高三生物二輪復習 第一部分 知識落實篇 專題九 現(xiàn)代生物科技 第1講 基因工程和細胞工程課件.ppt

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第一部分 知識落實篇 專題九 現(xiàn)代生物科技專題 第一講 基因工程和細胞工程,核心考點 歸納整合,,,1．比較限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶和解旋酶,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞。,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,(4)目的基因的檢測與鑒定：,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,2．基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較,核心考點 歸納整合,?對位訓練 1．土壤農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能侵染雙子葉植物和裸子植物，其細胞中含有一種特殊質(zhì)粒叫Ti質(zhì)粒，圖甲表示Ti質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)，圖乙表示Ti質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化過程，請據(jù)圖回答相關問題：,核心考點 歸納整合,(1)利用圖甲所示Ti質(zhì)粒構(gòu)建的基因表達載體，需要具有復制起始位點、啟動子、標記基因、______和________，其中________是RNA聚合酶的識別位點；而Ti質(zhì)粒中T－DNA的作用是______________________________________________。 (2)要檢測目的基因是否成功表達，可以直接在______________________水平上對轉(zhuǎn)基因植物與非轉(zhuǎn)基因植物進行比較。,核心考點 歸納整合,(3)將圖乙中的外植體置于一個選擇培養(yǎng)基中進行篩選，篩選的過程利用了基因表達載體中的____________；由圖可知，篩選是在外植體經(jīng)________________(過程)培養(yǎng)成____________________________之后進行的，篩選之后經(jīng)過再分化培育成新的植株，最后再對植株進行分子特性鑒定，該鑒定過程需要用到DNA分子雜交技術、________________技術和____________技術。,核心考點 歸納整合,解析：(1)基因表達載體包括：啟動子、終止子、目的基因和標記基因，其中啟動子是轉(zhuǎn)錄的起點，即RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點；根據(jù)教材中的知識可知，T－DNA可將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞的染色體DNA上。(2)基因工程的最后一步是對轉(zhuǎn)基因生物進行鑒定，鑒定過程包括分子水平和個體生物學水平，其中可直接進行比較的是個體生物學水平鑒定。(3)利用基因表達載體中的標記基因可進行篩選；外植體需要先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化形成新植株，最后進行分子特性鑒定時，需要從DNA、RNA和蛋白質(zhì)三個層次進行鑒定，這三個層次需要的技術分別是DNA分子雜交技術、分子雜交技術和抗原—抗體雜交技術。,核心考點 歸納整合,答案：(1)終止子 目的基因 啟動子 將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞中，并整合到受體細胞染色體的DNA上 (2)個體生物學 (3)標記基因 脫分化 愈傷組織 分子雜交 抗原—抗體雜交,核心考點 歸納整合,,1．比較下表中的動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng),核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,2.比較下表中的植物體細胞雜交和動物細胞融合,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,3.下圖為克隆動物的培育過程,(1)①～⑤的過程名稱為：①去核；②取核；③核移植4；④卵裂；⑤胚胎移植。 (2)D新個體的性別與B動物相同。 (3)D新個體的絕大多數(shù)性狀與B動物相同。,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,?對位訓練 2．利用現(xiàn)代生物工程技術可以使哺乳動物本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”。如圖是利用奶牛乳腺生產(chǎn)人血清白蛋白的圖解，請回答下列問題：,核心考點 歸納整合,,(1)在上述過程中，常用______將奶牛組織分散成單個細胞。在體外培養(yǎng)分散的動物細胞時，所需氣體主要有______。 (2)在上述過程中，常借助基因表達載體將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ荏w細胞中，構(gòu)建基因表達載 體需要的酶有________________；將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ荏w細胞最常用的方法是________________________。 (3)在上述過程中，用于核移植的去核卵細胞一般處于________期。動物體細胞經(jīng)核移植可獲得完整動物個體體現(xiàn)了__________________________具有全能性。,核心考點 歸納整合,,(4)圖中M應該包括早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等過程。在培養(yǎng)奶牛早期胚胎的過程中，所用培養(yǎng)液成分除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及______________等物質(zhì)。胚胎移植在胚胎工程中的意義在于__________________________。,核心考點 歸納整合,,解析：(1)在動物細胞工程中，常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將動物組織分散成單個細胞。在培養(yǎng)動物細胞過程中，O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(2)在基因工程中，構(gòu)建基因表達載體常用的兩種工具酶是限制酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)雱游锛毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射法。(3)在核移植過程中，作為受體細胞的去核卵細胞一般處于減數(shù)第二次分裂中期。動物體細胞經(jīng)核移植可獲得完整動物個體體現(xiàn)了動物體細胞核具有全能性。(4)哺乳動物胚胎培養(yǎng)需要“兩鹽”(無機鹽和有機鹽)、“兩素”(激素和維生素)、“兩酸”(核苷酸和氨基酸)和動物血清等。,核心考點 歸納整合,,答案：(1)胰蛋白酶(膠原蛋白) O2和CO2 (2)限制酶和DNA連接酶 顯微注射法 (3)MⅡ中(減數(shù)第二次分裂中) 動物體細胞核 (4)動物血清 提高優(yōu)良母畜的繁殖率,核心考點 歸納整合,,1．閱讀如下資料： 資料甲 科學家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級小鼠”；科學家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。 資料乙 T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性，科學家對編碼T4溶菌酶的基因進行改造，使其表達的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。,核心考點 歸納整合,,回答下列問題： (1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導入小鼠的受精卵中常用________法。構(gòu)建基因表達載體常用的工具酶有__________________和______________。在培育轉(zhuǎn)基因植物時，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是__________________ _____________________________________________________。 (2)資料乙屬于__________工程范疇。該工程是指以分子生物學相關理論為基礎，通過基因修飾或基因合成，對__________進行改造，或制造一種____________的技術。在該實例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的__________序列發(fā)生了改變。,核心考點 歸納整合,,解析：動物細胞基因工程中，最常用的導入基因的方法是顯微注射法；植物細胞基因工程中，最常用的導入基因的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。 答案：(1)顯微注射 限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 農(nóng)桿菌可感染植物將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細胞中 (2)蛋白質(zhì) 現(xiàn)有蛋白質(zhì) 新的蛋白質(zhì) 氨基酸,核心考點 歸納整合,,2．甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細胞壁，獲得具有活力的________，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成______組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培育技術稱為________________________________,核心考點 歸納整合,,(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_________________。假設甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是______________________________ ______________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的________________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。,核心考點 歸納整合,,解析：(1)該新型藥用植物是通過植物體細胞雜交技術獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進行體細胞雜交， 因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細胞壁，然后用PEG化學誘導劑(物理方法：離心、振動等)誘導二者的原生質(zhì)體融合。再采用植物組織培養(yǎng)技術獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個物種，二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會異常，也就是存在著生殖隔離。,核心考點 歸納整合,,但植物甲、乙通過植物體細胞雜交技術產(chǎn)生的后代卻是可育的，因為在減數(shù)分裂過程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會，產(chǎn)生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(3)人工種子生產(chǎn)不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制，而且可以避免后代發(fā)生性狀分離等優(yōu)點，因此，植物細胞工程重要的應用之一是制備人工種子，用到的核心技術是植物組織培養(yǎng)技術。將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 答案：(1)纖維素 果膠 原生質(zhì)體 愈傷 再分化(分化) 植物體細胞雜交技術 (2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體 在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)會正常 (3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽,