高考生物二轮专题突破（名师点拨+预测演练）基因工程和细胞工程（含试题）课件.ppt

基因工程的工具及操作过程 限制酶 dna连接酶 及载体 质粒 显微注射法 农杆菌转化法 花粉管通道法 ca2 处理法 启动 子 终止子 构建基因 表达载体 逆转录法 cdna文库 抗原 抗体杂交 浆 无限增殖 产生特异性抗体 动物细胞培养 单克隆抗体制备 细胞工程 1 如图为细胞融合的简略过程 请据图回答相关问题 1 若a b分别表示白菜和甘蓝两种植物的体细胞 则采用化学法形成c时 一般是用作为诱导剂 由d形成杂种植株的过程所依据的原理是 技术手段为 此技术包括两个关键环节 和 从本质上讲 白菜 甘蓝 杂种植株具有的性状是的结果 2 若a b分别为骨髓瘤细胞和b淋巴细胞 假设仅考虑某两个细胞的融合 则可形成种类型的细胞d 因此需用特定的选择培养基筛选出细胞用于培养 选出此细胞后 还需进行培养和检测 经多次筛选 就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞 聚乙二醇 植物细胞的全能性 植物组织培养技术 脱分化 再分化 基因选择性表达 三 杂交瘤 克隆化 抗体 胰蛋白酶 动物血清 贴壁生长 接触抑制 2 过程应采集处于的卵母细胞 且去掉其细胞核 去核的目的是 3 过程不同于植物细胞融合的诱导方法为 用促使动物细胞发生融合 4 上述图示用到的生物工程技术有 以及等 m 中期 使克隆牛的遗传物质几乎 全部来自供体细胞 生物法 灭活的病毒 基因工程 动物细胞培养 动物细胞融合 体细胞核移植 1 基因工程的原理 1 基本工具 限制性核酸内切酶 识别双链dna的某种特定核苷酸序列 并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 形成平末端或黏性末端 dna连接酶 连接两个dna片段的磷酸二酯键 不能连接rna 包括e colidna连接酶和t4dna连接酶 基因工程的原理及蛋白质工程 载体 将目的基因导入受体细胞 能在宿主细胞中稳定存在并复制 具有遗传标记基因 具有多个限制性核酸内切酶的酶切位点 常使用的载体有质粒 噬菌体的衍生物和动植物病毒等 2 基本操作步骤 目的基因的获取a 从基因文库中获取 b 利用pcr技术扩增 c 用化学方法直接人工合成 基因表达载体的构建a 基因表达载体的组成 目的基因 启动子 终止子 标记基因 b 基因表达载体的构建方法 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定a 目的基因插入检测 dna分子杂交技术 b 目的基因转录检测 核酸 分子杂交技术 c 目的基因翻译检测 抗原 抗体杂交技术 d 个体生物学水平检测 根据目的基因表达出的性状判断 2 限制酶的切割序列具有包含关系 图2中bamh 和mbo 识别的碱基序列和酶切位点分别是g gatcc gatc 这两个限制酶都可切割同一碱基序列ggatcc 3 切割时注意是否破坏所有抗性基因 导致缺乏标记基因 拓展延伸 限制酶 dna连接酶 dna聚合酶 解旋酶的比较 2 过程 表示动物细胞培养 培养过程中出现接触抑制现象后 可以用胰蛋白酶处理 使之分散成单个细胞 随后分装到新的培养瓶中进行传代培养 3 判断目的基因是否在受体细胞中转录 可用分子杂交技术来检测 从细胞中提取mrna和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链dna片段进行杂交 根据题中信息 肺细胞中的let 7基因表达减弱 癌基因ras表达增强 会引发肺癌 可知 导入let 7基因后 肺癌细胞的增殖受到抑制 据图2可知 let 7基因影响ras基因表达的机理是 let 7基因转录产物mirna与ras基因转录产物rasmrna结合 使ras基因翻译受到抑制 引起细胞中的ras蛋白含量减少 进而导致癌细胞增殖受抑制 答案 1 限制性核酸内切 或限制 启动子 2 胰蛋白 3 rnaras蛋白 1 动物细胞培养与植物组织培养的比较 细胞工程 或细胞克隆 拓展延伸 生产单克隆抗体的三种方法1 利用动物细胞融合技术形成的杂交瘤细胞生产单克隆抗体 2 将目的基因导入浆细胞 利用基因工程生产单克隆抗体 3 利用动物细胞核移植技术生产单克隆抗体 据图回答下列问题 1 过程 所需的酶是 2 过程 后 在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在 这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志 3 原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压 其作用是 原生质体经过 再生 进而分裂和脱分化形成愈伤组织 4 若分析再生植株的染色体变异类型 应剪取再生植株和 植株的根尖 通过 染色和制片等过程制成装片 然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目 解析 熟记植物体细胞杂交过程 准确解读信息是解题关键 1 获取植物细胞的原生质体可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞 