高三生物二轮专题复习讲义第二部分专题8现代生物科技专题16基因工程、细胞工程

1、高三生物二轮专题复习讲义第二部分专题8现代生物科技专题16基因工程、细胞工程第第1616讲讲基因工程、细胞工程基因工程、细胞工程-3-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练命题点一基因工程及转基因技术的安全性1.基因工程的主干知识图解-4-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练2.基因工程的基本工具-5-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练3.基因工程的操作程序(1)目的基因的获取从基因文库中获取。利用PCR技术扩增:其实质是在体外对目的基因进行大量复制。用化学方法人工合成a.对于核苷酸序列已知的直接人工合成。-6-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(2)基因表达载体的构建基因表

2、达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。基因表达载体的构建方法-7-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(3)将目的基因导入受体细胞-8-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(4)目的基因的检测和鉴定-9-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练思维拓展 从“基因表达”层面理解启动子和终止子启动子是RNA聚合酶结合位点,启动转录;终止子是终止转录的位点。插入的目的基因只是结构基因部分,其表达需要调控序列,因而用作载体的质粒的插入部位前面需要有启动子,后面需要有终止子。-10-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练透彻理解基因工程的原理解答相关题目(2015福建龙岩质检)大豆

3、花叶病毒(RNA病毒)是世界性大豆病害,是造成大豆减产的重要原因。某科研小组制备了大豆花叶病毒的空衣壳蛋白(CP蛋白),生产过程大致如下,请回答问题。-11-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(1)图中的是指。(2)过程中应用的酶是。此过程中,先要在大豆花叶病毒的基因文库中查找的核苷酸序列,以便合成特异性引物。(3)在上述生产流程中,(填序号)是基因工程生产CP衣壳蛋白的核心步骤。为检测样液中是否含有有效成分,在可使用进行检测。 答案 答案关闭(1)RNA(2)TaqDNA聚合酶CP蛋白基因(控制CP蛋白合成的RNA片段)(3)CP蛋白的抗体-12-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训

4、练(2015江苏生物)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示以大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题。-13-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(1)图1所示的基因表达载体中没有标注出来的基本结构是。(2)图1中启动子是酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨芐青霉素抗性基因的作用是。(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有。(4)-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于。(5)溴化氰能切断肽链

5、中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为。(6)请根据图2中胰岛素的结构,推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是,理由是。 答案 答案关闭(1)终止子(2)RNA聚合作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA连接酶(4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解(5)-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基-14-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练命题点二克隆技术及其伦理道德问题1

6、.容易混淆的三种细胞杂种细胞、重组细胞和杂交细胞(1)杂种细胞:植物体细胞杂交过程中,两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合,融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。(2)重组细胞:体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。(3)杂交细胞:动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。-15-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练2.从结果分析克隆技术的原理(1)植物体细胞杂交植物体细胞杂交包含两个过程,一是植物细胞融合,二是杂种细胞的植物组织培养。其最终结果是形成杂种植株,产生一个生物体。因此,其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性。(2)动物细胞融合动物细胞融合形成杂交

7、细胞,杂交细胞进行细胞培养,获得大量的克隆细胞,但没有形成生物体。因此,动物细胞融合的原理是细胞增殖和细胞膜的流动性,不包含细胞全能性。-16-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练3.细胞工程的几个流程图的比较(见下图)(1)植物组织培养-17-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(2)植物体细胞杂交-18-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(3)核移植(4)动物细胞培养-19-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(5)动物细胞融合-20-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(6)单克隆抗体的制备-21-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练把握实验流程,解答与动物细胞

8、融合和单克隆抗体相关的题(2015北京重点中学月考)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。-22-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(1)单克隆抗体技术是技术的重要应用。(2)B淋巴细胞是由动物体中的细胞增殖、分化、发育而来的。(3)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外,还可以采用。(4)单克隆抗体技术的两次筛选过程,分别筛选。(5)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性体现 答案 答案关闭(1)(动物)细胞融合(2)骨髓造血干(3)灭活的病毒(4)杂交瘤细胞和产生特异性抗体的杂交瘤细胞(顺序颠倒不可)(5)特异性强、灵敏度高、可大量制备-23-命题点一命题点二整合

