高考生物二輪復(fù)習(xí)專題十一現(xiàn)代生物科技專題課件

現(xiàn)代生物科技專題專題十一2022內(nèi)容索引010203考點一基因工程考點二細胞工程考點三胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程04專項模塊素能培優(yōu)【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識串聯(lián)】

①DNA連接酶

②基因表達載體的構(gòu)建

③基因

④植物細胞的全能性、細胞膜的流動性

⑧產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細胞

⑤細胞增殖

⑥動物細胞核的全能性⑦給小鼠注射抗原

⑨輸卵管和子宮

⑩桑椹胚、囊胚

?培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法

?早期胚胎在相同生理條件下空間位置的轉(zhuǎn)移

?桑椹胚或囊胚

?早期胚胎或原始性腺

?具有發(fā)育的全能性

?環(huán)境【教材深挖表達訓(xùn)練】

1.[教材選修3

P4“尋根問底”改編]限制酶為何不切割原核生物自身DNA?2.[教材選修3

P10“生物技術(shù)資料卡”]cDNA文庫的基因中為什么不含有啟動子和內(nèi)含子?提示

原核生物自身DNA分子中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。提示

cDNA文庫是以某一發(fā)育時期細胞中的mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄形成的,mRNA中不含有與啟動子和內(nèi)含子對應(yīng)的序列。3.[教材選修3

P26“旁欄思考”]對天然蛋白質(zhì)的改造中,為什么不能直接對蛋白質(zhì)進行操作?4.[教材選修3

P36“小知識”]說出植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基的組成。提示

任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的,如果對蛋白質(zhì)直接改造,即便成功,改造的蛋白質(zhì)也無法遺傳。提示

植物培養(yǎng)基一般由無機營養(yǎng)成分、有機營養(yǎng)成分、激素、瓊脂四部分組成。5.[教材選修3

P44“旁欄思考”]動物細胞培養(yǎng)時用胃蛋白酶分散細胞行嗎?為什么?6.[教材選修3

P63“討論”2]排卵是指卵子從卵泡中排出,還是指卵泡從卵巢中排出?提示

不行。胃蛋白酶適于在較強的酸性條件下發(fā)揮作用,而較強的酸性條件會對貼壁細胞造成傷害。提示

指卵子從卵泡中排出。

7.[教材選修3

P71“正文內(nèi)容”]精子獲能就是獲得能量嗎?8.[教材選修3

P79“旁欄思考”]對囊胚階段的胚胎進行分割時,為什么要將內(nèi)細胞團均等分割?提示

不是獲得能量,是指精子獲得受精“能力”。

提示

內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細胞,其他細胞為滋養(yǎng)層細胞,只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割,會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強,少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。9.[教材選修3

P108“資料分析”討論3]如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話?提示

對環(huán)境造成危害的污染物,采用一定的措施和技術(shù),就能進行回收和循環(huán)利用,這樣不但能夠減少環(huán)境污染,而且提高了資源的利用效率,減少了資源的浪費。例如,對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說,污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。10.[教材選修3

P110“資料分析”討論1]為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐,幾十億株楊樹會毀于一旦?而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀少的深海中,保持著很高的生物多樣性?提示

純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低,食物鏈短而簡單,缺少松毛蟲、天牛的天敵,而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源,因而會導(dǎo)致樹林的毀壞。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高,食物鏈復(fù)雜,不同的生物占據(jù)了不同的時間位、空間位和資源位,因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如,氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地被循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)。考點一基因工程1.基因工程的3種基本工具

磷酸二酯

E·coliDNA連接酶

T4DNA連接酶

黏性末端和平末端

限制酶切割

標記基因

2.基因工程的操作流程(1)目的基因的獲取

DNA解鏈復(fù)性Taq酶

核苷酸序列

(2)基因表達載體的構(gòu)建——重組質(zhì)粒的構(gòu)建

RNA聚合酶

停止

(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞

顯微注射法

感受態(tài)細胞法

(4)目的基因的檢測與鑒定

DNA分子雜交

抗原—抗體

3.蛋白質(zhì)工程

基因合成

新的蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

脫氧核苷酸序列4.DNA的粗提取與鑒定

0.14

酒精藍色【對點訓(xùn)練】

題組一

精典對練——拿高分?角度1

基因工程的基本工具、操作程序及應(yīng)用1.(2021全國卷乙,38)用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶,其中4種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)常用的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中

酶切割后的DNA片段可以用E·coliDNA連接酶連接。上圖中

酶切割后的

DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是

。

(3)DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征。如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點,可以保證質(zhì)粒在受體細胞中能

;質(zhì)粒DNA分子上有

,便于外源DNA插入;質(zhì)粒DNA分子上有標記基因(如某種抗生素抗性基因),利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細胞,方法是

。

(4)表達載體含有啟動子,啟動子是指

。

答案

(1)EcoRⅠ、PstⅠ

EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ

(2)磷酸二酯鍵(3)自我復(fù)制一個至多個限制酶切割位點用含有該種抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細胞,能存活的細胞含有質(zhì)粒載體(4)一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位解析

