《（通用版）高考生物二轮复习专题十现代生物科技专题考点29基因工程、蛋白质工程和细胞工程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）高考生物二轮复习专题十现代生物科技专题考点29基因工程、蛋白质工程和细胞工程课件（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一篇专题十现代生物科技专题 考点29基因工程 蛋白质工程和细胞工程 直击考纲1 基因工程的诞生 2 基因工程的原理及技术 含PCR技术 3 基因工程的应用 4 蛋白质工程 5 植物的组织培养 6 动物细胞培养与体细胞克隆 7 细胞融合与单克隆抗体 8 动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 9 胚胎干细胞的移植 10 胚胎工程的应用 11 转基因生物的安全性 12 生物武器对人类的威胁 13 生物技术中的伦理问题 14 简述生态工程的原理 15 生态工程的实例 静悟提纲 核心点拨 栏目索引 题组特训 静悟提纲 1 基因工程常考的3种基本工具 1 限制性核酸内切酶 识别双链DNA分子的某种
2、特定核苷酸序列 并在特定位点上切割DNA分子 2 DNA连接酶 E coliDNA连接酶只能连接黏性末端 T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 3 载体 能在宿主细胞内稳定存在并大量复制 有一个至多个限制酶切割位点 供外源DNA片段 基因 插入其中 具有特殊的标记基因 以便对含目的基因的受体细胞进行鉴定和选择 核心点拨 2 基因工程的4大操作程序 1 目的基因的获取 从基因文库中获取 利用PCR技术扩增a 原理 DNA双链复制 b 条件 模板DNA 引物 游离的脱氧核苷酸 热稳定的DNA聚合酶 用化学方法直接人工合成 2 基因表达载体的构建 基因表达载体模式图 基因表达载体的构建过程 3 将
3、目的基因导入受体细胞 导入植物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 导入动物细胞 显微注射技术 导入微生物细胞 感受态细胞法 用Ca2 处理 4 目的基因的检测与鉴定 插入检测 DNA分子杂交技术 转录检测 DNA RNA分子杂交技术 翻译检测 抗原 抗体杂交 个体水平检测 抗性接种实验 3 图解记忆蛋白质工程 4 比较记忆植物组织培养与动物细胞培养 5 植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程比较 1 诱导融合的方法分别有哪些 融合的细胞类型有哪几种 仅考虑两两融合的细胞 提示 诱导植物体细胞的原生质体融合的方法主要有离心 振动 电激或用聚乙二醇 PEG 作为诱导剂 动物细胞融合常用的诱导因
4、素有聚乙二醇 PEG 灭活的病毒 诱导动物细胞融合的特有因素 电激等 融合的细胞类型 前者 AA BB AB 后者 瘤瘤 B瘤 BB 2 各自的原理分别有哪些 提示前者有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 后者有细胞膜的流动性和细胞增殖 6 掌握克隆动物培育的流程 7 理清单克隆抗体制备的过程 题组一基因工程和蛋白质工程 1 2018 保定一模 1 抗胰蛋白酶是肝脏产生的一种糖蛋白 缺乏会引起肺气肿 某公司成功研制出转基因羊 进入泌乳期后 其乳汁中含有人类的 1 抗胰蛋白酶 用于治疗肺气肿 回答下列问题 1 为获取目的基因 需要在肝细胞中提取 通过反转录产生cDNA 再通过 技术进行快速扩增 1
5、 2 3 4 5 6 题组特训 mRNA PCR 答案 解析 解析 1 抗胰蛋白酶基因在肝细胞中表达 所以可以在肝细胞中提取mRNA 反转录产生相应cDNA 再通过PCR技术扩增 2 将 1 抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的 等调控组件重组在一起 构建基因表达载体 然后通过 技术 导入羊的受精卵中 启动子 或启动子 终止子 显微注射 答案 解析 解析为了使 1 抗胰蛋白酶基因在乳腺细胞中表达 需要将其与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组 构建基因表达载体 然后通过显微注射技术 导入羊的受精卵中 1 2 3 4 5 6 3 受精卵通过早期胚胎培养 一般发育到 阶段 通过胚胎移植到受体子宫中孕育 为
