（浙江专用）高考生物二轮复习 第7单元选修模块课件（解析版）.ppt

专题十五现代生物科技专题,第七单元选修模块,目录,第七单元选修模块,第七单元单元网络,单元网络,第七单元单元网络,第七单元单元网络,第七单元单元网络,第七单元高考纵览,高考纵览,第七单元高考纵览,第七单元高考纵览,专题十五现代生物科技专题,专题十五现代生物科技专题,专题十五考纲导航,热点考向1对基因工程的基本工具(限制性核酸内切酶、dna连接酶、载体)的考查2对细胞工程(植物组织培养、单克隆抗体)的考查3对胚胎工程(胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞)的考查4对生态工程(基本原理)的考查,考纲导航,复习策略1区分和理解概念之间的差别，列表进行比较，把名词和概念通阅一遍。2细致分析题干提供的信息，加强知识的记忆，进行查漏补缺。3以流程图为线索，把各模块的图表通阅一遍。,专题十五考纲导航,探究点一基因工程1与基因工程相关的几种酶,要点热点探究,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,特别提示限制性核酸内切酶：能识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上断开磷酸二酯键(特异性识别、切断dna)。dna连接酶：连接被限制酶切开的磷酸二酯键。,专题十五要点热点探究,2基因工程的基本操作程序(1)获取目的基因,基因文库：是将含有某种生物不同基因的许多dna片段，导入受体菌的群体中通过克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。,专题十五要点热点探究,基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cdna文库。,专题十五要点热点探究,(2)将目的基因导入受体细胞转化,专题十五要点热点探究,特别注意受体细胞中常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物大肠杆菌、酵母菌等，但要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌需内质网、高尔基体的加工、分泌。一般不用支原体，原因是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟红细胞，原因是它无细胞核和众多的细胞器，不能合成蛋白质。,专题十五要点热点探究,(3)目的基因的检测与鉴定,图7151,专题十五要点热点探究,例1正当中国各界激烈争论转基因水稻安全问题之际，在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里，一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素a。由于其含有可以生成维生素a的胡萝卜素，呈现金黄色泽，故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图7152所示。请回答下列问题。(已知酶的识别序列和切点是ggatcc，酶的识别序列和切点是gatc)。,专题十五要点热点探究,图7152,专题十五要点热点探究,(1)图中a、b所示获得目的基因的方法是_，请再写出一种获得目的基因的方法：_。(2)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是_。图中c称作_，形成c需要用到_酶将_进行连接。(3)据图分析，在构建c的过程中，目的基因用_进行了切割。检验重组载体导入能否成功需要利用_作为标记基因。(4)过程d可以采用的方法是_。,专题十五要点热点探究,答案(1)反转录法从基因文库中获取(或直接获取或依据蛋白质的氨基酸序列推测出dna序列后用化学方法人工合成)(2)转录重组质粒dna连接目的基因与载体(3)限制酶基因(4)花粉管通道法(或农杆菌转化法或基因枪法),专题十五要点热点探究,解析(1)图中a、b表示从生物体内获取mrna，经过反转录过程获取相应的目的基因，该方法称为反转录法，另外还有从基因文库中直接获取、人工化学合成等获取目的基因的方法。(2)图中a过程是转录，c为重组质粒，形成c需要dna连接酶将目的基因与载体进行连接。(3)题中提供了两种限制酶，如果用酶切割目的基因，不能在两端获得黏性末端，无法与质粒结合，而用酶切割可在质粒和目的基因片段中获得相同的黏性末端，据题图看出，目的基因插入了质粒的基因的中间，基因结构破坏，功能丧失，所以作为标记基因的只能是基因。(4)目的基因导入植物细胞的方法有花粉管通道法、农杆菌转化法、基因枪法等。,专题十五要点热点探究,点评构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通过pcr方式从含有该基因的生物的dna中直接获得，也可以通过反转录(本题就是用这种方法)获取，但用pcr方式从mrna中获得，不一定要构建基因文库。但如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构建基因文库。,专题十五要点热点探究,探究点二克隆技术植物组织培养、动物细胞培养的比较,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,例2植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用如图7153所示图解简单表示：,图7153,专题十五要点热点探究,(1)培育胚状体利用了_这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了_。培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有_等植物激素，还需要对培养基进行严格的_。