高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專(zhuān)題九 現(xiàn)代生物科技 第1講 基因工程和細(xì)胞工程課件.ppt

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第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專(zhuān)題九 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 第一講 基因工程和細(xì)胞工程,核心考點(diǎn) 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(diǎn) 歸納整合,核心考點(diǎn) 歸納整合,核心考點(diǎn) 歸納整合,(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。,核心考點(diǎn) 歸納整合,核心考點(diǎn) 歸納整合,(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定：,核心考點(diǎn) 歸納整合,,核心考點(diǎn) 歸納整合,2．基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較,核心考點(diǎn) 歸納整合,?對(duì)位訓(xùn)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(xì)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(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題：,核心考點(diǎn) 歸納整合,(1)利用圖甲所示Ti質(zhì)粒構(gòu)建的基因表達(dá)載體，需要具有復(fù)制起始位點(diǎn)、啟動(dòng)子、標(biāo)記基因、______和________，其中________是RNA聚合酶的識(shí)別位點(diǎn)；而Ti質(zhì)粒中T－DNA的作用是______________________________________________。 (2)要檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)，可以直接在______________________水平上對(duì)轉(zhuǎn)基因植物與非轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行比較。,核心考點(diǎn) 歸納整合,(3)將圖乙中的外植體置于一個(gè)選擇培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選，篩選的過(guò)程利用了基因表達(dá)載體中的____________；由圖可知，篩選是在外植體經(jīng)________________(過(guò)程)培養(yǎng)成____________________________之后進(jìn)行的，篩選之后經(jīng)過(guò)再分化培育成新的植株，最后再對(duì)植株進(jìn)行分子特性鑒定，該鑒定過(guò)程需要用到DNA分子雜交技術(shù)、________________技術(shù)和____________技術(shù)。,核心考點(diǎn) 歸納整合,解析：(1)基因表達(dá)載體包括：?jiǎn)?dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因，其中啟動(dòng)子是轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)，即RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)；根據(jù)教材中的知識(shí)可知，T－DNA可將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體DNA上。(2)基因工程的最后一步是對(duì)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行鑒定，鑒定過(guò)程包括分子水平和個(gè)體生物學(xué)水平，其中可直接進(jìn)行比較的是個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。(3)利用基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因可進(jìn)行篩選；外植體需要先經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過(guò)再分化形成新植株，最后進(jìn)行分子特性鑒定時(shí)，需要從DNA、RNA和蛋白質(zhì)三個(gè)層次進(jìn)行鑒定，這三個(gè)層次需要的技術(shù)分別是DNA分子雜交技術(shù)、分子雜交技術(shù)和抗原—抗體雜交技術(shù)。,核心考點(diǎn) 歸納整合,答案：(1)終止子 目的基因 啟動(dòng)子 將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上 (2)個(gè)體生物學(xué) (3)標(biāo)記基因 脫分化 愈傷組織 分子雜交 抗原—抗體雜交,核心考點(diǎn) 歸納整合,,1．比較下表中的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng),核心考點(diǎn) 歸納整合,核心考點(diǎn) 歸納整合,2.比較下表中的植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合,核心考點(diǎn) 歸納整合,,核心考點(diǎn) 歸納整合,,3.下圖為克隆動(dòng)物的培育過(guò)程,(1)①～⑤的過(guò)程名稱(chēng)為：①去核；②取核；③核移植4；④卵裂；⑤胚胎移植。 (2)D新個(gè)體的性別與B動(dòng)物相同。 (3)D新個(gè)體的絕大多數(shù)性狀與B動(dòng)物相同。,核心考點(diǎn) 歸納整合,,核心考點(diǎn) 歸納整合,,核心考點(diǎn) 歸納整合,,核心考點(diǎn) 歸納整合,,?對(duì)位訓(xùn)練 2．利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)可以使哺乳動(dòng)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：,核心考點(diǎn) 歸納整合,,(1)在上述過(guò)程中，常用______將奶牛組織分散成單個(gè)細(xì)胞。在體外培養(yǎng)分散的動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，所需氣體主要有______。 (2)在上述過(guò)程中，常借助基因表達(dá)載體將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ荏w細(xì)胞中，構(gòu)建基因表達(dá)載 體需要的酶有________________；將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ荏w細(xì)胞最常用的方法是________________________。 (3)在上述過(guò)程中，用于核移植的去核卵細(xì)胞一般處于________期。動(dòng)物體細(xì)胞經(jīng)核移植可獲得完整動(dòng)物個(gè)體體現(xiàn)了__________________________具有全能性。,核心考點(diǎn) 歸納整合,,(4)圖中M應(yīng)該包括早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等過(guò)程。在培養(yǎng)奶牛早期胚胎的過(guò)程中，所用培養(yǎng)液成分除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類(lèi)外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)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(diǎn) 歸納整合,,解析：(1)在動(dòng)物細(xì)胞工程中，常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞。在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞過(guò)程中，O2是細(xì)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(dá)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?dòng)物細(xì)胞最常用的方法是顯微注射法。(3)在核移植過(guò)程中，作為受體細(xì)胞的去核卵細(xì)胞一般處于減數(shù)第二次分裂中期。動(dòng)物體細(xì)胞經(jīng)核移植可獲得完整動(dòng)物個(gè)體體現(xiàn)了動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。(4)哺乳動(dòng)物胚胎培養(yǎng)需要“兩鹽”(無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽)、“兩素”(激素和維生素)、“兩酸”(核苷酸和氨基酸)和動(dòng)物血清等。,核心考點(diǎn) 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(dòng)物體細(xì)胞核 (4)動(dòng)物血清 提高優(yōu)良母畜的繁殖率,核心考點(diǎn) 歸納整合,,1．閱讀如下資料： 資料甲 科學(xué)家將牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”；科學(xué)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(shí)易失去活性，科學(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行改造，使其表達(dá)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(gè)二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。,核心考點(diǎn) 歸納整合,,回答下列問(wèn)題： (1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用________法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶有__________________和______________。在培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，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(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)__________進(jìn)行改造，或制造一種____________的技術(shù)。在該實(shí)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(diǎn) 歸納整合,,解析：動(dòng)物細(xì)胞基因工程中，最常用的導(dǎo)入基因的方法是顯微注射法；植物細(xì)胞基因工程中，最常用的導(dǎo)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(xì)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(diǎn) 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(shí)含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問(wèn)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(xì)胞壁，獲得具有活力的________，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成______組織，然后經(jīng)過(guò)________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱(chēng)為_(kāi)_______________________________,核心考點(diǎn) 歸納整合,,(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_________________。假設(shè)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(guò)制作人工種子的方法來(lái)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(diǎn) 歸納整合,,解析：(1)該新型藥用植物是通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行體細(xì)胞雜交， 因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁，然后用PEG化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理方法：離心、振動(dòng)等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合。再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過(guò)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(xì)胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個(gè)物種，二者不能通過(guò)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(guò)程中同源染色體聯(lián)會(huì)異常，也就是存在著生殖隔離。,核心考點(diǎn) 歸納整合,,但植物甲、乙通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的，因?yàn)樵跍p數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會(huì)，產(chǎn)生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細(xì)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(diǎn)，因此，植物細(xì)胞工程重要的應(yīng)用之一是制備人工種子，用到的核心技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。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(xì)胞雜交技術(shù) (2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體 在減數(shù)分裂過(guò)程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常 (3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽,