高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題七 現(xiàn)代生物科技專題課件.ppt

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◆專題七 現(xiàn)代生物科技專題,考情縱覽,考情縱覽,知識(shí)串聯(lián)導(dǎo)思,重點(diǎn)提煉透析,知識(shí)串聯(lián)導(dǎo)思,重點(diǎn)提煉透析,考點(diǎn)一 基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問(wèn)題,典例引領(lǐng),回答下列有關(guān)基因工程的問(wèn)題: (1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),用不同類(lèi)型的限制酶切割DNA后,可能產(chǎn)生黏性末端,也可能產(chǎn)生 末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接,則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生 (填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。 【解題思路】 (1)限制酶能識(shí)別特定的DNA序列,并在特定位點(diǎn)上切割DNA,形成黏性末端或平末端;欲使質(zhì)粒與目的基因連接,只有切割的末端相同才可,因此一般用同一種限制酶切割,以便獲得相同黏性末端。 答案: (1)平 相同,(2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí),構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等,其中啟動(dòng)子的作用是 。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),常用 處理大腸桿菌,以利于表達(dá)載體進(jìn)入;為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交,該雜交技術(shù)稱為 。為了檢測(cè)胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成 ,常用抗原—抗體雜交技術(shù)。 (3)如果要將某目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞,先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的 中,然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞,通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的 上。,【解題思路】 (2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn),驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程。將目的基因?qū)氪竽c桿菌時(shí),常用Ca2+處理;檢測(cè)目的基因時(shí),常用分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄;或采用抗原—抗體雜交技術(shù)鑒定相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時(shí),首先將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中,再用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞,通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體DNA上。,答案: (2)RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn),并驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需要的蛋白質(zhì) Ca2+ 分子雜交技術(shù) 人胰島素 (3)T-DNA 染色體的DNA,(4)近幾年轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入我們的生活。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度 B.國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害 C.開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提 D.目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食物安全、生物安全和環(huán)境安全上,【解題思路】 (4)我國(guó)農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》,要求對(duì)轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標(biāo)注,但國(guó)際上并非大多數(shù)國(guó)家都這樣,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在轉(zhuǎn)基因食物安全、生物安全和環(huán)境安全上,但這些通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理等可以解決,C、D正確。,答案:(4)B,歸納拓展,1.區(qū)分一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn)與每種酶一個(gè)切點(diǎn) (1)一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn):作為運(yùn)載體必須具有1個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接。 (2)每種酶一個(gè)切點(diǎn):每種酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè)。因?yàn)槟撤N限制酶只能識(shí)別單一切點(diǎn),若載體上有一個(gè)至多個(gè)的該酶切點(diǎn),則切割后可能會(huì)丟失某些片段。 2.從“基因表達(dá)”層面理解基因表達(dá)載體的必需元件 (1)表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因+復(fù)制原點(diǎn)。 (2)啟動(dòng)子和終止子:啟動(dòng)子是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn),啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄;終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)。插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分,其表達(dá)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(dòng)子,后需要有終止子。,3.目的基因的檢測(cè)與鑒定方法的比較,4.