(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需培养到_；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到_。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是_法。,专题十五要点热点探究,(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过_。无丝分裂有丝分裂减数分裂原代培养传代培养植物体细胞杂交细胞融合脱分化再分化,专题十五要点热点探究,答案(1)植物组织培养植物细胞的全能性细胞分裂素、生长素灭菌(2)愈伤组织胚状体农杆菌转化(3),专题十五要点热点探究,解析(1)离体植物细胞通过脱分化形成愈伤组织，通过再分化形成具有根和芽的胚状体，再通过细胞分裂、分化发育成一个完整的植株。该技术为植物组织培养，其原理为植物细胞的全能性。培养基的成分为水、无机盐、维生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生长素和细胞分裂素等)等；培养基要求进行严格的灭菌。(2)三七的细胞产物为细胞的代谢产物，将三七叶肉细胞培养到愈伤组织即可；获得人工种子需培养至胚状体；棉花为双子叶植物，导入抗虫基因常用农杆菌转化法。(3)离体叶肉细胞到胚状体的过程中必须经过脱分化和有丝分裂形成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成具有根和芽的胚状体。,专题十五要点热点探究,点评克隆技术中应注意的问题(1)植物组织培养的目的不同，培养阶段也就不同：若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；如培育新个体，则应该培养到试管苗阶段，如本题的第(3)小问。(2)动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养(基础)、动物细胞融合、动物细胞核移植等。(3)动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。,专题十五要点热点探究,(4)植物体细胞杂交后的杂交细胞具有全能性，动物细胞融合后的杂种细胞没有全能性。(5)动物体细胞核移植是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。,专题十五要点热点探究,探究点三胚胎工程1精子和卵子的发生,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,2.受精作用(1)条件：精子获能、卵子发育到减中期。(2)卵子完成受精的标志：卵黄膜和透明带的间隙可见到两个极体；受精完成的标志：雌、雄原核融合。(3)受精过程的三大反应：顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用。,专题十五要点热点探究,3核移植技术和胚胎分割移植技术比较,专题十五要点热点探究,4.体外受精和早期胚胎培养,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,5.胚胎工程的应用,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,专题十五要点热点探究,例3胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛，请据图回答下列问题：,图7154,专题十五要点热点探究,(1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于_，细胞b的名称是_。(2)应用2中牛完成体内受精的场所是_，刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为_，胚胎种植后可以通过_从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生，采用的胚胎工程技术有_(至少答出2种)等。(3)应用3中细胞c、d分别取自_、_。(4)应用4中通过_技术获得二分胚和，同时，可以通过取样_进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对_的分析进行性别鉴定。,专题十五要点热点探究,答案(1)供体1和供体2(答不全不得分)m期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)(2)输卵管桑椹胚或囊胚(答不全不得分)胎盘体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺)早期胚胎(囊胚的内细胞团)(4)胚胎分割滋养层染色体(或性染色体),专题十五要点热点探究,解析(1)由图示可看出应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于供体1和供体2，细胞b为处于m期卵母细胞。(2)受精的场所为输卵管，一般选择桑椹胚或囊胚期进行移植，胚胎种植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质，试管牛应用了体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术手段。(3)胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，胚胎干细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。据图细胞c来自生殖腺，而细胞d来自早期胚胎。