高考生物二輪復習 專題輔導與訓練 第一部分 專題整合篇 專題十二 現(xiàn)代生物科技專題課件

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1、專題十二現(xiàn)代生物科技專題,1(2015江蘇)PCR產(chǎn)物中加入二苯胺試劑，加熱變藍說明有目的DNA產(chǎn)生( ) 2(2014江蘇)切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識別6個核苷酸序列；PCR反應中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應；載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標記基因( ),考情掃描,全國卷考點一基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù) 的安全性問題,,,3(2014江蘇)抗蟲基因即使成功地插入到植物細胞染色體上也未必能正常表達( ) 4(2014天津)攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選和轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定都必須通過分子檢測( ),,,1比較限制酶、DNA連接酶、DNA

2、聚合酶和解旋酶,核心重組,DNA分子,DNA分子片段,脫氧核苷酸,堿基對間的氫鍵,2.從“基因表達”層面理解基因表達載體的必需元件 (1)表達載體的組成：目的基因啟動子終止子標記基因復制原點。 (2)啟動子和終止子：啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點，啟動轉(zhuǎn)錄；終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點。插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分，其表達需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入部位前需要有啟動子，后需要有終止子。 (3)基因表達載體的構(gòu)建過程,3目的基因檢測與鑒定的環(huán)節(jié)與方法,DNA分子雜交,核酸分子雜交(DNARNA雜交),抗原抗體雜交,對照實驗,題組一與基因工程有關(guān)的操作工具和酶 1(2016課標全國卷)某一質(zhì)粒

3、載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamH 酶切后，與用BamH 酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。,題組沖關(guān),回答下列問題： (1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有__________(答出兩點即可)，而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。,(2)

4、如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是__________________；并且__________和__________的細胞也是不能區(qū)分的，其原因是____________________________________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有__________的固體培養(yǎng)基。,(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于__________。 思路探究先分析辨別圖示質(zhì)粒的組成和類型，再聯(lián)系相關(guān)原理對每一小題分析

5、作答。圖示質(zhì)粒含氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因兩種抗生素抗性基因且__________________能被BamH酶切割，含啟動子。圖示質(zhì)粒應為能使目的基因表達的載體。在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有______________________的大腸桿菌才能夠生長。在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上只有具有_______________________的大腸桿菌才能生長。,四環(huán)素抗性基因,完整氨芐青霉素抗性基因,完整四環(huán)素抗性基因,答案(1)能自主復制(能穩(wěn)定遺傳)、含有標記基因、具有多個酶切位點(或其他合理答案) (2)都不具有氨芐青霉素抗性基因，無法在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長含有質(zhì)粒載體含有

6、插入了目的基因的重組質(zhì)粒都具有氨芐青霉素抗性基因，能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長四環(huán)素 (3)受體細胞,1限制酶的選擇原則 (1)不破壞基因表達載體的必需元件(酶切位點不在這些必需元件內(nèi)部)； (2)能保證切割后的DNA片段被DNA連接酶連接； (3)避免目的基因與載體倒向連接、避免目的基因自身環(huán)化和避免載體自身環(huán)化等(含目的基因的DNA和載體都選用同樣的兩種限制酶處理可避免此現(xiàn)象的發(fā)生)。 2啟動子的選擇 啟動子具有組織器官特異性，因此應根據(jù)表達器官選擇啟動子即選擇某組織器官基因表達專用的啟動子。,思維拓展,題組二基因工程的操作環(huán)節(jié)和對應的方法 2基因工程又稱為DNA重組技術(shù)，回答相關(guān)問題

7、： (1)在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即__________和從__________中分離。 (2)利用某植物的成熟葉片為材料，同時構(gòu)建cDNA文庫和基因組文庫，兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少，其原因是____________________________。,(3)在基因表達載體中，啟動子是__________聚合酶識別并結(jié)合的部位。若采用原核生物作為基因表達載體的受體細胞，最常用的原核生物是__________。 (4)將目的基因通過基因槍法導入植物細胞時，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有__________和__________顆粒。,思路探究依

8、據(jù)基因工程的操作步驟和對應的方法分析作答。獲取目的基因的兩大途徑是___________ _______________________________________。獲得目的基因的方法包括____________________________ _____________________________。將目的基因?qū)胧荏w細胞的方法包括__________________________ ____________________________________等。,人工合成和,從自然界現(xiàn)有的物種中分離(從生物材料中分離),從基因文庫中獲取、利用PCR技,術(shù)擴增和采用化學方法人工合成,農(nóng)桿菌

