cr3＋有三種不同的連接方式，形成三種物質(zhì)：一種呈紫羅蘭色、一種呈暗綠色、一種呈亮綠色。將它們配成相同物質(zhì)的量濃度溶液，各取相同體積的溶液，向其中分別加入過(guò)量的AgNO3溶液，完全反應(yīng)后，所得沉淀的物質(zhì)的量之比為3∶2∶1。(1)請(qǐng)推斷出三種配合物的內(nèi)界，并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由；(2)寫(xiě)出三種配合物的電離方程式。解析：CrCl3·