高考生物二轮专题 专题九现代生物科技专题基因工程和细胞工程复习课件.ppt

基因工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一 基因诊断 基因治疗 基因产品在人们生活中的出现日渐频繁 基因工程的原理 技术与应用是选修3的重要考点 且经常与胚胎工程 微生物的培养 克隆技术 组织培养等知识进行综合考查 动物细胞培养及应用 植物组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用也是重要的考点 1 纵向联系 系统复习 结合基因的结构与功能 细胞结构 生态系统等内容 全面系统地复习基因工程 细胞工程及生态工程等内容 2 运用比较法 避免认识误区 选修3中易混的基本概念较多 建议用比较法区分两种有关联或具有某方面的相似特征以及容易混淆的概念和原理 这样有助于使基本概念 原理清晰化 突出专有名词和术语的合理使用 避免张冠李戴 生搬硬套 第1讲基因工程与细胞工程1 2011 四川 北极比目鱼中有抗冻基因 其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列 该序列重复次数越多 抗冻能力越强 下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图 有关叙述正确的是 基因工程 a 过程 获取的目的基因 可用于基因工程和比目鱼基因组测序b 将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因 不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白c 过程 构成的重组质粒缺乏标记基因 需要转入农杆菌才能进行筛选d 应用dna探针技术 可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 解析因为一种氨基酸可能对应多种密码子 真核生物体内的基因复杂等因素 导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异 所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序 a选项错误 抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多 抗冻能力越强 并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强 抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因 因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白 b选项正确 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常用方法 不是为了筛选含有标记基因的质粒 c选项错误 应用dna探针技术 可以检测转基因植物中目的基因的存在 但不能完成对目的基因表达的检测 d选项错误 答案b 1 基本工具 2 基因工程的基本操作程序 1 获取目的基因的方法 从基因文库中获取 利用pcr 聚合酶链式反应 技术扩增目的基因 人工合成 2 基因表达载体的构建 基因工程的核心 构建目的 使目的基因在受体细胞中稳定存在 并且可以遗传给下一代 同时 使目的基因能够表达和发挥作用 一个基因表达载体的组成 目的基因 启动子 终止子 标记基因等 构建方法 3 将目的基因导入受体细胞 转化 受体种类不同 所用的受体细胞种类也不相同 植物 一般为体细胞 可经组织培养成为完整个体 动物 受精卵 因为体细胞的全能性受到严格限制 转化实质 目的基因整合到受体细胞染色体基因组中 4 目的基因的检测与鉴定 2 2011 北京东城区模拟 对下面制备单克隆抗体的过程示意图的叙述不正确的是a 表示b淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的b 中的筛选是通过抗原 抗体反应进行的 细胞工程 c 促进细胞融合的过程可以利用聚乙二醇作介导d 可以无限增殖解析 表示提取过程 指的是从小鼠的脾脏内提取b淋巴细胞 从骨髓中提取骨髓瘤细胞 故a项错误 答案a1 植物组织培养和动物细胞培养的比较 2 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 特点提示 在诱导剂的作用下进行细胞融合 形成的杂种细胞有三种 aa型 bb型和ab型 只有ab型才是我们所需的杂种细胞 因此需要用选择培养基进行筛选 基因工程的相关问题 2011 海南 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 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 课堂笔记 解析 1 限制酶能识别特定的dna序列 并在特定位点上切割dna 形成黏性末端或平末端 要使目的基因和质粒直接进行连接 应使用同一种限制酶进行切割 使二者产生相同的黏性末端 2 启动子为dna序列 其具有rna聚合酶结合位点 能启动转录 合成rna 将基因表达载体导入大肠杆菌时 常用ca2 处 理 检测目的基因时 常用分子杂交技术检测目的基因或相应的mrna 或采用抗原 抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质 3 用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时 首先将目的基因导入农杆菌ti质粒的t dna中 再利用农杆菌侵染植物细胞 通过dna重组将目的基因插入植物细胞的染色体的dna上 答案 1 平相同 2 rna聚合酶识别和结合的位点 有了它才能驱动基因转录出mrna 最终获得所需要的蛋白质ca2 dna分子杂交技术人胰岛素 3 t dna染色体的dna 1 一般使用同一种限制酶切割目的基因和载体 载体上带有标记基因 特殊情况下 只要切下的末端相同 也可使用不同的限制酶 2 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 3 限制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条单链 4 目的基因导入受体细胞不是基因工程成功的标志 基因工程是否成功表现在目的基因是否成功表达 2011 天津卷 絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物 能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀 起到净化污水的作用 为进一步提高对石油污水的净化效果 将絮凝性细菌和石油降解菌融合 构建目的菌株 其流程图如下 细胞融合的原理及应用 据图回答 1 溶菌酶的作用是 2 peg的作用是 3 经处理后 在再生培养基上 未融合的a b难以生长 图中ab融合菌能生长和繁殖的原因是 4 目的菌株的筛选 筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物 又能在含有 的培养基上生长的ab融合菌 选择效果最好的作为目的菌株 5 为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果 将目的菌株进行发酵培养 定时取发酵液 加入石油污水中 同时设置 为对照组 经搅拌 静置各3分钟后 分别测定上层水样的石油浓度和cod值 cod值越高表示有机物污染程度越高 计算石油去除率和cod去除率 结果如下图 6 目的菌的种群增长曲线呈 型 在40 44小时 发酵液对石油污水的净化效果最好 其原因是 课堂笔记 解析 1 细胞融合是两个细胞原生质体的融合 细菌细胞膜外具有细胞壁 需要用溶菌酶除去细胞壁后才能进行融合 2 peg为聚乙二醇 其作用是诱导原生质体融合 3 未融合的a b失活部位不同 即活性部位不同 不能在培养基上生存 而融合后细菌的活性部位可互补 因而能够存活 4 由题意可知 目的菌株是将絮凝性细菌和石油降解菌融合后建立的 因此该菌株既能分泌具有絮凝活性的化合物 又能在含有石油的培养基上生存 5 该实验的目的是探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果 故需要设置不加发酵液的石油污水作为对照 从而确定目的菌株的絮凝效果 6 非理想条件下的种群数量增长曲线大多数呈s型 由图可知 cod去除率及石油去除率随目的菌相对数量的增加而增加 而去污效果取决于絮凝活性物质 故可判定40 44小时 发酵液净化效果最好的原因是目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 答案 1 分解细胞壁 2 诱导原生质体融