9、轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法、,基因槍法、顯微注射法、感受態(tài)細胞法,答案(1)人工合成生物材料 (2)cDNA文庫中只含有葉細胞已轉(zhuǎn)錄(或已表達)的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因 (3)RNA大腸桿菌(或答細菌) (4)金粉鎢粉,1根據(jù)目的基因的結(jié)構(gòu)特點確定目的基因的獲取方法,思維拓展,2.根據(jù)受體種類確定基因工程的受體細胞 受體種類不同，所用的受體細胞種類也不相同。 (1)植物：由于植物細胞有全能性，植物體細胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)能夠形成生物體，所以植物的受體細胞一般是體細胞。 (2)動物：由于動物細胞沒有全能性，不能由一個體細胞培養(yǎng)成一個個體，所以動物基因工程的受體細胞不是體細胞，而是受精卵

10、或胚胎干細胞。 (3)微生物：多用原核生物細胞，因為原核生物繁殖快，多為單細胞，遺傳物質(zhì)相對較少。,全國卷考點二克隆技術(shù)與倫理道德問題 1(2016江蘇)PEG是促細胞融合劑，可直接誘導植物細胞融合；用原生質(zhì)體制備人工種子，要防止細胞破裂；骨髓瘤細胞經(jīng)免疫處理，可直接獲得單克隆抗體( ) 2(2016江蘇)核移植克隆的動物，其線粒體DNA來自供卵母體( ),考情掃描,,,3(2015江蘇)乳腺細胞比乳腺癌細胞更容易進行離體培養(yǎng)；細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行( ),,1植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較,核心重組,2.植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較,細胞膜的流動性和細

11、胞全能性,細胞膜的流動性和細胞增殖,纖維素酶和果膠酶,胰蛋白酶或膠原蛋白酶,3.動物細胞培養(yǎng)、核移植與動物細胞融合的比較,題組一綜合考查植物細胞工程 1下圖是細胞融合示意圖，請據(jù)圖回答：,題組沖關(guān),(1)過程應使用__________處理細胞，以去除植物細胞壁。 (2)過程叫做__________，該過程常用的誘導方法是__________。 (3)過程是細胞壁的再生過程，與此過程密切相關(guān)的細胞器是__________。 (4)過程中進行的細胞分裂方式是__________，該過程先誘導細胞分裂形成__________，再由它分化形成雜種植物幼苗。,(5)若番茄細胞內(nèi)含A個染色體，馬鈴薯細胞內(nèi)

12、含B個染色體，則番茄馬鈴薯細胞內(nèi)含__________個染色體；若對番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應含__________個染色體，若要得到可育的番茄馬鈴薯，必須用__________來處理幼苗。這兩種方法相比，體細胞雜交方法的優(yōu)點是_________________________________________________________________。,思路探究明確所表示的操作環(huán)節(jié)，然后聯(lián)系有關(guān)原理和方法分析作答。依次表示___________________________________________ ___________________________

13、_________________。 答案(1)纖維素酶和果膠酶 (2)原生質(zhì)體融合物理和化學法(電激/聚乙二醇誘導) (3)高爾基體 (4)有絲分裂愈傷組織 (5)AB(AB)/2秋水仙素克服遠緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種方面有重大突破,脫去細胞壁、脫去細胞壁、誘導原生質(zhì)體融合、,雜種細胞再生出細胞壁、組織培養(yǎng)(脫分化和再分化),1容易混淆的三種細胞雜種細胞、重組細胞和雜交細胞 (1)雜種細胞：植物體細胞雜交過程中，兩種細胞去掉細胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)細胞壁之后形成的細胞叫雜種細胞。 (2)重組細胞：體細胞的細胞核移植到去核的卵母細胞之后形成的細胞叫重組細胞。

14、(3)雜交細胞：動物細胞融合形成的細胞常稱為雜交細胞。,思維拓展,2從結(jié)果來分析原理 (1)植物體細胞雜交：植物體細胞雜交包含兩個過程：一是植物細胞融合，二是雜種細胞的植物組織培養(yǎng)。其最終結(jié)果是形成雜種植株，產(chǎn)生了一個生物體，因此其原理是：細胞膜的流動性和細胞的全能性。 (2)動物細胞融合：動物細胞融合形成雜交細胞，對雜交細胞進行細胞培養(yǎng)，獲得大量的克隆細胞，但沒有形成生物體，因此動物細胞融合的原理是細胞增殖和細胞膜的流動性，不包含細胞全能性。,題組二綜合考查動物細胞工程 2(2016課標全國卷)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正

15、常細胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為______。過程表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行，去核時常采用_____的方法。代表的過程是______。,(2)經(jīng)過多次傳代后，供體細胞中__________的穩(wěn)定性會降低，因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是________________。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了__________。,思路探究明確流程圖A、、的操作含義，然后聯(lián)系相關(guān)細胞工程技術(shù)的原理、過程和方法對每小題分析作答。A、、的操作

