高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題培優(yōu)課件 新人教版選修3.ppt
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一、基因工程中的幾個(gè)易錯(cuò)易混問題 1.限制性核酸內(nèi)切酶使雙鏈DNA特定部位的磷酸二酯鍵斷開,解旋酶使雙鏈DNA的氫鍵斷開。 2.DNA連接酶與DNA聚合酶都能催化形成磷酸二酯鍵,前者催化連接DNA片段,后者催化單個(gè)的脫氧核苷酸聚合形成DNA。RNA聚合酶催化單個(gè)的核糖核苷酸聚合,形成RNA。 3.質(zhì)粒并不是宿主細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的,但其可使宿主細(xì)胞具有對抗生素產(chǎn)生抗性、產(chǎn)生抗生素、降解復(fù)雜有機(jī)物等抵御外界不利因素的能力。 4.基因組文庫包含了某種生物的全部基因,cDNA文庫只包含某種生物的部分基因。,5.啟動(dòng)子位于基因的首端,它驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,起始密碼子位于mRNA的首端,它驅(qū)動(dòng)mRNA翻譯成多肽鏈。 6.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,常導(dǎo)入植物體細(xì)胞,經(jīng)組織培養(yǎng)后形成轉(zhuǎn)基因植株;導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法,常導(dǎo)入受精卵,經(jīng)胚胎移植獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物;利用基因工程生產(chǎn)藥物時(shí),常將基因?qū)胛⑸铮瑢?dǎo)入大腸桿菌常用Ca2+處理成感受態(tài)細(xì)胞再進(jìn)行轉(zhuǎn)化。 7.檢測是否導(dǎo)入目的基因及目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA常用DNA分子雜交法,檢測目的基因是否表達(dá)出蛋白質(zhì)常用分子雜交法,有時(shí)基因工程還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。 8.DNA復(fù)制用解旋酶打開氫鍵獲得模板鏈,PCR利用高溫使氫鍵斷裂得到模板鏈。,9.基因工程通過轉(zhuǎn)基因獲得異種生物的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成,對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造出自然界沒有的蛋白質(zhì)。,二、細(xì)胞工程中的幾個(gè)易混易錯(cuò)問題 1.單克隆抗體制備中的兩次篩選 (1)第一次篩選是將未融合的B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及B-B融合的細(xì)胞、瘤-瘤融合的細(xì)胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰,篩選出B-瘤融合的細(xì)胞。 (2)第二次篩選是將能產(chǎn)生特定抗體的B-瘤細(xì)胞通過細(xì)胞培養(yǎng)用相應(yīng)抗原檢測的辦法篩選出來。,2.克隆技術(shù)應(yīng)注意的問題 (1)植物組織培養(yǎng)的目的不同,培養(yǎng)階段也就不同:若生產(chǎn)人工種子,則培養(yǎng)到胚狀體階段;若提取細(xì)胞產(chǎn)品,則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段;若培育新個(gè)體,則應(yīng)培養(yǎng)到試管苗階段。 (2)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(基礎(chǔ))、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞核移植等。 (3)動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的后代中都含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì);植物組織培養(yǎng)和人工種子產(chǎn)生的后代中都只含有一個(gè)親本的遺傳物質(zhì)。 (4)植物體細(xì)胞雜交后的細(xì)胞具有全能性,動(dòng)物細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞沒有全能性。,(5)動(dòng)物體細(xì)胞核移植是將動(dòng)物的一個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 (6)植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育雜種植株,而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。,三、胚胎工程中易混淆的概念 1.內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞:在胚胎發(fā)育成桑椹胚后,桑椹胚進(jìn)一步發(fā)育,細(xì)胞開始出現(xiàn)分化。聚集在胚胎一端的、個(gè)體較大的細(xì)胞,稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來發(fā)育成胚兒的各種組織;而沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞,稱為滋養(yǎng)層細(xì)胞,將來發(fā)育成胎膜和胎盤。 2.核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同的原因分析: (1)克隆動(dòng)物的絕大部分DNA來自供體細(xì)胞核,但細(xì)胞質(zhì)中線粒體的DNA來自受體卵母細(xì)胞。(2)性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。(3)個(gè)體發(fā)育中可能發(fā)生基因突變,產(chǎn)生新的性狀。,1.人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如下圖所示。