高考生物二轮专题复习 现代生物科技专题课件.ppt

2012届高考生物二轮专题复习课件 现代生物科技专题 第1讲基因工程和细胞工程 一 基因工程1 基本工具 1 dna连接酶连接两个dna片段 而dna聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上 2 限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列 并使两条链中特定的位置断开 而解旋酶是将dna的两条链间的氢键打开形成两个单链 2 目的基因的检测内容和方法 1 目的基因是指基因工程操作中的外源基因 它是能编码某种蛋白质的结构基因 如生物的抗虫基因等 2 使用同一种限制酶切割目的基因和运载体 运载体 带有标记基因 3 受体细胞有植物 动物 微生物之分 植物细胞可以是卵细胞 受精卵 体细胞 动物细胞一般用受精卵 4 目的基因导入受体细胞不是基因工程成功的标志 基因工程成功的标志是目的基因表达成功 3 蛋白质工程与基因工程的比较 4 基因工程的应用 1 植物基因工程的应用 2 动物基因工程的应用 二 细胞工程1 植物组织培养与动物细胞培养的比较 2 植物体细胞杂交与动物细胞融合比较 3 动物体细胞核移植 4 单克隆抗体 1 制备过程 2 特点 化学性质单一 特异性强 灵敏度高 可大量生产 3 应用 作为诊断试剂 用于治疗疾病和运载药物 如生物导弹 基因工程 2011 海南高考 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 可能产生黏性末端 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 黏性末端的限制酶 2 利用大场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 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 精讲精析 1 dna分子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 当限制酶在它识别序列的中心轴两侧将dna切开时 产生的是黏性末端 而当限制酶在它识别序列的中心轴线切开时 产生的是平末端 要使目的基因和质粒直接进行连接 应使用同种限制酶切割目的基因和质粒 使二者产生相同黏性末端 2 一个基因表达载体的组成 除含有目的基因外 还必须有启动子 终止子和标记基因 启动子是一段有特殊结构的dna片段 位于基因首端 是rna聚合酶识别和结合部位 可以驱动目的基因转录出mrna 在用表达载体转化大肠杆菌时 为便于表达载体进入 常用cacl2处理大肠杆菌 要检测目的基因是否转录出对应的mrna 可采用分子杂交技术 即用目的基因片段作探针 与mrna杂交 如果显示出杂交带 则表明目的基因转录出了mrna 3 运用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时 要先将目的基因插入农杆菌ti质粒的t dna中 然后将该农杆菌感染植物细胞 通过dna重组将目的基因插入到植物细胞的染色体dna上 答案 1 平相同 2 和rna聚合酶结合 驱动胰岛素基因转录出mrna 其他合理答案也可 cacl2溶液 或ca2 分子杂交技术蛋白质 其他答案也可 3 t dna染色体dna 其他答案也可 1 下列关于基因工程的叙述 错误的是 a 目的基因和受体细胞均可来自动 植物或微生物b 限制性核酸内切酶和dna连接酶是两类常用的工具酶c 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性d 载体上的抗性基因有利于筛选含重组dna的细胞和促进目的基因的表达 解析 基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动物 植物或微生物 常用的工具酶是限制性核酸内切酶和dna连接酶 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的产物是胰岛素原 无生物活性 载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组dna的细胞 目的基因的表达与抗性基因存在与否无关 答案 d 细胞工程 2011 安徽四校联考 某同学在学习 细胞工程 时 列表比较了动植物细胞工程的有关内容 你认为有几处是不正确的 a 1b 2c 3d 4 信息提取 分析该题图表 对比 植物细胞工程 与 动物细胞工程 