(1)E·coli

DNA連接酶只能連接黏性末端,故EcoRⅠ、PstⅠ酶切割后的DNA片段可以用E·coli

DNA連接酶連接;T4

DNA連接酶可以連接黏性末端和平末端,故EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ酶切割后的DNA片段可以用T4

DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶可催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成磷酸二酯鍵。(3)復(fù)制原點可以確保質(zhì)粒在受體細胞中能自我復(fù)制。質(zhì)粒DNA分子上有一個至多個限制酶切割位點,酶切后可以產(chǎn)生不同的末端,便于外源DNA插入。標記基因有助于篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細胞,方法是用含有該種抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細胞,不含質(zhì)粒載體的細胞被抗生素殺死,能存活的細胞含有質(zhì)粒載體。(4)啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。2.(2021湖南長沙二模)有研究表明CDKN2B基因與小鼠的壽命有關(guān),科學(xué)家將該基因?qū)胄∈篌w內(nèi),統(tǒng)計其壽命是否高于正常小鼠。圖1表示CDKN2B基因與相關(guān)限制酶酶切位點,該基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與A鏈的堿基序列相同(T、U視為相同的堿基),圖2為質(zhì)粒簡圖,請回答下列有關(guān)問題。(1)科學(xué)家首先采用PCR技術(shù)對目的基因進行擴增。PCR過程中每一次循環(huán)有兩次升溫一次降溫,其中降溫的目的是

。

(2)科學(xué)家在構(gòu)建基因表達載體過程時,目的基因應(yīng)插在

和

之間才能正常表達。單獨使用限制酶HindⅢ分別切割目的基因和載體后產(chǎn)生黏性末端。攜帶CDKN2B基因的重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入細胞后,發(fā)現(xiàn)約一半的細胞中沒有檢測到CDKN2B蛋白,原因是

。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)對以上方法進行改進,改進措施為

。

(3)若想讓一個轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成多個個體,可以采用

技術(shù),操作時應(yīng)注意做到

。

答案

(1)讓兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合(2)啟動子終止子部分基因反向連接同時用PstⅠ、EcoRⅠ分別對目的基因和載體進行酶切(3)胚胎分割將囊胚的內(nèi)細胞團均等分割解析

(1)PCR過程中每次循環(huán)有兩次升溫(變性和延伸)和一次降溫(復(fù)性),其中降溫(復(fù)性)的目的是讓兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合。(2)基因表達載體包括標記基因、目的基因、啟動子和終止子等,科學(xué)家在構(gòu)建基因表達載體過程時,目的基因應(yīng)插在啟動子和終止子之間才能正常表達。單獨使用限制酶Hind

Ⅲ切割目的基因和載體后,由于部分基因反向連接,導(dǎo)致攜帶CDKN2B基因的重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入細胞后,約一半的細胞中沒有檢測到CDKN2B蛋白。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,可以同時用PstⅠ、EcoRⅠ分別對目的基因和載體進行酶切。(3)來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此要讓一個受精卵發(fā)育成多個個體,可采用胚胎分割技術(shù),然后經(jīng)移植獲得多胎。分割時應(yīng)注意將囊胚的內(nèi)細胞團均等分割。題后點撥基因工程中?？嫉娜齻€易錯點

?角度2

蛋白質(zhì)工程及其應(yīng)用3.干擾素是動物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì),可以用于治療病毒感染和癌癥,但體外保存相當困難,如果將其分子中的一個半胱氨酸變成絲氨酸,就可以在-70℃條件下保存半年,給廣大患者帶來了福音。蛋白質(zhì)的合成是受基因控制的,因此獲得能夠控制合成“可以保存的干擾素”的基因是新型干擾素生產(chǎn)的關(guān)鍵,依據(jù)以上技術(shù)原理,回答下列問題。(1)圖中所示流程屬于

工程的范疇。A是

,B是

。

(2)基因工程在原則上只能生產(chǎn)

的蛋白質(zhì),而該工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ),通過

或

,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,進而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得

基因,再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對蛋白質(zhì)的生物活性進行鑒定。從而制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。

(3)蛋白質(zhì)工程實施的難度很大,原因是蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的

結(jié)構(gòu)。

(4)對天然蛋白質(zhì)進行改造,應(yīng)該直接通過對

(填“蛋白質(zhì)分子”或“基因”)的操作來實現(xiàn)。

答案

(1)蛋白質(zhì)預(yù)期的蛋白質(zhì)功能應(yīng)有的氨基酸序列(2)自然界已存在基因修飾基因合成功能(3)空間(或高級)

(4)基因解析

(1)題圖所示流程屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。流程中的A是預(yù)期的蛋白質(zhì)功能,B是應(yīng)有的氨基酸序列。(2)基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì),而該工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,進而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得功能基因,再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對蛋白質(zhì)的生物活性進行鑒定。從而制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活需要。(3)蛋白質(zhì)工程實施的難度很大,原因是蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間(或高級)結(jié)構(gòu)。(4)對天然蛋白質(zhì)進行改造,應(yīng)該直接通過對基因的操作來實現(xiàn)。題后點撥界定基因工程與蛋白質(zhì)工程

項目蛋白質(zhì)工程基因工程基因人為改造的基因天然外源基因?qū)嵸|(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性,以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品(基因的異體表達)結(jié)果生產(chǎn)自然界中沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)注:對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì),必須通過基因修飾或基因合成來實現(xiàn)。?角度3

