1、目錄,第十八章選修3現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題第一講基因工程第二講克隆技術(shù)第三講胚胎工程第四講生態(tài)工程,一、基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品?；蚬こ淌窃谒缴线M(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù)。基因工程的核心是。,DNA重組和轉(zhuǎn)基因,DNA分子,構(gòu)建重組DNA分子,二、基因工程的基本工具1限制性核酸內(nèi)切酶(1)來(lái)源：主要是從中分離純化來(lái)的。(2)限制性核酸內(nèi)切酶的作用及作用特點(diǎn)：能識(shí)別和切割DNA分子內(nèi)一小段特殊的序列(具有專(zhuān)一性)；從特定部位(特定核苷酸序列)的兩個(gè)核苷酸之間斷

2、開(kāi)。(3)結(jié)果：產(chǎn)生。,原核生物,核苷酸,磷酸二酯鍵,粘性末端,2DNA連接酶(1)化學(xué)本質(zhì)：。(2)功能：將末端的2個(gè)DNA片段連接起來(lái)形成。(3)DNA連接酶與DNA聚合酶的比較：,蛋白質(zhì),堿基互補(bǔ)配對(duì),重組DNA,不需要,磷酸二酯鍵,需要,單個(gè)核苷酸,DNA分子,3.基因工程常用的載體(1)基因工程常用載體是，其化學(xué)本質(zhì)是。(2)條件：能在宿主細(xì)胞中保存下來(lái)并大量，有一個(gè)至多個(gè)切割點(diǎn)，有特殊的遺傳，便于篩選。(3)作用：作為運(yùn)載工具，將轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)；利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量。,質(zhì)粒,一種雙,鏈環(huán)狀DNA分子,復(fù)制,限制性核酸內(nèi)切酶,標(biāo)記基因,目的基因,復(fù)制,三、基因工程的

3、原理和技術(shù)1基因工程的基本原理讓人們感興趣的基因(即)在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定和高效地。2基因工程的基本操作步驟(1)獲得目的基因：目的基因：人們的基因，如人的胰島素基因、植物的抗病基因等。,目的基因,表達(dá),所需要,(2)形成重組DNA分子：一般用的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割的供體DNA分子和載體(如質(zhì)粒)，使其產(chǎn)生相同的粘性末端，然后用將兩者連接在一起，形成。,基因文庫(kù),聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),含有目的基因,相同,DNA連接酶,重組DNA分子,(3)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞：常用的受體細(xì)胞：、枯草桿菌、和動(dòng)植物細(xì)胞等。導(dǎo)入方法舉例：用質(zhì)粒作為載體，宿主細(xì)胞選擇，用處理大腸桿菌，增加其的通透性，使含有目的基

4、因的更容易進(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞。(4)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞：篩選原因：并不是所有的細(xì)胞都接納了。,大腸桿菌,酵母菌,大腸桿菌,氯化鈣,細(xì)胞壁,重組質(zhì)粒,重組DNA分子,篩選方法舉例：質(zhì)粒上有抗生素如四環(huán)素的，所以含有這種重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞就能夠在含有的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而沒(méi)有接納的細(xì)胞則不能生長(zhǎng)，這樣就能篩選出含有的受體細(xì)胞。(5)目的基因的表達(dá)：目的基因在中表達(dá)，產(chǎn)生人們需要的。四、基因工程的應(yīng)用1基因工程與遺傳育種,抗性基因,四環(huán)素,重組DNA分子,重組DNA分子,宿主細(xì)胞,功能物質(zhì),(1)轉(zhuǎn)基因植物培育過(guò)程：,(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育過(guò)程：,2基因工程與疾病治療(1)基因工程藥物：如用工程

5、菌生產(chǎn)人的胰島素、生長(zhǎng)激素、干擾素和乙型肝炎疫苗等。(2)基因治療：向目標(biāo)細(xì)胞中引入的基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷，達(dá)到治療的目的。3基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)家正在利用基因工程技術(shù)開(kāi)發(fā)生物可降解的新型材料；培育轉(zhuǎn)基因“超級(jí)細(xì)菌”，提高的能力；利用轉(zhuǎn)基因微生物吸收環(huán)境中的重金屬等。,正常功能,分解石油,DNA重組技術(shù)的基本工具,考情解讀三種基本工具的作用及基因工程操作程序的關(guān)鍵步驟，近幾年高考考查的頻率較高，考查內(nèi)容包括工具酶類(lèi)型、實(shí)質(zhì)及作用、載體作用及特點(diǎn)等，預(yù)計(jì)2014年高考仍可能對(duì)各類(lèi)型操作工具的作用及特點(diǎn)結(jié)合圖形予以考查。,例1(2013溫州市一模)基因工程利用某目的基因(圖甲)和P1

