高三生物二轮冲刺专题查补 专题8第1讲 基因工程和克隆技术课件

自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练第1讲基因工程和克隆技术考纲点击1.基因工程的诞生()。2.基因工程的原理和技术()。3.基因工程的应用()。4.植物的克隆()。5.动物的克隆()。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 载体载体 重组重组DNA分子分子 基因工程药物基因工程药物 基因治疗基因治疗 细胞的全能性细胞的全能性 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 培育作物新品种培育作物新品种 细胞增殖细胞增殖 动物细胞核动物细胞核 克隆动物个体克隆动物个体 细胞膜流动性细胞膜流动性 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 思维激活 1基因工程和克隆技术涉及哪些工具酶？提示：基因工程的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶，克隆技术的工具酶是纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶。 2限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体的化学本质一样吗？DNA连接酶和DNA聚合酶有怎样的区别？提示：不一样。限制性核酸内切酶和DNA连接酶的化学本质是蛋白质，载体的化学本质是核酸。DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 3细胞株与细胞系有何本质区别或联系？提示：细胞系是泛指可传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 自查 1基因工程的核心是 。 2 基 因 工 程 的 三 种 工 具 是 ： 、 及 ，如质粒。 3基因工程发展史上第一个成功的实验是培养出了同时具有 性状的大肠杆菌，这标志着基因工程的诞生。 4获得目的基因通常有两种办法，即针对目的基因序列已知者，可用 ；若基因序列未知者，则需 。构建重组构建重组DNA分子分子DNA连接酶连接酶 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 基因载体基因载体 抗四环素和抗卡那霉素抗四环素和抗卡那霉素 化学方法合成目的基因化学方法合成目的基因 从基因文库中寻找目的基因从基因文库中寻找目的基因 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 5用 酶和 酶水解细胞壁，可以获得分离的植物细胞原生质体。 6细胞克隆的基本要求是：必须保证分离出来的细胞是 。 7提高细胞克隆形成率的措施包括选择适宜的培养基、添加 ，以 细胞支持生长， 刺激，使用 调节pH等。纤维素纤维素 果胶果胶 一个而不是多个一个而不是多个 血清血清 滋养层滋养层 激素激素 CO2培养箱培养箱 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 自纠 1外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。(2013安徽，6B)() 2重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接。(2013安徽，6C)() 3关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度：乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞。(2011上海，15A)() 4将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada。(2011浙江，6C)()自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 5用质粒中的抗生素抗性基因可以筛选出含有重组DNA的植物细胞。() 6DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端形成氢键。 () 7用氯化钙处理大肠杆菌可增加其细胞膜的通透性。() 8用不同限制性核酸内切酶切割的DNA分子一定不能连接。() 9具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞是生物克隆的重要条件之一。()自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 10一般血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物，单抗则识别抗原分子的特殊部位，具专一性。()答案1.2.3.4.5.6.7.89.10.自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 必考点一基因工程 【典例1】 浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现，一种植物激素油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答下面的问题。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有_、_。步骤用PCR技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指_；步骤用到的酶有_。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练(2)图中导入重组质粒的方法是_，在导入之前应用_处理受体细菌。(3)导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用_制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入_可将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)请你为该课题命名：_。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练解析进行基因工程操作时，首先要获取目的基因，其方法有多种：从基因文库中获取、人工合成目的基因或PCR合成等。在构建基因表达载体的过程中，用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。图中的受体细胞是细菌，故用转化法导入表达载体，导入后，需检验和筛选。从图中可以看出，最终是通过对照实验来检验转基因细菌对土壤中残留农药的分解能力。答案(1)从基因文库中获取人工合成目的基因或PCR合成耐热的DNA聚合酶限制酶和DNA连接酶(2)转化法氯化钙溶液(3)红霉素抗性基因红霉素(4)油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 【归纳提炼】 1目的基因的获取途径(1) ：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。(2)人工合成目的基因常用方法有：化学合成法：已知核苷酸序列的 基因，直接利用 用化学方法合成， (需要，不需要)模板。人工合成法：以 为模板，在 作用下人工合成。利用 技术获得。