6、选育出能泌乳的雌羊 移植前须从胚胎的 部位取样 做DNA分析鉴定性别 桑椹胚或囊胚 滋养层 答案 解析 解析牛和羊的胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚阶段 再进行胚胎移植 DNA分析鉴定性别须从胚胎的滋养层取样 这样既保证了遗传信息一致 又不影响内细胞团的进一步发育 1 2 3 4 5 6 4 1 抗胰蛋白酶是一种结构较复杂的糖蛋白 因此用上述方法生产 相对传统的转基因大肠杆菌生产 优势在于 具备蛋白质加工的能力 羊细胞有内质网和高尔基体 答案 解析 解析糖蛋白的形成需要进行蛋白质的加工 相对于原核细胞而言 羊细胞有内质网和高尔基体 具备蛋白质加工的能力 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
7、 2 人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白 下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程 图中Tetr表示四环素抗性基因 Ampr表示氨苄青霉素抗性基因 五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示 请回答以下问题 1 要将人乳铁蛋白基因插入质粒 若只允许使用一种限制酶 应选择的限制酶是 酶能起催化作用的原理是 1 2 3 4 5 6 Sau3A 可以显著降低化学反应的 活化能 答案 解析 解析分析题图 题图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的过程 该过程采用了基因工程技术 目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与表达 动物细胞培养技术 早期胚胎培养和胚胎移植技
8、术 图中 表示将目的基因导入受体细胞 表示早期胚胎培养 表示胚胎移植 表示转基因牛的产生 表示从转基因牛中获取目的基因产物 根据表中五种酶的识别序列及切割位点可知 限制酶Sau3A 还可以切割限制酶Bcl 和限制酶BamH 的识别序列 因此要将人乳蛋白基因插入载体 在只允许用一种限制酶切割载体和人乳铁蛋白基因的情况下 应选择限制酶Sau3A 酶能起催化作用的原理是可以显著降低化学反应的活化能 1 2 3 4 5 6 2 据图分析 筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含 填 四环素 氨苄青霉素 或 四环素或氨苄青霉素 的培养基上进行 原因是 1 2 3 4 5 6 氨苄青霉素 用限制酶切割后破坏
9、了Tetr基因 但不会破坏Ampr基因 导入重组质粒的受体细胞 对氨苄青霉素具有抗性 能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来 答案 解析 解析用限制酶Sau3A 切割后会破坏四环素抗性基因 Tetr 但不会破坏氨苄青霉素抗性基因 Ampr 导入重组质粒的受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生存下来 因此筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行 3 若BamH 酶切的DNA末端与Bcl 酶切的DNA末端连接起来 连接部位的6个碱基对序列为 对于该部位 这两种酶 填 都不能 或 只有一种能 切开 1 2 3 4 5 6 都不能 答案 解析 解析根据表格中各种限制酶的识别序列和切割
10、位点可知 若BamH 酶切的DNA末端与Bcl 酶切的DNA末端连接起来 连接部位的6个碱基对序列为对于该部位 这两种酶都不能切开 4 培养出早期胚胎后 科学家欲进行胚胎分割移植 则应该选择发育良好 形态正常的 将其移入盛有操作液的培养皿中 然后用分割针进行分割 1 2 3 4 5 6 桑椹胚或囊胚 答案 解析 解析桑椹胚或囊胚期细胞分化程度低 分割后易成活 因此胚胎分割移植 则应该选择发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 将其移入盛有操作液的培养皿中 然后用分割针进行分割 用分割针或分割刀对囊胚进行分割时 要注意将内细胞团均等分割 否则会影响胚胎的恢复和进一步发育 3 干扰素是用于治疗病毒感染和
