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1、专题七现代生物科技专题专题七现代生物科技专题考情纵览考情纵览年份年份考点考点2011201120122012201320132014201420152015(1)(1)基因基因工程工程404040(1)(2)40(1)(2)404040404040(2)(2)克隆克隆技技术术40404040(3)(3)胚胎胚胎工程工程40(3)40(3)(4)(4)生物生物技技术术的安的安全性和全性和伦伦理理问题问题(5)(5)生生态态工程工程4040考情纵览考情纵览知识知识串联导思串联导思重点重点提炼透析提炼透析知识知识串联导思串联导思重点重点提炼透析提炼透析考点一基因工程及转基因技术的安全性问题考点一基因
2、工程及转基因技术的安全性问题典例引领典例引领 回答下列有关基因工程的问题回答下列有关基因工程的问题: :(1)(1)构建基因表达载体时构建基因表达载体时, ,用不同类型的限制酶切割用不同类型的限制酶切割DNADNA后后, ,可能产生黏性可能产生黏性末端末端, ,也可能产生也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接其直接进行连接, ,则应选择能使二者产生则应选择能使二者产生( (填填“相同相同”或或“不同不同”) )黏性末端的限制酶。黏性末端的限制酶。【解题思路解题思路】 (1)(1)限制酶能识别特定的限制酶能识别特定的DNADNA序
3、列序列, ,并在特定位点上切割并在特定位点上切割DNA,DNA,形成黏性末端或平末端形成黏性末端或平末端; ;欲使质粒与目的基因连接欲使质粒与目的基因连接, ,只有切割的末端只有切割的末端相同才可相同才可, ,因此一般用同一种限制酶切割因此一般用同一种限制酶切割, ,以便获得相同黏性末端。以便获得相同黏性末端。 答案答案: : (1) (1)平相同平相同 (2)(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时利用大肠杆菌生产人胰岛素时, ,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等动子等, ,其中启动子的作用是其中启动子的作用是。在用表达。在用表达载体转化大肠杆菌时载体转化
4、大肠杆菌时, ,常用常用处理大肠杆菌处理大肠杆菌, ,以利于表达载以利于表达载体进入体进入; ;为了检测胰岛素基因是否转录出了为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,mRNA,可用标记的胰岛素基因片段可用标记的胰岛素基因片段作探针与作探针与mRNAmRNA杂交杂交, ,该杂交技术称为该杂交技术称为。为了检测胰岛素基。为了检测胰岛素基因转录的因转录的mRNAmRNA是否翻译成是否翻译成, ,常用抗原常用抗原抗体杂交技术。抗体杂交技术。(3)(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞, ,先要将目的基因插先要将目的基因插入农杆菌入农杆菌TiT
5、i质粒的质粒的中中, ,然后用该农杆菌感染植物细胞然后用该农杆菌感染植物细胞, ,通过通过DNADNA重组重组将目的基因插入植物细胞的将目的基因插入植物细胞的上。上。【解题思路解题思路】 (2)(2)启动子是启动子是RNARNA聚合酶识别和结合位点聚合酶识别和结合位点, ,驱动基因转录过程。驱动基因转录过程。将目的基因导入大肠杆菌时将目的基因导入大肠杆菌时, ,常用常用CaCa2+2+处理处理; ;检测目的基因时检测目的基因时, ,常用分子杂交常用分子杂交技术检测目的基因是否转录技术检测目的基因是否转录; ;或采用抗原或采用抗原抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质。抗体杂交技术鉴定相应的蛋白质。(3)
6、(3)农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时, ,首先将目的基因导入农杆菌首先将目的基因导入农杆菌TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA中中, ,再用农杆菌侵染植物细胞再用农杆菌侵染植物细胞, ,通过通过DNADNA重组将目的基因插入重组将目的基因插入植物细胞的染色体植物细胞的染色体DNADNA上。上。 答案答案: : (2)RNA(2)RNA聚合酶识别和结合的位点聚合酶识别和结合的位点, ,并驱动基因转录出并驱动基因转录出mRNA,mRNA,最终最终获得所需要的蛋白质获得所需要的蛋白质CaCa2+2+分子杂交技术人胰岛素分子杂交技术人胰岛素(3)T-DNA
7、(3)T-DNA染染色体的色体的DNADNA (4)(4)近几年转基因生物进入我们的生活。下列关于转基因生物安全性的叙述近几年转基因生物进入我们的生活。下列关于转基因生物安全性的叙述中中, ,错误的是错误的是( () )A.A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B.B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C.C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D.D.目前对转
8、基因生物安全性的争论主要集中在食物安全、生物安全和环境安目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食物安全、生物安全和环境安全上全上【解题思路解题思路】 (4)(4)我国农业部颁布了我国农业部颁布了农业转基因生物标识管理办法农业转基因生物标识管理办法, ,要要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注求对转基因生物产品及其加工品加贴标注, ,但国际上并非大多数国家都这样但国际上并非大多数国家都这样,A,A项正确项正确,B,B项错误项错误; ;目前对转基因生物安全性的争论主要集中在转基因食物目前对转基因生物安全性的争论主要集中在转基因食物安全、生物安全和环境安全上安全、生物安全和环境安全上, ,但这些通过
9、风险评估、预警跟踪和风险管理但这些通过风险评估、预警跟踪和风险管理等可以解决等可以解决,C,C、D D正确。正确。答案答案: :(4)B(4)B归纳拓展归纳拓展1.1.区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点(1)(1)一个至多个限制酶切点一个至多个限制酶切点: :作为运载体必须具有作为运载体必须具有1 1个至多个限制酶切点个至多个限制酶切点, ,以便与外源基因连接。以便与外源基因连接。(2)(2)每种酶一个切点每种酶一个切点: :每种酶的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能每种酶的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点识别单一切点, ,若载体