PCR技術(shù)4.(2020湖南衡陽期中)微衛(wèi)星DNA是廣泛分布于真核生物基因組中的簡單重復(fù)序列。由于重復(fù)單位和重復(fù)次數(shù)在個體間表現(xiàn)出一定的遺傳性和差異性,因此微衛(wèi)星DNA可以作為分子標記,并有著廣泛應(yīng)用。請回答下列問題。(1)可以用標記的

為探針,與基因組文庫進行雜交篩選,然后再經(jīng)多個步驟獲取微衛(wèi)星DNA。

(2)擴增微衛(wèi)星DNA序列A710的PCR反應(yīng)體系中含緩沖液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物及耐熱的DNA聚合酶。其中dNTP的作用是

;PCR技術(shù)擴增目的基因的前提是

,以便根據(jù)這一序列合成引物,所以引物應(yīng)選用下圖中的

(填圖中標號)。PCR的基本反應(yīng)步驟為

,其產(chǎn)物以

形式擴增。

(3)根據(jù)微衛(wèi)星DNA的特點判斷,應(yīng)用這種標記可進行的研究有

(填字母)。

①人類親子鑒定②調(diào)查某地大熊貓種群數(shù)量③誘導(dǎo)基因突變④冠狀病毒遺傳物質(zhì)測序A.①② B.②③C.③④ D.①④答案

(1)微衛(wèi)星DNA(或重復(fù)序列)

(2)合成DNA的原料、提供能量有一段已知目的基因的核苷酸序列Ⅰ和Ⅳ

DNA解鏈→引物結(jié)合到互補鏈→互補鏈的合成(或變性、復(fù)性/退火、延伸)約為2n(或指數(shù))

(3)A解析

(1)由于微衛(wèi)星DNA是真核生物基因組中的簡單重復(fù)序列,而且在個體間表現(xiàn)出一定的遺傳性和差異性,因此可以用標記的微衛(wèi)星DNA(重復(fù)序列)為探針,與基因組文庫進行雜交篩選,然后再經(jīng)多個步驟獲取微衛(wèi)星DNA。(2)PCR反應(yīng)體系中含緩沖液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物及耐熱的DNA聚合酶,其中緩沖液模擬的是細胞中DNA復(fù)制的環(huán)境,dNTP是合成DNA的原料,并能提供能量,引物為子鏈的合成提供起始點,DNA聚合酶催化DNA的復(fù)制過程;PCR技術(shù)擴增目的基因的首要條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成引物;引物能夠與模板DNA鏈進行堿基互補配對,而后在DNA聚合酶的作用下,單個的脫氧核苷酸連接到引物的3'端,所以引物應(yīng)選用圖中的Ⅰ和Ⅳ。PCR的步驟包括DNA解鏈(高溫變性)→引物結(jié)合到互補鏈(低溫復(fù)性)→互補鏈的合成(中溫延伸),其產(chǎn)物大約以2n(指數(shù))形式擴增。(3)由于微衛(wèi)星DNA在個體間表現(xiàn)出一定的遺傳性和差異性,因此可以用于人類親子鑒定;可利用微衛(wèi)星DNA的特性進行某地大熊貓種群數(shù)量的調(diào)查;誘導(dǎo)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素,與微衛(wèi)星DNA的特性無關(guān);冠狀病毒遺傳物質(zhì)是RNA,其測序過程與微衛(wèi)星DNA無關(guān)?！撂崾?/p>

羊的成熟紅細胞沒有細胞核,因此不可作為提取DNA的材料。

√題組二

易錯防范——不失分1.真題速覽(1)[2020海南卷,T10]下列是關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述,請判斷正誤。①羊的成熟紅細胞可作為提取DNA的材料。(

)②提取植物細胞的DNA時,需要加入一定量的洗滌劑和食鹽。(

)③預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶的活性,防止DNA水解。(

)④在沸水浴條件下,DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍色。(

)√√(2)[2021廣東卷,T22]非細胞合成技術(shù)是一種運用合成生物學(xué)方法,在細胞外構(gòu)建多酶催化體系,獲得目標產(chǎn)物的新技術(shù),其核心是各種酶基因的挖掘、表達等。中國科學(xué)家設(shè)計了4步酶促反應(yīng)的非細胞合成路線如下圖所示,可直接用淀粉生產(chǎn)肌醇(重要的醫(yī)藥食品原料),以期解決高溫強酸水解方法造成的嚴重污染問題,并可以提高生產(chǎn)率?；卮鹣铝袉栴}。①研究人員采用PCR技術(shù)從土壤微生物基因組中擴增得到目標酶基因。此外,獲得酶基因的方法還有

(答出兩種即可)。

②高質(zhì)量的DNA模板是成功擴增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA模板時必須除去蛋白質(zhì),方法有

。(答出兩種即可)

③研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細胞、pET20b為表達載體分別進行4種酶的表達。表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時,首先應(yīng)制備

細胞。為了檢測目的基因是否成功表達出酶蛋白,需要采用的方法有

。

④依據(jù)題圖所示流程,在一定的溫度、pH等條件下,將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同,可能導(dǎo)致的結(jié)果是