基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較,易錯(cuò)提醒 (1)誤認(rèn)為只能用同一種限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段。其實(shí)可以用不同限制酶切割,只要二者切割后產(chǎn)生相同黏性末端即可。 (2)誤將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞當(dāng)作基因工程成功的標(biāo)志?；蚬こ淌欠癯晒Ρ憩F(xiàn)在目的基因是否成功表達(dá)。 (3)誤認(rèn)為啟動(dòng)子就是起始密碼子,終止子就是終止密碼子。啟動(dòng)子和終止子位于DNA分子上,其作用和轉(zhuǎn)錄有關(guān),起始密碼子和終止密碼子位于RNA上,其作用與翻譯有關(guān)。,熱點(diǎn)考向,考向一,以圖為載體,考查基因工程的工具與操作程序,1.(2014重慶理綜)如圖為利用基因工程培育抗蟲(chóng)植物的示意圖。以下相關(guān)敘述,正確的是( ) A.②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與 B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上 C.④的染色體上若含抗蟲(chóng)基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀 D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異,解析:構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,不需要DNA聚合酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒的T-DNA整合到受體細(xì)胞的染色體上,而不是重組Ti質(zhì)粒整合到受體細(xì)胞的染色體上,B項(xiàng)錯(cuò)誤;導(dǎo)入受體細(xì)胞的目的基因表達(dá)后,轉(zhuǎn)基因植株方能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀,若目的基因在受體細(xì)胞中不表達(dá),轉(zhuǎn)基因植株不能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;⑤表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀則表明抗蟲(chóng)基因成功導(dǎo)入了該植株并進(jìn)行了表達(dá),即該植株發(fā)生了基因重組,基因重組是可遺傳變異,D項(xiàng)正確。,,,D,以新情境獲取信息考查蛋白質(zhì)工程,2.(2015新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅱ)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的 進(jìn) 行改造。,考向二,解析:(1)蛋白質(zhì)的功能由蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)決定,而蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)與氨基酸序列有關(guān),因此,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列進(jìn)行改造。 答案:(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu)),(2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾 基因或合成 基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的,中心法則的全部?jī)?nèi)容包括 的復(fù)制,以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng),即:________ 。 (3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過(guò) 和 ,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物 進(jìn)行鑒定。,解析: (2)P基因與P1基因的根本區(qū)別是堿基序列不同,因此可以通過(guò)對(duì)P基因進(jìn)行修飾獲得P1基因,也可以直接合成P1基因。中心法則的內(nèi)容包括遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過(guò)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和推測(cè)氨基酸序列,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。獲得蛋白質(zhì)之后要對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能進(jìn)行鑒定。 答案: (2)P P1 DNA和RNA(或遺傳物質(zhì)) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯) (3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 推測(cè)氨基酸序列 功能,以基因工程為核心進(jìn)行綜合考查,3.(2015新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅰ)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,是艾滋病的病原體?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí),可先提取HIV中的 ,以其作為模板,在 的作用下合成 ,獲取該目的蛋白的基因,構(gòu)建重組表達(dá)載體,隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。,考向三,解析:(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,要獲取目的蛋白的基因,可先從HIV中提取其RNA,再以其作為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA,此cDNA即含有該目的蛋白的基因 答案:(1)RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 cDNA(或DNA),(2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白,該蛋白作為抗原注入機(jī)體后,刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是 ,該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中的HIV,檢測(cè)的原理是 。 (3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見(jiàn),但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分 細(xì)胞,降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。 (4)人的免疫系統(tǒng)有 癌細(xì)胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易發(fā)生惡性腫瘤。