10、上有一个至多个的该酶切点若载体上有一个至多个的该酶切点, ,则切割后可能会丢失则切割后可能会丢失某些片段。某些片段。2.2.从从“基因表达基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件层面理解基因表达载体的必需元件(1)(1)表达载体的组成表达载体的组成: :目的基因目的基因+ +启动子启动子+ +终止子终止子+ +标记基因标记基因+ +复制原点。复制原点。(2)(2)启动子和终止子启动子和终止子: :启动子是启动子是RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点, ,启动转录启动转录; ;终止子是终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止转录的位点。插入的目的基因只是结构基因部分, ,其
11、表达需要调控序列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。后需要有终止子。3.3.目的基因的检测与鉴定方法的比较目的基因的检测与鉴定方法的比较DNADNA分子分子杂杂交技交技术术(DNA(DNA和和DNADNA之之间间) )检测检测目的基因是否插入受体目的基因是否插入受体细细胞染胞染色体的色体的DNADNA上上核酸分子核酸分子杂杂交技交技术术(DNA(DNA和和mRNAmRNA之之间间) )检测检测目的基因是否目的基因是否转录转录出出mRNAmRNA抗原抗原抗体抗体杂杂交技交技术术( (蛋白蛋白质质分子分子
12、杂杂交交) )检测检测目的基因是否翻目的基因是否翻译译出蛋白出蛋白质质抗虫或抗病的接种抗虫或抗病的接种实验实验等等个体水平个体水平鉴鉴定定4.4.基因工程与蛋白质工程的比较基因工程与蛋白质工程的比较比比较项较项目目基因工程基因工程蛋白蛋白质质工程工程原理原理基因重基因重组组中心法中心法则则的逆的逆转转区区别别过过程程获获取目的基因取目的基因构建构建表达表达载载体体导导入受体入受体细细胞胞目的基因的目的基因的检检测测与与鉴鉴定定预预期蛋白期蛋白质质功能功能设计设计蛋白蛋白质结质结构构推推测测氨基酸序列氨基酸序列合成合成DNADNA表表达出蛋白达出蛋白质质实质实质定向改造生物的定向改造生物的遗传遗
13、传特性特性, ,以以获获得人得人类类所需所需要的生物要的生物类类型或生物型或生物产产品品( (基因的异体表达基因的异体表达) )定向改造或生定向改造或生产产人人类类所需要的蛋所需要的蛋白白质质结结果果生生产产自然界中已自然界中已经经有有的蛋白的蛋白质质生生产产自然界中没有的蛋白自然界中没有的蛋白质质联联系系蛋白蛋白质质工程是在基因工程的基工程是在基因工程的基础础上延伸出来的第二代基因上延伸出来的第二代基因工程工程, ,对现对现有蛋白有蛋白质质的改造或制造新的蛋白的改造或制造新的蛋白质质必必须须通通过过基因基因修修饰饰或基因合成来或基因合成来实现实现易错提醒易错提醒 (1)(1)误认为只能用同一
14、种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段。误认为只能用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段。其实可以用不同限制酶切割其实可以用不同限制酶切割, ,只要二者切割后产生相同黏性末端即可。只要二者切割后产生相同黏性末端即可。(2)(2)误将目的基因导入受体细胞当作基因工程成功的标志。基因工程是否成功误将目的基因导入受体细胞当作基因工程成功的标志。基因工程是否成功表现在目的基因是否成功表达。表现在目的基因是否成功表达。(3)(3)误认为启动子就是起始密码子误认为启动子就是起始密码子, ,终止子就是终止密码子。启动子和终止子终止子就是终止密码子。启动子和终止子位于位于DNADNA分子上分子上, ,其作用
15、和转录有关其作用和转录有关, ,起始密码子和终止密码子位于起始密码子和终止密码子位于RNARNA上上, ,其作其作用与翻译有关。用与翻译有关。热点考向热点考向考向一考向一以图为载体以图为载体, ,考查基因工程的工具与操作程序考查基因工程的工具与操作程序1.(20141.(2014重庆理综重庆理综) )如图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相如图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述关叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.的构建需要限制性核酸内切酶和的构建需要限制性核酸内切酶和DNADNA聚合酶参与聚合酶参与B.B.侵染植物细胞后侵染植物细胞后, ,重组重组TiTi质粒
16、整合到质粒整合到的染色体上的染色体上C.C.的染色体上若含抗虫基因的染色体上若含抗虫基因, ,则则就表现出抗虫性状就表现出抗虫性状D.D.只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异解析解析: :构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶连接酶, ,不需要不需要DNADNA聚合聚合酶酶,A,A项错误项错误; ;含重组含重组TiTi质粒的农杆菌侵染植物细胞后质粒的农杆菌侵染植物细胞后, ,重组重组TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA整合整合到受体细胞的染色体上到受体细胞的染色体上, ,而不是重组而
17、不是重组TiTi质粒整合到受体细胞的染色体上质粒整合到受体细胞的染色体上,B,B项错项错误误; ;导入受体细胞的目的基因表达后导入受体细胞的目的基因表达后, ,转基因植株方能表现出相应性状转基因植株方能表现出相应性状, ,若目的若目的基因在受体细胞中不表达基因在受体细胞中不表达, ,转基因植株不能表现出相应性状转基因植株不能表现出相应性状,C,C项错误项错误;表现表现出抗虫性状则表明抗虫基因成功导入了该植株并进行了表达出抗虫性状则表明抗虫基因成功导入了该植株并进行了表达, ,即该植株发生了即该植株发生了基因重组基因重组, ,基因重组是可遗传变异基因重组是可遗传变异,D,D项正确。项正确。D D
18、以新情境获取信息考查蛋白质工程以新情境获取信息考查蛋白质工程2.(20152.(2015新课标全国理综新课标全国理综)已知生物体内有一种蛋白质已知生物体内有一种蛋白质(P),(P),该蛋白质是一种该蛋白质是一种转运蛋白转运蛋白, ,由由305305个氨基酸组成。如果将个氨基酸组成。如果将P P分子中分子中158158位的丝氨酸变成亮氨酸位的丝氨酸变成亮氨酸,240,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸, ,改变后的蛋白质改变后的蛋白质(P(P1 1) )不但保留不但保留P P的功能的功能, ,而而且具有了酶的催化活性。回答下列问题且具有了酶的催化活性。回答下列问题: :(1)
