高考生物一轮复习-专题培优-新人教版选修3PPT资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高考生物一轮复习 专题(zhunt)培优课件 新人教版选修3,第一页，共43页。,第二页，共43页。,一、基因工程中的几个易错易混问题,1限制性核酸内切酶使双链DNA特定部位的磷酸二酯键断开，解旋酶使双链DNA的氢键断开。,2DNA连接酶与DNA聚合酶都能催化形成磷酸二酯键，前者催化连接DNA片段，后者催化单个的脱氧核苷酸聚合形成DNA。RNA聚合酶催化单个的核糖核苷酸聚合，形成RNA。,3质粒并不是宿主细胞生命活动所必需的，但其可使宿主细胞具有对抗生素产生抗性、产生抗生素、降解复杂有机物等抵御外界(wiji)不利因素的能力。,4基因组文库包含了某种生物的全部基因，cDNA文库只包含某种生物的部分基因。,第三页，共43页。,5启动子位于基因的首端，它驱动基因转录出mRNA，起始密码子位于mRNA的首端，它驱动mRNA翻译成多肽链。,6将目的基因导入植物细胞常用土壤农杆菌转化法，常导入植物体细胞，经组织培养后形成转基因植株(zhzh)；导入动物细胞常用显微注射法，常导入受精卵，经胚胎移植获得转基因动物；利用基因工程生产药物时，常将基因导入微生物，导入大肠杆菌常用Ca2处理成感受态细胞再进行转化。,7检测是否导入目的基因及目的基因是否转录出mRNA常用DNA分子杂交法，检测目的基因是否表达出蛋白质常用分子杂交法，有时基因工程还需要进行个体生物学水平鉴定。,8DNA复制用解旋酶打开氢键获得模板链，PCR利用高温使氢键断裂得到模板链。,第四页，共43页。,9基因工程通过(tnggu)转基因获得异种生物的蛋白质，蛋白质工程通过(tnggu)基因修饰或基因合成，对蛋白质进行改造或制造出自然界没有的蛋白质。,第五页，共43页。,二、细胞工程中的几个易混易错问题(wnt),1单克隆抗体制备中的两次筛选,(1)第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合的细胞、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。,(2)第二次筛选是将能产生特定抗体的B瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。,第六页，共43页。,2克隆技术应注意的问题,(1)植物组织培养的目的不同，培养阶段也就不同：若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。,(2)动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养(基础)、动物细胞融合、动物细胞核移植等。,(3)动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个(lin)亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。,(4)植物体细胞杂交后的细胞具有全能性，动物细胞融合后的杂种细胞没有全能性。,第七页，共43页。,(5)动物体细胞核移植是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个(zh ge)胚胎最终发育为动物个体。,(6)植物体细胞杂交的终点是培育杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。,第八页，共43页。,三、胚胎工程中易混淆的概念,1内细胞团和滋养层细胞：在胚胎发育成桑椹胚后，桑椹胚进一步发育，细胞开始出现分化。聚集在胚胎一端的、个体较大的细胞，称为内细胞团，将来发育成胚儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。,2核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因分析：,(1)克隆(k ln)动物的绝大部分DNA来自供体细胞核，但细胞质中线粒体的DNA来自受体卵母细胞。(2)性状是基因与环境共同作用的结果。(3)个体发育中可能发生基因突变，产生新的性状。,第九页，共43页。,1人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备(zhbi)遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如下图所示。,第十页，共43页。,(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠_中获取。,(2)图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_，二者需用(x yn)_切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_有关。,(3)子代大鼠如果_和_，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。,(4)在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_、早期胚胎培养和胚胎移植。,第十一页，共43页。,解析：(1)对于实验动物大鼠，如果是从活体输卵管中采集的卵母细胞，可以直接与获能的精子在体外受精。如果是从已处死的雌鼠卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后，才能(cinng)与获能的精子受精。(2)题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割后才能(cinng)连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关。(3)若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠的血压升高，则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达。(4)在转基因动物的培育过程中，需要用到的胚胎工程技术主要有体外受精技术、早期胚胎培养和胚胎移植等。,答案：(1)卵巢(2)目的基因载体同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)限制酶切割位点(3)检测到体内有相关蛋白出现高血压(4)体外受精,第十二页，共43页。,2克隆技术是人类医学科学史上的一个里程碑，在于其为人类认识自身奥秘和纷繁复杂的生物界提供了锐利武器并展示了广阔前景。“治疗性克隆”指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中形成重组胚，把重组胚体外培养到囊胚，然后从囊胚内分离出ES细胞，获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于替代疗法。