的各项内容发现 单克隆抗体的制备 不是动物细胞工程的技术手段 另外 除去植物细胞壁的方法应使用酶解法 精讲精析 动物细胞工程的技术手段是动物细胞培养 动物细胞融合 动物体细胞核移植 单克隆抗体是细胞融合的特殊应用 植物细胞壁的去除应使用纤维素酶和果胶酶 答案 b 2 2011 江苏重点学校调研 现有甲 乙两个烟草品种 2n 48 其基因型分别为aabb和aabb 这两对基因位于非同源染色体上 且在光照强度大于800勒克斯时 都不能生长 这是由于它们中的一对隐性纯合基因 aa或bb 作用的结果 取甲乙两品种的花粉分别培养成植株 将它们的叶肉细胞制成原生质体 并将两者相混 使之融合 诱导产生细胞团 然后 放到大于800勒克斯光照下培养 结果有的细胞团不能分化 有的能分化发育成植株 请回答下列问题 1 甲烟草品种花粉的基因型为 2 将叶肉细胞制成原生质体时 使用 破除细胞壁 3 在细胞融合技术中 常用的促融剂是 4 细胞融合后诱导产生的细胞团叫 5 在大于800勒克斯光照下培养 有 种细胞团不能分化 那么能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的 这里只考虑2个原生质体的相互融合 由该细胞团分化发育成的植株 其染色体数是 基因型是 该植株自交后代中 在大于800勒克斯光照下 出现不能生长的植株的概率是 解析 1 注意写出的是花粉的基因型 2 植物细胞壁的组成成分是纤维素与果胶 所以要想破除植物细胞的细胞壁必须使用纤维素酶和果胶酶 3 4 5 题目中的两种植株所产生的花粉的基因型为ab和ab 其两两相互融合后的细胞总共有3种 即 aabb aabb aabb 由于只有在两个显性基因都存在的情况下 植株才能在大于800勒克斯光照培养下生存 所以共有两种不能生存分化的细胞 由aabb植株自交其后代的表现型为9 3 3 1 根据其只有同时含有两个显性的基因才能在大于800勒克斯的情况下生存 故不能生长的只有后面的3 3 1 共计7种基因型植株无法生存 答案 1 ab 2 纤维素酶 果胶酶 3 聚乙二醇 4 愈伤组织 5 2甲 乙48aabb7 16 基因工程与细胞工程的基本操作程序及其应用 2011 安徽高考 家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力 将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养 可提取干扰素用于制药 1 进行转基因操作前 需用 酶短时处理幼蚕组织 以便获得单个细胞 2 为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达 需要把来自cdna文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的 和 之间 3 采用pcr技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞 该pcr反应体系的主要成分应包含 扩增缓冲液 含mg2 水 4种脱氧核糖核苷酸 模板dna 和 4 利用生物反应器培养家蚕细胞时 贴壁生长的细胞会产生接触抑制 通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中 这样可以 增加培养的细胞数量 也有利于空气交换 破题技巧 据题干信息可知 将动物细胞分解为单个细胞 是转基因操作前的重要处理 结合所学知识知道 宜使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶 第 2 小题涉及表达载体的结构 第 3 小题考查pcr技术体外扩增时必加引物和dna聚合酶 第 4 小题涉及细胞培养中的 贴壁生长 问题 精讲精析 1 动物细胞间借胶原蛋白连在一起 故可用胰蛋白酶 或胶原蛋白酶 处理幼蚕组织 获得单个细胞 2 来自cdna文库的干扰素基因片段是通过逆转录得到的 其缺少非编码区上的启动子和终止子 为使其高效表达 必须把其插入表达载体的启动子和终止子之间 3 利用pcr技术体外扩增目的基因时 必须加2种引物和耐高温的dna聚合酶 taqdna聚合酶 4 多孔的中空薄壁小玻璃珠可以扩大细胞贴壁生长的附着面积 从而增加培养的细胞数量 也有利于空气交换 答案 1 胰蛋白 或胶原蛋白 2 启动子终止子 3 对干扰素基因特异的dna引物对taqdna聚合酶 4 扩大细胞贴壁生长的附着面积 在 基因工程 知识的备考时 应注意以下几点 1 基因文库中不是直接保管相应基因 基因文库中的基因保存在受体菌中 2 在基因工程的四个操作步骤中 只