19、(1)从上述资料可知从上述资料可知, ,若要改变蛋白质的功能若要改变蛋白质的功能, ,可以考虑对蛋白质的可以考虑对蛋白质的进进行改造。行改造。考向二考向二解析解析: :(1)(1)蛋白质的功能由蛋白质的三维结构决定蛋白质的功能由蛋白质的三维结构决定, ,而蛋白质的三维结构与氨而蛋白质的三维结构与氨基酸序列有关基酸序列有关, ,因此因此, ,若要改变蛋白质的功能若要改变蛋白质的功能, ,可以考虑对蛋白质的氨基酸序可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造。列进行改造。 答案答案: :(1)(1)氨基酸序列氨基酸序列( (或结构或结构) )(2)(2)以以P P基因序列为基础基因序列为基础, ,获得获得
20、P1P1基因的途径有修饰基因的途径有修饰基因或合成基因或合成基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的, ,中心法则的全部内中心法则的全部内容包括容包括的复制的复制, ,以及遗传信息在不同分子之间的流动以及遗传信息在不同分子之间的流动, ,即即:_:_ 。(3)(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程蛋白质工程也被称为第二代基因工程, ,其基本途径是从预期蛋白质功能出其基本途径是从预期蛋白质功能出发发, ,通过通过和和, ,进而确定相对应的脱氧进而确定相对应的脱氧核苷酸序列核苷酸序列, ,据此获得基因据此获得基因, ,再经表达、纯化获得蛋白质再经表达、纯化获
21、得蛋白质, ,之后还需要对蛋白之后还需要对蛋白质的生物质的生物进行鉴定。进行鉴定。解析解析: : (2)P(2)P基因与基因与P P1 1基因的根本区别是碱基序列不同基因的根本区别是碱基序列不同, ,因此可以通过对因此可以通过对P P基因基因进行修饰获得进行修饰获得P P1 1基因基因, ,也可以直接合成也可以直接合成P P1 1基因。中心法则的内容包括遗传信息基因。中心法则的内容包括遗传信息的复制、转录、逆转录和翻译。的复制、转录、逆转录和翻译。(3)(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发功能出发, ,通过设计蛋白质的结构和推测氨基酸序列通过设计蛋
22、白质的结构和推测氨基酸序列, ,进而确定相对应的脱氧进而确定相对应的脱氧核苷酸序列。获得蛋白质之后要对蛋白质的生物功能进行鉴定。核苷酸序列。获得蛋白质之后要对蛋白质的生物功能进行鉴定。答案答案: : (2)P (2)PP P1 1DNADNA和和RNA(RNA(或遗传物质或遗传物质) )DNARNADNARNA、RNADNARNADNA、RNARNA蛋蛋白质白质( (或转录、逆转录、翻译或转录、逆转录、翻译) )(3)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能以基因工程为核心进行综合考查以基因工程为核心进行综合考查3.(20153.(2015新课标全国理综新课标
23、全国理综)HIV)HIV属于逆转录病毒属于逆转录病毒, ,是艾滋病的病原体。回答下是艾滋病的病原体。回答下列问题列问题: :(1)(1)用基因工程方法制备用基因工程方法制备HIVHIV的某蛋白的某蛋白( (目的蛋白目的蛋白) )时时, ,可先提取可先提取HIVHIV中的中的, ,以其作为模板以其作为模板, ,在在的作用下合成的作用下合成, ,获取该目的蛋白的基因获取该目的蛋白的基因, ,构建重组表达载体构建重组表达载体, ,随后导入受体细胞。随后导入受体细胞。考向三考向三解析解析: :(1)HIV(1)HIV属于逆转录病毒属于逆转录病毒, ,要获取目的蛋白的基因要获取目的蛋白的基因, ,可先从
24、可先从HIVHIV中提取其中提取其RNA,RNA,再以其作为模板再以其作为模板, ,在逆转录酶的作用下合成在逆转录酶的作用下合成cDNA,cDNA,此此cDNAcDNA即含有该目的蛋即含有该目的蛋白的基因白的基因 答案答案: :(1)RNA(1)RNA逆转录酶逆转录酶cDNA(cDNA(或或DNA)DNA)(2)(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白从受体细胞中分离纯化出目的蛋白, ,该蛋白作为抗原注入机体后该蛋白作为抗原注入机体后, ,刺激机刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是, ,该分泌蛋白可用于检该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的测受试者血清中
25、的HIV,HIV,检测的原理是检测的原理是 。 (3)(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见, ,但是在艾滋病患者中却多发。但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是引起这种现象的根本原因是HIVHIV主要感染和破坏了患者的部分主要感染和破坏了患者的部分细胞细胞, ,降低了患者免疫系统的防卫功能。降低了患者免疫系统的防卫功能。(4)(4)人的免疫系统有人的免疫系统有癌细胞的功能。艾滋病患者由于免癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷疫功能缺陷, ,易发生恶性肿瘤。易发生恶性肿瘤。解析解析: :(2)(2)目的蛋白作为抗原注入机体后目的蛋白作为抗
26、原注入机体后, ,可启动机体的体液免疫可启动机体的体液免疫, ,通过浆细胞通过浆细胞产生抗体产生抗体, ,而此抗体可与目的蛋白而此抗体可与目的蛋白( (抗原抗原) )特异性结合。利用上述原理可检测特异性结合。利用上述原理可检测受试者血清中是否含有受试者血清中是否含有HIVHIV。(3)HIV(3)HIV致病的机理是致病的机理是HIVHIV主要感染和破坏了患者主要感染和破坏了患者的部分的部分T T细胞细胞, ,降低了患者的体液免疫和细胞免疫。降低了患者的体液免疫和细胞免疫。(4)(4)免疫系统可监控并清免疫系统可监控并清除体内已经衰老或被破坏的细胞以及癌变的细胞。除体内已经衰老或被破坏的细胞以及
27、癌变的细胞。答案答案: : (2)(2)抗体抗原抗体特异性结合抗体抗原抗体特异性结合(3)T(3)T(或或T T淋巴淋巴) )(4)(4)监控和清除监控和清除考点二克隆技术与伦理道德问题考点二克隆技术与伦理道德问题典例引领典例引领 模型是对研究对象进行的概括性描述模型是对研究对象进行的概括性描述, ,下图为表示细胞融合的过程模型下图为表示细胞融合的过程模型, ,请据图回答请据图回答: :(1)(1)若该图表示植物细胞融合的过程若该图表示植物细胞融合的过程, ,丁细胞称为丁细胞称为。欲将丁细胞。欲将丁细胞培育成植株培育成植株, ,可选用可选用技术技术, ,这一过程的核心就是这一过程的核心就是和和
28、两个阶段。两个阶段。【解题思路解题思路】 依据模型依据模型, ,针对不同问题分析解答。针对不同问题分析解答。(1)(1)植物细胞融合获得的细胞称为杂种细胞。需要利用植物组织培养技术植物细胞融合获得的细胞称为杂种细胞。需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株将杂种细胞培育成植株, ,这一培养过程的核心步骤就是脱分化和再分化。这一培养过程的核心步骤就是脱分化和再分化。答案答案: : (1) (1)杂种细胞植物组织培养脱分化再分化杂种细胞植物组织培养脱分化再分化(2)(2)若该图表示动物细胞融合的过程若该图表示动物细胞融合的过程, ,丁细胞称为丁细胞称为。过程。过程区别于区别于植物细胞常用的诱导