,解析:(2)目的蛋白作為抗原注入機(jī)體后,可啟動(dòng)機(jī)體的體液免疫,通過(guò)漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,而此抗體可與目的蛋白(抗原)特異性結(jié)合。利用上述原理可檢測(cè)受試者血清中是否含有HIV。(3)HIV致病的機(jī)理是HIV主要感染和破壞了患者的部分T細(xì)胞,降低了患者的體液免疫和細(xì)胞免疫。(4)免疫系統(tǒng)可監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或被破壞的細(xì)胞以及癌變的細(xì)胞。 答案: (2)抗體 抗原抗體特異性結(jié)合 (3)T(或T淋巴) (4)監(jiān)控和清除,考點(diǎn)二 克隆技術(shù)與倫理道德問(wèn)題,典例引領(lǐng),模型是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行的概括性描述,下圖為表示細(xì)胞融合的過(guò)程模型,請(qǐng)據(jù)圖回答:,(1)若該圖表示植物細(xì)胞融合的過(guò)程,丁細(xì)胞稱為 。欲將丁細(xì)胞培育成植株,可選用 技術(shù),這一過(guò)程的核心就是 和 兩個(gè)階段。,【解題思路】 依據(jù)模型,針對(duì)不同問(wèn)題分析解答。 (1)植物細(xì)胞融合獲得的細(xì)胞稱為雜種細(xì)胞。需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成植株,這一培養(yǎng)過(guò)程的核心步驟就是脫分化和再分化。 答案: (1)雜種細(xì)胞 植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化,(2)若該圖表示動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程,丁細(xì)胞稱為 。過(guò)程①區(qū)別于植物細(xì)胞常用的誘導(dǎo)因素是 。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),合成培養(yǎng)基中除必要的營(yíng)養(yǎng)外,通常需要加入 等一些天然成分。 (3)若該圖表示制備單克隆抗體的部分過(guò)程,經(jīng)過(guò)選擇性培養(yǎng)的丁細(xì)胞稱為 。丁細(xì)胞的特點(diǎn)是 。,,【解題思路】 (2)動(dòng)物細(xì)胞融合獲得的細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞。過(guò)程①誘導(dǎo)融合區(qū)別于植物細(xì)胞常用的誘導(dǎo)因素是滅活的病毒。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),合成培養(yǎng)基中除必要的營(yíng)養(yǎng)外,通常需要加入血清、血漿等一些天然成分。(3)制備單克隆抗體的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)選擇性培養(yǎng)的丁細(xì)胞稱為雜交瘤細(xì)胞,丁細(xì)胞的特點(diǎn)是既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體。 答案: (2)雜交細(xì)胞 滅活的病毒 血清、血漿 (3)雜交瘤細(xì)胞 既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體,(4)若甲、乙細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞,甲、乙融合為丙的過(guò)程說(shuō)明了細(xì)胞膜具有 的特點(diǎn)。若甲、乙到丙的過(guò)程是體外受精過(guò)程,則精子必須進(jìn)行 處理,卵子發(fā)育到 (時(shí)期),才能受精。 (5)當(dāng)今社會(huì)普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),我國(guó)政府對(duì)治療性克隆的觀點(diǎn)是 (填“反對(duì)”或“不反對(duì)”)。,,【解題思路】 (4)動(dòng)物細(xì)胞融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有一定的流動(dòng)性;若表示體外受精過(guò)程,則精子需進(jìn)行獲能處理,卵子必須發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才能與精子完成受精。(5)當(dāng)今社會(huì)不反對(duì)治療性克隆,但禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),一是防止濫用此技術(shù),二是會(huì)出現(xiàn)倫理道德問(wèn)題。 答案: (4)流動(dòng)性 獲能 減數(shù)第二次分裂中期 (5)不反對(duì),歸納拓展,1.植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的主要區(qū)別,2.植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較,3.比較動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植與動(dòng)物細(xì)胞融合,,,,4.生產(chǎn)單克隆抗體的兩種方法 (1)利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)形成的雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體。 (2)將目的基因?qū)霛{細(xì)胞,利用基因工程生產(chǎn)單克隆抗體。,易錯(cuò)提醒 (1)誤認(rèn)為原生質(zhì)體的制備是原生質(zhì)體融合。原生質(zhì)體制備是用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞,使植物細(xì)胞壁去掉,而獲得原生質(zhì)體;而原生質(zhì)體融合是指去壁的植物細(xì)胞融合。 (2)誤認(rèn)為單克隆抗體制備中每次篩選目的相同。第一次篩選的目的是為了得到既能分泌抗體又能大量增殖的雜交瘤細(xì)胞,之后的篩選是為了篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (3)不能正確區(qū)分雜種細(xì)胞、重組細(xì)胞和雜交細(xì)胞。 ①雜種細(xì)胞:植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中,兩種細(xì)胞去除細(xì)胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合,融合的原生質(zhì)體形成細(xì)胞壁之后形成的細(xì)胞叫雜種細(xì)胞。 ②重組細(xì)胞:體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞之后形成的細(xì)胞叫重組 細(xì)胞。 ③雜交細(xì)胞:動(dòng)物細(xì)胞融合形成的細(xì)胞常稱為雜交細(xì)胞。,熱點(diǎn)考向,考向一,以圖示信息為情境綜合性考查植物細(xì)胞工程,1.(2015江西贛州高三摸底)植物組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無(wú)病毒植株培育、育種、人工種子的制備及獲得植物次生代謝產(chǎn)物等生產(chǎn)生活實(shí)際。