,,(1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外,還可從已處死的雌鼠________中獲取。 (2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為____________,質(zhì)粒作為________,二者需用________切割后連接成重組載體,該過程與質(zhì)粒上含有________________有關(guān)。 (3)子代大鼠如果________________和______________________,即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá),然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。 (4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中,所用到的主要胚胎工程技術(shù)是________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。,解析:(1)對于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物大鼠,如果是從活體輸卵管中采集的卵母細(xì)胞,可以直接與獲能的精子在體外受精。如果是從已處死的雌鼠卵巢中采集的卵母細(xì)胞,需要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。(2)題圖中的高血壓相關(guān)基因作為目的基因,質(zhì)粒作為載體,二者需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割后才能連接成重組載體,該過程與質(zhì)粒上有限制酶切割位點(diǎn)有關(guān)。(3)若在子代大鼠的體內(nèi)檢測出與高血壓相關(guān)的蛋白質(zhì),則從分子水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá);若子代大鼠的血壓升高,則從個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)。(4)在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育過程中,需要用到的胚胎工程技術(shù)主要有體外受精技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等。 答案:(1)卵巢 (2)目的基因 載體 同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶) 限制酶切割位點(diǎn) (3)檢測到體內(nèi)有相關(guān)蛋白 出現(xiàn)高血壓 (4)體外受精,2.克隆技術(shù)是人類醫(yī)學(xué)科學(xué)史上的一個(gè)里程碑,在于其為人類認(rèn)識(shí)自身奧秘和紛繁復(fù)雜的生物界提供了銳利武器并展示了廣闊前景。“治療性克隆”指把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中形成重組胚,把重組胚體外培養(yǎng)到囊胚,然后從囊胚內(nèi)分離出ES細(xì)胞,獲得的ES細(xì)胞使之定向分化為所需的特定細(xì)胞類型(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞),用于替代療法。下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程,請據(jù)圖作答。,,(1)過程A表示________,是目前實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)的主要操作是應(yīng)用患者的體細(xì)胞作為核供體,由①細(xì)胞提供________,進(jìn)行人工重組。 (2)經(jīng)過程B得到的結(jié)構(gòu)中,④是未分化的細(xì)胞,因而這些細(xì)胞被認(rèn)為是胚胎干細(xì)胞。在體外培養(yǎng)條件下,胚胎干細(xì)胞具有增殖能力并保持________狀態(tài)。 (3)在進(jìn)行C過程時(shí),通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清,其原因是________________________。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是________。 (4)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細(xì)胞的核仍然具有________。相同的胚胎干細(xì)胞,“克隆”的結(jié)果各種各樣,如有的是神經(jīng)細(xì)胞,有的是血細(xì)胞,有的是肌肉細(xì)胞,究其本質(zhì)原因是________的結(jié)果。,解析:本題考查與治療性克隆有關(guān)的核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及胚胎干細(xì)胞的有關(guān)問題。(1)A過程為將供體的體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體的去核的卵母細(xì)胞中,圖中所示供體提供細(xì)胞核,受體提供細(xì)胞質(zhì)。(2)在體外培養(yǎng)的條件下,胚胎干細(xì)胞只能增殖但不發(fā)生分化。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中常需要加入血清,可以補(bǔ)充培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。CO2的作用是維持培養(yǎng)液酸堿度的相對穩(wěn)定。(4)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核仍然具有全能性。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 答案:(1)細(xì)胞核移植 細(xì)胞質(zhì) (2)未分化 (3)血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液的pH (4)全能性 基因選擇性表達(dá),1.基因工程 (1)一個(gè)原理:基因重組。 (2)兩項(xiàng)技術(shù):體外DNA重組技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)。 