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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,*,.,*,.,基因工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一，基因诊断、基因治疗、基因产品在人们生活中的出现日渐频繁。基因工程的原理、技术与应用是选修,3,的重要考点，且经常与胚胎工程、微生物的培养、克隆技术、组织培养等知识进行综合考查。动物细胞培养及应用、植物组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用也是重要的考点。,.,(1),纵向联系，系统复习。,结合基因的结构与功能、细胞结构、生态系统等内容，全面系统地复习基因工程、细胞工程及生态工程等内容。,(2),运用比较法，避免认识误区。,选修,3,中易混的基本概念较多，建议用比较法区分两种有关联或具有某方面的相似特征以及容易混淆的概念和原理，这样有助于使基本概念、原理清晰化；突出专有名词和术语的合理使用，避免张冠李戴，生搬硬套。,.,.,.,考点一,基因工程,考点解读,1.,基因工程的诞生,2,基因工程的原理及技术,3,基因工程的应用,4,蛋白质工程,.,1,(2010,浙江高考,),在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因,烟草过程中，下列操作错误的是,(,),A,用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸,B,用,DNA,连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体,C,将重组,DNA,分子导入烟草原生质体,D,用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,.,解析,本题考查基因工程的工具和基本操作步骤，意在考查对基因工程技术基本过程的理解及应用于实际生产、生活的能力。限制性核酸内切酶切割的是,DNA,，而烟草花叶病毒的遗传物质为,RNA,，所以,A,错误；目的基因与载体的连接由,DNA,连接酶催化连接，,B,正确；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体，,C,正确；目的基因为抗除草剂基因，所以筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，,D,正确。,答案,A,.,1,基因操作的工具,限制酶,DNA,连接酶,载体,作用,切割目的基因和载体,拼接,DNA,片段，形成重组,DNA,携带目的基因进入受体细胞,作用部位,两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键,.,限制酶,DNA,连接酶,载体,作用特点,(,条件,),识别特定的核苷酸序列,在特定位点上切割,E,coli,DNA,连接酶只能连接黏性末端,T,4,DNA,连接酶能连接黏性末端和平末端,能在宿主细胞内稳定存在并大量复制,有多个限制酶切割位点,具有特殊的标记基因,常用类型,Eco,R,限制酶,Sma,限制酶,E,coli,DNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,质粒、,噬菌体的衍生物、动植物病毒,.,2,基因工程的基本操作程序,(1),获取目的基因的方法,从基因文库中获取；,利用,PCR(,聚合酶链式反应,),技术扩增目的基因；,人工合成。,(2),基因表达载体的构建,(,基因工程的核心,),构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用；,.,一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。,构建方法,.,.,(4),目的基因的检测与鉴定,类型,步骤,检测内容,方法,分子检测,第一步,转基因生物染色体的,DNA,上是否插入了目的基因,DNA,分子杂交技术,(DNA,和,DNA,之间,),第二步,目的基因是否转录出了,mRNA,分子杂交技术,(DNA,和,mRNA,之间,),第三步,目的基因是否翻译成蛋白质,抗原,抗体杂交技术,(,抗原和抗体之间,),个体水平鉴定,抗虫、抗病的接种实验，以确定是否具有抗性以及抗性程度；基因工程产品与天然产品的功能活性比较，以确定功能活性是否相同等,.,考点二,细胞工程,考点解读,1.,植物的组织培养,2,动物的细胞培养与体细胞克隆,3,细胞融合与单克隆抗体,.,2,(2010,江苏高考,),明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保,护性开发利用的方法有,(,多选,)(,),A,设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产,B,大量培养愈伤组织，直接提取药用成分,C,大规模栽培组织培养苗，获取药用成分,D,利用组织培养获得胚状体，制成人工种子,.,解析,本题考查植物细胞培养的实际应用知识，意在考查对该知识点的理解能力。对于珍稀植物的保护性开发利用，可借助植物组织培养技术。植物组织培养可通过大量培养愈伤组织，并设计细胞反应器实现其药用成分的工厂化生产并从中提取药用成分；也可通过培育试管苗或人工种子进行扩大培养进而对其实现快速繁殖。,答案,ABCD,.,1,植物组织培养和动物细胞培养的区别,项目,植物组织培养,动物细胞培养,理论基础,植物细胞全能性,细胞增殖,培,养,基,类型,固体或半固体培养基,液体培养基,成分,水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等,.,项目,植物组织培养,动物细胞培养,取材,植物幼嫩部位或花药等,动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,过程,.,项目,植物组织培养,动物细胞培养,结果,新的组织或植株个体，可以体现全能性,新的细胞，不形成个体，不体现全能性,目的,植株快速繁殖；,脱毒植株的培养；,人工种子；,生产药物、杀虫剂等；,转基因植物的培育,蛋白质生物制品的生产；,皮肤移植材料的培育；,检测有毒物质；,生理、病理、药理学研究,相同点,两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂；,均为无菌操作，需要适宜的温度、,pH,等条件,.,2,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,植物体细胞杂交,动物细胞融合,(,单克隆抗体制备,),理论基,础,(,原理,),细胞膜的流动性、细胞的全能性,细胞膜的流动性、细胞,增殖,融合,前处理,酶解法去除细胞壁,(,纤维素酶、果胶酶,),注射特定抗原免疫处理正常小鼠,促融,方法,物理法：离心、振动、电刺激等,化学法：聚乙二醇,(PEG),物化法：与植物细胞融合相同,生物法：灭活的仙台病毒,.,植物体细胞杂交,动物细胞融合,(,单克隆抗体制备,),过程,第一步,原生质体的制备,(,酶解法,),正常小鼠免疫处理,第二步,原生质体融合,(,物、化法,),动物细胞融合,(,物、化、生物法,),第三步,杂种植的筛选与培养,杂交瘤细胞筛选与培养,第四步,杂种植株诱导与鉴定,单克隆抗体的提纯,.,植物体细胞杂交,动物细胞融合,(,单克隆抗体制备,),意义和用途,克服远缘杂交不亲合的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围,制备单克隆抗体,诊断、治疗、预防疾病。