結(jié)合下圖中番茄植株的培育過(guò)程,回答相關(guān)問(wèn)題。,,(1)①過(guò)程中通常使用 酶來(lái)獲得植物細(xì)胞原生質(zhì)體,此處使用的外界溶液濃度不宜過(guò)小,以防止細(xì)胞原生質(zhì)體 。 (2)鋪平板類(lèi)似于微生物接種,平板培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外,還有 的作用。 (3)圖中屬于再分化的過(guò)程是 (填序號(hào))。,解析:(1)植物細(xì)胞細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠,因此可用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,去壁的原生質(zhì)體所處的外界溶液濃度不宜過(guò)小,以防止細(xì)胞原生質(zhì)體吸水漲破。 (2)鋪平板中的植物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,平板培養(yǎng)基中的蔗糖可為其提供營(yíng)養(yǎng)。 (3)植物組織細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,再分化形成幼苗,即⑨和⑩過(guò)程。 答案:(1)纖維素酶和果膠(或纖維素) 吸水漲破(或破裂) (2)提供營(yíng)養(yǎng) (3)⑨⑩(答⑨或⑩均可),(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實(shí)中維生素含量更高,若想培育多倍體番茄,可選擇在圖中的過(guò)程③中添加 (物質(zhì))進(jìn)行處理,也可以選擇在過(guò)程⑥中添加一定濃度的 (物質(zhì))進(jìn)行處理。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的 特性,還可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。 (6)“人工種子”大體由胚狀體、包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人造種皮等3部分組成。包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng),這是因?yàn)榕郀铙w在萌發(fā)初期不能進(jìn)行 。為了滿足胚狀體代謝的需求,“人造種皮”則必須具有良好的透水、 的性能。,解析: (4)多倍體植物可用植物體細(xì)胞雜交原理,即用聚乙二醇促融劑處理,使植物原生質(zhì)體融合后獲得,也可用秋水仙素處理分裂的細(xì)胞,通過(guò)抑制紡錘體的形成而獲得。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于無(wú)性繁殖,可保持優(yōu)良品種的遺傳特性。 (6)胚狀體時(shí)期細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,所以包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng),同時(shí)由于胚狀體進(jìn)行有氧呼吸,故“人造種皮”必須具有良好的透水、透氣的性能。 答案: (4)聚乙二醇 秋水仙素 (5)遺傳 (6)光合作用 透氣,考向二,以柱形圖等形式考查動(dòng)物細(xì)胞工程,2.(2014新課標(biāo)全國(guó)理綜Ⅰ)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后測(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)),結(jié)果如下圖所示。,若要制備雜交瘤細(xì)胞,需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條),并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中,再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測(cè),得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。 回答下列問(wèn)題:,,(1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí),所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16 000以上,則小鼠最少需要經(jīng)過(guò) 次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中,最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是 小鼠,理由是 。 (2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后,融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外,可能還有 ,體系中出現(xiàn)多種類(lèi)型細(xì)胞的原因是 。,解析: (1)據(jù)圖分析可知,第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價(jià)有達(dá)到16 000以上的,小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(jià)最高,最適用于制備單克隆抗體。 (2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外,還有骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合產(chǎn)物,由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,且誘導(dǎo)之后的細(xì)胞融合不具有特異性,故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類(lèi)型的細(xì)胞。 答案:(1)四 Y Y小鼠的抗體效價(jià)最高 (2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞 細(xì)胞融合是隨機(jī)的,且融合率達(dá)不到100%,(3)雜交瘤細(xì)胞中有 個(gè)細(xì)胞核,染色體數(shù)目最多 條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是 。,解析: (3)雜交瘤細(xì)胞形成后,小鼠的免疫B淋巴細(xì)胞核與其骨髓瘤細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)細(xì)胞核。小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)和骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)融合后,染色體可達(dá)100條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后,仍然是正常細(xì)胞,正常細(xì)胞不能無(wú)限增殖。 答案:(3)1 100 (4)不能無(wú)限增殖,考點(diǎn)三 胚胎工程相關(guān)問(wèn)題,(2015河北邯鄲一模)人的血清白蛋白(HSA)在臨床上需求量很大,通常從人血中提取。如果應(yīng)用基因工程和克隆技術(shù),將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中,那么利用牛的乳汁生產(chǎn)人的血清白蛋白就成為可能。