6、噬菌體載體(圖乙)構(gòu)建重組DNA(圖丙)。限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是(),A用EcoR切割目的基因和P1噬菌體載體B用Bgl和EcoR切割目的基因和P1噬菌體載體C用Bgl和Sau3A切割目的基因和P1噬菌體載體D用EcoR和Sau3A切割目的基因和P1噬菌體載體解析：Sau3A也可以識(shí)別切割Bgl的識(shí)別序列，且形成相同的粘性末端(GATC)，但該信息未在圖中標(biāo)出。圖丙表示目的基因正確插入開(kāi)環(huán)質(zhì)粒，而不是隨意插入。A、B、C選項(xiàng)酶切后，目的基因兩端形成的粘性末端都相同，會(huì)導(dǎo)致目的基因隨意插入開(kāi)環(huán)質(zhì)粒

7、。答案：D,(2)識(shí)別序列的特點(diǎn)：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)，無(wú)論是奇數(shù)個(gè)堿基還是偶數(shù)個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線(xiàn)，如圖，中軸線(xiàn)兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ(chēng)重復(fù)排列的。如以中心線(xiàn)為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)；以為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)。,CCAGGGGTCC,1“分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)(1)特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。,(3)切割后末端的種類(lèi)：DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式粘性末端和平末端(如下圖所示)。當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中軸線(xiàn)兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是粘性末端，而當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中軸

8、線(xiàn)處切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的則是平末端。,2“分子縫合針”DNA連接酶作用：只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的粘性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)。如圖所示：,3“分子運(yùn)輸車(chē)”載體(1)最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(2)其他載體：噬菌體、動(dòng)植物病毒。,4與核酸有關(guān)的幾種酶的比較,名稱(chēng),作用,參與生理過(guò)程及應(yīng)用,DNA連接酶,連接兩個(gè)DNA片段,限制性核酸內(nèi)切酶,切割某種特定的脫氧核苷酸序列,基因工程,DNA聚合酶,在脫氧核苷酸鏈上添加單個(gè)脫氧核苷酸,DNA復(fù)制,RNA聚合酶,在核糖核苷酸鏈上添加單個(gè)核苷酸,轉(zhuǎn)錄,名稱(chēng),作用,參與生理過(guò)

9、程及應(yīng)用,解旋酶,逆轉(zhuǎn)錄酶,使堿基間氫鍵斷裂形成脫氧核苷酸單鏈,DNA復(fù)制,以RNA為模板合成DNA,逆轉(zhuǎn)錄、基因工程,關(guān)鍵一點(diǎn)(1)限制性核酸內(nèi)切酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。(2)DNA連接酶起作用時(shí)不需要模板，DNA聚合酶起作用時(shí)則需模板。(3)為使目的基因與載體形成相同的DNA片段的粘性末端以便連接，通常使用同一種限制性核酸內(nèi)切酶將二者切割，但如果不同限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子所產(chǎn)生的末端也存在互補(bǔ)關(guān)系時(shí)，兩末端也可連接。,1(2013浙江名校聯(lián)盟)下圖示一種質(zhì)粒和人的胰島素基因，其中a表示標(biāo)記基因，b表示胰島素基因，E1表示某限制性

10、核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)?，F(xiàn)用該種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和胰島素基因，后用DNA連接酶連接切割后的質(zhì)粒和胰島素基因，不可能出現(xiàn)的是(),答案：C,2(2012稽陽(yáng)聯(lián)誼卷)高粱由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，在強(qiáng)光、高溫的條件下，其利用CO2的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水稻。從高粱的基因組中分離出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc基因)，將其轉(zhuǎn)入水稻體內(nèi)，培育出了一批光合效率較高的轉(zhuǎn)基因水稻。下列說(shuō)法正確的是()A從高粱的基因組中分離出ppc基因需要限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶等工具酶B獲得的該轉(zhuǎn)基因水稻都是雜合子C該批轉(zhuǎn)基因水稻都能產(chǎn)生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶D獲得的轉(zhuǎn)基因水稻每個(gè)體細(xì)胞都有ppc基因，且

