高考生物复习第九部分现代生物科技专题22基因工程和克隆技术全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖P.pptx

专题,22,基因工程和克隆技术,第1页,-,2,-,特色梳理,题型演练,选考提升,基因工程,1,.,基因工程基本工具,第2页,-,3,-,特色梳理,题型演练,选考提升,2,.,基因工程原理,(1),基本原理,:,让人们感兴趣基因,(,即,目标基因,),在宿主细胞中稳定和高效表示。,(2),基因工程基本要素,:,各种,工具酶,、,目标基因,、载体和宿主细胞等。,第3页,-,4,-,特色梳理,题型演练,选考提升,3,.,基因工程基本操作步骤,第4页,-,5,-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一,基因工程操作工具,典例精析,1,以下关于基因工程相关叙述,正确是,(,),A.,基因工程惯用工具酶是限制性核酸内切酶、,DNA,连接酶、载体,B.,一个限制性核酸内切酶能识别几个特定核苷酸序列,并在特定切点上切割,DNA,C.,质粒是一个惯用载体,它在细菌中独立于拟核外能自主复制很小环状,DNA,分子,D.DNA,连接酶可代替,DNA,聚合酶用于,DNA,复制,答案,答案,关闭,C,第5页,-,6,-,特色梳理,题型演练,选考提升,易错点拨,(1),在切割目标基因时要求用同一个限制性核酸内切酶,目标是产生相同粘性末端。,(2),将目标基因从,DNA,分子中切割出来需要消耗,4,分子水,形成,4,个粘性末端,目标基因上含有,2,个粘性末端。,(3),不一样,DNA,分子用相同限制性核酸内切酶切割产生相同粘性末端,同一个,DNA,分子用不一样限制酶切割,产生粘性末端普通不一样。,(4),基因工程中用到载体并非只有质粒,还有,噬菌体、植物病毒和动物病毒,其中质粒和,噬菌体可将外源基因载入到大肠杆菌等宿主细胞中,而植物病毒和动物病毒能够将外源基因分别载入到植物细胞和动物细胞内。,(5),基因工程中载体与细胞膜上载体本质不一样,前者化学本质为,DNA,后者为蛋白质。,第6页,-,7,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(6),标识基因与目标基因表示无关,其作用为筛选含有目标基因受体细胞。,第7页,-,8,-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二,基因工程原理及应用,典例精析,2,人血清蛋白,HSA),含有主要医用价值。下列图是以基因工程技术获取重组,HSA(rHSA),两条路径。,(1),假如,HSA,基因序列未知,能够采取,方法获取该目标基因,为了使目标基因能够在宿主细胞中复制和稳定保留,通常要先构建,后才能导入宿主细胞。,(2),方框中,“?”,普通选取生物是,为了提升,过程导入成功率,通惯用,处理大肠杆菌。,第8页,-,9,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(3),人体合成初始,HSA,多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才能有活性,所以,选择,(,填,“,”,或,“,”),路径获取,rHSA,更有优势。,(4),为了判定宿主细胞中是否产生,rHSA,能够用,方法来进行检验。,A.,检验,HSA,基因是否导入,B.,检验细胞中是否产生对应,mRNA,C.,抗原,抗体杂交,D.,检测是否有标识基因,答案,:,(1),从基因文库中提取重组,DNA,(2),农杆菌氯化钙,(3),(4)C,第9页,-,10,-,特色梳理,题型演练,选考提升,易错点拨,(1),基因文库中不是直接保管对应基因,基因文库中基因保留在受体菌中。,(2),原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,有利于目标基因复制与表示,所以惯用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。,(3),植物细胞全能性较高,可经植物组织培养过程成为完整植物体。所以受体细胞能够是受精卵也能够是体细胞,;,动物基因工程中受体细胞普通是受精卵。,(4),操作工含有三种,但工具酶惯用两种,载体不是酶,;,在基因工程操作步骤,“,取得目标基因,”,和,“,形成重组,DNA,分子,”,两个过程中通惯用同种限制性核酸内切酶,目标是产生相同粘性末端,;DNA,连接酶只在,“,形成重组,DNA,分子,”,操作中用到。,第10页,-,11,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(5),普通情况下,用同一个限制性核酸内切酶切割质粒和含有目标基因片段,但有时可用两种限制性核酸内切酶切割质粒和目标基因。这么可防止质粒和质粒之间、目标基因和目标基因之间连接。,(6),标识基因作用和种类,:,标识基因作用,筛选、检测目标基因是否导入受体细胞常见标识基因有抗生素抗性基因、发光基因,(,表示产物为带颜色物质,),等。