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专题十二现代生物科技专题,1(2015江苏)PCR产物中加入二苯胺试剂，加热变蓝说明有目的DNA产生( ) 2(2014江苏)切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列；PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应；载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因( ),考情扫描,全国卷考点一基因工程及转基因技术 的安全性问题,3(2014江苏)抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达( ) 4(2014天津)携带链霉素抗性基因受体菌的筛选和转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定都必须通过分子检测( ),1比较限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶和解旋酶,核心重组,DNA分子,DNA分子片段,脱氧核苷酸,碱基对间的氢键,2.从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件 (1)表达载体的组成：目的基因启动子终止子标记基因复制原点。 (2)启动子和终止子：启动子是RNA聚合酶结合位点，启动转录；终止子是终止转录的位点。插入的目的基因只是结构基因部分，其表达需要调控序列，因而用作载体的质粒的插入部位前需要有启动子，后需要有终止子。 (3)基因表达载体的构建过程,3目的基因检测与鉴定的环节与方法,DNA分子杂交,核酸分子杂交(DNARNA杂交),抗原抗体杂交,对照实验,题组一与基因工程有关的操作工具和酶 1(2016课标全国卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH 酶切后，与用BamH 酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。,题组冲关,回答下列问题： (1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。,(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。,(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_。 思路探究先分析辨别图示质粒的组成和类型，再联系相关原理对每一小题分析作答。图示质粒含氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因两种抗生素抗性基因且_能被BamH酶切割，含启动子。图示质粒应为能使目的基因表达的载体。在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有_的大肠杆菌才能够生长。在含四环素的培养基上只有具有_的大肠杆菌才能生长。,四环素抗性基因,完整氨苄青霉素抗性基因,完整四环素抗性基因,答案(1)能自主复制(能稳定遗传)、含有标记基因、具有多个酶切位点(或其他合理答案) (2)都不具有氨苄青霉素抗性基因，无法在含有氨苄青霉素的培养基上生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒都具有氨苄青霉素抗性基因，能在含有氨苄青霉素的培养基上生长四环素 (3)受体细胞,1限制酶的选择原则 (1)不破坏基因表达载体的必需元件(酶切位点不在这些必需元件内部)； (2)能保证切割后的DNA片段被DNA连接酶连接； (3)避免目的基因与载体倒向连接、避免目的基因自身环化和避免载体自身环化等(含目的基因的DNA和载体都选用同样的两种限制酶处理可避免此现象的发生)。 2启动子的选择 启动子具有组织器官特异性，因此应根据表达器官选择启动子即选择某组织器官基因表达专用的启动子。,思维拓展,题组二基因工程的操作环节和对应的方法 2基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题： (1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_和从_中分离。 (2)利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是_。,(3)在基因表达载体中，启动子是_聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是_。 (4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_和_颗粒。,思路探究依据基因工程的操作步骤和对应的方法分析作答。获取目的基因的两大途径是_ _。获得目的基因的方法包括_ _。将目的基因导入受体细胞的方法包括_ _等。,人工合成和,从自然界现有的物种中分离(从生物材料中分离),从基因文库中获取、利用PCR技,术扩增和采用化学方法人工合成,农杆菌转化法、花粉管通道法、,基因枪法、显微注射法、感受态细胞法,答案(1)人工合成生物材料 (2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因 (3)RNA大肠杆菌(或答细菌) (4)金粉钨粉,1根据目的基因的结构特点确定目的基因的获取方法,思维拓展,2.根据受体种类确定基因工程的受体细胞 受体种类不同，所用的受体细胞种类也不相同。 (1)植物：由于植物细胞有全能性，植物体细胞经过植物组织培养能够形成生物体，所以植物的受体细胞一般是体细胞。 (2)动物：由于动物细胞没有全能性，不能由一个体细胞培养成一个个体，所以动物基因工程的受体细胞不是体细胞，而是受精卵或胚胎干细胞。 (3)微生物：多用原核生物细胞，因为原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。,全国卷考点二克隆技术与伦理道德问题 1(2016江苏)PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合；用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂；骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体( ) 2(2016江苏)核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体( ),考情扫描,3(2015江苏)乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养；细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行( ),1植物组织培养和动物细胞培养的比较,核心重组,2.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,细胞膜的流动性和细胞全能性,细胞膜的流动性和细胞增殖,纤维素酶和果胶酶,胰蛋白酶或胶原蛋白酶,3.动物细胞培养、核移植与动物细胞融合的比较,题组一综合考查植物细胞工程 1下图是细胞融合示意图，请据图回答：,题组冲关,(1)过程应使用_处理细胞，以去除植物细胞壁。 (2)过程叫做_，该过程常用的诱导方法是_。 (3)过程是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是_。 (4)过程中进行的细胞分裂方式是_，该过程先诱导细胞分裂形成_，再由它分化形成杂种植物幼苗。,(5)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则番茄马铃薯细胞内含_个染色体；若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含_个染色体，若要得到可育的番茄马铃薯，必须用_来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是_。,思路探究明确所表示的操作环节，然后联系有关原理和方法分析作答。依次表示_ _。 答案(1)纤维素酶和果胶酶 (2)原生质体融合物理和化学法(电激/聚乙二醇诱导) (3)高尔基体 (4)有丝分裂愈伤组织 (5)AB(AB)/2秋水仙素克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种方面有重大突破,脱去细胞壁、脱去细胞壁、诱导原生质体融合、,杂种细胞再生出细胞壁、组织培养(脱分化和再分化),1容易混淆的三种细胞杂种细胞、重组细胞和杂交细胞 (1)杂种细胞：植物体细胞杂交过程中，两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合，融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。 (2)重组细胞：体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。 (3)杂交细胞：动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。,思维拓展,2从结果来分析原理 (1)植物体细胞杂交：植物体细胞杂交包含两个过程：一是植物细胞融合，二是杂种细胞的植物组织培养。其最终结果是形成杂种植株，产生了一个生物体，因此其原理是：细胞膜的流动性和细胞的全能性。 (2)动物细胞融合：动物细胞融合形成杂交细胞，对杂交细胞进行细胞培养，获得大量的克隆细胞，但没有形成生物体，因此动物细胞融合的原理是细胞增殖和细胞膜的流动性，不包含细胞全能性。,题组二综合考查动物细胞工程 2(2016课标全国卷)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。 回答下列问题： (1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_。过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。,(2)经过多次传代后，供体细胞中_的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。 (3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_。 (4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。,思路探究明确流程图A、的操作含义，然后联系相关细胞工程技术的原理、过程和方法对每小题分析作答。A、的操作含义依次为_ _。 答案(1)XX或XY显微操作(去核法)胚胎移植 (2)遗传物质 (3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 (4)已经分化的动物体细胞核具有全能性。,提取细胞,核、去除细胞核、胚胎移植,1克隆动物与试管动物认识的误区 (1)误区一：试管动物与克隆动物的产生都是无性生殖。纠正：试管动物的产生是有性生殖，克隆动物的产生是无性生殖。 (2)误区二：试管动物(哺乳类)的产生是在体外进行的，克隆动物(哺乳类)的产生是在体内进行的。纠正：试管动物(哺乳类)和克隆动物(哺乳类)早期胚胎之前都是在体外进行的，早期胚胎经过胚胎移植之后是在体内进行的。,思维拓展,(3)误区三：胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，因此胚胎移植的胚胎只能来自体内受精的胚胎。纠正：胚胎移植的胚胎有三个来源：体内正常受精产生的胚胎、核移植产生的重组细胞培养而来的胚胎、体外受精产生的早期胚胎。 2动物细胞培养的特殊条件归纳 (1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样需要用胰蛋白酶使细胞分散开。,(2)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。 (3)特殊的营养条件。 液体培养基。 加入动物血清、血浆等。 通入氧气以满足代谢的需要。 通入二氧化碳以维持培养液的pH。,全国卷考点三胚胎工程的相关问题 1(2016江苏)人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞( ) 2(2016江苏)诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞( ) 3(2016江苏)受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液；体外受精使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同( ),考情扫描,4(2015江苏)采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的( ) 5(2014山东)为获得更多的卵母细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情( ),胚胎工程的操作流程图,核心重组,题组综合考查胚胎工程的操作技术和要求 部分哺乳动物的繁殖能力相对比较低，要提高繁殖能力，可利用胚胎工程。请回答以下问题： (1)利用胚胎移植快速繁殖一些大型优良雌性哺乳动物的步骤包括： 对供、受体的选择和处理。对供体的处理方法是_，该处理能使供体进行超数排卵。,题组冲关,配种或人工授精。如受精作用在体外进行，则精子必须进行获能处理，通常采用的方法是_和_。获能后的精子与卵子相互识别后，首先发生_反应，使顶体内的酶释放出来。为防止多精子入卵受精的两道屏障依次_。,对胚胎的收集、检查、培养或保存。对胚胎进行培养时，所用的培养基为_(填“固体”或“液体”)培养基，其中有一种天然成分，即_，为了保证被培养的胚胎处于无菌无毒的环境，要在培养基中添加_，并进行灭菌处理。胚胎保存的方法是_。 对胚胎进行移植，以及移植后的检查等步骤。 (2)在培养试管动物和克隆动物时，都需要把卵母细胞培养到_，所不同的是在培养克隆动物时要对卵母细胞进行_处理。,思路探究依据各种胚胎工程技术的方法和要求直接分析作答。 答案(1)注射促性腺激素培养法化学诱导法顶体透明带反应和卵细胞膜反应液体动物血清或血浆抗生素冷冻保存或者196 的液氮中保存 (2)减数第二次分裂中期去核,区分几个易错点 1区别两种标志及可移植时期 (1)受精的标志：看到两个极体。 (2)受精完成的标志：雌雄原核融合成合子。 (3)可以移植或分割的阶段：桑椹胚和囊胚。 2“冲卵”的不同 (1)胚胎移植过程冲出的是早期胚胎。 (2)体外受精过程冲出的是卵子。,思维拓展,3胚胎移植过程中的不同 (1)两次使用激素：第一次对供、受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。 (2)两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体是否妊娠进行检查。,本讲结束 请按ESC键返回,专题集训夯基提能,
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