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概(dgi)过程，请据图作答。,第十三页，共43页。,(1)过程A表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由细胞提供_，进行人工重组。,(2)经过程B得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。,(3)在进行C过程时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是_。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是_。,(4)“治疗(zhlio)性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_的结果。,第十四页，共43页。,解析(ji x)：本题考查与治疗性克隆有关的核移植、动物细胞培养及胚胎干细胞的有关问题。(1)A过程为将供体的体细胞的细胞核移植到受体的去核的卵母细胞中，图中所示供体提供细胞核，受体提供细胞质。(2)在体外培养的条件下，胚胎干细胞只能增殖但不发生分化。(3)动物细胞培养的培养液中常需要加入血清，可以补充培养基中缺乏的物质。CO2的作用是维持培养液酸碱度的相对稳定。(4)高度分化的动物细胞核仍然具有全能性。细胞分化的实质是基因的选择性表达。,答案：(1)细胞核移植细胞质(2)未分化(3)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质维持培养液的pH(4)全能性基因选择性表达,第十五页，共43页。,1基因工程,(1)一个原理：基因重组。,(2)两项技术：体外DNA重组技术、转基因技术。,目的基因获取的两条途径(tjng)：直接从自然界已有的物种中分离、人工合成(化学合成法、PCR技术)。,(3)三种工具：限制酶、DNA连接酶和载体。,限制酶主要从原核生物中提取，具有专一性，切割外源DNA产生黏性末端或平末端；EcoliDNA连接酶只能连接黏性末端，T4DNA连接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末端；常见的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。,第十六页，共43页。,(4)三类转化法：植物农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；动物显微注射法；微生物Ca2处理法。,(5)四个操作步骤：获取目的基因，构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定(DNA分子杂交；DNAmRNA分子杂交；抗原抗体杂交实验；从个体水平鉴定，如抗虫、抗病接种实验)。,(6)基因表达载体的四部分组成：启动子、目的基因、终止子、标记基因。,(7)三类标记基因：抗生素基因、表达产物有颜色的基因、发光基因等。,(8)蛋白质工程“四步”曲：预期蛋白质的功能，设计预期蛋白质的结构(jigu)，推测应有的氨基酸序列，找到相应的脱氧核苷酸序列。,第十七页，共43页。,(9)质粒载体的五个条件：有一至多个酶切位点，能自我复制，有标记基因，具有(jyu)安全性，大小合适。,(10)五种酶的比较：限制酶识别双链DNA的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；DNA连接酶连接的是两个DNA片段，形成的也是磷酸二酯键，不需要模板；解旋酶是将双链DNA解开，破坏的是氢键；DNA聚合酶是将两个脱氧核苷酸连接起来，形成磷酸二酯键，其需要模板；RNA聚合酶是促进转录过程形成RNA。,第十八页，共43页。,2细胞工程,(1)基本技术,植物细胞工程基本技术：植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术。,动物细胞工程基本技术：动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、动物细胞融合技术、单克隆抗体技术，其中，动物细胞培养是其他技术的基础。,(2)细胞融合方法,诱导植物体细胞的原生质体融合的方法：离心(lxn)、振动、电激或用聚乙二醇作为诱导剂。,动物细胞融合常用的诱导方法：聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。,第十九页，共43页。,(3)植物体细胞杂交和动物细胞融合的结果及原理,植物体细胞杂交,过程：植物细胞融合，杂种细胞的植物组织培养。,结果：形成杂种植株，产生了一个生物体。,原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。,动物细胞融合,过程：用胰蛋白酶处理获得分离的单个动物细胞，用一定的方法(fngf)诱导细胞融合，形成杂种细胞，再进行细胞培养。,结果：动物细胞融合形成杂种细胞，杂种细胞进行细胞培养，获得大量的克隆细胞，但没有形成生物体。,原理：细胞增殖和细胞膜的流动性。,第二十页，共43页。,(4)五个注意,植物体细胞杂交和动物细胞培养都需要酶：植物体细胞杂交需要纤维素酶和果胶酶去壁，动物细胞培养需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞间质。,植物组织培养需要脱分化和再分化，动物细胞培养不需要脱分化；植物组织培养的结果是获取植株或细胞代谢产物(愈伤组织阶段)，动物细胞培养获得的是细胞或细胞分泌物。,植物组织培养用的是固体培养基，加入的是细胞分裂素、生长素和蔗糖等；动物细胞培养用的是液体合成培养基，加入的是葡萄糖、血浆、血清等，还需要氧气、二氧化碳等气体条件。,动物细胞核移植的受体细胞是减数第二次分裂中期的去核的卵母细胞，单克隆抗体的制备至少需要两次细胞筛选。,生物导弹技术是利用单克隆抗体的特异性来识别目标，然后将药物与单克隆抗体进行捆绑，具有定点(dn din)打击的作用。,第二十一页，共43页。,3胚胎工程,(1)基本技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养。,(2)关键知识点,哺乳动物的受精及早期胚胎发育：精子卵子受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚。,受精标志：在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体。,受精完成的标志：雌、雄原核的融合。,(3)卵子和精子能够受精的前提条件比较,成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。,动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类(zhngli)不同而异，但只有达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。,第二十二页，共43页。