目的基因獲取的兩條途徑:直接從自然界已有的物種中分離、人工合成(化學(xué)合成法、PCR技術(shù))。 (3)三種工具:限制酶、DNA連接酶和載體。 ①限制酶主要從原核生物中提取,具有專一性,切割外源DNA產(chǎn)生黏性末端或平末端;②E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端,T4DNA連接酶既可“縫合”黏性末端,又可“縫合”平末端;③常見的載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。,(4)三類轉(zhuǎn)化法:植物——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法;動(dòng)物——顯微注射法;微生物——Ca2+處理法。 (5)四個(gè)操作步驟:①獲取目的基因,②構(gòu)建基因表達(dá)載體,③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,④目的基因的檢測與鑒定(DNA分子雜交;DNA—mRNA分子雜交;抗原抗體雜交實(shí)驗(yàn);從個(gè)體水平鑒定,如抗蟲、抗病接種實(shí)驗(yàn))。 (6)基因表達(dá)載體的四部分組成:啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因。 (7)三類標(biāo)記基因:抗生素基因、表達(dá)產(chǎn)物有顏色的基因、發(fā)光基因等。 (8)蛋白質(zhì)工程“四步”曲:①預(yù)期蛋白質(zhì)的功能,②設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),③推測應(yīng)有的氨基酸序列,④找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列。,(9)質(zhì)粒載體的五個(gè)條件:①有一至多個(gè)酶切位點(diǎn),②能自我復(fù)制,③有標(biāo)記基因,④具有安全性,⑤大小合適。 (10)五種酶的比較:限制酶識(shí)別雙鏈DNA的某種特定的核苷酸序列,并使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開;DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段,形成的也是磷酸二酯鍵,不需要模板;解旋酶是將雙鏈DNA解開,破壞的是氫鍵;DNA聚合酶是將兩個(gè)脫氧核苷酸連接起來,形成磷酸二酯鍵,其需要模板;RNA聚合酶是促進(jìn)轉(zhuǎn)錄過程形成RNA。,2.細(xì)胞工程 (1)基本技術(shù) 植物細(xì)胞工程基本技術(shù):植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。 動(dòng)物細(xì)胞工程基本技術(shù):動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、單克隆抗體技術(shù),其中,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是其他技術(shù)的基礎(chǔ)。 (2)細(xì)胞融合方法 誘導(dǎo)植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合的方法:離心、振動(dòng)、電激或用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑。 動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)方法:聚乙二醇、滅活的病毒、電激等。,(3)植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的結(jié)果及原理 ①植物體細(xì)胞雜交 過程:植物細(xì)胞融合,雜種細(xì)胞的植物組織培養(yǎng)。 結(jié)果:形成雜種植株,產(chǎn)生了一個(gè)生物體。 原理:細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。 ②動(dòng)物細(xì)胞融合 過程:用胰蛋白酶處理獲得分離的單個(gè)動(dòng)物細(xì)胞,用一定的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合,形成雜種細(xì)胞,再進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。 結(jié)果:動(dòng)物細(xì)胞融合形成雜種細(xì)胞,雜種細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),獲得大量的克隆細(xì)胞,但沒有形成生物體。 原理:細(xì)胞增殖和細(xì)胞膜的流動(dòng)性。,(4)五個(gè)注意 ①植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)都需要酶:植物體細(xì)胞雜交需要纖維素酶和果膠酶去壁,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理細(xì)胞間質(zhì)。 ②植物組織培養(yǎng)需要脫分化和再分化,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要脫分化;植物組織培養(yǎng)的結(jié)果是獲取植株或細(xì)胞代謝產(chǎn)物(愈傷組織階段),動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得的是細(xì)胞或細(xì)胞分泌物。 ③植物組織培養(yǎng)用的是固體培養(yǎng)基,加入的是細(xì)胞分裂素、生長素和蔗糖等;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)用的是液體合成培養(yǎng)基,加入的是葡萄糖、血漿、血清等,還需要氧氣、二氧化碳等氣體條件。 ④動(dòng)物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞是減數(shù)第二次分裂中期的去核的卵母細(xì)胞,單克隆抗體的制備至少需要兩次細(xì)胞篩選。 ⑤生物導(dǎo)彈技術(shù)是利用單克隆抗體的特異性來識(shí)別目標(biāo),然后將藥物與單克隆抗體進(jìn)行捆綁,具有定點(diǎn)打擊的作用。,3.