11、都能產(chǎn)生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶答案：C,3(2013溫州市二模)下列關(guān)于基因工程的敘述中，正確的是()A.DNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學(xué)鍵相同B.DNA連接酶對(duì)“縫合”序列不進(jìn)行特異性識(shí)別，無(wú)專(zhuān)一性催化特點(diǎn)C.受體細(xì)菌若能表達(dá)質(zhì)粒載體上抗性基因，即表明重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入D.培育轉(zhuǎn)基因油菜，需對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行氯化鈣處理答案：A,基因工程的基本操作程序,考情解讀基因工程的基本操作程序是近幾年高考的高頻考點(diǎn)，分值比重較大，一般和其他工程結(jié)合考查，考查形式既有簡(jiǎn)答題又有選擇題。預(yù)計(jì)2014年高考通過(guò)與其他工程技術(shù)綜合考查學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的題目仍會(huì)出現(xiàn)。,例2(2013學(xué)軍月考卷)采用基因工程

12、技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述正確的是()A如果人體細(xì)胞中凝血因子基因的序列是已知的，就不能用化學(xué)方法合成目的基因B可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵C在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中D人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA,解析如果人體細(xì)胞中凝血因子基因的序列是已知的，一般用化學(xué)方法合成目的基因，A說(shuō)法錯(cuò)誤；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，動(dòng)物多用顯微注射技術(shù)，B說(shuō)法正確；在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于任何體細(xì)

13、胞中，但是由于基因的選擇性表達(dá)只在分化形成的乳腺細(xì)胞得到高效表達(dá)，C說(shuō)法錯(cuò)誤；人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA，D說(shuō)法錯(cuò)誤。答案B,1獲得目的基因(1)從自然界中已有的物種中分離出來(lái)，如可從基因文庫(kù)中獲取。(2)人工合成目的基因：根據(jù)已知的核苷酸序列利用原料以化學(xué)方法合成。(3)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因：通過(guò)PCR技術(shù)可對(duì)已獲取的目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，以獲取大量的目的基因。2形成重組DNA分子(基因工程的核心)(1)目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，且可遺傳給下一代，并能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。,(2)過(guò)程：,3將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞(1)導(dǎo)入原理

14、：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。(2)導(dǎo)入過(guò)程：,生物種類(lèi),植物細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞,微生物細(xì)胞,常用方法,受體細(xì)胞,體細(xì)胞,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(主要)、基因槍法和花粉管通道法,顯微注射技術(shù),受精卵,Ca2處理法,原核細(xì)胞,Ca2處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動(dòng)物,將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞的DNA上表達(dá),轉(zhuǎn)化過(guò)程,微生物細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞,植物細(xì)胞,生物種類(lèi),4篩選含有目的基因的受體細(xì)胞(1)原理：質(zhì)粒上有抗生素抗性基因等標(biāo)記基因。(2)方法：利用選擇

15、培養(yǎng)基篩選。(3)舉例：,5目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)分子水平檢測(cè)：導(dǎo)入檢測(cè)：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素標(biāo)記的含目的基因的DNA片段作為探針檢測(cè)。,(2)個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：對(duì)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)。,關(guān)鍵一點(diǎn)只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需堿基互補(bǔ)配對(duì)，其余都涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。工具酶只有兩種：限制酶在操作步驟1、2中用到且要求用同一種，目的是產(chǎn)生相同的粘性末端；DNA連接酶只在操作步驟2中用到。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程，稱(chēng)為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中。,4.(2013浙江九校卷)右圖表示人體細(xì)胞膜乙酰

16、膽堿受體基因克隆技術(shù)操作過(guò)程，下列有關(guān)分析正確的是()A該mRNA可以在人體的任何體細(xì)胞中獲取B過(guò)程中必不可少的酶是限制性核酸內(nèi)切酶C重組質(zhì)粒感染細(xì)菌之前需用CaCl2處理細(xì)菌細(xì)胞膜D篩選的目的是淘汰未被感染的細(xì)菌，獲得被感染的細(xì)菌,解析：該流程圖表示的是利用逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因后進(jìn)行基因克隆的過(guò)程。由于只有某些神經(jīng)細(xì)胞的突觸后膜上才有乙酰膽堿受體，相關(guān)的mRNA也只存在于這樣的細(xì)胞中；過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄形成單鏈DNA，需要逆轉(zhuǎn)錄酶；為了使質(zhì)粒容易進(jìn)入受體菌，需用CaCl2處理細(xì)菌細(xì)胞壁，使其通透性增加。答案：D,5(2012杭州市一模)鹽害是全球水稻減產(chǎn)的重要原因之一，中國(guó)水稻研究所等單位的專(zhuān)家通