29、因素是植物细胞常用的诱导因素是。动物细胞培养时。动物细胞培养时, ,合成培养基中除必合成培养基中除必要的营养外要的营养外, ,通常需要加入通常需要加入等一些天然成分。等一些天然成分。(3)(3)若该图表示制备单克隆抗体的部分过程若该图表示制备单克隆抗体的部分过程, ,经过选择性培养的丁细胞称为经过选择性培养的丁细胞称为。丁细胞的特点是。丁细胞的特点是 。【解题思路解题思路】 (2)(2)动物细胞融合获得的细胞称为杂交细胞。过程动物细胞融合获得的细胞称为杂交细胞。过程诱导融诱导融合区别于植物细胞常用的诱导因素是灭活的病毒。动物细胞培养时合区别于植物细胞常用的诱导因素是灭活的病毒。动物细胞培养时,
30、 ,合成培合成培养基中除必要的营养外养基中除必要的营养外, ,通常需要加入血清、血浆等一些天然成分。通常需要加入血清、血浆等一些天然成分。(3)(3)制制备单克隆抗体的过程中备单克隆抗体的过程中, ,经过选择性培养的丁细胞称为杂交瘤细胞经过选择性培养的丁细胞称为杂交瘤细胞, ,丁细胞丁细胞的特点是既能迅速大量繁殖的特点是既能迅速大量繁殖, ,又能产生专一的抗体。又能产生专一的抗体。答案答案: : (2) (2)杂交细胞灭活的病毒血清、血浆杂交细胞灭活的病毒血清、血浆(3)(3)杂交瘤细胞既能迅速大量繁殖杂交瘤细胞既能迅速大量繁殖, ,又能产生专一的抗体又能产生专一的抗体(4)(4)若甲、乙细胞
31、为动物细胞若甲、乙细胞为动物细胞, ,甲、乙融合为丙的过程说明了细胞膜具有甲、乙融合为丙的过程说明了细胞膜具有的特点。若甲、乙到丙的过程是体外受精过程的特点。若甲、乙到丙的过程是体外受精过程, ,则精子必须进行则精子必须进行处理处理, ,卵子发育到卵子发育到( (时期时期),),才能受精。才能受精。(5)(5)当今社会普遍观点是禁止克隆人的实验当今社会普遍观点是禁止克隆人的实验, ,我国政府对治疗性克隆的观点我国政府对治疗性克隆的观点是是( (填填“反对反对”或或“不反对不反对”) )。【解题思路解题思路】 (4)(4)动物细胞融合体现了细胞膜的结构特点动物细胞融合体现了细胞膜的结构特点: :
32、具有一定的流动具有一定的流动性性; ;若表示体外受精过程若表示体外受精过程, ,则精子需进行获能处理则精子需进行获能处理, ,卵子必须发育到减数第二卵子必须发育到减数第二次分裂中期时次分裂中期时, ,才能与精子完成受精。才能与精子完成受精。(5)(5)当今社会不反对治疗性克隆当今社会不反对治疗性克隆, ,但禁但禁止克隆人的实验止克隆人的实验, ,一是防止滥用此技术一是防止滥用此技术, ,二是会出现伦理道德问题。二是会出现伦理道德问题。答案答案: : (4) (4)流动性获能减数第二次分裂中期流动性获能减数第二次分裂中期(5)(5)不反对不反对归纳拓展归纳拓展1.1.植物组织培养与动物细胞培养的
33、主要区别植物组织培养与动物细胞培养的主要区别项项目目主要不同点主要不同点植物植物组织组织培养培养动动物物细细胞培养胞培养过过程程有脱分化、再分化有脱分化、再分化无脱分化、再分化无脱分化、再分化培养条培养条件件培养基培养基固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基营营养成分养成分(1)(1)含蔗糖等含蔗糖等(2)(2)含有植物激素含有植物激素, ,如生如生长长素和素和细细胞分裂素胞分裂素(1)(1)含葡萄糖等含葡萄糖等(2)(2)加入血清、血加入血清、血浆浆等等2.2.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较植物体植物体细细胞胞杂杂交交动动物物细细胞融合胞融合原理原理细
34、细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞的全能性胞的全能性细细胞膜的流胞膜的流动动性性相关相关酶酶纤维纤维素素酶酶和果胶和果胶酶酶胰蛋白胰蛋白酶酶或胶原蛋白或胶原蛋白酶酶融合方法融合方法离心、离心、电电激、振激、振动动、聚乙二醇、聚乙二醇离心、离心、电电激、振激、振动动、聚、聚乙二醇或乙二醇或灭灭活的病毒活的病毒结结果果杂杂种植株种植株杂杂交交细细胞胞意意义义克服了克服了远缘杂远缘杂交的不交的不亲亲和性和性, ,获获得得杂杂种植株种植株突破了有性突破了有性杂杂交方法的交方法的局限局限, ,使使远缘杂远缘杂交成交成为为可能可能3.3.比较动物细胞培养、核移植与动物细胞融合比较动物细胞培养、核移植与动
35、物细胞融合动动物物细细胞培养胞培养核移植核移植动动物物细细胞融合胞融合原理原理细细胞增殖胞增殖动动物物细细胞核的全能性胞核的全能性细细胞膜的流胞膜的流动动性性过过程程结结果果相同分化程度的相同分化程度的细细胞群胞群与供体基本相同的个体与供体基本相同的个体杂杂交交细细胞胞应应用用生生产产生物制品生物制品基因工程基因工程检测检测有毒物有毒物质质加速良种繁育加速良种繁育保保护濒护濒危物种危物种生生产产医用蛋白医用蛋白提供克隆器官、提供克隆器官、组组织织等等获获得得杂杂交交细细胞胞, ,制制备细备细胞胞产产物如物如单单克隆抗体克隆抗体4.4.生产单克隆抗体的两种方法生产单克隆抗体的两种方法(1)(1)
36、利用动物细胞融合技术形成的杂交瘤细胞生产单克隆抗体。利用动物细胞融合技术形成的杂交瘤细胞生产单克隆抗体。(2)(2)将目的基因导入浆细胞将目的基因导入浆细胞, ,利用基因工程生产单克隆抗体。利用基因工程生产单克隆抗体。易错提醒易错提醒 (1)(1)误认为原生质体的制备是原生质体融合。原生质体制备是用误认为原生质体的制备是原生质体融合。原生质体制备是用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞纤维素酶和果胶酶处理植物细胞, ,使植物细胞壁去掉使植物细胞壁去掉, ,而获得原生质体而获得原生质体; ;而原而原生质体融合是指去壁的植物细胞融合。生质体融合是指去壁的植物细胞融合。(2)(2)误认为单克隆抗体制备中每次
37、筛选目的相同。第一次筛选的目的是为了误认为单克隆抗体制备中每次筛选目的相同。第一次筛选的目的是为了得到既能分泌抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞得到既能分泌抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞, ,之后的筛选是为了筛选出能之后的筛选是为了筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)(3)不能正确区分杂种细胞、重组细胞和杂交细胞。不能正确区分杂种细胞、重组细胞和杂交细胞。杂种细胞杂种细胞: :植物体细胞杂交过程中植物体细胞杂交过程中, ,两种细胞去除细胞壁之后形成的原生两种细胞去除细胞壁之后形成的原生质体融合质体融合, ,融合的原生质体形成细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。融合的原生质