2 根据题干信息可知 供体使用的是叶肉细胞的原生质体 所以可将融合的细胞是否含叶绿体作为初步筛选杂种细胞的标志 3 原生质体因没有了细胞壁 在低渗溶液中容易吸水涨破 加入甘露醇可保持一定的渗透压 以保持原生质体的完整性 原生质体需再生出细胞壁形成杂种细胞 然后经分裂 脱分化形成愈伤组织 4 若要分析再生植株的染色体变异类型 需对再生植株细胞和双亲细胞的染色体形态与数目进行比较 植物细胞有丝分裂装片的制作包括解离 漂洗 染色和制片四个步骤 5 由图可知 植株1 2 4的条带中除了具有花椰菜的dna片段外 还有来自黑芥的dna片段 所以是杂种植株 6 对杂种植株进行病原体 黑腐病菌 接种实验 若不患黑腐病 即为高抗性杂种植株 答案 1 纤维素酶和果胶酶 2 叶绿体 3 保持原生质体完整性细胞壁 4 双亲 或花椰菜和黑芥 解离漂洗 5 1 2 4 6 黑腐病菌 1 2013 江苏高考t22 b 用pcr方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列 2 2013 大纲全国卷t2 b 动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 提示 植物组织培养不需要用胰蛋白酶 3 2013 重庆高考t5 c 愈伤组织培养后的出芽是细胞再分化的结果 受基因选择性表达的调控 4 2012 广东高考t2 b 培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交 提示 主要技术应为组织培养 5 2011 江苏高考t14 b 体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 提示 体细胞杂交技术 目前仅指用于植物体细胞杂交 由此获得杂交植株 6 2011 四川高考t5 d 应用dna探针技术可以检测到转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 提示 dna探针杂交技术只能检测到目的基因的存在 而不能检测其是否翻译出蛋白质 1 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接 2 若用限制酶sma 完全切割图1中dna片段 产生的末端是 末端 其产物长度为 3 若图1中虚线方框内的碱基对被t a碱基对替换 那么基因d就突变为基因d 从杂合子中分离出图1及其对应的dna片段 用限制酶sma 完全切割 产物中共有 种不同长度的dna片段 4 若将图2中质粒和目的基因d通过同种限制酶处理后进行连接 形成重组质粒 那么应选用的限制酶是 在导入重组质粒后 为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌 一般需要用添加 的培养基进行培养 经检测 部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因d不能正确表达 其最可能的原因是 研析 本题主要考查转基因技术中的操作工具与目的基因的筛选及dna的复制等知识 旨在考查考生的提取信息能力 识图能力和分析推理能力 解题过程如下 答案 1 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 2 平537bp 790bp 661bp 3 4 4 bamh 抗生素b同种限制酶切割形成的末端相同 部分目的基因d与质粒反向连接 方法总结 1 熟练掌握基因工程的原理 工具及操作程序 是解答有关基因工程题目的关键 限制酶和dna连接酶作用部位为磷酸二酯键 基本程序可概括为 切 接 增 转 检 2 依据受体细胞的种类确定导入方法 依据对表达产物的要求确定不同水平上的检测方法 a 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应t淋巴细胞b 中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成c 同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性d 是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群 解析 明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准确解答本题的关键 是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的浆细胞 a项错误 中应该使用能促进细胞融合的促融剂 如聚乙二醇等 b项错误 同时具有从脾脏中分离出的浆细胞和骨髓瘤细胞的特性 c项错误 是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群 d项正确 答案 d 基因工程 c pcr体系中一定要添加从受体细胞中提取的dna聚合酶d 不一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞 解析 设计引物时应当考虑需扩增的目的基