第一部分 知識落實(shí)篇 專題九 現(xiàn)代生物科技專題 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)化過程，請據(jù)圖回答相關(guān)問題：,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)、啟動子、標(biāo)記基因、_和_，其中_是RNA聚合酶的識別位點(diǎn)；而Ti質(zhì)粒中TDNA的作用是_。 (2)要檢測目的基因是否成功表達(dá)，可以直接在_水平上對轉(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選擇培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選，篩選的過程利用了基因表達(dá)載體中的_；由圖可知，篩選是在外植體經(jīng)_(過程)培養(yǎng)成_之后進(jìn)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(jìn)行分子特性鑒定，該鑒定過程需要用到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：啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因，其中啟動子是轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)，即RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點(diǎn)；根據(jù)教材中的知識可知，TDNA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轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行鑒定，鑒定過程包括分子水平和個體生物學(xué)水平，其中可直接進(jìn)行比較的是個體生物學(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)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化形成新植株，最后進(jìn)行分子特性鑒定時，需要從DNA、RNA和蛋白質(zhì)三個層次進(jìn)行鑒定，這三個層次需要的技術(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.下圖為克隆動物的培育過程,(1)的過程名稱為：去核；取核；核移植4；卵裂；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(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,對位訓(xùn)練 2利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)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(diǎn) 歸納整合,(1)在上述過程中，常用_將奶牛組織分散成單個細(xì)胞。在體外培養(yǎng)分散的動物細(xì)胞時，所需氣體主要有_。 (2)在上述過程中，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)在上述過程中，用于核移植的去核卵細(xì)胞一般處于_期。動物體細(xì)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(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(jī)鹽和有機(jī)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(diǎn) 歸納整合,解析：(1)在動物細(xì)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(xì)胞。在培養(yǎng)動物細(xì)胞過程中，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)雱游锛?xì)胞最常用的方法是顯微注射法。(3)在核移植過程中，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。動物體細(xì)胞經(jīng)核移植可獲得完整動物個體體現(xiàn)了動物體細(xì)胞核具有全能性。(4)哺乳動物胚胎培養(yǎng)需要“兩鹽”(無機(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)M中(減數(shù)第二次分裂中) 動物體細(xì)胞核 (4)動物血清 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)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級小鼠”；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易失去活性，科學(xué)家對編碼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，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)，通過基因修飾或基因合成，對_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(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_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_,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(diǎn) 歸納整合,解析：(1)該新型藥用植物是通過植物體細(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(diǎn) 歸納整合,但植物甲、乙通過植物體細(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(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,