。在分子水平上,可以通過改變

,從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對酶特性的改造和優(yōu)化。

(3)[2018全國卷Ⅰ,T38(1)]博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細胞中進行了表達。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外,還證明了

(答出兩點即可)。(4)[2017全國卷Ⅰ,T38(5)]艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻,也可以說是基因工程的先導(dǎo),如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是

。

(5)[2018全國卷Ⅲ,T38(1)]“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程,核移植是指

。

(6)[2017全國卷Ⅱ,T38(2)]以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是

。

(7)[2017全國卷Ⅱ,T38(3)]若要使目的基因在受體細胞中表達,需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細胞,原因是

(答出兩點即可)。

答案(2)①從基因文庫中獲取、人工合成②用蛋白酶水解蛋白質(zhì)、用一定濃度的NaCl溶解DNA、用冷酒精溶解蛋白質(zhì)③感受態(tài)抗原—抗體雜交④反應(yīng)產(chǎn)生的肌醇量少基因的結(jié)構(gòu)(3)體外重組的質(zhì)?？梢赃M入受體細胞;真核生物基因可在原核細胞中表達(4)DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體(5)將動物的一個細胞的細胞核,移入一個已去掉細胞核的卵母細胞(6)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA(7)目的基因無復(fù)制原點;目的基因無表達所需的啟動子2.易錯辨析(1)某科研小組利用質(zhì)粒(圖甲)和目的基因(圖乙)構(gòu)建重組DNA,判斷下列敘述的正誤。①用限制酶HindⅢ和Pst

Ⅰ切割質(zhì)粒,可得到2個DNA片段。(

)②不能用限制酶Alu

Ⅰ切割質(zhì)粒和外源DNA的原因是限制酶Alu

Ⅰ會破壞目的基因。(

)③構(gòu)建重組DNA時,需選擇限制酶Sma

Ⅰ和限制酶Pst

Ⅰ同時切割質(zhì)粒和外源DNA。(

)④導(dǎo)入重組DNA的細菌能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長而不能在含氯霉素的培養(yǎng)基上生長。(

)√√×提示

選擇限制酶Sma

Ⅰ和限制酶Pst

Ⅰ同時切割質(zhì)粒和外源DNA,質(zhì)粒中的兩個標記基因均會被破壞?！?2)有關(guān)基因工程的正誤判斷。①在基因工程中為了獲得重組質(zhì)粒,必須用相同的限制酶,黏性末端可不相同。(

)②若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻,可將目的基因先導(dǎo)入大腸桿菌中,再轉(zhuǎn)入水稻細胞。(

)×提示

為了獲得重組質(zhì)粒,一般使用同一種限制酶切割目的基因和運載體,從而露出相同的黏性末端?！撂崾?/p>

基因槍法是將目的基因?qū)雴巫尤~植物的常用方法,水稻是單子葉植物,因此,利用基因槍法可將目的基因直接導(dǎo)入水稻細胞。而且大腸桿菌是不能侵染水稻細胞的,因此不能將目的基因帶入水稻細胞?！撂崾?/p>

由于基因的選擇性表達,小鼠不同器官和組織中的mRNA不同,因此用小鼠不同器官和組織構(gòu)建的cDNA文庫不同。③用小鼠不同器官和組織構(gòu)建的cDNA文庫相同。(

)④基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心,一個基因表達載體的組成除目的基因外,還必須有啟動子、終止子及標記基因等。(

)⑤標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來。(

)⑥PCR技術(shù)擴增的過程是目的基因DNA受熱(90~95℃)變性后解鏈為單鏈,引物與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合(55~60℃,即“復(fù)性”),然后在熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)作用下延伸,如此重復(fù)循環(huán)。(

)√√√易錯點撥構(gòu)建基因表達載體三個易錯點

考點二細胞工程1.植物組織培養(yǎng)的過程(1)原理:植物細胞的

。

(2)過程全能性細胞分裂素再分化(3)植物組織培養(yǎng)四個提醒

2.植物體細胞雜交技術(shù)(1)原理:植物細胞的

,細胞膜的流動性。

(2)過程全能性3.動物細胞培養(yǎng)(1)原理:細胞增殖。(2)過程:傳代4.動物體細胞核移植技術(shù)(1)原理:

。

(2)過程動物細胞核的全能性MⅡ5.單克隆抗體的制備(1)原理:細胞膜的流動性、細胞的增殖。(2)過程產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤【對點訓(xùn)練】

題組一

精典對練——拿高分?角度1

植物細胞工程及其應(yīng)用1.(2021湖南長沙模擬)現(xiàn)代科技的發(fā)展加快了作物育種的進程,利用高新技術(shù)可以培育出以前不可能培育出來的雜交作物新品種。下圖是植物體細胞雜交過程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)植物體細胞雜交技術(shù)依據(jù)的原理是

和

。

(2)植物體細胞雜交的第①步是去掉細胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體。目前此步驟最常用的方法是酶解法,也就是在溫和的條件下用

(填兩種酶)分解植物細胞的細胞壁。

(3)②過程的發(fā)生,必須進行人工誘導(dǎo)。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)方法一般是用