11、癌症的免疫活性蛋白质 若人的干扰素基因在大肠杆菌内表达 产生的抗病毒性较低且保存困难 若将第17位的半胱氨酸改造为丝氨酸 则生产出的干扰素的抗病毒性是原来的100倍 且可在 70 条件下保存半年 右图是构建干扰素工程菌的过程示意图 回答下列问题 1 2 3 4 5 6 1 要改变干扰素的功能 可以考虑对干扰素的 进行改造 对干扰素进行改造 也可直接对干扰素基因进行改造 其原因是 氨基酸序列 蛋白质的结构由基因决定 基因可以直接遗传 对基因进行改造比对蛋白质改造容易 答案 解析 解析根据题干信息 若将第17位的半胱氨酸改造为丝氨酸 则生产出的干扰素的抗病毒性是原来的100倍 且可在 70 条件下
12、保存半年 因此可以对干扰素的氨基酸序列进行改造 对干扰素进行改造 也可直接对干扰素基因进行改造 原因是 蛋白质的结构由基因决定 基因可以直接遗传 对基因进行改造比对蛋白质改造容易 1 2 3 4 5 6 2 过程将B导入大肠杆菌 需用 对大肠杆菌进行处理 使其处于能 的生理状态 Ca2 吸收周围环境中的DNA分子 答案 解析 解析将重组质粒导入大肠杆菌 需用Ca2 处理 使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中的DNA分子的生理状态 成为感受态细胞 1 2 3 4 5 6 3 要检测B是否导入大肠杆菌 将 过程后的大肠杆菌先接种于含 的培养基上 然后将在该培养基上生长的大肠杆菌接种在含 的培养基上
13、在前者培养基上能生长而在后者培养基上不能生长的是导入B的工程菌 氨苄青霉素 四环素 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析将目的基因导入受体细胞时 大肠杆菌有三种状态 一是没有导入任何质粒 二是导入普通质粒 三是导入重组质粒 分析图示可知 在构建基因表达载体时 抗四环素基因的结构遭到破坏 而抗氨苄青霉素基因结构完好 因此没有导入任何质粒的大肠杆菌 不含上述两种抗性基因 在含有氨苄青霉素或四环素的培养基中都不能生长 导入普通质粒的大肠杆菌含有的上述两种抗性基因的结构均完好 在含有氨苄青霉素或四环素的培养基中都能生长 导入重组质粒的大肠杆菌含有的抗四环素基因的结构遭到破坏 而含有的抗氨苄青霉素基
14、因结构完好 因 1 2 3 4 5 6 此在含有氨苄青霉素的培养基中能生长 但在含有四环素的培养基中不能生长 可见 将 过程后的大肠杆菌进行筛选时 先用含氨苄青霉素的培养基进行培养 淘汰没有导入任何质粒的大肠杆菌 能生长的则是含有普通质粒和重组质粒 二者都含抗氨苄青霉素基因 的大肠杆菌 然后将该培养基上生长的菌落用 盖章 的方法接种到含四环素的培养基上 在含四环素的培养基上能生长的是含普通质粒的大肠杆菌 将两个培养基进行位置对照 在含氨苄青霉素的培养基上能生长 而在含四环素的培养基上该位置没有菌落出现 则属于导入重组质粒的工程菌 1 2 3 4 5 6 4 利用图中工程菌不能生产有活性的干扰素
15、 这是因为 大肠杆菌为原 核生物 无内质网和高尔基体 不具备加工干扰素的能力 答案 解析 解析干扰素是分泌蛋白 在核糖体中合成后需要经过内质网和高尔基体加工才具有生物活性 而大肠杆菌是原核生物 无内质网和高尔基体 不具备加工干扰素的能力 所以利用图中工程菌不能生产有活性的干扰素 1 2 3 4 5 6 题组二细胞工程4 利用现代生物技术 科研人员对马铃薯的培育进行了研究 请回答相关问题 1 2 3 4 5 6 1 培育马铃薯脱毒苗所依据的原理是 该培育过程涉及 和 两个阶段 植物细胞全能性 脱分化 再分化 答案 解析 解析培育马铃薯脱毒苗是对植物组织培养技术的应用 所依据的原理是植物细胞全能性
16、 该培育过程涉及脱分化和再分化两个阶段 1 2 3 4 5 6 2 研究马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响 结果如图 据图可知 茎尖越小 脱毒率 成苗率 培养脱毒苗茎尖的适宜大小为 越高 越低 0 27mm 答案 解析 解析据图可知 茎尖越小 脱毒率越高 成苗率越低 培养脱毒苗茎尖的适宜大小为0 27mm 1 2 3 4 5 6 3 若想培育出 番茄 马铃薯 植株 运用传统有性杂交能否得到可育的杂种植株 为什么 否 或不能 不同种的植物存在生殖隔离 答案 解析 解析由于番茄和马铃薯属于两个不同物种 而不同种的植物存在生殖隔离 所以若想培育出 番茄 马铃薯 植株 运用传统有性杂交不能得到可育的杂种植株 1 2 3 4 5 6 4 若马铃薯细胞中含m条染色体 番茄细胞中有n条染色体 则 番茄 马铃薯 细胞在有丝分裂后期含 条染色体 2 m n 答案 解析 解析若马铃薯细胞中含m条染色体 番茄细胞中有n条染色体 则 番茄 马铃薯 细胞中含有 m n 条染色体 在有丝分裂后期着丝点分裂 染色体数目加倍 因此细胞中含2 m n 条染色体 1 2 3 4 5 6 解析去核的方法有显微
