第九講 現(xiàn)代生物技術(shù)

第九講現(xiàn)代生物技術(shù)生態(tài)工程等。是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，也是高考熱點(diǎn)。本專題一方面與各必修工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、人類生活關(guān)系密切。有程并沒有提出要求，可以適當(dāng)調(diào)整，在上一講生物與環(huán)境中適當(dāng)穿插即可。第一步：獲得符合人類意愿的基因，即獲得目的基因。目的基因是依據(jù)基因所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遺傳信息。獲得目的基因的方法很多，目前采用的分離、合成目的基因的方法主要有：超速離心法：根據(jù)不同基因的組成不同，即其內(nèi)的堿基對(duì)的比例不同，其浮理化性質(zhì)也不同的原理，應(yīng)用密度梯度超速離心機(jī)，直接將特殊的目的基因分離出來。分子雜交法：采用加堿或加熱的方法使DNA變成單鏈，而后加入有放射性標(biāo)記的合成法：如果已知目的基因的堿基排列順序，可用酶法或化學(xué)法，直接合成目的基因。第二步：把目的基因接到某種運(yùn)載體上，常用的運(yùn)載體有能夠和細(xì)菌共生的噬菌體（病毒）等。目的基因結(jié)合到經(jīng)過改造的細(xì)菌中的質(zhì)粒（細(xì)菌細(xì)胞中的小環(huán)狀DNA分子）或溫和噬菌體DNA分子的兩端，在連接酶的作用互補(bǔ)連接形成重組體DNA。第三步：通過運(yùn)載體把目的基因帶入某生物體內(nèi)，并使它得到表達(dá)。目的基指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后能準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)錄和翻譯。目關(guān)鍵。目前，人類已經(jīng)利用外源基因，如人的生長激素牛生長激素基因等，導(dǎo)入細(xì)菌中，生產(chǎn)出相應(yīng)的產(chǎn)品，在臨可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下，融合成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。如圖所示。應(yīng)用細(xì)胞融交不育的缺陷，對(duì)培育新品種具有廣闊的應(yīng)用前景。細(xì)胞拆合技術(shù)也稱為細(xì)胞核（包括細(xì)胞器）移植技術(shù)，是將細(xì)拆開，然后再把分離的細(xì)胞核和胞質(zhì)體重新組合成一個(gè)新細(xì)胞。把體或基因轉(zhuǎn)入另一個(gè)細(xì)胞中，賦予重建的細(xì)胞以某種新的功能，這移的技術(shù)范疇。養(yǎng)，使細(xì)胞能夠生長和不斷增殖的技術(shù)。由于從組織中分離度較大，目前多采用組織培養(yǎng)技術(shù)。如通過植物胚胎（成熟尖、葉原基、花藥等）的離體培養(yǎng)，再生成新植株（試管苗一些有價(jià)值的苗林、花卉、藥材和瀕危植物等。中，精子和卵子從動(dòng)物（人）體內(nèi)取出來，在人工提供的生動(dòng)物（人）的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育直到誕生。試管嬰兒主要是在育問題?？寺?dòng)物：一般是指通過無性繁殖形成動(dòng)物后代。1997年，英國生物細(xì)胞成功地克隆了一只小母羊，即多利綿羊?？寺∈强寺∫部芍笩o性繁殖的過程。多利綿羊的培育過程是：將一只母羊(A羊)卵細(xì)胞的細(xì)胞核中所有的染色體吸出，得到不含遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞。然后將實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)的另一只母羊（B羊）的乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核注入到無細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，并進(jìn)行電激融合，這樣就形細(xì)胞。融合后的卵細(xì)胞開始卵裂，形成早期的胚胎。然后，把這個(gè)胚胎移植到第三只母（C家曾用胚胎細(xì)胞作為供核細(xì)胞，培育出了克隆牛和克隆兔。處在于供核細(xì)胞是體細(xì)胞。這說明高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的適的條件下，就可能發(fā)育成新的個(gè)體?？寺〖夹g(shù)在繁育優(yōu)良物種和保護(hù)生物多樣性等方面有廣闊的應(yīng)用前景。動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交之間既有共性又有差異，如下表所示：植物體細(xì)細(xì)胞膜的去除細(xì)胞壁后誘克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，獲得雜動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜的使細(xì)胞分散后誘制備單克隆抗體的花藥離體培養(yǎng)主要在無菌條件下，取出花藥或從進(jìn)行培養(yǎng)，形成花粉胚或花粉愈傷組織，通過再分化長出根這種植株所含的染色體數(shù)目只有正常植株的一半，故又稱為屬于植物組織培養(yǎng)。只不過是利用成熟的生殖細(xì)胞進(jìn)行離體殊的有性生殖過程。