高三生物二輪專題復(fù)習(xí)講義第二部分專題8現(xiàn)代生物科技專題16基因工程、細胞工程

1、高三生物二輪專題復(fù)習(xí)講義第二部分專題8現(xiàn)代生物科技專題16基因工程、細胞工程第第1616講講基因工程、細胞工程基因工程、細胞工程-3-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練命題點一基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性1.基因工程的主干知識圖解-4-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練2.基因工程的基本工具-5-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練3.基因工程的操作程序(1)目的基因的獲取從基因文庫中獲取。利用PCR技術(shù)擴增:其實質(zhì)是在體外對目的基因進行大量復(fù)制。用化學(xué)方法人工合成a.對于核苷酸序列已知的直接人工合成。-6-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(2)基因表達載體的構(gòu)建基因表

2、達載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因?；虮磉_載體的構(gòu)建方法-7-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞-8-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(4)目的基因的檢測和鑒定-9-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練思維拓展 從“基因表達”層面理解啟動子和終止子啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點,啟動轉(zhuǎn)錄;終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點。插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分,其表達需要調(diào)控序列,因而用作載體的質(zhì)粒的插入部位前面需要有啟動子,后面需要有終止子。-10-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練透徹理解基因工程的原理解答相關(guān)題目(2015福建龍巖質(zhì)檢)大豆

3、花葉病毒(RNA病毒)是世界性大豆病害,是造成大豆減產(chǎn)的重要原因。某科研小組制備了大豆花葉病毒的空衣殼蛋白(CP蛋白),生產(chǎn)過程大致如下,請回答問題。-11-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(1)圖中的是指。(2)過程中應(yīng)用的酶是。此過程中,先要在大豆花葉病毒的基因文庫中查找的核苷酸序列,以便合成特異性引物。(3)在上述生產(chǎn)流程中,(填序號)是基因工程生產(chǎn)CP衣殼蛋白的核心步驟。為檢測樣液中是否含有有效成分,在可使用進行檢測。 答案 答案關(guān)閉(1)RNA(2)TaqDNA聚合酶CP蛋白基因(控制CP蛋白合成的RNA片段)(3)CP蛋白的抗體-12-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)

4、練(2015江蘇生物)胰島素A、B鏈分別表達法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖1是該方法所用的基因表達載體,圖2表示以大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請回答下列問題。-13-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(1)圖1所示的基因表達載體中沒有標(biāo)注出來的基本結(jié)構(gòu)是。(2)圖1中啟動子是酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能啟動目的基因的表達;氨芐青霉素抗性基因的作用是。(3)構(gòu)建基因表達載體時必需的工具酶有。(4)-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達,可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏在內(nèi)部,其意義在于。(5)溴化氰能切斷肽鏈

5、中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,且-半乳糖苷酶被切成多個肽段,這是因為。(6)請根據(jù)圖2中胰島素的結(jié)構(gòu),推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結(jié)果是,理由是。 答案 答案關(guān)閉(1)終止子(2)RNA聚合作為標(biāo)記基因,將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來(3)限制酶和DNA連接酶(4)防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解(5)-半乳糖苷酶中含多個甲硫氨酸,而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸(6)至少2個兩條肽鏈的一端各有一個游離的氨基,氨基酸的R基中可能還含有游離的氨基-14-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練命題點二克隆技術(shù)及其倫理道德問題1

6、.容易混淆的三種細胞雜種細胞、重組細胞和雜交細胞(1)雜種細胞:植物體細胞雜交過程中,兩種細胞去掉細胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合,融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)細胞壁之后形成的細胞叫雜種細胞。(2)重組細胞:體細胞的細胞核移植到去核卵母細胞之后形成的細胞叫重組細胞。(3)雜交細胞:動物細胞融合形成的細胞常稱為雜交細胞。-15-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練2.從結(jié)果分析克隆技術(shù)的原理(1)植物體細胞雜交植物體細胞雜交包含兩個過程,一是植物細胞融合,二是雜種細胞的植物組織培養(yǎng)。其最終結(jié)果是形成雜種植株,產(chǎn)生一個生物體。因此,其原理是細胞膜的流動性和細胞的全能性。(2)動物細胞融合動物細胞融合形成雜交

7、細胞,雜交細胞進行細胞培養(yǎng),獲得大量的克隆細胞,但沒有形成生物體。因此,動物細胞融合的原理是細胞增殖和細胞膜的流動性,不包含細胞全能性。-16-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練3.細胞工程的幾個流程圖的比較(見下圖)(1)植物組織培養(yǎng)-17-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(2)植物體細胞雜交-18-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(3)核移植(4)動物細胞培養(yǎng)-19-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(5)動物細胞融合-20-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(6)單克隆抗體的制備-21-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練把握實驗流程,解答與動物細胞

8、融合和單克隆抗體相關(guān)的題(2015北京重點中學(xué)月考)下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。-22-命題點一命題點二整合提升題型突破題組訓(xùn)練(1)單克隆抗體技術(shù)是技術(shù)的重要應(yīng)用。(2)B淋巴細胞是由動物體中的細胞增殖、分化、發(fā)育而來的。(3)動物細胞融合除了采用植物細胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外,還可以采用。(4)單克隆抗體技術(shù)的兩次篩選過程,分別篩選。(5)單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比,最大的優(yōu)越性體現(xiàn) 答案 答案關(guān)閉(1)(動物)細胞融合(2)骨髓造血干(3)滅活的病毒(4)雜交瘤細胞和產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞(順序顛倒不可)(5)特異性強、靈敏度高、可大量制備-23-命題點一命題點二整合