16、含義依次為________ __________________________。 答案(1)XX或XY顯微操作(去核法)胚胎移植 (2)遺傳物質(zhì) (3)卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響 (4)已經(jīng)分化的動物體細胞核具有全能性。,提取細胞,核、去除細胞核、胚胎移植,1克隆動物與試管動物認識的誤區(qū) (1)誤區(qū)一：試管動物與克隆動物的產(chǎn)生都是無性生殖。糾正：試管動物的產(chǎn)生是有性生殖，克隆動物的產(chǎn)生是無性生殖。 (2)誤區(qū)二：試管動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體外進行的，克隆動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體內(nèi)進行的。糾正：試管動物(哺乳類)和克隆動物(哺乳類)早期胚胎之前都是在體外進行的，

17、早期胚胎經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進行的。,思維拓展,(3)誤區(qū)三：胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，因此胚胎移植的胚胎只能來自體內(nèi)受精的胚胎。糾正：胚胎移植的胚胎有三個來源：體內(nèi)正常受精產(chǎn)生的胚胎、核移植產(chǎn)生的重組細胞培養(yǎng)而來的胚胎、體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。 2動物細胞培養(yǎng)的特殊條件歸納 (1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶處理動物的器官或組織，以制備單細胞懸液；培養(yǎng)過程中發(fā)生接觸抑制時，同樣需要用胰蛋白酶使細胞分散開。,(2)避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理，加入一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液。 (3)特殊的營養(yǎng)條件。 液體培養(yǎng)基。 加入動物血清、血漿等。 通入氧氣

18、以滿足代謝的需要。 通入二氧化碳以維持培養(yǎng)液的pH。,全國卷考點三胚胎工程的相關(guān)問題 1(2016江蘇)人的造血干細胞是全能干細胞，可以分化為多種細胞( ) 2(2016江蘇)誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞( ) 3(2016江蘇)受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于營養(yǎng)液；體外受精使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同( ),考情掃描,,,,4(2015江蘇)采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的( ) 5(2014山東)為獲得更多的卵母細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其同期發(fā)情( ),,,胚胎工程的操作流程圖,核心重組,題組綜合考查胚胎工程的操作技術(shù)和要求

19、 部分哺乳動物的繁殖能力相對比較低，要提高繁殖能力，可利用胚胎工程。請回答以下問題： (1)利用胚胎移植快速繁殖一些大型優(yōu)良雌性哺乳動物的步驟包括： 對供、受體的選擇和處理。對供體的處理方法是________________________________，該處理能使供體進行超數(shù)排卵。,題組沖關(guān),配種或人工授精。如受精作用在體外進行，則精子必須進行獲能處理，通常采用的方法是__________和__________。獲能后的精子與卵子相互識別后，首先發(fā)生__________反應，使頂體內(nèi)的酶釋放出來。為防止多精子入卵受精的兩道屏障依次______________________________

20、。,對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。對胚胎進行培養(yǎng)時，所用的培養(yǎng)基為__________(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基，其中有一種天然成分，即__________，為了保證被培養(yǎng)的胚胎處于無菌無毒的環(huán)境，要在培養(yǎng)基中添加__________，并進行滅菌處理。胚胎保存的方法是___________________________________。 對胚胎進行移植，以及移植后的檢查等步驟。 (2)在培養(yǎng)試管動物和克隆動物時，都需要把卵母細胞培養(yǎng)到__________，所不同的是在培養(yǎng)克隆動物時要對卵母細胞進行__________處理。,思路探究依據(jù)各種胚胎工程技術(shù)的方法和要求直接分析作答。 答案(

21、1)注射促性腺激素培養(yǎng)法化學誘導法頂體透明帶反應和卵細胞膜反應液體動物血清或血漿抗生素冷凍保存或者196 的液氮中保存 (2)減數(shù)第二次分裂中期去核,區(qū)分幾個易錯點 1區(qū)別兩種標志及可移植時期 (1)受精的標志：看到兩個極體。 (2)受精完成的標志：雌雄原核融合成合子。 (3)可以移植或分割的階段：桑椹胚和囊胚。 2“沖卵”的不同 (1)胚胎移植過程沖出的是早期胚胎。 (2)體外受精過程沖出的是卵子。,思維拓展,3胚胎移植過程中的不同 (1)兩次使用激素：第一次對供、受體進行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。 (2)兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體是否妊娠進行檢查。,本講結(jié)束 請按ESC鍵返回,專題集訓夯基提能,