38、体形成细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。重组细胞重组细胞: :体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。细胞。杂交细胞杂交细胞: :动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。热点考向热点考向考向一考向一以图示信息为情境综合性考查植物细胞工程以图示信息为情境综合性考查植物细胞工程1.(20151.(2015江西赣州高三摸底江西赣州高三摸底) )植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种、人工种子的制备及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。培育、育种、人工
39、种子的制备及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。结合下图中番茄植株的培育过程结合下图中番茄植株的培育过程, ,回答相关问题。回答相关问题。(1)(1)过程中通常使用过程中通常使用酶来获得植物细胞原生质体酶来获得植物细胞原生质体, ,此此处使用的外界溶液浓度不宜过小处使用的外界溶液浓度不宜过小, ,以防止细胞原生质体以防止细胞原生质体。(2)(2)铺平板类似于微生物接种铺平板类似于微生物接种, ,平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外透压外, ,还有还有的作用。的作用。(3)(3)图中属于再分化的过程是图中属于再分化的过程是( (填序号填序号) )。解析解
40、析: :(1)(1)植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶, ,因此可用纤维素酶因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体和果胶酶去除细胞壁获得原生质体, ,去壁的原生质体所处的外界溶液浓度去壁的原生质体所处的外界溶液浓度不宜过小不宜过小, ,以防止细胞原生质体吸水涨破。以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)(2)铺平板中的植物细胞不能进行光合作用铺平板中的植物细胞不能进行光合作用, ,平板培养基中的蔗糖可为其平板培养基中的蔗糖可为其提供营养。提供营养。(3)(3)植物组织细胞脱分化形成愈伤组织植物组织细胞脱分化形成愈伤组织, ,再分化形成幼苗再分化形成幼
41、苗, ,即即和和过程。过程。答案答案: :(1)(1)纤维素酶和果胶纤维素酶和果胶( (或纤维素或纤维素) )吸水涨破吸水涨破( (或破裂或破裂) )(2)(2)提供营养提供营养(3)(3)(答答或或均可均可) )(4)(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高, ,若想培育多倍体番茄若想培育多倍体番茄, ,可可选择在图中的过程选择在图中的过程中添加中添加( (物质物质) )进行处理进行处理, ,也可以选择也可以选择在过程在过程中添加一定浓度的中添加一定浓度的( (物质物质) )进行处理。进行处理。(5)(5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的植物组
42、织培养技术不仅可以保持优良品种的特性特性, ,还可以高还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。效快速地实现种苗的大量繁殖。(6)“(6)“人工种子人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3 3部部分组成。包埋胚状体的胶质中富含有机营养分组成。包埋胚状体的胶质中富含有机营养, ,这是因为胚状体在萌发初期这是因为胚状体在萌发初期不能进行不能进行。为了满足胚状体代谢的需求。为了满足胚状体代谢的需求,“,“人造种皮人造种皮”则必须具则必须具有良好的透水、有良好的透水、的性能。的性能。解析解析: : (4)(4)多倍体植物可用植物体细胞杂交原理多倍体
43、植物可用植物体细胞杂交原理, ,即用聚乙二醇促融剂处理即用聚乙二醇促融剂处理, ,使植物原生质体融合后获得使植物原生质体融合后获得, ,也可用秋水仙素处理分裂的细胞也可用秋水仙素处理分裂的细胞, ,通过抑制纺通过抑制纺锤体的形成而获得。锤体的形成而获得。 (5)(5)植物组织培养技术属于无性繁殖植物组织培养技术属于无性繁殖, ,可保持优良品种可保持优良品种的遗传特性。的遗传特性。(6)(6)胚状体时期细胞不能进行光合作用胚状体时期细胞不能进行光合作用, ,所以包埋胚状体的胶质中富含有机所以包埋胚状体的胶质中富含有机营养营养, ,同时由于胚状体进行有氧呼吸同时由于胚状体进行有氧呼吸, ,故故“人
44、造种皮人造种皮”必须具有良好的透水、必须具有良好的透水、透气的性能。透气的性能。答案答案: : (4) (4)聚乙二醇秋水仙素聚乙二醇秋水仙素(5)(5)遗传遗传(6)(6)光合作用透气光合作用透气考向二考向二以柱形图等形式考查动物细胞工程以柱形图等形式考查动物细胞工程2.(20142.(2014新课标全国理综新课标全国理综)某研究者用抗原某研究者用抗原(A)(A)分别免疫分别免疫3 3只同种小鼠只同种小鼠(X(X、Y Y和和Z),Z),每只小鼠免疫每只小鼠免疫5 5次次, ,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价( (能能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释
45、倍数检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),),结果如下图所示。结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞若要制备杂交瘤细胞, ,需取免疫后小鼠的需取免疫后小鼠的B B淋巴细胞淋巴细胞( (染色体数目染色体数目4040条条),),并将并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞( (染色体数目染色体数目6060条条) )按一定比例加入试按一定比例加入试管中管中, ,再加入聚乙二醇诱导细胞融合再加入聚乙二醇诱导细胞融合, ,经筛选培养及抗体检测经筛选培养及抗体检测, ,得到不断分泌得到不断分泌抗抗A A抗体的杂交瘤细胞。抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)
46、制备融合所需的制备融合所需的B B淋巴细胞时淋巴细胞时, ,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 16 000000以上以上, ,则小鼠最少需要经过则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的到要求后的X X、Y Y、Z Z这这3 3只免疫小鼠中只免疫小鼠中, ,最适合用于制备最适合用于制备B B淋巴细胞的是淋巴细胞的是小鼠小鼠, ,理由是理由是 。(2)(2)细胞融合实验完成后细胞融合实验完成后, ,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外外, ,可能还有可能还有 , ,体系中出
