高考生物大二輪復(fù)習(xí) 第03部分 選修Ⅲ現(xiàn)代生物科技專題課件

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1、回歸本源，保防過通關(guān)回歸本源，保防過通關(guān)贏定高考贏定高考第第 三三 部部 分分選修選修現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題0202第2關(guān) 切入高考0303第3關(guān) 對接高考欄目導(dǎo)航0101第1關(guān) 基礎(chǔ)知識 1DNA重組技術(shù)的基本工具有_、_和_。 2限制性核酸內(nèi)切酶主要從_中提取，具有_性，使特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的_斷裂。 3載體的種類有_、_、_等。 4基因工程的基本操作程序：_的獲取_的構(gòu)建將_導(dǎo)入受體細(xì)胞_的檢測與鑒定。0101第1關(guān) 基礎(chǔ)知識限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶連接酶 載體載體 原核生物原核生物 專一專一 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 質(zhì)粒質(zhì)粒 噬菌體的衍生物噬菌體的衍

2、生物 動(dòng)植物病毒動(dòng)植物病毒 目的基因目的基因 基因表達(dá)載體基因表達(dá)載體 目的基因目的基因 目的基因目的基因 5獲取目的基因的方法有：從_中獲取，利用_和_獲取。 6基因表達(dá)載體包括_、_、_和_等。 7目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有_法、_法和_法。 8目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法是_法，常用的受體細(xì)胞是_。 9蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(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_，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求?；蛭膸旎蛭膸?PCR技術(shù)技術(shù) 人工合成法人工合成法 目的基因目的基因 啟動(dòng)子啟動(dòng)子 終止子終止子 標(biāo)記基因標(biāo)記基因 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 基

3、因槍基因槍 花粉管通道花粉管通道 顯微注射顯微注射 受精卵受精卵 基因修飾或基因合成基因修飾或基因合成 趨利避害趨利避害 致病致病 易感易感 致病菌致病菌 病毒病毒 全能全能 脫分化脫分化再分化再分化 14植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中用_酶和_酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體；誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有_等物理方法或_等化學(xué)方法。 15動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：_、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合等。 16動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程：取動(dòng)物組織塊_ (用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理)_傳代培養(yǎng)。 17動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的_，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的_中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為_

4、。纖維素纖維素 果膠果膠 離心、振動(dòng)、電激離心、振動(dòng)、電激 聚乙二醇聚乙二醇 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 分散組織細(xì)胞分散組織細(xì)胞 配制細(xì)胞懸液配制細(xì)胞懸液 原代培養(yǎng)原代培養(yǎng) 細(xì)胞核細(xì)胞核 卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞 動(dòng)物個(gè)體動(dòng)物個(gè)體 18動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)中涉及的促融方法有聚乙二醇(化學(xué)方法)、_ (生物方法)或電激(物理方法)等。 19雜交瘤細(xì)胞既能_，又能產(chǎn)生某種_。 20胚胎工程是指對動(dòng)物_所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。 21卵裂期的特點(diǎn)是細(xì)胞分裂方式為_，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小。 22早期發(fā)育的胚胎分為_、_和

5、原腸胚3個(gè)階段。滅活的病毒滅活的病毒 無限增殖無限增殖 特異性抗體特異性抗體(單克隆抗體單克隆抗體) 早期胚胎或配子早期胚胎或配子 有絲分裂有絲分裂 桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚 23哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括_的采集和培養(yǎng)、_的采集和獲能以及_等主要步驟。 24培養(yǎng)哺乳動(dòng)物早期胚胎的培養(yǎng)液成分：_、有機(jī)鹽類、維生素、_、_、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。 25胚胎移植不屬于生殖方式，僅屬于一種技術(shù)，可用于_生殖產(chǎn)生的胚胎的移植。 26胚胎移植的意義是_。 27對囊胚進(jìn)行分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)_。卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞 精子精子 受精受精 無機(jī)鹽類無機(jī)鹽類 激素激素 氨基酸氨基酸 有性和無性有性和無性