例1（2005全國卷Ⅲ)科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主以下有關(guān)基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()考點(diǎn)定位本題考查了基因結(jié)構(gòu)、基因工程的有關(guān)知識(shí)。指點(diǎn)迷津真核生物的基因結(jié)構(gòu)包括非編碼區(qū)和編碼區(qū)，其中編碼區(qū)包括外顯子和內(nèi)含子，非編碼區(qū)對(duì)基因的表達(dá)起調(diào)控作用，對(duì)基因的表達(dá)是不白質(zhì)，因此通過反轉(zhuǎn)錄的方法只能得到的目的基因的外顯子具有全能性，故馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可用為受體細(xì)胞。必須用培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，其依據(jù)是()考點(diǎn)定位本題考查了單克隆抗體的制備指點(diǎn)迷津在體外培養(yǎng)條件下，B淋巴細(xì)胞不能無限繁殖，可產(chǎn)生抗體；骨髓瘤細(xì)胞則能在體外大量繁殖，卻不能產(chǎn)生抗體。將二者融合后，形成傳特性，既可產(chǎn)生抗體，又能大量繁殖。例3（2005·江蘇生物·11）能夠使植物體表達(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法是()考點(diǎn)定位本題考查的知識(shí)點(diǎn)是對(duì)基因工程育種的理解。指點(diǎn)迷津要讓動(dòng)物蛋白在植物體內(nèi)表達(dá)，必須將控制動(dòng)物蛋白合成的相關(guān)基因?qū)胫参锛?xì)胞中并讓其表達(dá)，因此需要通過基因工程技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。個(gè)酶□的切點(diǎn)?！跽?qǐng)畫出質(zhì)粒被限制酶□切割后所形成的黏性末端?！跽?qǐng)畫出目的基因兩側(cè)被限制酶□切割后所形成的黏性末端。考點(diǎn)定位本題考查的知識(shí)點(diǎn)是限制性內(nèi)切酶的作用和特點(diǎn)以及黏性末端的特點(diǎn)與連接。指點(diǎn)迷津限制性內(nèi)切酶能識(shí)別DNA分子上特定的序列和切點(diǎn)并進(jìn)行切割，限制性內(nèi)切酶具有專一性，即一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的黏性末端之間，只要切口處伸出的核苷酸間存在互補(bǔ)，就能在DNA連接酶的作用下連接起端是相同的，存在著互補(bǔ)關(guān)系，因此在DNA連參考答案□□ —例5（2001年上海卷）現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)煙草品種（2n＝48其基因型分別為aaBB和使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于80分化，有的能分化發(fā)育成植株。請(qǐng)回答下列問題：（1）甲、乙兩煙草品種花粉的基因型分別為和。（2）將葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體時(shí)，使用破除細(xì)胞壁。（3）在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用的促融劑是。（5）在大于800勒克司光照下培養(yǎng)，有種細(xì)胞團(tuán)不能分化；能分化的細(xì)胞團(tuán)是大于800勒克司光照下，出現(xiàn)不能生長的植株的概率是考點(diǎn)定位本題創(chuàng)設(shè)一個(gè)新情境，綜合考查有關(guān)植物細(xì)胞雜交、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律和單倍體育種的掌握情況和應(yīng)用能力。指點(diǎn)迷津在只考慮兩個(gè)原生質(zhì)體相互融合的情況下，任意兩個(gè)原生質(zhì)體（aB與aB、Ab與Ab、aB與Ab）融合后細(xì)胞的基因型為aaBB、AAbb和AaBb，其中基因型aaBB和AAbb的細(xì)胞團(tuán)在大于800勒克司的光照下培養(yǎng)，不能分化，基因型為AaBb的細(xì)胞團(tuán)則能分化發(fā)育成植株，該植株為二倍體（2n＝48）。AaBb的植株自交后代中，在大于800勒克司的光照下不能生長的植物，即含有一對(duì)以上隱性基因（aaB＿、A＿bb和參考答案（1）aBAb（2）纖維素酶和果膠酶（3）聚乙二醇（4）愈傷組織（5）2甲乙兩品種48AaBb7一部分粗糙型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為光滑型。那么這種轉(zhuǎn)證明之。實(shí)驗(yàn)材料：粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基□你的假設(shè)：□設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：□ □ □觀察、記錄□實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：1．科學(xué)家用小鼠骨髓癌細(xì)胞與某種細(xì)胞融合，得到雜交細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓癌細(xì)胞融合的是()3．哺乳動(dòng)物如牛、羊等是人類生活中重要的肉制品、毛皮制品的原料來源，但哺乳動(dòng)物妊娠時(shí)間長，每胎產(chǎn)子數(shù)少，繁殖速度比較慢。