第九讲 现代生物技术

第九讲现代生物技术生态工程等。是社会关注的热点，也是高考热点。本专题一方面与各必修工农业生产、医药卫生、环境保护、人类生活关系密切。有程并没有提出要求，可以适当调整，在上一讲生物与环境中适当穿插即可。第一步：获得符合人类意愿的基因，即获得目的基因。目的基因是依据基因所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遗传信息。获得目的基因的方法很多，目前采用的分离、合成目的基因的方法主要有：超速离心法：根据不同基因的组成不同，即其内的碱基对的比例不同，其浮理化性质也不同的原理，应用密度梯度超速离心机，直接将特殊的目的基因分离出来。分子杂交法：采用加碱或加热的方法使DNA变成单链，而后加入有放射性标记的合成法：如果已知目的基因的碱基排列顺序，可用酶法或化学法，直接合成目的基因。第二步：把目的基因接到某种运载体上，常用的运载体有能够和细菌共生的噬菌体（病毒）等。目的基因结合到经过改造的细菌中的质粒（细菌细胞中的小环状DNA分子）或温和噬菌体DNA分子的两端，在连接酶的作用互补连接形成重组体DNA。第三步：通过运载体把目的基因带入某生物体内，并使它得到表达。目的基指目的基因进入受体细胞后能准确地转录和翻译。目关键。目前，人类已经利用外源基因，如人的生长激素牛生长激素基因等，导入细菌中，生产出相应的产品，在临可观的经济效益和社会效益。下，融合成一个细胞的技术。如图所示。应用细胞融交不育的缺陷，对培育新品种具有广阔的应用前景。细胞拆合技术也称为细胞核（包括细胞器）移植技术，是将细拆开，然后再把分离的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。把体或基因转入另一个细胞中，赋予重建的细胞以某种新的功能，这移的技术范畴。养，使细胞能够生长和不断增殖的技术。由于从组织中分离度较大，目前多采用组织培养技术。如通过植物胚胎（成熟尖、叶原基、花药等）的离体培养，再生成新植株（试管苗一些有价值的苗林、花卉、药材和濒危植物等。中，精子和卵子从动物（人）体内取出来，在人工提供的生动物（人）的子宫内继续发育直到诞生。试管婴儿主要是在育问题。克隆动物：一般是指通过无性繁殖形成动物后代。1997年，英国生物细胞成功地克隆了一只小母羊，即多利绵羊。克隆是克隆也可指无性繁殖的过程。多利绵羊的培育过程是：将一只母羊(A羊)卵细胞的细胞核中所有的染色体吸出，得到不含遗传物质的卵细胞。然后将实验室里培养的另一只母羊（B羊）的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中，并进行电激融合，这样就形细胞。融合后的卵细胞开始卵裂，形成早期的胚胎。然后，把这个胚胎移植到第三只母（C家曾用胚胎细胞作为供核细胞，培育出了克隆牛和克隆兔。处在于供核细胞是体细胞。这说明高度分化的动物体细胞的适的条件下，就可能发育成新的个体。克隆技术在繁育优良物种和保护生物多样性等方面有广阔的应用前景。动物细胞融合与植物体细胞杂交之间既有共性又有差异，如下表所示：植物体细细胞膜的去除细胞壁后诱克服远缘杂交不亲和的障碍，获得杂动物细胞细胞膜的使细胞分散后诱制备单克隆抗体的花药离体培养主要在无菌条件下，取出花药或从进行培养，形成花粉胚或花粉愈伤组织，通过再分化长出根这种植株所含的染色体数目只有正常植株的一半，故又称为属于植物组织培养。只不过是利用成熟的生殖细胞进行离体殊的有性生殖过程。例1（2005全国卷Ⅲ)科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主以下有关基因工程的叙述，错误的是()考点定位本题考查了基因结构、基因工程的有关知识。指点迷津真核生物的基因结构包括非编码区和编码区，其中编码区包括外显子和内含子，非编码区对基因的表达起调控作用，对基因的表达是不白质，因此通过反转录的方法只能得到的目的基因的外显子具有全能性，故马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞。必须用培养产生单克隆抗体，其依据是()考点定位本题考查了单克隆抗体的制备指点迷津在体外培养条件下，B淋巴细胞不能无限繁殖，可产生抗体；骨髓瘤细胞则能在体外大量繁殖，却不能产生抗体。将二者融合后，形成传特性，既可产生抗体，又能大量繁殖。例3（2005·江苏生物·11）能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是()考点定位本题考查的知识点是对基因工程育种的理解。指点迷津要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达，因此需要通过基因工程技术才能实现。个酶□的切点。□请画出质粒被限制酶□切割后所形成的黏性末端。□请画出目的基因两侧被限制酶□切割后所形成的黏性末端。考点定位本题考查的知识点是限制性内切酶的作用和特点以及黏性末端的特点与连接。指点迷津限制性内切酶能识别DNA分子上特定的序列和切点并进行切割，限制性内切酶具有专一性，即一种限制性内切酶只能识别一种特定的黏性末端之间，只要切口处伸出的核苷酸间存在互补，就能在DNA连接酶的作用下连接起端是相同的，存在着互补关系，因此在DNA连参考答案□□ —例5（2001年上海卷）现有甲、乙两个烟草品种（2n＝48其基因型分别为aaBB和使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于80分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：（1）甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为和。