9、提升題型突破題組訓(xùn)練(2015河北邢臺四模)下面是以小鼠為對象進行的各項研究工作,請分析回答問題。(1)在小鼠細胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁細胞分裂生長到細胞表面時,細胞會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的。此時,瓶壁上形成細胞層數(shù)是。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來,需要用酶處理,可用的酶是。(2)如果體外受精后,在精核與卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用細胞松弛素B處理(作用類似于用秋水仙素處理植物細胞),處理后的受精卵可發(fā)育成小鼠。這種方法在動物新品種選育中的顯著優(yōu)點是。(3)為使外源基因在后代中長期保持,可將轉(zhuǎn)基因小鼠體細胞的轉(zhuǎn)入細胞中構(gòu)成重組細胞,使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體,該技術(shù)稱為

10、。(4)在細胞培養(yǎng)過程中,通常在條件下保存細胞,因為在這種條件下,細胞中的活性降低,細胞的代謝速率降低。 答案 答案關(guān)閉(1)相互接觸接觸抑制單層(或一層)胰蛋白酶(2)容易獲得純合子并縮短育種時間(3)細胞核去核的卵核移植(或克隆)(4)冷凍(或超低溫、液氮)酶-24-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3對基因工程操作過程明辨不清防范策略(1)基因表達需要啟動子與終止子的調(diào)控,所以目的基因應(yīng)插入到啟動子與終止子之間的部位。(2)目的基因進入受體細胞內(nèi),并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程,稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是目的基因整合到受體細胞染色體基因組中。(3)標(biāo)記基因的作用篩選、檢測目的基因是否導(dǎo)入受體

11、細胞,常見的有抗生素抗性基因、發(fā)光基因(表達產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。-25-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3(4)受體細胞常用植物受精卵或體細胞(經(jīng)組織培養(yǎng))、動物受精卵(一般不用體細胞)、微生物(大腸桿菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰島素,則必須用真核生物酵母菌作受體(需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工、分泌)。一般不用支原體作受體,因為它營寄生生活。一定不能用哺乳動物成熟的紅細胞作受體,因為它無細胞核,不能合成蛋白質(zhì)。-26-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3防范演練1(2015福建寧德期末)P5CS是植物合成脯氨酸的關(guān)鍵酶,脯氨酸有助于植物抵御干旱。下圖是將P5CS基因轉(zhuǎn)入煙草細胞獲得耐旱煙

12、草植株過程的示意圖。-27-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3請回答下列問題。(1)要將P5CS基因成功插入Ti質(zhì)粒中,Ti質(zhì)粒的中應(yīng)含有Hind、Sal限制酶切割位點。過程需在農(nóng)桿菌的培養(yǎng)基中添加才能篩選出含P5CS基因的Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。(2)檢測P5CS基因是否整合到煙草細胞染色體DNA上,采用技術(shù),判斷轉(zhuǎn)基因是否成功,可以直接在個體水平上對轉(zhuǎn)基因植物與非轉(zhuǎn)基因植物的性進行比較。(3)將轉(zhuǎn)入P5CS基因的煙草細胞培育成完整的植株需要用技術(shù),愈傷組織通過發(fā)育成完整植株,在此過程中,除營養(yǎng)物質(zhì)外,還必須向培養(yǎng)基中添加。我的失分點: 答案 答案關(guān)閉(1)T-DNA四環(huán)素(2)DNA分子雜交抗旱/耐

13、旱(3)植物組織培養(yǎng)再分化(細胞增殖和分化)植物激素(生長素和細胞分裂素)-28-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3對植物體細胞雜交理解不透防范策略(1)植物體細胞雜交和有性雜交的區(qū)別植物體細胞雜交:若兩個不同品種的植物細胞(設(shè)為甲、乙)進行融合,甲含有2x條染色體,2個染色體組,基因型為Aabb,乙含有2y條染色體,2個染色體組,其基因型為ccDd,則新植株應(yīng)為四倍體,其體細胞中染色體數(shù)為2x+2y,基因型為AabbccDd。不難看出,體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞,不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組都采用直接相加的方法。植物有性雜交的結(jié)果:假設(shè)上述兩種植物能雜交產(chǎn)生后代,則子代細胞中染色體

14、數(shù)、基因型分別為“x+y”“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”,即先減半再相加。有性生殖過程中符合孟德爾遺傳規(guī)律,而植物體細胞雜交不符合孟德爾遺傳規(guī)律。-29-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3(2)利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細胞產(chǎn)物時,有時只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織階段,從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。-30-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3防范演練2(2015北京重點中學(xué)月考)下圖是植物體細胞雜交過程示意圖,如果A、B植物均為二倍體,請據(jù)圖分析回答下列問題。-31-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3(1)圖中所示過程的原理有:。(2)圖中的過程是。(3)植物體細胞融合成功的標(biāo)志是,其產(chǎn)生與細胞內(nèi)的(細胞器)有關(guān)。(4)和過程分別是和的過程。該雜交植物有個染色體組。(5)該技術(shù)最顯著的優(yōu)勢:。我的失分點: 答案 答案關(guān)閉(1)細胞膜的流動性、植物細胞的全能性(缺一不可)(2)(去壁)制備原生質(zhì)體(3)形成新的細胞壁高爾基體(4)脫分化再分化四(5)克服遠緣雜交不親和的障礙-32-失分誤區(qū)1失分誤區(qū)2失分誤區(qū)3對單克隆抗體