6、 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 均等分割均等分割 28哺乳動(dòng)物的_細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，是由_中分離出來的一類細(xì)胞。在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積_，細(xì)胞核_，核仁_；在功能上，具有發(fā)育的_。 29生態(tài)工程所遵循的基本原理有_原理、_原理、_原理、_原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。胚胎干胚胎干 早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺 小小 大大 明顯明顯 全能性全能性 物質(zhì)循環(huán)再生物質(zhì)循環(huán)再生 物種多樣性物種多樣性 協(xié)調(diào)與平衡協(xié)調(diào)與平衡 整體性整體性 1利用大腸桿菌在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過程可稱為“克隆”。() 2動(dòng)物基因工程主要為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。(

7、) 3DNA分子制作探針進(jìn)行檢測時(shí)需先將雙鏈DNA分子打開。() 4Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的Bt毒蛋白有毒性。() 5通過基因工程能制造生產(chǎn)出青霉素來。() 6在對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造時(shí)，是直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行改造。() 7細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是新的細(xì)胞壁的形成。()0202第2關(guān) 切入高考 8形成雜種細(xì)胞是植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)。() 9動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交過程中對雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選的方法相同。 () 10對病原體滅活是指用物理或化學(xué)方法破壞病原體的抗原結(jié)構(gòu)。() 11誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合與原生質(zhì)體融合的方法不完全相同。() 12體內(nèi)受精過程中，精子在精液中即可獲能。() 13排卵指卵子從卵泡中排出

8、，沖卵是從子宮中沖出胚胎。() 14桑椹胚的細(xì)胞不具有全能性。() 15胚胎移植成功率的高低決定于胚胎發(fā)育情況。() 16對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將滋養(yǎng)層均等分割。() 17ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，體外培養(yǎng)可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。() 18克隆產(chǎn)生的后代與親代不一定完全相同。() 考點(diǎn)一基因工程 1(2017全國卷)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}： (1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是_。提取R

9、NA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是_。0303第3關(guān) 對接高考嫩葉組織細(xì)胞易破碎嫩葉組織細(xì)胞易破碎 防止防止RNA降解降解 (2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是_ _ 。 (3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是_(答出兩點(diǎn)即可)。 (4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是_。 (5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是 _。在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA 為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合

10、成為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合成cDNA 目的基因無復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子目的基因無復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常 解析：(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是嫩葉組織細(xì)胞易破碎。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合成cRNA。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接

11、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無復(fù)制原點(diǎn)、目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。 2(2016課標(biāo)卷)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamH 酶切后，與用BamH 酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌

12、，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}： (1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有 _(答出兩點(diǎn)即可)。而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是 _； 并且_和_的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是 _。能夠自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)能夠自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn) 二者

13、均不含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都不能生長二者均不含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都不能生長 含有質(zhì)粒載體含有質(zhì)粒載體 含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)?；虼鸷兄亟M質(zhì)粒) 二者都含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長二者都含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長 在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有是_的固體培養(yǎng)基。 (3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自于_。 解析：(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有：能夠自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、

14、具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)等。四環(huán)素四環(huán)素 受體細(xì)胞受體細(xì)胞 (2)依題意可知，目的基因插入后，導(dǎo)致四環(huán)素抗性基因(Tetr)失活，而氨芐青霉素抗性基因(Ampr)仍能行使正常功能。如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細(xì)胞，因二者均不含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都不能生長，所以是不能區(qū)分的；含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)胞，因二者都含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都能生長，因此也是不能區(qū)分的。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基；因目的基因