例如：单抗诊断盒、,“,生物导弹,”,治疗癌症,.,特别提示,在诱导剂的作用下进行细胞融合，形成的杂种细胞有三种：,AA,型、,BB,型和,AB,型，只有,AB,型才是我们所需的杂种细胞，因此需要用选择培养基进行筛选。,.,.,考向一,基因工程及其应用,命题指数,.,例,1,(2010,天津高考,),下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中,tetR,表示四环素抗性基因，,amp,R,表示氨苄青霉素抗性基因，,B,am,H,、,H,in,d,、,S,ma,直线所示为三种限制酶的酶切位点。,.,据图回答：,(1),图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用,_,限制酶,同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的,大肠杆菌首先需要在含,_,的培养基上进行。,(2),能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序,列是,_(,填字母代号,),。,A,启动子,B,tet,R,C,复制原点,D,amp,R,.,(3),过程,可采用的操作方法是,_(,填字母代号,),。,A,农杆菌转化,B,大肠杆菌转化,C,显微注射,D,细胞融合,(4),过程,采用的生物技术是,_,。,(5),对早期胚胎进行切割，经过程,可获得多个新个体。这,利用了细胞的,_,性。,(6),为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用,_(,填字,母代号,),技术。,A,核酸分子杂交,B,基因序列分析,C,抗原,抗体杂交,D,PCR,.,解析,本题综合考查基因工程和胚胎工程的相关知识，同时考查利用所学原理解决实际问题的能力。,(1),Sam,酶切位点在人乳铁蛋白基因内，如用其酶切，则会破坏目的基因，故排除。为防止目的基因和载体自身连接，在利用限制酶进行切割时，两端需要剪切成不同的黏性末端，因此需要用,Bam,H,和,Hin,d,两种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。因人乳铁蛋白基因插入位置位于,tet,R,四环素抗性基因内，因此该基因不能表达而导致受体细胞无四环素抗性；又因为载体上的,amp,R,氨苄青霉素抗性基因未被破坏，所以受体,.,细胞具有氨苄青霉素抗性，故筛选含有重组载体的大肠杆菌需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。,(2),启动子位于基因的首端，可驱动基因转录出信使,RNA,，使基因得以表达，故属于调控序列。,(3),过程将目的基因导入到动物的受精卵中，一般采用显微注射法。,(4),过程表示将早期胚胎移入代孕牛体内继续发育，故为胚胎移植技术。,(5),早期胚胎分割成几份后，每份经移植和培养后都能形成一个新的个体，利用了细胞的全能性。,(6),人乳铁蛋白基因成功表达的标志是产生了人乳铁蛋白，因此可利用抗原抗体杂交技术检测其是否成功表达。,.,答案,(1),Hind,和,BamH,氨苄青霉素,(2)A,(3)C,(4),胚胎移植技术,(5),全能,(6)C,.,(1),基因文库中不是直接保管相应基因，基因文库中的基因保,在受体菌中。,(2),在基因工程的四个操作步骤中，只有第三步将目的基因导,入受体细胞不需碱基互补配对，其余三个步骤都涉及碱基,互补配对。,(3),原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，有利,于目的基因的复制与表达，因此常采用大肠杆菌等原核生,物作为受体细胞。,.,(4),植物细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程成为完整,植物体，因此受体细胞可以是受精卵也可以是体细胞；动,物体细胞的全能性受到严格限制，因此动物基因工程中的,受体细胞多是受精卵。,.,考向二,细胞工程及其应用,命题指数,.,例,2,(2010,新课标全国卷,),请回答：,(1),植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可,以保持品种的,_,，繁殖种苗的速度,_,。,离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完,整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部,_,。,(2),把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上,进行，其原因是避免,_,的污染。,.,(3),微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗,_,，而与,_,配比适宜时可促进芽的增殖。若,要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用,的生长调节剂是,_(,脱落酸、,2,4D),。,(4),将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗,糖的培养基上一段时间后，单株鲜重,和光合作用强度的变化如图。据图分,析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，,光合作用强度的变化趋势是,_,，,.,单株鲜重的变化趋势是,_,。据图判断，培养基中,不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量,_(,能、不能,),满足自身最佳生长的需要。,(5),据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合,作用能力，应,_(,降低，增加,),培养基中蔗糖浓度，,以便提高试管苗的自养能力。,.,解析,本题结合必修教材中光合作用和植物激素的调节等内容综合考查选修,3,模块中的植物细胞工程技术，意在考查对所学知识融会贯通、灵活应用的能力。,(1),植物组织培养中的微型繁殖技术属于无性生殖，具有可以保持亲代的遗传特性、繁殖速度快等特点。离体的叶肉细胞具有全能性，是因为其含有控制该植物生长发育所需的全部遗传信息。,(2),植物组织培养过程中要保持无菌条件，以避免微生物的污染。,(3),生长素能促进生根；植物组织培养中当细胞分裂素浓度大于生长素浓度时可诱导芽的分化。若要抑制试管苗的生长，可用高浓度的生长素或生长素类似物如,2,4,D,。,(4),分析图示可知，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作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