胚胎工程 (1)基本技術(shù):體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)。 (2)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 哺乳動(dòng)物的受精及早期胚胎發(fā)育:精子+卵子→受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。 受精標(biāo)志:在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體。 受精完成的標(biāo)志:雌、雄原核的融合。 (3)卵子和精子能夠受精的前提條件比較 ①成熟的精子并不代表具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。 ②動(dòng)物排出的卵子并未成熟且成熟程度因動(dòng)物種類不同而異,但只有達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備與精子受精的能力。,(4)從細(xì)胞識(shí)別和生理上來分析兩個(gè)保障 ①同種生物精卵結(jié)合的保障:卵細(xì)胞透明帶上存在精子的特異性識(shí)別受體,只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。 ②防止多精入卵的保障:透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 (5)胚胎移植的培育流程 ①對供、受體母牛進(jìn)行選擇,并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。 ②用激素(促性腺激素)對供體母牛做超數(shù)排卵處理,超數(shù)排卵的母牛發(fā)情后,選擇同種優(yōu)良的公牛進(jìn)行配種或人工授精。 ③沖卵(胚胎的收集)后,對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,并培養(yǎng)或保存。 ④胚胎的移植。 ⑤對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。 ⑥受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。,(6)克隆動(dòng)物的培育過程:對去核的雌性動(dòng)物的卵母細(xì)胞與供體動(dòng)物的細(xì)胞核(一般在培養(yǎng)10代以內(nèi),其細(xì)胞核型沒有發(fā)生變化)進(jìn)行細(xì)胞核顯微注射,獲得重組細(xì)胞,該重組細(xì)胞在一定條件下進(jìn)行有絲分裂(卵裂),獲得早期胚胎,之后再進(jìn)行胚胎移植。 (7)八個(gè)注意 ①?zèng)_卵是從供體母牛體內(nèi)獲得早期胚胎的過程,而不是獲得受精卵或卵細(xì)胞。 ②胚胎分割的材料:發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 ③囊胚期分割要求:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 ④囊胚細(xì)胞開始分化,但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性。 ⑤胚胎移植以及胚胎分割移植的操作對象是桑椹胚、囊胚。,⑥克隆動(dòng)物與試管動(dòng)物:試管動(dòng)物的產(chǎn)生過程是有性生殖,克隆動(dòng)物的產(chǎn)生過程是無性生殖。試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的培育過程中在形成早期胚胎之前都是在體外進(jìn)行的,經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進(jìn)行的。 ⑦用來進(jìn)行胚胎移植的胚胎有三個(gè)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(xì)胞培養(yǎng)而來的胚胎、體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。 ⑧胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞,具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn),具有發(fā)育的全能性。,4.生物工程技術(shù)應(yīng)用的組合 (1)轉(zhuǎn)基因植物培育:基因工程+植物組織培養(yǎng)。 (2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育:基因工程+動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。 (3)核移植(克隆)動(dòng)物培育:核移植+動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。 (4)胚胎移植:有性生殖+動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。 (5)植物體細(xì)胞雜交:酶工程+體細(xì)胞融合+植物組織培養(yǎng)。 (6)試管嬰兒:體外受精+動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。,1.(2015年長春調(diào)研)下圖是某單基因遺傳病的家系圖,請分析并回答:,,(1)據(jù)圖分析,該病的致病基因位于________染色體上。為診斷2號個(gè)體是否為雜合子,可將致病基因的DNA片段用________作標(biāo)記制成探針進(jìn)行檢測。為獲得大量致病基因,通常采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,該技術(shù)成功的關(guān)鍵是要有________酶,擴(kuò)增的前提是要有一段該致病基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成________。 (2)若該病會(huì)導(dǎo)致病人免疫力下降,治療需要大量的抗體。臨床使用的鼠源性單抗(一種單克隆抗體)是用經(jīng)過免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,用________培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,然后進(jìn)行________和抗體檢測,再經(jīng)多次篩選、培養(yǎng)進(jìn)而提取出的,鼠源性單抗具有特異性強(qiáng)、________,并可在體外大量制備的特點(diǎn)。