17、過(guò)農(nóng)桿菌中的質(zhì)粒將CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5個(gè)耐鹽基因?qū)胨?，獲得了一批耐鹽轉(zhuǎn)基因植株。下列有關(guān)耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻培育的分析正確的是()A該基因工程涉及多個(gè)目的基因，多種載體B該基因工程所需的限制性核酸內(nèi)切酶可能有多種C、只要目的基因進(jìn)入水稻細(xì)胞，水稻就會(huì)表現(xiàn)出抗鹽性狀D可通過(guò)將水稻種植到有農(nóng)桿菌的土壤中觀(guān)察目的基因是否表達(dá)答案：B,基因工程的原理及應(yīng)用,考情解讀近幾年高考以基因工程的成果作為背景，以大量的基因工程案例作為載體，考查基因工程的基本原理和應(yīng)用?？疾樾问揭院?jiǎn)答題為主，預(yù)計(jì)2014年可結(jié)合當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)(如轉(zhuǎn)基因食品，基因治療等)或科技前沿等載

18、體命制基因工程的應(yīng)用類(lèi)題目。例3(2013學(xué)軍月考卷)科學(xué)家在某種農(nóng)桿菌中找到了抗枯萎病的基因，并以質(zhì)粒為運(yùn)載體，采用轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品種。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(),A質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體之一，質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存有決定性的作用B通過(guò)該方法獲得的抗枯萎病金花茶，將來(lái)產(chǎn)生的花粉中不一定含有抗病基因C該種抗枯萎病基因之所以能在金花茶細(xì)胞中表達(dá)，是因?yàn)閮烧叩腄NA結(jié)構(gòu)相同D為了保證金花茶植株抗枯萎病，只能以受精卵細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞,解析質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存沒(méi)有決定性的作用，A錯(cuò)誤；花粉是減數(shù)分裂后的產(chǎn)物，減數(shù)分裂中等位基因分開(kāi)分別進(jìn)入不同的配子中，因此有的

19、花粉是不帶有抗性基因的，B正確；該種抗枯萎病基因之所以能在金花茶細(xì)胞中表達(dá)并非兩者基因結(jié)構(gòu)相同，而是因?yàn)槎叩倪z傳物質(zhì)都是DNA，并且表達(dá)方式相同，所有生物都共用一套密碼子，C錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞具有全能性都可以作為受體使用，D錯(cuò)誤。答案B,(1)乳腺生物反應(yīng)器受生物性別的限制，若從動(dòng)物尿液中提取目的基因產(chǎn)物則不受性別限制。(2)基因治療是治療人類(lèi)遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病產(chǎn)生的分子機(jī)理，基因治療目前只是處于初期的臨床試驗(yàn)階段。(3)基因工程的目的不同，可選用的受體細(xì)胞不同。若生產(chǎn)基因工程藥品，受體細(xì)胞一般選用微生物，利用微生物繁殖速度快的特點(diǎn)，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。

20、,6(2013寧波市十校聯(lián)考)基因靶向技術(shù)實(shí)質(zhì)是利用細(xì)胞DNA與外源DNA同源序列發(fā)生同源重組的性質(zhì)將一個(gè)結(jié)構(gòu)已知但功能未知的基因去除，或用其他序列相近的基因取代。下列關(guān)于基因靶向技術(shù)的應(yīng)用，不正確的是()A因?yàn)榍萌氲恼；蚩梢匀〈兄虏』虻淖饔茫栽摷夹g(shù)可用于單基因遺傳病的治療,B對(duì)胚胎干細(xì)胞進(jìn)行基因敲除，獲得基因敲除動(dòng)物，可以獲得適合人體移植的豬器官，減弱或消除排斥反應(yīng)C在基因敲除技術(shù)中涉及的變異類(lèi)型是基因突變D有了“基因靶向”這一強(qiáng)大的武器，人們就可以瞄準(zhǔn)某一特定基因，使其失去活性，進(jìn)而研究該特定基因的功能答案：C,7(2013嘉興市一模)下圖是某轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻培育流程簡(jiǎn)圖。下列