15、插入后，導(dǎo)致四環(huán)素抗性基因(Tetr)失活，含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌在該培養(yǎng)基中不能生長，而含有質(zhì)粒載體的則能正常生長。(3)噬菌體是專門寄生在細(xì)菌細(xì)胞中的病毒，在侵染細(xì)菌時(shí)，噬菌體的DNA進(jìn)入到細(xì)菌細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外；在噬菌體的DNA的指導(dǎo)下，利用細(xì)菌細(xì)胞中的物質(zhì)來合成噬菌體的組成成分，據(jù)此可推知：基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自于受體細(xì)胞。 考點(diǎn)二細(xì)胞工程 3(2016全國卷)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)圖中圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為表示正常細(xì)胞核，染

16、色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為，則其性染色體的組成可為_。過程。過程表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用再進(jìn)行，去核時(shí)常采用_的方法。的方法。代表的過程是代表的過程是_。XX或或XY 顯微操作顯微操作(去核法去核法) 胚胎移植胚胎移植 (2)經(jīng)過多次傳代后，供體細(xì)胞中_的穩(wěn)定性會降低，因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是_。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了 _。遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 卵母細(xì)胞的

17、細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動(dòng)物的形狀產(chǎn)生影響卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動(dòng)物的形狀產(chǎn)生影響 已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性 解析：(1)提供體細(xì)胞的供體可能為雌性，也可能為雄性，因此圖中A(正常細(xì)胞核)的性染色體組成為XX或XY。常采用顯微操作去核法來去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。過程表示將早期胚胎移入受體，其過程為胚胎移植。(2)取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培養(yǎng)，一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。超過10代繼續(xù)培養(yǎng)，則其遺傳物質(zhì)(或核型)的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動(dòng)物的細(xì)胞核基因來自供體，因此大

18、部分性狀與供體相同，但細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體(或提供卵母細(xì)胞的個(gè)體)，即卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動(dòng)物的形狀產(chǎn)生影響，這就決定了克隆動(dòng)物的性狀與供體不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的培育采用的是核移植技術(shù)，核移植技術(shù)的原理是：已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。 4(2015福建卷) GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子。對損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營養(yǎng)和保護(hù)作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達(dá)載體(如圖1所示)，并導(dǎo)入到大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中，用于干細(xì)胞基因治療的研究。請回答： (1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過程中，使用胰蛋白酶的目的是_。 (2)構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載體時(shí)，需選擇圖1中的_限制酶進(jìn)行酶

19、切。 (3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進(jìn)行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有三種：單個(gè)載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選得到的載體進(jìn)行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進(jìn)行電泳分析，結(jié)果如圖2所示。圖中第_泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。使細(xì)胞分散開使細(xì)胞分散開Xho (4)將正向連接的表達(dá)載體導(dǎo)入神經(jīng)干細(xì)胞后，為了檢測GDNF基因是否成功表達(dá)，可用相應(yīng)的_與提取的蛋白質(zhì)雜交。當(dāng)培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞達(dá)到一定的密度時(shí)，需進(jìn)行_培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞，用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗(yàn)。 解析：(1)動(dòng)物

20、細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶作用，使細(xì)胞分散開。(2)質(zhì)粒上有Xho識別位點(diǎn)，而且在啟動(dòng)子之后，所以選用Xho限制酶進(jìn)行酶切。(3)泳道僅有一種條帶，屬于載體自連；泳道有兩種條帶，且長度分別與質(zhì)粒和GDNF基因長度相同，為正向連接；泳道有兩種條帶，長度與BamH酶切后結(jié)果相同，為反向連接。(4)檢測基因是否表達(dá)采用抗原抗體雜交法。培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞采用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)法，當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到一定程度，需要進(jìn)行分瓶，進(jìn)行傳代培養(yǎng)?？贵w抗體傳代傳代 生長發(fā)育或胚胎發(fā)育生長發(fā)育或胚胎發(fā)育 隱性隱性 1/8 獲能或增強(qiáng)活力獲能或增強(qiáng)活力 供能供能 性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的 基因基因 胚胎分割胚胎分割 謝謝觀看