要加快良4“人類基因組計(jì)劃”中的基因測(cè)序工作是指測(cè)定為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無病毒□B淋巴細(xì)胞□小鼠骨髓瘤細(xì)胞□B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞□小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞□雜交瘤細(xì)胞A.□□□□B.□□□C.□□D.□□□離體的植物器官、組織或細(xì)胞□根、芽□愈傷組織□膠分化□再分化□植物體A.□□□□□□B.□□□□□□C.□□□□□□D.□□□□□□17．將重組DNA導(dǎo)入細(xì)菌生產(chǎn)激素或蛋白質(zhì)的過程一般稱為()激素，從而使鲇魚比同種正常魚增大3～4倍。此項(xiàng)研究遵循的原理和這項(xiàng)技術(shù)分別是()術(shù)術(shù)這一過程的細(xì)胞器是()中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒有S途徑，但不能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細(xì)胞。請(qǐng)回答：（1）試管中除融合的雜種細(xì)胞外，還有種融合細(xì)胞。方法：原理：(1)請(qǐng)把組織培養(yǎng)的過程按正常順序排列（以字母表示）(5)從原理上講，植物細(xì)胞有形成再生植株的可能性，這是的表現(xiàn)。(1)從A細(xì)胞和B細(xì)胞到C細(xì)胞的過程中，必須用是酶，由此生成的A(3)若A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞，B細(xì)胞為淋巴細(xì)胞，那么D細(xì)胞稱為細(xì)胞，由D細(xì)胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細(xì)胞的過程，稱為過程。這種細(xì)胞既能無限繁殖，又能產(chǎn)生 。(4)若A為人細(xì)胞，B為鼠細(xì)胞，并分別用熒光染料標(biāo)記細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，在C細(xì)胞原因是。非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于800勒克斯時(shí)，都不能生長，這是由于它們中的一對(duì)隱性純合基因(aa或bb)作用的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別按圖示操作培養(yǎng)成植株，列問題：(2)愈傷組織分化是指愈傷組成芽和根，再由芽發(fā)育成莖和葉，這一過程必須給予光照，其原因是利用光能制造有機(jī)物，供試管苗(3)將葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體時(shí)，使用 破除細(xì)胞壁；在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用 (4)在大于800勒克斯光照下培養(yǎng)，有 種細(xì)胞團(tuán)不能分化；能分化的細(xì)胞團(tuán)是由 一直到1996年，由這種番茄食品制造的番茄餅，才得以允許在超市出售。為什么一些人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)或許對(duì)人類健康有活動(dòng)方式了解還不夠透徹。我們沒有十足的把握控制基因調(diào)改變會(huì)導(dǎo)致有毒物體的產(chǎn)生，或激發(fā)過敏現(xiàn)象。另外還有人批評(píng)科學(xué)家所使用的DNA所有食品都必須經(jīng)過一系列的檢測(cè)管理程序。檢測(cè)程序的目的是在食品上市前就發(fā)現(xiàn)問題。如果消費(fèi)者不幸因?yàn)樗缘氖称范貌。@往往是因?yàn)槭称飞a(chǎn)線存在問題。(1)轉(zhuǎn)基因煙草的獲得需要經(jīng)過哪些基本步驟？(2)如果科學(xué)家使用的DNA來自一些攜帶病毒和細(xì)菌的動(dòng)植物，由此的得到的轉(zhuǎn)基因食物一定安全嗎？說明你的理由?！蹀D(zhuǎn)化作用的實(shí)質(zhì)是外源(S型)DNA與受體細(xì)胞(R型)DNA之間的重組，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息□□提取S型DNA添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)；用兩種培養(yǎng)基中獲得肺炎雙球菌分別注入到小鼠體內(nèi)□實(shí)驗(yàn)組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌能使小鼠患病以致死亡；對(duì)照組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌不能使小11）2（2）培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞加入氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，但人淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞中可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA2.(1)BDCA(2)愈傷組織未分化且較均一(3)不同3.（1）促融劑（如仙臺(tái)病毒）