,第11页,-,12,-,特色梳理,题型演练,选考提升,【热点变式】,经过农杆菌介导转入法培养转基因植物过程如图,(,图中,表示对应操作过程,),。请回答以下问题。,(1),假如外源基因核苷酸序列是未知,能够建立一个包含外源基因起源生物中全部基因,来获取外源基因。图中,过程包括工具酶是,。,第12页,-,13,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2),将外源遗传物质与受体植物细胞,(,包含原生质体受体,),遗传物质重新组合,除了转基因技术外,还有,等方法,这些方法处理了传统育种方法存在,缺点。植物原生质体获取能够在较高渗透压环境下,用,酶处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞细胞壁。,(3),假如构建重组细胞目标是为了获取主要次生代谢产物,(,如一些中药,),能够经过大量培养特定,来达成目标。,(4),假如农杆菌侵染对象为某植物叶片,将被侵染叶片除菌后进行培养,最终得到转基因植物。以下叙述正确是,。,A.,愈伤组织在适当条件下经脱分化形成再生植株,B.,再生芽在细胞分裂素含量较高培养基上生根,C.,叶片在含适当浓度生长素培养基上经再分化形成愈伤组织,D.,愈伤组织在细胞分裂素和生长素配比较髙培养基上形成芽,第13页,-,14,-,特色梳理,题型演练,选考提升,答案,:,(1),基因文库,DNA,连接酶,2),细胞融合或显微注射远缘亲本难以杂交,(,或生殖隔离,),纤维素酶和果胶,(3),细胞系,(4)D,解析,:,(1),取得目标基因方法,:,从基因文库中获取,;,利用,PCR,技术扩增,;,人工合成,(,化学合成,),。其中采取,PCR,技术扩增和人工合成法都适合用于目标基因序列已知情况下,假如外源基因核苷酸序列是未知,则应该从基因文库中获取,即能够建立一个包含外源基因起源生物中全部基因基因文库来获取外源基因。图中,表示目标基因与载体连接形成重组质粒,该过程包括工具酶是,DNA,连接酶。,第14页,-,15,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2),将外源遗传物质与受体植物细胞,(,包含原生质体受体,),遗传物质重新组合,除了转基因技术外,还有细胞融合或显微注射等方法,这些方法处理了传统育种方法存在远缘亲本难以杂交,(,或生殖隔离,),缺点。植物细胞壁主要成份是纤维素和果胶,依据酶专一性原理去除植物细胞壁应该用纤维素酶和果胶酶。,(3),假如构建重组细胞目标是为了获取主要次生代谢产物,(,如一些中药,),能够经过大量培养特定细胞系来达成目标。,(4),愈伤组织在适当条件下经再分化形成再生植株,A,项错误,;,再生芽在生长素含量较高培养基上生根,B,项错误,;,叶片在含适当浓度生长素培养基上经脱分化形成愈伤组织,C,项错误,;,愈伤组织在细胞分裂素和生长素配比较髙培养基上形成芽D,项正确。,第15页,-,16,-,特色梳理,题型演练,选考提升,1,.,不一样生物转基因操作流程,第16页,-,17,-,特色梳理,题型演练,选考提升,2,.,基因工程中分子或个体水平检测方法,第17页,-,18,-,特色梳理,题型演练,选考提升,植物克隆,1,.,植物组织培养理论基础及操作流程,(1),理论基础,:,植物细胞全能性,。,(2),植物组织培养程序,配制培养基,:,配制含有适当,营养物质,和,植物生长调整剂,半固体培养基,切取,消毒,组织块,取得愈伤组织,:,由相对没有分化活薄壁细胞团组成新生组织,第18页,-,19,-,特色梳理,题型演练,选考提升,第19页,-,20,-特色梳理,题型演练,选考提升,2,.,原生质体培养与植物细胞工程,(1),原生质体取得方法,:,在,0.50.6 mol/L,甘露醇,溶液环境,(,较高渗透压,),下,用,纤维素酶,和,果胶酶,混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞,除去,细胞壁,取得球形原生质体,培养再生出新植株。,(2),植物细胞工程操作过程,第20页,-,21,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(3),植物细胞工程技术应用,转基因植株,培育。,培养特定,细胞系,实现细胞,次生代谢产物,工业化生产。,单倍体,育种。,诱发、筛选突变体,如在培养基中加入不一样浓度,NaCl,或病原体毒蛋白,诱导和筛选,抗盐,或,抗病,突变体。,第21页,-,22,-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一,原生质体培养与植物细胞工程,典例精析,1,某小组欲进行烟草原生质体分离与培养研究。请回答以下问题。,(1),原生质体分离,:,在无菌条件下,取烟草无菌苗叶片,放入含有,0.5 mol/L,甘露醇,(,维持较高渗透压,),混合液处理,经过离心纯化后取得原生质体。,第22页,-,23,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2),原生质体培养,:,将原生质体进行培养,重新长出细胞壁,形成胚性细胞。