47、现多种类型细胞的原体系中出现多种类型细胞的原因是因是 。解析解析: : (1)(1)据图分析可知据图分析可知, ,第四次注射后第四次注射后X X、Y Y、Z Z小鼠的血清抗体效价有达小鼠的血清抗体效价有达到到16 00016 000以上的以上的, ,小鼠小鼠Y Y的的B B淋巴细胞产生抗体效价最高淋巴细胞产生抗体效价最高, ,最适用于制备单最适用于制备单克隆抗体。克隆抗体。(2)(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外, ,还有骨髓瘤细胞和还有骨髓瘤细胞和B B淋巴细胞的自身融合产物淋巴细胞的自身融合产物, ,由于细胞膜具有流动性由于细胞膜具有
48、流动性, ,且诱导之后的细胞融且诱导之后的细胞融合不具有特异性合不具有特异性, ,故体系中会出现多种类型的细胞。故体系中会出现多种类型的细胞。答案答案: :(1)(1)四四Y YY Y小鼠的抗体效价最高小鼠的抗体效价最高(2)B(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的细胞融合是随机的, ,且融合率达不到且融合率达不到100%100%(3)(3)杂交瘤细胞中有杂交瘤细胞中有个细胞核个细胞核, ,染色体数目最多染色体数目最多条。条。(4)(4)未融合的未融合的B B淋巴细胞多次传代培养后都不能存活淋巴细
49、胞多次传代培养后都不能存活, ,原因是原因是 。解析解析: : (3)(3)杂交瘤细胞形成后杂交瘤细胞形成后, ,小鼠的免疫小鼠的免疫B B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。小鼠的会融合形成一个细胞核。小鼠的B B淋巴细胞淋巴细胞( (染色体数目染色体数目4040条条) )和骨髓瘤细和骨髓瘤细胞胞( (染色体数目染色体数目6060条条) )融合后融合后, ,染色体可达染色体可达100100条。条。(4)(4)未融合的未融合的B B淋巴细胞经多次传代培养后淋巴细胞经多次传代培养后, ,仍然是正常细胞仍然是正常细胞, ,正常细胞不正常细胞不能无限增殖。能无限
50、增殖。答案答案: :(3)1(3)1100100(4)(4)不能无限增殖不能无限增殖考点三考点三 胚胎工程相关问题胚胎工程相关问题(2015(2015河北邯郸一模河北邯郸一模) )人的血清白蛋白人的血清白蛋白(HSA)(HSA)在临床上需求量很大在临床上需求量很大, ,通常通常从人血中提取。如果应用基因工程和克隆技术从人血中提取。如果应用基因工程和克隆技术, ,将人的血清白蛋白基因转将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中入奶牛细胞中, ,那么利用牛的乳汁生产人的血清白蛋白就成为可能。其大那么利用牛的乳汁生产人的血清白蛋白就成为可能。其大致过程如下致过程如下: :.采集良种供体奶牛的卵母细胞采集良种
51、供体奶牛的卵母细胞, ,通过体外受精通过体外受精, ,形成受精卵形成受精卵; ;.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵, ,形成重组细胞形成重组细胞; ;.电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎; ;.将胚胎移植到受体母牛的子宫中将胚胎移植到受体母牛的子宫中, ,最终发育成转基因小牛。最终发育成转基因小牛。请回答下列问题请回答下列问题: :(1)(1)一般情况下一般情况下, ,良种奶牛所排出的卵子往往数量不足良种奶牛所排出的卵子往往数量不足, ,通过通过处理可以使其排出更多的卵子。处理可以使其排出更多的卵子。【解题思路解题思路】 哺
52、乳动物的胚胎工程常与基因工程和克隆技术联系在一起哺乳动物的胚胎工程常与基因工程和克隆技术联系在一起考查。考查。(1)(1)欲实现排出更多的卵子需在供体牛的发情期用促性腺激素进行欲实现排出更多的卵子需在供体牛的发情期用促性腺激素进行超数排卵处理。超数排卵处理。 答案答案: : (1) (1)促性腺激素促性腺激素( (或超数排卵或超数排卵) )典例引领典例引领 (2)(2)步骤步骤中中, ,体外受精前体外受精前, ,需要对精子进行需要对精子进行处理。受精过程中防处理。受精过程中防止多精入卵的生理反应包括止多精入卵的生理反应包括反应和卵细胞膜反应。反应和卵细胞膜反应。(3)(3)步骤步骤中中, ,将
53、目的基因导入受精卵最为有效的方法是将目的基因导入受精卵最为有效的方法是。导入。导入前前, ,需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起在一起, ,这一步骤属于基因工程操作这一步骤属于基因工程操作“四步曲四步曲”中的中的 。解析解析: :(2)(2)体外受精前体外受精前, ,对精子需进行获能处理对精子需进行获能处理, ,受精过程中卵子有防止多精入受精过程中卵子有防止多精入卵的生理反应卵的生理反应, ,它包括透明带反应和卵细胞膜反应形成的屏障。它包括透明带反应和卵细胞膜反应形成的屏障。(3)(3)与基因工与基因工程
54、相联系程相联系, ,若受体细胞为受精卵时最有效的方法是显微注射法若受体细胞为受精卵时最有效的方法是显微注射法, ,将目的基因与将目的基因与载体的启动子等重组称为基因表达载体的构建。载体的启动子等重组称为基因表达载体的构建。 答案答案: :(2)(2)获能透明带获能透明带(3)(3)显微注射基因表达载体的构建显微注射基因表达载体的构建(4)(4)实验步骤实验步骤中中, ,进行早期胚胎的体外培养时进行早期胚胎的体外培养时, ,培养液中除了含有各种无机培养液中除了含有各种无机盐、有机盐类等营养成分外盐、有机盐类等营养成分外, ,还要添加激素、维生素、氨基酸、核苷酸还要添加激素、维生素、氨基酸、核苷酸
55、和和。(5)(5)若需迅速得到大量转基因奶牛若需迅速得到大量转基因奶牛, ,可采用下列处理方法可采用下列处理方法: :在步骤在步骤中将早期中将早期胚胎分割成若干个胚胎。进行上述操作时胚胎分割成若干个胚胎。进行上述操作时, ,应选择发育至应选择发育至阶段或桑阶段或桑椹胚阶段的胚胎进行操作椹胚阶段的胚胎进行操作, ,如果选择前者如果选择前者, ,分割时必须注意要将早期胚胎中分割时必须注意要将早期胚胎中的的均等分割。均等分割。(6)(6)将胚胎移入受体牛体内属于将胚胎移入受体牛体内属于技术技术, ,在畜牧生产中采用这种技术在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是的优势主要是 。解析解析: : (4)(4
56、)早期胚胎培养与动物细胞培养一样需加动物血清。早期胚胎培养与动物细胞培养一样需加动物血清。(5)(5)牛胚胎移植牛胚胎移植时的最佳时期一般为桑椹胚或囊胚期时的最佳时期一般为桑椹胚或囊胚期, ,进行胚胎分割移植时要求均等分割早期进行胚胎分割移植时要求均等分割早期胚胎的内细胞团。胚胎的内细胞团。(6)(6)胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。答案答案: : (4)(4)动物血清动物血清(5)(5)囊胚内细胞团囊胚内细胞团(6)(6)胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力归纳拓展归纳拓展1.1.
