201x届高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技 第1讲 基因工程和细胞工程

1、第一部分知识落实篇第一部分知识落实篇专题九现代生物科技专题专题九现代生物科技专题第一讲第一讲 基因工程和细胞工程基因工程和细胞工程核心考点核心考点 归纳整合归纳整合1比较限制酶、比较限制酶、DNA连接酶、连接酶、DNA聚合酶和解旋酶聚合酶和解旋酶核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合(3)将目的基因导入受体细胞。将目的基因导入受体细胞。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合(4)目的基因的检测与鉴定：目的基因的检测与鉴定：核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合2基因工程与

2、蛋白质工程的比较基因工程与蛋白质工程的比较核心考点核心考点 归纳整合归纳整合对位训练对位训练1土壤农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能侵染双土壤农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能侵染双子叶植物和裸子植物，其细胞中含有一种特殊质粒叫子叶植物和裸子植物，其细胞中含有一种特殊质粒叫Ti质质粒，图甲表示粒，图甲表示Ti质粒的结构，图乙表示质粒的结构，图乙表示Ti质粒的转化过程，质粒的转化过程，请据图回答相关问题：请据图回答相关问题：核心考点核心考点 归纳整合归纳整合(1)利用图甲所示利用图甲所示Ti质粒构建的基因表达载体，需要具质粒构建的基因表达载体，需要具有复制起始位点、启动子、标记基因、有复制起

3、始位点、启动子、标记基因、_和和_，其中，其中_是是RNA聚合酶的识别位点；聚合酶的识别位点；而而Ti质粒中质粒中TDNA的作用是的作用是_。(2)要检测目的基因是否成功表达，可以直接在要检测目的基因是否成功表达，可以直接在_水平上对转基因植物与非转水平上对转基因植物与非转基因植物进行比较。基因植物进行比较。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合 (3)将图乙中的外植体置于一个选择培养基中进行筛选，将图乙中的外植体置于一个选择培养基中进行筛选，筛选的过程利用了基因表达载体中的筛选的过程利用了基因表达载体中的_；由；由图可知，筛选是在外植体经图可知，筛选是在外植体经_(过程过程)培培养成养成_之后进

4、行的，筛选之后进行的，筛选之后经过再分化培育成新的植株，最后再对植株进行分之后经过再分化培育成新的植株，最后再对植株进行分子特性鉴定，该鉴定过程需要用到子特性鉴定，该鉴定过程需要用到DNA分子杂交技术、分子杂交技术、_技术和技术和_技术。技术。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合解析：解析：(1)基因表达载体包括：启动子、终止子、目的基因和标记基因表达载体包括：启动子、终止子、目的基因和标记基因基因，其中启动子是转录的起点其中启动子是转录的起点，即即RNA聚合酶的识别和结合位聚合酶的识别和结合位点；根据教材中的知识可知点；根据教材中的知识可知，TDNA可将目的基因转移到受体可将目的基因转移到受体

5、细胞的染色体细胞的染色体DNA上。上。(2)基因工程的最后一步是对转基因生物进基因工程的最后一步是对转基因生物进行鉴定行鉴定，鉴定过程包括分子水平和个体生物学水平，其中可直接，鉴定过程包括分子水平和个体生物学水平，其中可直接进行比较的是个体生物学水平鉴定。进行比较的是个体生物学水平鉴定。( (3)利用基因表达载体中的标利用基因表达载体中的标记基因可进行筛选；外植体需要先经过脱分化形成愈伤组织记基因可进行筛选；外植体需要先经过脱分化形成愈伤组织，再再经过再分化形成新植株经过再分化形成新植株，最后进行分子特性鉴定时最后进行分子特性鉴定时，需要从需要从DNA、RNA和蛋白质三个层次进行鉴定和蛋白质三