,(3)若5號個(gè)體在連續(xù)隔周注射某種鼠源性單抗治療一種病毒感染性疾病,開始病毒量明顯減少,一段時(shí)間后,這種病毒量又開始上升。上升的原因可能是病毒發(fā)生了________,還可能是人體產(chǎn)生了能與鼠源抗體特異性結(jié)合的________,使鼠源性單抗不能發(fā)揮抗病毒的作用。 (4)目前,研究人員可應(yīng)用________技術(shù),改造鼠源性單抗分子的結(jié)構(gòu),降低人體對鼠源性單抗的免疫反應(yīng)。,解析:(1)由3、4→5可推斷,該遺傳病的致病基因?yàn)槌H旧w上的隱性基因。利用放射性同位素標(biāo)記的致病基因DNA片段作為探針,可以檢測2號個(gè)體是否為雜合子。PCR技術(shù)的關(guān)鍵是要有熱穩(wěn)定的DNA聚合酶。(2)單克隆抗體需用經(jīng)過免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,然后進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測再經(jīng)多次篩選、培養(yǎng)進(jìn)而提取獲得。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高,并可在體外大量制備等特點(diǎn)。(3)病毒的遺傳物質(zhì)裸露,容易受外界因素的影響而發(fā)生突變。(4)通過蛋白質(zhì)工程,可以獲得自然界并不存在的蛋白質(zhì)。 答案:(1)常 放射性同位素 熱穩(wěn)定(或耐高溫)的DNA聚合(Taq) 引物 (2)特定的選擇性(選擇) 克隆化培養(yǎng) 靈敏度高 (3)變異(突變、基因突變) 抗體 (4)蛋白質(zhì)工程,2.下圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的技術(shù)流程,請據(jù)圖回答:,,(1)質(zhì)粒上標(biāo)記基因的作用是______________________________。 (2)過程①是________________,這是基因工程的核心步驟,其目的是_________________________________。 (3)過程②采用最多的方法是________,檢測抗蟲基因是否整合到棉花細(xì)胞DNA分子上的方法是_______________________________。 (4)③過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂外,還需要添加________,④過程的實(shí)質(zhì)是__________________________________。,解析:(1)基因工程中運(yùn)載體上的標(biāo)記基因的作用主要是可以通過標(biāo)記基因檢測目的基因是否導(dǎo)入成功。(2)過程①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,主要的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存并遺傳給后代,同時(shí)能夠使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(3)過程②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞,最常用的方法是采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,檢測抗蟲基因是否整合到棉花細(xì)胞DNA分子上采用DNA分子雜交的方法。(4)③是植物組織培養(yǎng)的脫分化過程,在培養(yǎng)過程中必須要添加植物激素。④過程是再分化過程,實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 答案:(1)檢測受體細(xì)胞中是否含有目的基因 (2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 DNA分子雜交 (4)植物激素 基因的選擇性表達(dá),題組集訓(xùn) 1.(2012年高考海南卷)已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn),乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此,可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi),使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。 回答下列問題: (1)為了獲得丙種蛋白質(zhì)的基因,在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上,推測出丙種蛋白質(zhì)的________序列,據(jù)此可利用________方法合成目的基因。獲得丙種蛋白質(zhì)的基因還可用________和________方法。 (2)在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中,常需要使用________酶和________酶。,(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng),篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織,由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗________的危害。 (4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口,則該植株的種子________(填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。,解析:本題考查抗蟲作物培育過程的相關(guān)知識(shí)。(1)獲取目的基因的方法主要有基因文庫獲取法、PCR技術(shù)擴(kuò)增法和人工化學(xué)合成法三種。已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列,可通過推測丙種蛋白質(zhì)的基因序列,然后利用化學(xué)方法人工合成丙種蛋白質(zhì)基因。