此时,应该,培养基中甘露醇浓度,以利于胚性细胞继续培养形成细胞团,然后经两条路径形成再生植株。路径一,:,细胞团经球形胚、,和胚状体,最终发育成植株。路径二,:,细胞团增殖为愈伤组织,然后在发芽培养基上诱导出芽,切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高激素是,胚性细胞主要特点是,(A.,液泡小、细胞核小,B.,液泡大,细胞核大,C.,液泡大,细胞核小,D.,液泡小、细胞核大,),。,(3),为了对烟草一些性状进行改良,分离得到两种烟草原生质体后,经过,方法将它们遗传物质组合在一起,经培养取得含有新性状再生植株。提取再生植株,DNA,采取,扩增相关基因,来判定遗传物质是否成功重组。,第23页,-,24,-,特色梳理,题型演练,选考提升,答案,:,(1),果胶酶、纤维素酶,(2),降低心形胚细胞分裂素,D,(3)原生质体融合,PCR,方法,第24页,-,25,-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二,植物克隆实践应用,典例精析,2,下列图中,代表经过植物组织培养技术培育新植株三条路径,请回答以下问题。,第25页,-,26,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(1),外植体,ac,来自同种植株,植株,AC,中细胞全能性表示程度,(,填,“,相同,”,或,“,可能不一样,”),。,(2),路径,和,需要用到,和,(,填培养基物理性质,),两种培养基,将含,B,1,试管放在摇床上,经过,培养能够分散成单细胞。,(3),外植体,c,脱去细胞壁过程中需要加入适宜浓度,(A.,甘露醇,B.,盐酸,C.,蒸馏水,D氯化钠,),以保持一定渗透压。原生质体培养成功标志着,技术又向前前进了一步。,(4),经过大量培养特定细胞系,能够实现能产生主要,(,如一些中药,),细胞大量克隆和产物工业化生产。,答案,:,(1),可能不一样,(2),液体培养基固体,(,或半固体,),培养基液体悬浮,(3)A,植物细胞工程,(4),次生代谢产物,第26页,-,27,-,特色梳理,题型演练,选考提升,植物克隆包括技术比较,第27页,-,28,-,特色梳理,题型演练,选考提升,第28页,-,29,-,特色梳理,题型演练,选考提升,动物克隆,1,.,动物细胞、组织培养,第29页,-,30,-,特色梳理,题型演练,选考提升,2,动物细胞、组织培养过程中相关名词,(1),原代培养,:,从,机体,取出后马上进行细胞、组织培养过程。,(2),传代培养,:,将,原代培养细胞,分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、增殖。,(3),细胞系,:,指可连续传代细胞。可分为,连续,细胞系,(,恶性细胞系,含有异体致瘤性,;,不死性细胞系,保留接触抑制现象,不致癌,),和,有限,细胞系。,(4),细胞株,:,经过一定选择或纯化方法,从,原代培养物或细胞系,中取得含有,特殊性质,细胞。可分为,连续,细胞株和,有限,细胞株。,(5),克隆培养法,:,把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个,新细胞群体,技术。基本要求是必须必定所建成克隆起源于,单个细胞,。,第30页,-,31,-,特色梳理,题型演练,选考提升,3,.,动物细胞融合技术及其应用,(1),细胞融合,第31页,-,32,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2),单克隆抗体制备流程,优点,:,特异,性强、,灵敏度,高,可大量制备。,用途,:,用于治疗疾病,;,作为特异,探针,研究对应抗原蛋白结构、细胞学分布及其功效。,第32页,-,33,-,特色梳理,题型演练,选考提升,4,.,细胞核移植和动物克隆繁殖,(1),核移植,:,利用一个细胞,细胞核,来取代另一个细胞中细胞核,形成一个重建,“,合子,”,。,(2),动物克隆繁殖,重组细胞,早期胚胎,另一雌性个体代孕,克隆动物,(3),动物难以克隆根本原因,动物个体发育过程中,分化使得细胞在形态和功效上,高度特化,这是因为细胞内伴伴随它们在发育过程中时间、空间改变,基因表示,调控使得细胞中合成了专一,蛋白质,。,第33页,-,34,-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一,动物细胞和组织培养,典例精析,1,下列图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况改变曲线,(,图中,B,、,E,两点表示经筛选后继续培养,),请据图回答以下问题。,第34页,-,35,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(1),OB,段培养称为,培养,AB,段可能发生了,现象,需要用,酶处理使组织细胞分散开来,分装到多个卡氏瓶中进行,培养。,(2),上述动物细胞培养过程有很多主要现象,以下叙述正确是,。