（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用破除细胞壁。（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是。（5）在大于800勒克司光照下培养，有种细胞团不能分化；能分化的细胞团是大于800勒克司光照下，出现不能生长的植株的概率是考点定位本题创设一个新情境，综合考查有关植物细胞杂交、减数分裂、遗传规律和单倍体育种的掌握情况和应用能力。指点迷津在只考虑两个原生质体相互融合的情况下，任意两个原生质体（aB与aB、Ab与Ab、aB与Ab）融合后细胞的基因型为aaBB、AAbb和AaBb，其中基因型aaBB和AAbb的细胞团在大于800勒克司的光照下培养，不能分化，基因型为AaBb的细胞团则能分化发育成植株，该植株为二倍体（2n＝48）。AaBb的植株自交后代中，在大于800勒克司的光照下不能生长的植物，即含有一对以上隐性基因（aaB＿、A＿bb和参考答案（1）aBAb（2）纤维素酶和果胶酶（3）聚乙二醇（4）愈伤组织（5）2甲乙两品种48AaBb7一部分粗糙型肺炎双球菌转化为光滑型。那么这种转证明之。实验材料：粗糙型(R型)肺炎双球菌的培养基□你的假设：□设计实验步骤：□ □ □观察、记录□实验结果预测：1．科学家用小鼠骨髓癌细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓癌细胞融合的是()3．哺乳动物如牛、羊等是人类生活中重要的肉制品、毛皮制品的原料来源，但哺乳动物妊娠时间长，每胎产子数少，繁殖速度比较慢。要加快良4“人类基因组计划”中的基因测序工作是指测定为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒□B淋巴细胞□小鼠骨髓瘤细胞□B淋巴细胞自身融合细胞□小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞□杂交瘤细胞A.□□□□B.□□□C.□□D.□□□离体的植物器官、组织或细胞□根、芽□愈伤组织□胶分化□再分化□植物体A.□□□□□□B.□□□□□□C.□□□□□□D.□□□□□□17．将重组DNA导入细菌生产激素或蛋白质的过程一般称为()激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理和这项技术分别是()术术这一过程的细胞器是()中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但不能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有种融合细胞。方法：原理：(1)请把组织培养的过程按正常顺序排列（以字母表示）(5)从原理上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是的表现。(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，必须用是酶，由此生成的A(3)若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为淋巴细胞，那么D细胞称为细胞，由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为过程。这种细胞既能无限繁殖，又能产生 。(4)若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，在C细胞原因是。非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别按图示操作培养成植株，列问题：(2)愈伤组织分化是指愈伤组成芽和根，再由芽发育成茎和叶，这一过程必须给予光照，其原因是利用光能制造有机物，供试管苗(3)将叶肉细胞制成原生质体时，使用 破除细胞壁；在细胞融合技术中，常用 (4)在大于800勒克斯光照下培养，有 种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由 一直到1996年，由这种番茄食品制造的番茄饼，才得以允许在超市出售。为什么一些人认为转基因技术或许对人类健康有活动方式了解还不够透彻。我们没有十足的把握控制基因调改变会导致有毒物体的产生，或激发过敏现象。另外还有人批评科学家所使用的DNA所有食品都必须经过一系列的检测管理程序。检测程序的目的是在食品上市前就发现问题。如果消费者不幸因为所吃的食品而得病，这往往是因为食品生产线存在问题。(1)转基因烟草的获得需要经过哪些基本步骤？(2)如果科学家使用的DNA来自一些携带病毒和细菌的动植物，由此的得到的转基因食物一定安全吗？说明你的理由。□转化作用的实质是外源(S型)DNA与受体细胞(R型)DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息□□提取S型DNA添加到接种有R型肺炎双球菌的培养基中培养；用两种培养基中获得肺炎双球菌分别注入到小鼠体内□实验组中培养的肺炎双球菌能使小鼠患病以致死亡；对照组中培养的肺炎双球菌不能使小11）2（2）培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA2.(1)BDCA(2)愈伤组织未分化且较均一(3)不同3.（1）促融剂（如仙台病毒）