6、个层次进行鉴定，这三个层次需要的技术分别是这三个层次需要的技术分别是DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原分子杂交技术、分子杂交技术和抗原抗体杂交技术。抗体杂交技术。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合答案：答案：(1)终止子目的基因启动子将目的基因转终止子目的基因启动子将目的基因转移到受体细胞中，并整合到受体细胞染色体的移到受体细胞中，并整合到受体细胞染色体的DNA上上(2)个体生物学个体生物学(3)标记基因脱分化愈伤组织分子杂交抗原标记基因脱分化愈伤组织分子杂交抗原抗体杂交抗体杂交核心考点核心考点 归纳整合归纳整合1比较下表中的动物细胞培养和植物组织培养比较下表中的动物细胞培养和植物组织培养

7、核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合2.比较下表中的植物体细胞杂交和动物细胞融合比较下表中的植物体细胞杂交和动物细胞融合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合3.下图为克隆动物的培育过程下图为克隆动物的培育过程(1)的过程名称为：的过程名称为：去核去核；取核取核；核移植核移植4；卵裂；卵裂；胚胎移植胚胎移植。(2)D新个体的性别与新个体的性别与B动物动物相同。相同。(3)D新个体的绝大多数性状与新个体的绝大多数性状与B动物动物相同。相同。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合核心考点核心考点 归纳整合归

8、纳整合核心考点核心考点 归纳整合归纳整合对位训练对位训练2利用现代生物工程技术可以使哺乳动物本身变成利用现代生物工程技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂批量生产药物的工厂”。如图是利用奶牛乳腺生产人。如图是利用奶牛乳腺生产人血清白蛋白的图解，请回答下列问题：血清白蛋白的图解，请回答下列问题：核心考点核心考点 归纳整合归纳整合(1)在上述过程中，常用在上述过程中，常用_将奶牛组织分散成单个细将奶牛组织分散成单个细胞。在体外培养分散的动物细胞时，所需气体主要有胞。在体外培养分散的动物细胞时，所需气体主要有_。(2)在上述过程中，常借助基因表达载体将人血清白蛋白在上述过程中，常借助基因表达

9、载体将人血清白蛋白基因导入奶牛受体细胞中，构建基因表达载基因导入奶牛受体细胞中，构建基因表达载体需要的酶有体需要的酶有_；将人血清白蛋白基因；将人血清白蛋白基因导入奶牛受体细胞最常用的方法是导入奶牛受体细胞最常用的方法是_。(3)在上述过程中，用于核移植的去核卵细胞一般处于在上述过程中，用于核移植的去核卵细胞一般处于_期。动物体细胞经核移植可获得完整动物个体期。动物体细胞经核移植可获得完整动物个体体现了体现了_具有全能性。具有全能性。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合(4)图中图中M应该包括早期胚胎培养、胚胎移植等过程。在应该包括早期胚胎培养、胚胎移植等过程。在培养奶牛早期胚胎的过程中，所用培

10、养液成分除一些无培养奶牛早期胚胎的过程中，所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及核苷酸等营养成分以及_等物质。胚胎移等物质。胚胎移植在胚胎工程中的意义在于植在胚胎工程中的意义在于_。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合解析：解析：(1)在动物细胞工程中在动物细胞工程中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物组织分散成单个细胞。在培养动物细胞过程中组织分散成单个细胞。在培养动物细胞过程中，O2是细胞代谢所是细胞代谢所必需的必需的，CO2的主要作用是维持培养液的的主要作用是维持培

11、养液的pH。(2)在基因工程中在基因工程中，构建基因表达载体常用的两种工具酶是限制酶和构建基因表达载体常用的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶。将连接酶。将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(3)在核移植在核移植过程中过程中，作为受体细胞的去核卵细胞一般处于减数第二次分裂中作为受体细胞的去核卵细胞一般处于减数第二次分裂中期。动物体细胞经核移植可获得完整动物个体体现了动物体细胞期。动物体细胞经核移植可获得完整动物个体体现了动物体细胞核具有全能性。核具有全能性。(4)哺乳动物胚胎培养需要哺乳动物胚胎培养需要“两盐两盐”(无机盐和有无机盐和有机