作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細胞融合。

(4)④⑤過程為

和

的過程?？赏ㄟ^控制培養(yǎng)基中

(填兩種激素名稱)的含量與比例影響⑤過程的結(jié)果。

(5)植物體細胞雜交在育種工作中具有廣泛的應(yīng)用價值,其突出的優(yōu)點是

。

答案

(1)細胞膜的流動性植物細胞的全能性(2)纖維素酶、果膠酶(3)聚乙二醇(4)脫分化再分化生長素、細胞分裂素(5)可克服遠緣雜交不親和的障礙解析

(1)原生質(zhì)體A和原生質(zhì)體B融合依賴于細胞膜的流動性,雜種細胞可發(fā)育為雜種植株利用了植物細胞的全能性。(2)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,植物體細胞雜交的第①步是去掉細胞壁,根據(jù)酶的特性,可在溫和的條件下用纖維素酶和果膠酶分解植物細胞的細胞壁。(3)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)方法一般是用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細胞融合。(4)④⑤過程為脫分化和再分化的過程?？赏ㄟ^控制培養(yǎng)基中生長素、細胞分裂素的含量與比例影響⑤過程的結(jié)果,細胞分裂素含量較多時利于生芽,生長素較多時利于生根,二者比例適中適于愈傷組織的形成。(5)不同物種之間存在生殖隔離,不能通過有性雜交獲得可育后代,植物體細胞雜交可克服遠緣雜交不親和的障礙,培育種間甚至屬間雜種。?角度2

動物細胞工程及其應(yīng)用2.(2021湖南懷化一模)針對腫瘤細胞相關(guān)的異常分子和基因,可設(shè)計和研制特異性的靶點藥物,靶向殺傷腫瘤細胞。(1)圖1所示轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)與轉(zhuǎn)鐵蛋白(Tf)結(jié)合,通過胞吞方式,將鐵元素運輸至胞內(nèi)。腫瘤細胞由于增長快速,需要更多的鐵元素,因此腫瘤細胞表面TfR表達量

(填“上升”或“下降”)。利用單克隆抗體技術(shù),可研制相應(yīng)的抗TfR抗體,它們與TfR特異性結(jié)合,

進而影響腫瘤細胞增長。(2)若想獲得抗TfR的單克隆抗體,可將

的小鼠的B細胞與

融合,繼而篩選出

的雜交瘤細胞,大量培養(yǎng)獲得相應(yīng)抗體,由于該抗體來源于小鼠,稱為鼠源單克隆抗體。

(3)將該鼠源單克隆抗體與人癌細胞混合后培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)單獨使用抗體對人癌細胞的增殖無顯著影響,可能的原因是抗體與細胞表面TfR結(jié)合后

,為探究該假說成立與否,采用熒光標記定位的方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗體出現(xiàn)在細胞膜上和細胞內(nèi),則此實驗結(jié)果支持該假說。

(4)由于在本實驗中單獨使用抗體效果不佳,考慮利用抗體介導(dǎo)殺傷細胞對靶細胞的裂解作用來抑制癌細胞,該過程如圖2所示。若無論何種抗體,殺傷細胞都可與之結(jié)合,最終使靶細胞裂解死亡,則說明抗體Fc段在不同種類的抗體中

(填“相同”或“不同”)。

(5)人的殺傷細胞無法識別鼠源單克隆抗體的Fc段,科學(xué)家為此構(gòu)建了人—鼠嵌合抗體。該過程基本流程排序為

。

A.逆轉(zhuǎn)錄獲得Fab基因編碼區(qū)B.從分泌鼠源單克隆抗體的雜交瘤細胞中提取總RNAC.將其導(dǎo)入細胞中進行表達D.對基因的表達產(chǎn)物進行鑒定E.將Fab段的基因編碼區(qū)與人的Fc段基因進行拼接,構(gòu)建含人—鼠嵌合抗體基因的質(zhì)粒答案

(1)上升阻止了Tf與TfR結(jié)合,抑制鐵元素的攝取(2)免疫接種過TfR骨髓瘤細胞既能無限增殖又能分泌抗體(3)同樣會被內(nèi)吞進細胞,TfR最終會返回細胞膜表面,以至于抗體無法達到抑制細胞鐵攝取的目的,所以無法影響細胞增長(4)相同(5)BAECD解析

(1)腫瘤細胞表面TfR表達量上升,能夠與Tf結(jié)合,運輸更多的鐵元素,適應(yīng)腫瘤細胞的快速增長。抗TfR抗體與TfR特異性結(jié)合,阻止了其與Tf的結(jié)合,鐵元素運輸受阻,腫瘤的生長受到抑制。(2)若要獲得抗TfR的單克隆抗體,可將免疫接種過TfR的小鼠的B細胞與骨髓瘤細胞融合,繼而篩選出既能無限增殖又能分泌抗TfR抗體的雜交瘤細胞,大量培養(yǎng)獲得該抗體。(3)抗體與細胞表面TfR結(jié)合后,同樣會被內(nèi)吞進細胞,TfR最終會返回細胞膜表面,以至于抗體無法起到抑制細胞鐵攝取的目的,所以無法影響細胞增長。(4)由圖2可知,殺傷細胞與抗體的Fc段結(jié)合,若無論何種抗體,殺傷細胞都可與之結(jié)合,說明抗體Fc段在不同種類的抗體中相同。(5)由基因工程的基本操作流程可知,構(gòu)建人—鼠嵌合抗體的基本流程排序為BAECD。3.(2021湖南卷,22)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達。現(xiàn)設(shè)計實驗,將外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A,流程如右圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中,切割質(zhì)粒DNA的工具酶是