9、提升题型突破题组训练(2015河北邢台四模)下面是以小鼠为对象进行的各项研究工作,请分析回答问题。(1)在小鼠细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的。此时,瓶壁上形成细胞层数是。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是。(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。(3)为使外源基因在后代中长期保持,可将转基因小鼠体细胞的转入细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为

10、。(4)在细胞培养过程中,通常在条件下保存细胞,因为在这种条件下,细胞中的活性降低,细胞的代谢速率降低。 答案 答案关闭(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)容易获得纯合子并缩短育种时间(3)细胞核去核的卵核移植(或克隆)(4)冷冻(或超低温、液氮)酶-24-失分误区1失分误区2失分误区3对基因工程操作过程明辨不清防范策略(1)基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。(2)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。(3)标记基因的作用筛选、检测目的基因是否导入受体

11、细胞,常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等。-25-失分误区1失分误区2失分误区3(4)受体细胞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。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作受体(需内质网、高尔基体的加工、分泌)。一般不用支原体作受体,因为它营寄生生活。一定不能用哺乳动物成熟的红细胞作受体,因为它无细胞核,不能合成蛋白质。-26-失分误区1失分误区2失分误区3防范演练1(2015福建宁德期末)P5CS是植物合成脯氨酸的关键酶,脯氨酸有助于植物抵御干旱。下图是将P5CS基因转入烟草细胞获得耐旱烟

12、草植株过程的示意图。-27-失分误区1失分误区2失分误区3请回答下列问题。(1)要将P5CS基因成功插入Ti质粒中,Ti质粒的中应含有Hind、Sal限制酶切割位点。过程需在农杆菌的培养基中添加才能筛选出含P5CS基因的Ti质粒的农杆菌。(2)检测P5CS基因是否整合到烟草细胞染色体DNA上,采用技术,判断转基因是否成功,可以直接在个体水平上对转基因植物与非转基因植物的性进行比较。(3)将转入P5CS基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用技术,愈伤组织通过发育成完整植株,在此过程中,除营养物质外,还必须向培养基中添加。我的失分点: 答案 答案关闭(1)T-DNA四环素(2)DNA分子杂交抗旱/耐

13、旱(3)植物组织培养再分化(细胞增殖和分化)植物激素(生长素和细胞分裂素)-28-失分误区1失分误区2失分误区3对植物体细胞杂交理解不透防范策略(1)植物体细胞杂交和有性杂交的区别植物体细胞杂交:若两个不同品种的植物细胞(设为甲、乙)进行融合,甲含有2x条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,乙含有2y条染色体,2个染色体组,其基因型为ccDd,则新植株应为四倍体,其体细胞中染色体数为2x+2y,基因型为AabbccDd。不难看出,体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞,不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。植物有性杂交的结果:假设上述两种植物能杂交产生后代,则子代细胞中染色体

14、数、基因型分别为“x+y”“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”,即先减半再相加。有性生殖过程中符合孟德尔遗传规律,而植物体细胞杂交不符合孟德尔遗传规律。-29-失分误区1失分误区2失分误区3(2)利用植物组织培养生产细胞产物时,有时只需将外植体培养到愈伤组织阶段,从愈伤组织中获取产物。-30-失分误区1失分误区2失分误区3防范演练2(2015北京重点中学月考)下图是植物体细胞杂交过程示意图,如果A、B植物均为二倍体,请据图分析回答下列问题。-31-失分误区1失分误区2失分误区3(1)图中所示过程的原理有:。(2)图中的过程是。(3)植物体细胞融合成功的标志是,其产生与细胞内的(细胞器)有关。(4)和过程分别是和的过程。该杂交植物有个染色体组。(5)该技术最显著的优势:。我的失分点: 答案 答案关闭(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(缺一不可)(2)(去壁)制备原生质体(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍-32-失分误区1失分误区2失分误区3对单克隆抗体