,A.,E,点以后细胞大多数含有二倍体核型,B.,若培养过程中一些细胞癌变后能在适当条件下逆转为正常细胞,C.,由,B,点后筛选出多个祖细胞培养形成细胞群为一个克隆,D.,未经克隆化培养细胞系细胞含有相同性状,(3),动物细胞培养普通放在,培养箱中,提升培养成功率还可在培养基中添加一些物质或细胞,加入滋养细胞目标是,。,第35页,-,36,-,特色梳理,题型演练,选考提升,答案,:,(1),原代接触抑制胰蛋白传代,(2)B,(3)CO,2,恒温,(3),支持生长,(,促进分裂,抑制分化,),易错点拨,(1),动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶,第一次目标是处理剪碎组织使之分散成单个细胞,第二次目标是使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。,(2),动物细胞培养过程中通入,CO,2,目标是调整,pH,。,(3),动物细胞培养目标是取得大量细胞群体,而动物组织培养目标是取得动物器官和组织。,第36页,-,37,-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二,单克隆抗体制备和动物克隆繁殖,典例精析,2,下面两图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,回答以下问题。,甲,乙,第37页,-,38,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(1),图甲和图乙所表示过程中,都必须用到动物细胞工程技术伎俩是,。,(2),图甲中,过程常在,诱导下完成,过程与体外培养相比,其优点是不需特定培养基,不需严格外界环境条件。融合细胞含有两种细胞特征,即,和,。,(3),单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其,。,(4),若不考虑环境原因影响,克隆羊性状并非全部像白面绵羊,原因是,。,(5),图乙过程技术含有各种用途,不过不能,(,),A.,有选择地繁殖某一性别家畜,B.,繁殖家畜中优良个体,C.,用于保留物种,D.,改变动物核基因,第38页,-,39,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(6),在当前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来成熟体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞细胞核移植到去核卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是,(,),A.,卵细胞大,便于操作,B.,卵细胞含有营养物质多,C.,卵细胞细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表示,D.,重组细胞才含有全能性,答案,:,(1),动物细胞培养,(2),聚乙二醇,(,或灭活病毒、离心、振动、电刺激,),无限增殖产生单一抗体,(3),特异性,(4),卵细胞细胞质中遗传物质也能控制一些性状,(5)D,(6)C,第39页,-,40,-,特色梳理,题型演练,选考提升,解析,:,(1),制备单克隆抗体和培养克隆羊过程中都用到了动物细胞培养技术。,(2),诱导形成杂交瘤细胞方法包含物理方法,(,如振动、离心、电刺激等,),、化学方法,(,如聚乙二醇,),、生物方法,(,如灭活病毒,),。杂交瘤细胞不但含有没有限增殖特征,还能产生特定单一抗体。,(3),单克隆抗体因为含有特异性,所以能够定向攻击癌细胞。,(4),不考虑环境原因影响,克隆羊性状也不完全跟提供细胞核绵羊相同,因为卵细胞细胞质中也有遗传物质,也能控制一些性状。,(5),图乙过程用到技术有核移植技术、胚胎培养和胚胎移植技术,能够用于保留濒危物种、繁殖家畜中优良个体、有选择地繁殖某一性别家畜等,不过无法改变动物核基因。,(6),体细胞细胞核移植到去核卵细胞中才能发育成新个体,最可能原因是卵细胞细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表示。,第40页,-,41,-,特色梳理,题型演练,选考提升,易错点拨,(1),普通抗血清中抗体是一群识别不一样抗原部位抗体混合物,而单克隆抗体专一性识别抗原分子特殊部位,比普通抗血清优越。,(2),动物克隆原理是动物细胞核全能性,;,动物克隆技术基础是动物细胞和组织培养,;,动物细胞、组织培养原理是细胞增殖。,(3),核移植后重组细胞最初分裂时即使复制了,DNA,但基因转录并未开始,(,即基因未表示,),在重组细胞开始第三次分裂时,核,DNA,开始表示自己基因。,第41页,-,42,-,特色梳理,题型演练,选考提升,单克隆抗体制备相关内容分析,(1),单克隆抗体与常规抗体比较,第42页,-,43,-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2),单克隆抗体制备过程筛选原因及目标分析,第43页,