,這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的

斷開。

(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時,需要定期更換培養(yǎng)液,目的是

。

(3)與胚胎細胞核移植技術(shù)相比,體細胞核移植技術(shù)的成功率更低,原因是

。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞,在形態(tài)上表現(xiàn)為

(答出兩點即可),功能上具有

。

(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動物:以免疫小鼠的

淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合,篩選融合雜種細胞,制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路:

。答案

(1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)磷酸二酯鍵(2)清除代謝產(chǎn)物,防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害(3)動物胚胎細胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對容易,而動物體細胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難細胞體積小、細胞核大、核仁明顯(任選兩點作答)發(fā)育的全能性(4)B取動物A和克隆動物A的肝組織細胞,分別提取蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交解析

(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中,切割質(zhì)粒DNA的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)。限制性核酸內(nèi)切酶作用于其所識別序列中兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時,需要定期更換培養(yǎng)液,目的是清除代謝產(chǎn)物,防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。(3)由于動物胚胎細胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對容易,而動物體細胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難,故與胚胎細胞核移植技術(shù)相比,體細胞核移植技術(shù)的成功率更低。胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細胞體積小,細胞核大,核仁明顯;在功能上具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。(4)先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細胞;誘導(dǎo)B細胞和骨髓瘤細胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞,制備M蛋白的單克隆抗體。若要利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活,可利用抗原—抗體雜交技術(shù)進行檢測,如果M基因已經(jīng)失活,則克隆動物A中無法產(chǎn)生M蛋白,反之,則未失活。故實驗思路為:取動物A和克隆動物A的肝組織細胞,分別提取蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交。題組二

易錯防范——不失分1.真題速覽(1)[2021浙江1月選考,T18]下圖為動物成纖維細胞的培養(yǎng)過程示意圖。判斷下列敘述的正誤。①步驟a的操作不需要在無菌環(huán)境中進行。(

)②步驟b中用鹽酸溶解細胞間物質(zhì)使細胞分離。(

)③步驟c到d的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理。(

)④步驟d培養(yǎng)過程中不會發(fā)生細胞轉(zhuǎn)化。(

)×提示

動物細胞培養(yǎng)過程需要無菌操作,故步驟a的操作需要在無菌環(huán)境中進行?！撂崾?/p>

動物細胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織,使之分散成單個細胞,制成細胞懸液?！獭撂崾?/p>

步驟d為傳代培養(yǎng)過程,該過程中部分細胞可能發(fā)生細胞轉(zhuǎn)化,核型改變。(2)[2020全國卷Ⅰ,T38]為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}。①上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是

。

②寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟:

。

③為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞,需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于

,使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結(jié)果是

。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據(jù)的基本原理是

。

④若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖,可采用的方法有

(答出2點即可)。

答案

①誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞

②取小鼠甲脾臟剪碎,用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞,加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液

③選擇培養(yǎng)基

只有雜交瘤細胞能夠生存

抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性

④將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖;將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)2.易錯辨析(1)有關(guān)植物組織培養(yǎng)及應(yīng)用的正誤判斷。①可用植物的葉肉細胞作外植體,通過組織培養(yǎng)大量繁殖無病毒的植株。(

)②胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成愈傷組織的過程中需要適宜的溫度和光照。(

)×提示

植物分生區(qū)附近的病毒極少,甚至無病毒,因此用植物的分生區(qū)(如莖尖)作外植體,通過組織培養(yǎng)大量繁殖無病毒的植株?！撂崾?/p>

胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成愈傷組織的過程中需要適宜的溫度,并避光處理。③用人工薄膜將胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等分別包裝可制成人工種子。(

)√(2)下圖為植物體細胞雜交過程示意圖。判斷下列相關(guān)敘述的正誤。

①細胞A和細胞B必須來源于同種植物。(

)×提示

植物體細胞雜交技術(shù)可以克服遠緣雜交不親和的障礙,因此細胞A和細胞B可以來源于同種植物,也可以來源于不同種的植物。②1過程的方法有物理法、化學(xué)法、生物法三大類。(

)③3和4過程分別稱為脫分化和再分化。(

)④該技術(shù)培育出的新品種均為四倍體。(

)×提示

1過程為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程,該過程中促進細胞融合的方法有物理法、化學(xué)法兩大類?！獭撂崾?/p>

該技術(shù)培育出的新品種不一定是四倍體,這取決于植物A和植物B細胞中的染色體組數(shù)。(3)下圖為單克隆抗體制備過程示意圖。判斷下列有關(guān)敘述的正誤。

①X細胞是從脾臟中提取的已免疫的B淋巴細胞。(

)②Y細胞是雜交瘤細胞,通常取用培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞。(

)√×提示

Y細胞是骨髓瘤細胞。

③圖中篩選過程至少兩次且方法不同,最終保留抗體檢測呈陽性的細胞。(

)④圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象。(

)√√易錯點撥(1)界定原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)