(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中,需要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,前者能識(shí)別特定的核苷酸序列,使每條鏈特定部位的核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開形成黏性末端,被喻為“分子手術(shù)刀”;后者能使兩個(gè)帶有相同黏性末端的DNA片段連接起來,被稱為“分子針線”。(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng),可篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織,而后培養(yǎng)出含有丙種蛋白質(zhì)的抗乙種昆蟲的植株。(4)若只用重組質(zhì)粒感染甲種農(nóng)作物葉片傷口,可在葉片組織中篩選出含丙種蛋白質(zhì)的細(xì)胞,由于該重組質(zhì)粒感染的是體細(xì)胞,故該植株的種子中不含有丙種蛋白質(zhì)基因。,答案:(1)基因 化學(xué) 基因文庫 PCR(其他合理答案也可) (2)限制 DNA連接 (3)乙種昆蟲 (4)不含,2.回答下列問題。 (1)在哺乳動(dòng)物的核移植實(shí)驗(yàn)中,一般通過________(物理方法)將受體細(xì)胞激活,使其進(jìn)行細(xì)胞分裂和發(fā)育,當(dāng)胚胎發(fā)育到________階段時(shí),將胚胎移入受體(代孕)動(dòng)物體內(nèi)。 (2)一般情況下,體外擴(kuò)增目的基因常用的方法是________。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時(shí),細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的__________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來,需要用________處理。 (3)獲取干擾素的傳統(tǒng)方法是從人的白細(xì)胞中提取,但產(chǎn)量很低??茖W(xué)家利用________酶將干擾素基因與牛乳腺蛋白基因的________(即RNA聚合酶識(shí)別與結(jié)合的部位)等調(diào)控組件連接在一起,采用________的方法將重組DNA導(dǎo)入牛的________細(xì)胞中,經(jīng)胚胎早期培養(yǎng)一段時(shí)間后移植入母體內(nèi)發(fā)育成熟,即可獲得能產(chǎn)生干擾素的轉(zhuǎn)基因牛,大大提高了干擾素的產(chǎn)量。,解析:(1)哺乳動(dòng)物的核移植實(shí)驗(yàn)中,一般通過電脈沖(或電刺激)激活受體細(xì)胞,使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。只有當(dāng)胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段時(shí),才可移入受體(代孕)動(dòng)物體內(nèi)。(2)一般情況下,常用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增目的基因。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時(shí),細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來,需要用胰蛋白酶處理。(3)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別與結(jié)合的部位。將目的基因?qū)肱5氖芫鸭?xì)胞中常采用顯微注射的方法。 答案:(1)電脈沖(或電刺激) 桑椹胚或囊胚 (2)PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)) 接觸抑制 胰蛋白酶 (3)DNA連接 啟動(dòng)子 顯微注射 受精卵,3.矮牽牛是觀賞花卉,生產(chǎn)上常用組織培養(yǎng)繁殖,下表是在不同條件下矮牽牛不同部位組織培養(yǎng)結(jié)果。請結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和有關(guān)知識(shí)回答。,(1)培養(yǎng)基接種前需要對外植體進(jìn)行________處理,培養(yǎng)基進(jìn)行________處理,以防止污染。 (2)從表中結(jié)果可知,選擇________作外植體,6BA濃度為________,NAA濃度為________時(shí)可以獲得大量的無根試管苗。 (3)培養(yǎng)基中,6BA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑,NAA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑。無根試管苗在移栽前需要誘導(dǎo)生根,誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6BA”或“NAA”),并且需要降低培養(yǎng)基中________濃度,以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。,解析:為了防止在培養(yǎng)過程中雜菌的污染,需對外植體進(jìn)行消毒處理,對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理。由表中信息知,選擇葉或莖尖作外植體,6BA濃度為2 mg ·L-1,NAA濃度為0.2 mg·L-1時(shí),可以獲得大量無根試管苗,結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)可知,6BA屬于細(xì)胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑,NAA屬于生長素類生長調(diào)節(jié)劑。誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中一般不加入6BA,為提高試管苗的自養(yǎng)能力,需降低蔗糖濃度,降低試管苗對蔗糖的依賴性。 答案:(1)消毒 滅菌 (2)葉或莖尖 2 mg·L-1 0.2 mg·L-1 (3)細(xì)胞分裂素 生長素 6BA 蔗糖,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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