其大致過(guò)程如下: Ⅰ.采集良種供體奶牛的卵母細(xì)胞,通過(guò)體外受精,形成受精卵; Ⅱ.將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ芫?形成重組細(xì)胞; Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞促使其形成早期胚胎; Ⅳ.將胚胎移植到受體母牛的子宮中,最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)一般情況下,良種奶牛所排出的卵子往往數(shù)量不足,通過(guò) 處理可以使其排出更多的卵子。 【解題思路】 哺乳動(dòng)物的胚胎工程常與基因工程和克隆技術(shù)聯(lián)系在一起考查。(1)欲實(shí)現(xiàn)排出更多的卵子需在供體牛的發(fā)情期用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理。 答案: (1)促性腺激素(或超數(shù)排卵),典例引領(lǐng),(2)步驟Ⅰ中,體外受精前,需要對(duì)精子進(jìn)行 處理。受精過(guò)程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括 反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 (3)步驟Ⅱ中,將目的基因?qū)胧芫炎顬橛行У姆椒ㄊ? 。導(dǎo)入前,需要將血清白蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,這一步驟屬于基因工程操作“四步曲”中的 。,解析:(2)體外受精前,對(duì)精子需進(jìn)行獲能處理,受精過(guò)程中卵子有防止多精入卵的生理反應(yīng),它包括透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)形成的屏障。(3)與基因工程相聯(lián)系,若受體細(xì)胞為受精卵時(shí)最有效的方法是顯微注射法,將目的基因與載體的啟動(dòng)子等重組稱為基因表達(dá)載體的構(gòu)建。 答案:(2)獲能 透明帶 (3)顯微注射 基因表達(dá)載體的構(gòu)建,(4)實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ中,進(jìn)行早期胚胎的體外培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)液中除了含有各種無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)成分外,還要添加激素、維生素、氨基酸、核苷酸 和 。 (5)若需迅速得到大量轉(zhuǎn)基因奶牛,可采用下列處理方法:在步驟Ⅳ中將早期胚胎分割成若干個(gè)胚胎。進(jìn)行上述操作時(shí),應(yīng)選擇發(fā)育至 階段或桑椹胚階段的胚胎進(jìn)行操作,如果選擇前者,分割時(shí)必須注意要將早期胚胎中的 均等分割。 (6)將胚胎移入受體牛體內(nèi)屬于 技術(shù),在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是 。,解析: (4)早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一樣需加動(dòng)物血清。(5)牛胚胎移植時(shí)的最佳時(shí)期一般為桑椹胚或囊胚期,進(jìn)行胚胎分割移植時(shí)要求均等分割早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(6)胚胎移植技術(shù)可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。 答案: (4)動(dòng)物血清 (5)囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (6)胚胎移植 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,歸納拓展,1.胚胎工程的操作流程圖,,2.胚胎工程中常考的6個(gè)“兩” (1)兩種標(biāo)志 ①受精的標(biāo)志:卵細(xì)胞膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體。 ②受精完成的標(biāo)志:雌雄原核融合完成。 (2)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素 第一次是對(duì)供受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。 第二次用于供體的超數(shù)排卵。 (3)胚胎移植過(guò)程中兩次檢查 第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查。 第二次對(duì)受體是否妊娠進(jìn)行檢查。 (4)兩次沖卵 ①胚胎移植過(guò)程沖出的是早期胚胎。 ②體外受精過(guò)程沖出的是卵子。 (5)可胚胎移植或分割的兩個(gè)時(shí)期:桑椹胚和囊胚。 (6)胚胎干細(xì)胞兩個(gè)來(lái)源:早期胚胎和原始性腺。,易錯(cuò)提醒 (1)誤認(rèn)為桑椹胚是由受精卵分裂分化形成的;誤認(rèn)為囊胚已進(jìn)行細(xì)胞分化,其細(xì)胞均無(wú)全能性。桑椹胚是由受精卵分裂形成的,沒(méi)有分化;而囊胚期雖然已進(jìn)行細(xì)胞分化,但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)仍具有全能性。 (2)誤將克隆動(dòng)物與試管動(dòng)物都當(dāng)作無(wú)性繁殖?？寺?dòng)物的產(chǎn)生是無(wú)性繁殖,而試管動(dòng)物則是在體外受精形成受精卵,由受精卵發(fā)育成的個(gè)體,因此屬于有性繁殖。 (3)誤認(rèn)為胚胎移植的胚胎只來(lái)源于體內(nèi)受精的胚胎。胚胎移植的胚胎有三個(gè)來(lái)源,體內(nèi)正常受精的胚胎,核移植的胚胎和體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。,熱點(diǎn)考向,考向一,胚胎工程的操作與應(yīng)用綜合考查,1.(2015安徽理綜)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊,以便通過(guò)乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白,其技術(shù)路線如圖。,,,(1)由過(guò)程①獲得的A為 。 (2)在核移植之前,必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核,目的是 。受體應(yīng)選用 期卵母細(xì)胞。,解析:(1)在基因工程中,構(gòu)建基因表達(dá)載體后才能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(2)核移植技術(shù)選用的成熟卵母細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期),需去掉細(xì)胞核以保證得到的克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)來(lái)自含目的基因的成纖維細(xì)胞。 