(4)利用胚胎分割可获得多胚胎，利用滋养层的细胞可进行早期胚胎性别鉴定，也可通过对染色体的分析进行性别鉴定。,专题十五要点热点探究,点评生物工程技术应用的组合可简单表示如下(1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养；(2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植；(3)核移植(克隆)动物培养：核移植动物细胞培养胚胎移植；(4)胚胎移植：体外受精(或自然受精)动物细胞培养胚胎移植；(5)植物体细胞杂交：体细胞融合植物组织培养；(6)试管动物：体外受精动物细胞培养胚胎移植。,专题十五要点热点探究,请回答转基因羊培育过程中的相关问题：例题(1)通过反转录获取目的基因时，不同于翻译过程的碱基配对方式是_(请将模板碱基写在前)；利用pcr技术扩增目的基因，需要用的dna聚合酶应具备的特点是_。(2)欲通过乳腺生物反应器生产人的生长激素，在构建基因表达载体时，在基因的首端必须有乳腺蛋白基因的_；进行体外受精时应筛选并保留含_(x/y)染色体的精子。,常见易错示例,专题十五常见易错示例,(3)采集卵母细胞时，一般用_对供体做超数排卵处理，若从已屠宰母羊的卵巢中采集卵母细胞，应将其置于与母体_中相似的环境进行培养，待卵母细胞发育至_时，才具备与精子受精的能力。(4)为了获得更多的转基因羊，通常选择发育良好、形态正常的_进行分割移植。,专题十五常见易错示例,尝试解答(1)_(2)_(3)_(4)_易错提示(1)注意碱基的区别，pcr耐热程度。(2)考虑精子中性染色体有两种类型。(3)要具体指明什么发育时期。(4)胚胎分割移植时选择好胚胎形态变化的时期。,专题十五常见易错示例,答案(1)at耐高温(或热稳定性强)(2)启动子x(3)促性腺激素输卵管减数第二次分裂的中期(4)桑椹胚或囊胚,专题十五常见易错示例,解析(1)反转录是以rna为模板，以4种脱氧核苷酸为原料合成dna的过程。故不同于翻译过程的碱基配对方式是at；利用pcr技术扩增目的基因，需要用的dna聚合酶应具备的特点是耐高温(或热稳定性强)。(2)在构建基因表达载体时，在基因的首端必须有乳腺蛋白基因的启动子；进行体外受精时应筛选并保留含x染色体的精子，这样子代个体才是雌性。(3)采集卵母细胞时，一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理，若从已屠宰母羊的卵巢中采集卵母细胞，应将其置于与母体输卵管中相似的环境进行培养，待卵母细胞发育至减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。,专题十五常见易错示例,(4)为了获得更多的转基因羊，通常选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割移植。,专题十五常见易错示例,【纠错笔记】现代生物科技中的名词术语的归纳和辨析(1)不能正确区分ecolidna连接酶和t4dna连接酶连接的部位(错误地认为它们都是连接相同部位，实际上t4dna连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，而ecolidna连接酶只能连接黏性末端)。(2)不能准确分清黏性末端和平末端的切口(错误地认为切口都相同，没有弄清黏性末端是被限制酶切开的dna两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，而平末端是被限制酶从识别序列的中心轴线处切开，切开的dna两条单链的切口是平整的)。,专题十五常见易错示例,(3)对细胞贴壁和接触抑制的概念理解不透(错误地认为细胞都能无限增殖，其实细胞贴壁的生长必须有可以贴附的支持物表面，细胞依靠自身分泌的或培养基中提供的贴附因子才能在该表面上生长、繁殖。而接触抑制是细胞在生长过程中达到相互接触时停止分裂的现象)。(4)混淆桑椹胚和囊胚不同特点(错误地认为囊胚时期分割后不易成活，其实桑椹胚或囊胚期细胞分化程度都低，分割后都易成活，而囊胚期后即原肠胚时期，细胞已出现三胚层分化，将来发育成身体的哪一部分已确定，分割后将无法发育成完整个体)。,专题十五常见易错示例,(5)胚胎移植的供体和受体的生理状况弄混淆(错误地认为不需要同一物种并处于同一生理状态。实际上采用同一物种不会免疫排斥，才能正常生长；同一生理状态为胚胎移入受体提供相同的生理环境)。,专题十五常见易错示例,备用理由:下列第1题主要考查了蛋白质工程，第2题考查的是克隆技术中的动物细胞的培养等，由于版面有限没有涉及，在此作为补充，以弥补不足。1下图表示利用乳腺反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答：,备用习题,专题十五备用习题,专题十五备用习题,(1)图中a、b分别表示：_、_。(2)为提高培育成功率，进行过程之前，对早期胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行_检测，对受体动物的处理是用_进行同期发情处理。,(3)体外受精前，要对精子进行获能处理，其方法有培养法和_法。对采集的卵母细胞要在体外培养至_期，才能与获能的精子受精。(4)为获得较多的遗传同质早期胚胎，可采用的方法是进行_。,专题十五备用习题,答案(1)推测应有的氨基酸序列基因表达载体(2)核酸(dna)分子杂交促性腺激素(3)化学诱导m中(4)胚胎分割,专题十五备用习题,解析(1)分析图示可知：a为推测应有的氨基酸序列，b为基因表达载体。(2)基因探针的原理是dna分子杂交，对受体动物进行同期发情处理要使用促性腺激素。(3)精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法。对采集的卵母细胞要在体外培养至减数第二次分裂中期，才能与获能的精子受精。(4)采用胚胎分割方法可以获得较多的遗传同质早期胚胎。,专题十五备