(2)動物的細胞培養(yǎng)時,需向培養(yǎng)箱中加入5%CO2(+95%空氣),加入CO2的目的是“維持培養(yǎng)液的pH”。(3)取供體動物的體細胞培養(yǎng),一般選用傳至10代以內(nèi)的細胞,因為10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型,保證了供體細胞正常的遺傳基礎(chǔ)。然而欲獲得“無限增殖”的“瘤細胞”則往往在“50代以后”,其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化,具“癌變”特性。考點三胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程1.胚胎移植的操作流程及生理基礎(chǔ)(1)操作流程超數(shù)排卵桑椹胚或囊胚妊娠特別提醒①精子獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。②卵母細胞須培養(yǎng)到MⅡ中期才能參與受精。③細胞分化開始于囊胚,桑椹胚的形成沒有經(jīng)過細胞分化。④囊胚的內(nèi)細胞團具有全能性,將來發(fā)育成胎兒的各種組織。⑤胚胎移植不在原腸胚階段移植,因為此時分化程度高,移植成功率很低。(2)生理基礎(chǔ)

相同免疫排斥游離2.胚胎分割

桑椹胚或囊胚動物的無性繁殖或克隆內(nèi)細胞團3.胚胎干細胞(ES或EK細胞)早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能性只增殖而不分化4.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的優(yōu)缺點

優(yōu)

點缺

點①解決糧食短缺問題;②大大減少農(nóng)藥的使用量,減少環(huán)境污染;③增加食物營養(yǎng),提高附加值;④增加食物種類,提升食物品質(zhì);⑤提高生產(chǎn)效率,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展①可能出現(xiàn)新的過敏原或重組形成新病原微生物;②可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草;③可能使疾病的傳播跨越物種的界限;④可能會破壞生物多樣性;⑤可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染5.治療性克隆與生殖性克隆的關(guān)系

項目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的從胚胎中獲取干細胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療用于生育,獲得人的復(fù)制品水平細胞水平個體水平聯(lián)系都屬于無性生殖;產(chǎn)生的新個體或新組織,遺傳信息相同6.區(qū)分試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒(1)設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程

(填①~④)。

(2)試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題,設(shè)計試管嬰兒則主要用于白血病、貧血癥等的治療。④7.生態(tài)工程及相關(guān)原理歸納(1)生態(tài)工程的任務(wù)與目的修復(fù)和重建生產(chǎn)力經(jīng)濟生態(tài)(2)生態(tài)工程基本原理的判斷方法

物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性協(xié)調(diào)與平衡整體性【對點訓(xùn)練】

題組一

精典對練——拿高分?角度1

胚胎工程及其應(yīng)用1.(2021寧夏六盤山二模)請回答下列有關(guān)胚胎工程的問題。(1)胚胎工程是對動物

或

所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)。胚胎工程任何一項技術(shù)獲得的胚胎,都必須通過

移植給受體才能獲得后代。

(2)哺乳動物的體外受精主要包括

、

、受精等幾個主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能,可給供體注射

,使其排出更多的卵子。

(3)卵子需要發(fā)育到

(時期),才具備受精能力。此時的卵子

(填“能”或“不能”)與直接取自附睪尾部的精子受精,原因是

。

(4)精子與卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入

中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。

答案

(1)早期胚胎配子胚胎移植(2)卵母細胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能促性腺激素(3)減數(shù)第二次分裂中期不能精子未獲能(4)發(fā)育培養(yǎng)液題后歸納1.胚胎移植過程中的三條歸納

2.早期胚胎培養(yǎng)液成分的四個“兩”?角度2

生態(tài)工程的原理及應(yīng)用2.(2019湖南長沙一模)下圖為某綜合發(fā)展生態(tài)工程示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。(1)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、

、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。該工程主要運用了

、

和整體性原理。

(2)藍綠萍的代謝類型是

,在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是

。

(3)一般來說,生態(tài)工程的主要任務(wù)是對

進行修復(fù),對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。

(4)在進行林業(yè)工程建設(shè)時,一方面要號召農(nóng)民種樹,另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題,如糧食、燒柴以及收入等問題。以上做法依據(jù)的生態(tài)工程原理是

。單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低,容易遭受害蟲危害,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的

原理。

答案

(1)物種多樣性原理物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理(2)自養(yǎng)需氧型生產(chǎn)者(3)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)環(huán)境)

(4)整體性原理物種多樣性解析

(1)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。圖中該綜合發(fā)展生態(tài)工程是以沼氣工程為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程,該生態(tài)工程主要運用了物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理和物種多樣性原理。(2)藍綠萍能進行光合作用和有氧呼吸,代謝類型是自養(yǎng)需氧型,屬于生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者。(3)一般來說,生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)環(huán)境)進行修復(fù),對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(4)在進行林業(yè)工程建設(shè)時,一方面要號召農(nóng)民種樹,另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題,如糧食、燒柴以及收入等問題。以上做法不但考慮到了自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,還考慮到了經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力,因此依據(jù)的生態(tài)工程原理是整體性原理。單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低,容易遭受害蟲危害,這是忽略了物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性而導(dǎo)致的,體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理。題組二