57、胚胎工程的操作流程图胚胎工程的操作流程图2.2.胚胎工程中常考的胚胎工程中常考的6 6个个“两两”(1)(1)两种标志两种标志受精的标志受精的标志: :卵细胞膜和透明带之间看到两个极体。卵细胞膜和透明带之间看到两个极体。受精完成的标志受精完成的标志: :雌雄原核融合完成。雌雄原核融合完成。(2)(2)胚胎移植过程中两次使用激素胚胎移植过程中两次使用激素第一次是对供受体进行同期发情处理。第一次是对供受体进行同期发情处理。第二次用于供体的超数排卵。第二次用于供体的超数排卵。(3)(3)胚胎移植过程中两次检查胚胎移植过程中两次检查第一次对收集的胚胎进行检查。第一次对收集的胚胎进行检查。第二次对受体是
58、否妊娠进行检查。第二次对受体是否妊娠进行检查。(4)(4)两次冲卵两次冲卵胚胎移植过程冲出的是早期胚胎。胚胎移植过程冲出的是早期胚胎。体外受精过程冲出的是卵子。体外受精过程冲出的是卵子。(5)(5)可胚胎移植或分割的两个时期可胚胎移植或分割的两个时期: :桑椹胚和囊胚。桑椹胚和囊胚。(6)(6)胚胎干细胞两个来源胚胎干细胞两个来源: :早期胚胎和原始性腺。早期胚胎和原始性腺。易错提醒易错提醒 (1)(1)误认为桑椹胚是由受精卵分裂分化形成的误认为桑椹胚是由受精卵分裂分化形成的; ;误认为囊胚已进行误认为囊胚已进行细胞分化细胞分化, ,其细胞均无全能性。桑椹胚是由受精卵分裂形成的其细胞均无全能性
59、。桑椹胚是由受精卵分裂形成的, ,没有分化没有分化; ;而囊而囊胚期虽然已进行细胞分化胚期虽然已进行细胞分化, ,但囊胚的内细胞团仍具有全能性。但囊胚的内细胞团仍具有全能性。(2)(2)误将克隆动物与试管动物都当作无性繁殖。克隆动物的产生是无性繁殖误将克隆动物与试管动物都当作无性繁殖。克隆动物的产生是无性繁殖, ,而试管动物则是在体外受精形成受精卵而试管动物则是在体外受精形成受精卵, ,由受精卵发育成的个体由受精卵发育成的个体, ,因此属于有因此属于有性繁殖。性繁殖。(3)(3)误认为胚胎移植的胚胎只来源于体内受精的胚胎。胚胎移植的胚胎有三个误认为胚胎移植的胚胎只来源于体内受精的胚胎。胚胎移植
60、的胚胎有三个来源来源, ,体内正常受精的胚胎体内正常受精的胚胎, ,核移植的胚胎和体外受精产生的早期胚胎。核移植的胚胎和体外受精产生的早期胚胎。热点考向热点考向考向一考向一胚胎工程的操作与应用综合考查胚胎工程的操作与应用综合考查1.(20151.(2015安徽理综安徽理综) )科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊, ,以以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白医用蛋白, ,其技术路线如图。其技术路线如图。(1)(1)由过程由过程获得的获得的A A为为。(2)(2)在核移植之前在核移植之前, ,必须先去
61、掉受体卵母细胞的核必须先去掉受体卵母细胞的核, ,目的是目的是。受体应选用。受体应选用期卵母细胞。期卵母细胞。解析解析: :(1)(1)在基因工程中在基因工程中, ,构建基因表达载体后才能将目的基因导入受构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。体细胞。(2)(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期期(M(M中期中期),),需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。含目的基因的成纤维细胞。答案答案: :(1)(1)含目的基因的表达载体含目的基因的表达
62、载体(2)(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞减数第二次分裂保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞减数第二次分裂中中( (或或MM中中) ) (3)(3)进行胚胎移植时进行胚胎移植时, ,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生, ,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆, ,理论上可获得无限个转理论上可获得无限个转基因绵羊基因绵羊, ,这是因为这是因为_ 。解析解析: :(3)(3)胚胎移植时受体动物对移
63、入的胚胎基本不发生免疫排斥反应胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应, ,这这为胚胎的存活提供了可能。为胚胎的存活提供了可能。(4)(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力有增殖能力, ,可进行传代培养可进行传代培养, ,所以理论上可利用动物细胞培养技术和核所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术移植技术, ,获得无限个转基因绵羊。获得无限个转基因绵羊。答案答案: : (3)(3)免疫排斥反应免疫排斥反应(4)(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养考向二考向二联系实际应用考查胚胎干
64、细胞技术联系实际应用考查胚胎干细胞技术2.(20152.(2015东北三校联考东北三校联考) )在治疗人类某些疾病时在治疗人类某些疾病时, ,人的体细胞核移植技术得人的体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化到的胚胎干细胞经诱导分化, ,形成相应的组织器官后形成相应的组织器官后, ,可用于组织器官的可用于组织器官的移植移植, ,操作流程如图所示。请回答操作流程如图所示。请回答: :(1)(1)进行图中过程进行图中过程时时, ,需将体内取出的卵母细胞在体外培养至需将体内取出的卵母细胞在体外培养至期期, ,该期卵母细胞核的位置靠近该期卵母细胞核的位置靠近, ,可用微型吸管可用微型吸管将之与细胞核