12、盐机盐)、“两素两素”(激素和维生素激素和维生素)、“两酸两酸”(核苷酸和氨基酸核苷酸和氨基酸)和和动物血清等。动物血清等。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合答案：答案：(1)胰蛋白酶胰蛋白酶(胶原蛋白胶原蛋白)O2和和CO2(2)限制酶和限制酶和DNA连接酶显微注射法连接酶显微注射法(3)M中中(减数第二次分裂中减数第二次分裂中)动物体细胞核动物体细胞核(4)动物血清提高优良母畜的繁殖率动物血清提高优良母畜的繁殖率核心考点核心考点 归纳整合归纳整合1阅读如下资料：阅读如下资料：资料甲科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中资料甲科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的得到了体型

13、巨大的“超级小鼠超级小鼠”；科学家采用农杆菌转；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。化法培育出转基因烟草。资料乙资料乙T4溶菌酶在温度较高时易失去活性溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对科学家对编码编码T4溶菌酶的基因进行改造溶菌酶的基因进行改造，使其表达的使其表达的T4溶菌酶的溶菌酶的第第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第在该半胱氨酸与第97位位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了提高了T4溶菌酶的溶菌酶的耐热性。耐热性。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合回答下列问题：回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因

14、表达载体导入小资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用法。构建基因表达载体常用的工具酶有的工具酶有_和和_。在。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是是_。(2)资料乙属于资料乙属于_工程范畴。该工程是指以分子工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对_进行改造，或制造一种进行改造，或制造一种_的技术。的技术。在该实例中，引起在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成溶菌酶空间结构改

15、变的原因是组成该酶肽链的该酶肽链的_序列发生了改变。序列发生了改变。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合解析：解析：动物细胞基因工程中动物细胞基因工程中，最常用的导入基因的方最常用的导入基因的方法是显微注射法；植物细胞基因工程中法是显微注射法；植物细胞基因工程中，最常用的导最常用的导入基因的方法是农杆菌转化法。入基因的方法是农杆菌转化法。答案：答案：(1)显微注射限制性核酸内切酶显微注射限制性核酸内切酶DNA连接连接酶农杆菌可感染植物将目的基因转移到受体细胞中酶农杆菌可感染植物将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有蛋白质新的蛋白质氨基酸蛋白质现有蛋白质新的蛋白质氨基酸核心考点核心考点 归纳整

16、合归纳整合2甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分含有效成分A，乙含有效成分，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时。某研究小组拟培育同时含有含有A和和B的新型药用植物。的新型药用植物。回答下列问题：回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成细胞进一步培养形成_组织，然后经过组织，然后经过_形形成完

17、整的杂种植株。这种培育技术称为成完整的杂种植株。这种培育技术称为_核心考点核心考点 归纳整合归纳整合 (2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的经植物组织培养得到的_等材等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。料用人工薄膜包装后可得到人工种子。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合解析

18、：解析：(1)该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的。要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交得的。要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁，然后然后用用PEG化学诱导剂化学诱导剂(物理方法：离心、振动等物理方法：离心、振动等)诱导二者诱导二者的原生质体融合。再采用植物组织培养技术获得杂种植的原生质体融合。再采用植物组织培养技术获得杂种植株株，植物组织培养的主要过程是：先脱分化形成愈伤组植物组织培养的主要过程是：先脱分化形成愈伤组织织，然后再分化形成植物体然后再分化形成植物体，利用了植物细胞的全能性。利用了植物细胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是两个物种如果植物甲、乙是两个物种，二者不能通过有性杂交二者不能通过有性杂交产生可育后代产生可育后代，原因是甲、乙有性杂交所产生的后代在原因是甲、乙有性杂交所产生的后代在减数分裂过程中同源染色体联会异常减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生，也就是存在着生殖隔离。殖隔离。核心考点核心考点 归纳整合归纳整合但植物甲、乙通过植物体细