易錯防范——不失分1.真題速覽[2020山東卷,T14]經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚,通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。判斷下列說法的正誤。(1)用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子。(

)(2)體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理。(

)√√(3)胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植。(

)(4)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得。(

)×提示

胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量,一般動物在桑椹胚或囊胚階段移植,小鼠胚胎可在更早的階段移植?！?.易錯辨析

(1)動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ),如圖所示,a、b、c表示現(xiàn)代工程技術(shù),A、B、C分別表示其對應(yīng)的結(jié)果,請據(jù)圖判斷下面說法的正誤。①若a是胚胎分割技術(shù),則產(chǎn)生的A中,所有個體的基因型和表現(xiàn)型一定相同。(

)×提示

利用胚胎分割技術(shù)得到的個體是由同一個受精卵分裂發(fā)育的,所有個體的基因型是相同的,但表現(xiàn)型由基因和環(huán)境共同決定,故表現(xiàn)型不一定相同。②若b是體外受精技術(shù),則形成B的過程屬于克隆。(

)③若c是核移植技術(shù),則形成C的過程體現(xiàn)了動物體細胞也具有全能性。(

)④A、B、C生產(chǎn)過程中的代孕母必須與供體母畜同期發(fā)情。(

)×提示

體外受精屬于有性生殖,而克隆屬于無性生殖。

×提示

核移植技術(shù)體現(xiàn)了動物細胞核具有全能性。

√(2)治療性克隆有望解決供體器官短缺和器官移植出現(xiàn)的排異反應(yīng),下圖表示治療性克隆的部分過程。據(jù)圖判斷下列說法的正誤。①過程a表示細胞核移植。(

)②細胞A常用受精卵。(

)③過程b表示脫分化過程。(

)④胚胎干細胞不再增殖。(

)√×提示

核移植過程中的受體細胞通常為去核的卵母細胞。

×提示

過程②表示胚胎干細胞的分裂和分化過程。

×提示

胚胎干細胞具有增殖和分化的能力。

(3)判斷下列關(guān)于哺乳動物生殖細胞的發(fā)生、受精作用及胚胎早期發(fā)育過程的敘述的正誤。①卵子發(fā)生時,MⅠ和MⅡ過程是不連續(xù)的,MⅠ是在排卵前后完成的。(

)②精子細胞在變形的過程中,中心體發(fā)育為頭部的頂體,細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分。(

)√×提示

精子細胞在變形的過程中,中心體發(fā)育為精子的尾。

③精子獲能的本質(zhì)就是使已經(jīng)成熟的精子獲得與卵子結(jié)合所需的足夠的能量。(

)④卵子形成時的兩次分裂均在卵巢內(nèi)完成,排出成熟卵子的過程即為排卵。(

)×提示

精子獲能的本質(zhì)就是使已經(jīng)成熟的精子獲得與卵子結(jié)合的能力,而不是獲得能量?！撂崾?/p>

減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后,場所是卵巢,而減數(shù)第二次分裂發(fā)生在受精作用過程中,場所是輸卵管。⑤卵母細胞可從活體輸卵管及屠宰母畜的卵巢中獲取。(

)⑥只有在精子的刺激下,次級卵母細胞才能發(fā)育為成熟卵子。(

)⑦隨卵裂期細胞分裂次數(shù)的增加,細胞數(shù)目和體積、有機物總量不斷增大。(

)⑧用于動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常需加入血清,而早期胚胎培養(yǎng)不需要加入。(

)√√×提示

隨卵裂期細胞分裂次數(shù)的增加,細胞數(shù)目不斷增多,但細胞體積減小,有機物總量也不斷減少。×提示

用于動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常需加入血清,早期胚胎培養(yǎng)時也需要加入血清。(4)有關(guān)生態(tài)工程的正誤判斷。①小流域綜合治理模式應(yīng)用了生態(tài)工程的整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理等。(

)②在濕地周圍建立緩沖帶,可減少人類的干擾,使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴然謴?fù)其生態(tài)功能。(

)③在對城市進行規(guī)劃和布局時,要進行城市生態(tài)分區(qū)。(

)√√√專項模塊素能培優(yōu)大題分析與表達(九)基因工程類大題突破【題型突破】[典例]圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列與切割位點,圖(b)為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。圖(a)圖(b)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識,回答下列問題。(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被

酶切后的產(chǎn)物連接,理由是

。

(2)若某人利用圖(b)所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組DNA分子,如圖(c)所示,這三種重組DNA分子中,不能在宿主細胞中表達目的基因產(chǎn)物的有

,不能表達的原因是

。

圖(c)(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有

和

,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是

。

答案

(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲、丙甲中目的基因插入在啟動子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(3)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶思維模板

獲取信息獲取信息獲取信息答題模板限制酶選擇的三大依據(jù)依據(jù)一:根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點確定限制酶的種類。(1)應(yīng)選擇切割位點位于目的基因兩端的限制酶,以便將目的基因“切出”,上圖中可選擇PstⅠ。(2)不能選擇切割位點位于目的基因內(nèi)部的限制酶,以防破壞目的基因,上圖中不能選擇SmaⅠ。(3)為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,如上圖中也可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