答案:(1)含目的基因的表達(dá)載體 (2)保證核遺傳物質(zhì)來(lái)自含目的基因的成纖維細(xì)胞 減數(shù)第二次分裂中(或MⅡ中),(3)進(jìn)行胚胎移植時(shí),代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生 ,這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆,理論上可獲得無(wú)限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊,這是因?yàn)開(kāi)__________________________________________ 。,解析:(3)胚胎移植時(shí)受體動(dòng)物對(duì)移入的胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎兒成纖維細(xì)胞具有增殖能力,可進(jìn)行傳代培養(yǎng),所以理論上可利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和核移植技術(shù),獲得無(wú)限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊。 答案: (3)免疫排斥反應(yīng) (4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng),考向二,聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用考查胚胎干細(xì)胞技術(shù),2.(2015東北三校聯(lián)考)在治療人類(lèi)某些疾病時(shí),人的體細(xì)胞核移植技術(shù)得到的胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化,形成相應(yīng)的組織器官后,可用于組織器官的移植,操作流程如圖所示。請(qǐng)回答:,,(1)進(jìn)行圖中過(guò)程①時(shí),需將體內(nèi)取出的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)至 期,該期卵母細(xì)胞核的位置靠近 ,可用微型吸管將之與細(xì)胞核一并吸出。 (2)圖中過(guò)程②表示將用物理或化學(xué)方法激活重組細(xì)胞,使其在發(fā)育培養(yǎng)液中完成 ,最終形成囊胚的過(guò)程。,解析:(1)圖中過(guò)程①是運(yùn)用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到重組細(xì)胞的過(guò)程,在該過(guò)程中采集到的卵母細(xì)胞,需要在體外培養(yǎng)至MⅡ中期才能去核。該期卵母細(xì)胞核的位置靠近第一極體(或極體),可用微型吸管將之與細(xì)胞核一并吸出。 (2)圖中過(guò)程②是重組細(xì)胞發(fā)育成囊胚的過(guò)程,需用物理或化學(xué)方法激活重組細(xì)胞,使其完成細(xì)胞分裂和分化過(guò)程,才能發(fā)育成囊胚。 答案:(1)MⅡ中 第一極體(或極體) (2)分裂和分化,(3)圖中過(guò)程③④表示從囊胚中取出 細(xì)胞,將其培養(yǎng)在 細(xì)胞上,形成大量胚胎干細(xì)胞的過(guò)程。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上的特性表現(xiàn)為 。 (4)圖中過(guò)程⑤表示在培養(yǎng)液中加入 ,就可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類(lèi)型的組織細(xì)胞分化,用于患者的組織器官移植。,解析: (3)圖中過(guò)程③④表示從囊胚中取出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,將其培養(yǎng)在飼養(yǎng)層細(xì)胞上,形成大量胚胎干細(xì)胞的過(guò)程。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上的特性表現(xiàn)為細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯。 (4)圖中過(guò)程⑤是胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的組織器官的過(guò)程,欲達(dá)到這一目的,需要在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類(lèi)型的組織細(xì)胞分化。 答案: (3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 飼養(yǎng)層 細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯 (4)分化誘導(dǎo)因子,考向三,以流程圖為依托,綜合性考查基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程,3.(2015山東理綜)治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下:,(1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的 技術(shù),過(guò)程②采用的是胚胎工程中的 技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí),所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的 。,解析:(1)圖中①過(guò)程采用(體細(xì)胞)核移植技術(shù);過(guò)程②為重組細(xì)胞經(jīng)胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過(guò)程,利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。 答案:(1)(體細(xì)胞)核移植 (早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或酸堿度),(3)如果克隆過(guò)程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用 和 兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有 基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自囊胚中的 。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體 (填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。,解析: (3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶。基因表達(dá)載體上除目的基因外,還需要有標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。(4)囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有發(fā)育的全能性,可以作為胚胎干細(xì)胞的來(lái)源。通過(guò)核移植技術(shù)獲得的組織器官若移植給核供體,則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案:(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶) DNA連接酶(注:兩空可顛倒) 標(biāo)記 (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) B,