65、一并吸出。将之与细胞核一并吸出。(2)(2)图中过程图中过程表示将用物理或化学方法激活重组细胞表示将用物理或化学方法激活重组细胞, ,使其在发育培养使其在发育培养液中完成液中完成, ,最终形成囊胚的过程。最终形成囊胚的过程。解析解析: :(1)(1)图中过程图中过程是运用体细胞核移植技术得到重组细胞的过程是运用体细胞核移植技术得到重组细胞的过程, ,在在该过程中采集到的卵母细胞该过程中采集到的卵母细胞, ,需要在体外培养至需要在体外培养至MM中期才能去核。该期中期才能去核。该期卵母细胞核的位置靠近第一极体卵母细胞核的位置靠近第一极体( (或极体或极体),),可用微型吸管将之与细胞核可用微型吸管
66、将之与细胞核一并吸出。一并吸出。(2)(2)图中过程图中过程是重组细胞发育成囊胚的过程是重组细胞发育成囊胚的过程, ,需用物理或化学方法激活需用物理或化学方法激活重组细胞重组细胞, ,使其完成细胞分裂和分化过程使其完成细胞分裂和分化过程, ,才能发育成囊胚。才能发育成囊胚。答案答案: :(1)M(1)M中第一极体中第一极体( (或极体或极体) )(2)(2)分裂和分化分裂和分化(3)(3)图中过程图中过程表示从囊胚中取出表示从囊胚中取出细胞细胞, ,将其培养在将其培养在细胞上细胞上, ,形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干细胞在形态上的形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干细胞在形态上的特性表现为特性表
67、现为 。(4)(4)图中过程图中过程表示在培养液中加入表示在培养液中加入, ,就可以诱导胚就可以诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化胎干细胞向不同类型的组织细胞分化, ,用于患者的组织器官移植。用于患者的组织器官移植。解析解析: : (3)(3)图中过程图中过程表示从囊胚中取出内细胞团细胞表示从囊胚中取出内细胞团细胞, ,将其培养在饲将其培养在饲养层细胞上养层细胞上, ,形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干细胞在形态上的特性表形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干细胞在形态上的特性表现为细胞体积小现为细胞体积小, ,细胞核大细胞核大, ,核仁明显。核仁明显。(4)(4)图中过程图中过程是胚胎干细胞经诱
68、导分化形成相应的组织器官的过程是胚胎干细胞经诱导分化形成相应的组织器官的过程, ,欲欲达到这一目的达到这一目的, ,需要在培养液中加入分化诱导因子需要在培养液中加入分化诱导因子, ,以诱导胚胎干细胞向以诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化。不同类型的组织细胞分化。答案答案: : (3)(3)内细胞团饲养层细胞体积小内细胞团饲养层细胞体积小, ,细胞核大细胞核大, ,核仁明显核仁明显(4)(4)分化诱导因子分化诱导因子考向三考向三以流程图为依托以流程图为依托, ,综合性考查基因工程、细胞工程和胚胎工程综合性考查基因工程、细胞工程和胚胎工程3.(20153.(2015山东理综山东理综) )治疗性
69、克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下斥反应具有重要意义。流程如下: :(1)(1)过程过程采用的是细胞工程中的采用的是细胞工程中的技术技术, ,过程过程采采用的是胚胎工程中的用的是胚胎工程中的技术。技术。(2)(2)体细胞进行体外培养时体细胞进行体外培养时, ,所需气体主要有所需气体主要有O O2 2和和COCO2 2, ,其中其中COCO2 2的作用是维的作用是维持培养液持培养液( (基基) )的的。解析解析: :(1)(1)图中图中过程采用过程采用( (体细胞体细胞) )核移植技术核移植技术; ;过程过程为重组细
70、胞经胚胎为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程培养发育至早期胚胎的过程, ,利用了利用了( (早期早期) )胚胎培养技术。胚胎培养技术。(2)(2)动物细胞培动物细胞培养时养时, ,气体环境为气体环境为95%95%的空气和的空气和5%5%的的COCO2 2,CO,CO2 2作用是维持培养液的作用是维持培养液的pHpH。 答案答案: :(1)(1)(体细胞体细胞) )核移植核移植( (早期早期) )胚胎培养胚胎培养(2)pH(2)pH(或酸碱度或酸碱度) )(3)(3)如果克隆过程中需进行基因改造如果克隆过程中需进行基因改造, ,在构建基因表达载体在构建基因表达载体( (重组载体重组载体) )
71、时时必须使用必须使用和和两种工具酶。基两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外因表达载体上除目的基因外, ,还需有还需有基因基因, ,以便选出成功导入基以便选出成功导入基因表达载体的细胞。因表达载体的细胞。(4)(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的胚胎干细胞可以来自囊胚中的。在一定条件下。在一定条件下, ,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体植给个体( (填填“A”A”或或“B”),B”),则不会发生免疫排斥反应。则不会发生免疫排斥反应。解析解析: : (3)(3)构建基因表达载体时构建基因表达载体时,
72、,需用的工具酶为限制酶和需用的工具酶为限制酶和DNADNA连接酶。基因连接酶。基因表达载体上除目的基因外表达载体上除目的基因外, ,还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因, ,从而将含有目的基因的细胞从而将含有目的基因的细胞筛选出来。筛选出来。(4)(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性囊胚中的内细胞团具有发育的全能性, ,可以作为胚胎干细胞可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体, ,则不会发生免疫则不会发生免疫排斥反应。排斥反应。答案答案: :(3)(3)限制性限制性( (核酸核酸) )内切酶内切酶( (或限制酶或限制酶) )DNADNA连接酶连接酶( (注注: :两空可颠倒两空可颠倒) )标记标记(4)(4)内细胞团内细胞团B B