直接分离直接分离 较小较小 DNA合成仪合成仪 不需要不需要 RNA 逆转录酶逆转录酶 PCR 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 2将目的基因导入受体细胞原核细胞或酵原核细胞或酵母菌母菌受精卵受精卵受精卵、体细胞受精卵、体细胞受体受体细胞细胞感受态细胞法感受态细胞法(用用Ca处理处理)显微注射技显微注射技术术农杆菌转化法、基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法枪法、花粉管通道法常用常用方法方法微生物细胞微生物细胞动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 3.目的基因的检测和表达DNA分子杂交分子杂交 核酸分子杂交核酸分子杂交 抗原抗原抗体杂交抗体杂交 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 4重组DNA分子的构建 (1)重组DNA分子的构建过程限制性核限制性核 酸内切酶酸内切酶 两两DNA连接酶连接酶 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练(2)从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件重组DNA分子的组成：目的基因启动子终止子标记基因复制原点。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。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 【应用1】 (2013浙江十校联考)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点，下列叙述错误的是()。限制酶限制酶BamHHind EcoRSma识别序识别序列及切列及切割位点割位点GGATCCCCTAGGAAGCTTTTCGAAGAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCC自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练A.图1所示的质粒分子经Sma切割后，含2个游离的磷酸基团B对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越高C用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，可使用Sma切割D构建重组质粒时，要使用DNA连接酶解析图中显示目的基因和质粒的抗生素抗性基因恰好位于Sma限制酶的识别序列中，若使用Sma切割则会破坏目的基因和标记基因。答案C自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 必考点二克隆技术 【典例2】 (2013义乌模拟)图示细胞融合技术的一些过程，请回答下列问题。(1)由A、B两种细胞人工融合成C细胞的过程，包括_和_两方面，D细胞称为_细胞。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练(2)若A、B细胞为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉_。这种酶可能是_酶，由此生成的A和B细胞称为_。(3)若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为淋巴细胞，那么D细胞称为_细胞，由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为_过程。这种细胞既能无限繁殖，又能产生_。(4)若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用荧火染料标记细胞膜上的蛋白质，在C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布，其原因是_。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练解析(1)细胞融合应包括膜融合与核融合两方面，D细胞应为杂种细胞。(2)若A、B为植物细胞，则已用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞壁，称为原生质体。(3)若A、B分别为骨髓瘤和B淋巴细胞则D为杂交瘤细胞，D细胞经克隆培养可产生单克隆抗体。(4)由于细胞膜具流动性，故人鼠细胞的荧光标记会“混杂”。答案(1)膜融合核融合杂种(2)细胞壁纤维素酶和果胶原生质体(3)杂交瘤克隆单一抗体(4)细胞膜具有流动性自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 【归纳提炼】 1植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理细胞细胞 .细胞细胞 .培养基的培养基的物理性质物理性质 (合成培养基合成培养基)培养基的培养基的成分成分水、无机盐、维生素、蔗水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂、糖、氨基酸、琼脂、 等等葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、无机盐、维生素、 等等全能性全能性 增殖增殖 固体固体 液体液体 植物激素植物激素 动物血清动物血清 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养结果结果新的植株或组织新的植株或组织新的细胞系或细胞株新的细胞系或细胞株应用应用微型繁殖微型繁殖作物脱毒作物脱毒生产人工种子生产人工种子单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产蛋白质生物制品的生蛋白质生物制品的生产产皮肤移植材料的培育皮肤移植材料的培育检测有毒物质检测有毒物质生理、病理、药理学生理、病理、药理学研究研究条件条件均需无毒环境均需无毒环境 操作，适宜的营养、操作，适宜的营养、 、 、O2等等续表续表 无菌无菌 温度温度 pH 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 2.细胞工程的几个过程流程图比较自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 【特别提醒】 影响植物细胞再分化的因素(1)外植体的遗传特征、取材的位置都会影响愈伤组织的再分化能力。(2)培养基的成分和物理性质都会对器官的发生有一定的影响，但起决定作用的是植物激素，特别是生长素和细胞分裂素的配比。(3)培养环境中的光照和温度也会影响愈伤组织的分化能力。 自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 【应用2】 (2013绍兴二次模拟)下列有关动、植物克隆技术的叙述错误的是()。A离体的植物组织块放在液体培养基中进行培养后获得愈伤组织B细胞株一般具有恒定的染色体组型C几乎所有的植物体组织细胞经诱导可再生出新植株D在培养基中加入适量的滋养细胞可提高动物细胞克隆的形成率解析植物组织培养所用培养基为“固体培养基”。答案A自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练 【应用3】 (2013浙江名校联盟二次联考)下图为克隆羊“多莉”的形成流程图，下面有关叙述错误的是()。自建自建自查自查自纠自纠考点考点方法方法应用应用考纲考纲对接对接演练演练A重组卵细胞需要体外培养一段时间才能移植到丙羊子宫内B重组卵细胞在每次分裂前都伴随着细胞核中相关基因的转录C与试管动物相比，图示繁殖过程特有的技术手段是核移植技术D该实验证明在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控异源细胞核发育的作用解析重组卵细胞在分裂过程中既有核基因的转录，也有质基因的转录。答案B