21、有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(),A該過(guò)程涉及基因工程技術(shù)和植物克隆技術(shù)B毒蛋白基因在轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻中的表達(dá)需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶C可用帶熒光標(biāo)記的毒蛋白抗體檢測(cè)毒蛋白基因是否在水稻細(xì)胞中表達(dá)D轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻的種植可能導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗毒蛋白基因頻率增加答案：B,8已知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開(kāi)展了前期研究工作，其簡(jiǎn)要的操作流程如下：,(1)實(shí)驗(yàn)步驟所代表的反應(yīng)過(guò)程是_。(2)步驟構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和_酶

22、，后者的作用是將用限制性核酸內(nèi)切酶切割的_和_連接起來(lái)。(3)如果省略步驟而將大量擴(kuò)增的S蛋白基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達(dá)的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大腸桿菌中不能_，也不能_。,(4)為了檢驗(yàn)步驟所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用_與_進(jìn)行抗原抗體特異性反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，從而得到結(jié)論。(5)步驟和的結(jié)果相比，原核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白與真核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白的氨基酸序列_(填“相同”或“不同”)，根本原因是_。,解析：(1)利用RNA獲取DNA，一般采用逆轉(zhuǎn)錄的方法，在這一過(guò)程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(2)目的基因與載體結(jié)合，先用限制性核酸內(nèi)切酶在目的基因和載體上切出相同的

23、粘性末端，將目的基因片段插入載體的切口處，再加入適量的DNA連接酶，將粘性末端連接起來(lái)。(3)選擇性擴(kuò)增后得到的含有遺傳信息的DNA片段(S蛋白基因)，直接導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，在不與其DNA整合的情況下，不進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，得不到相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)檢測(cè)大腸桿菌合成的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可與人體內(nèi)產(chǎn)生的抗S蛋白的抗體進(jìn)行抗原抗體特異性反應(yīng)，以此進(jìn)行檢測(cè)。,(5)各種生物都共用一套遺傳密碼，因此轉(zhuǎn)入相同的目的基因，表達(dá)出的蛋白質(zhì)一般應(yīng)相同。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄(2)DNA連接載體S蛋白基因(3)復(fù)制合成S蛋白基因的mRNA(4)大腸桿菌中表達(dá)的S蛋白SARS康復(fù)病人血清(5)

24、相同表達(dá)蛋白質(zhì)所用的基因相同,高考隨堂體驗(yàn),1(2009浙江高考)下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物B每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)C人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性D載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá),解析：目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；大腸桿菌為原核生物，不含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器，不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，其合成的胰島素原無(wú)生物活性。運(yùn)載體中的抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，其作用是有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞，但不能促進(jìn)

25、目的基因的表達(dá)。答案：D,2(2010浙江高考)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是()A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞,解析：限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA；目的基因與載體的連接由DNA連接酶催化連接；受體細(xì)胞為植物細(xì)胞，所以可以是煙草原生質(zhì)體；目的基因?yàn)榭钩輨┗?，所以篩選的時(shí)候應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞。答案：A,3(2011浙江高考)將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大

26、腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是()A每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒B每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)C每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)adaD每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子,解析：受體大腸桿菌成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶，說(shuō)明每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，且每個(gè)ada至少指導(dǎo)合成一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子。重組質(zhì)粒的形成需先用限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒形成相同的粘性末端，再在DNA連接酶的作用下連接起來(lái)，連接起來(lái)的序列中會(huì)含有限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)。不同的限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)不同，不是每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)都能插入ada

27、。答案：C,4(2012浙江高考)天然的玫瑰沒(méi)有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開(kāi)藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是()A提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA，再擴(kuò)增基因BB利用限制性核酸內(nèi)切酶從開(kāi)藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因BC利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞,解析：控制藍(lán)色色素合成的基因B即為目的基因，可通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法獲得，再進(jìn)行PCR擴(kuò)增以增加其數(shù)量；基因文庫(kù)中保存的是各基因片段，提取時(shí)無(wú)須使用限制性核酸內(nèi)切酶；為使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存

28、在且能向下一代遺傳，應(yīng)先在體外使用DNA連接酶構(gòu)建基因表達(dá)載體，然后再導(dǎo)入大腸桿菌。答案：A,5(2012四川高考)將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長(zhǎng)激素的基因后，重新置入大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)發(fā)酵就能大量生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素。下列敘述正確的是()A發(fā)酵產(chǎn)生的生長(zhǎng)激素屬于大腸桿菌的初級(jí)代謝產(chǎn)物B大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長(zhǎng)激素的變異可以遺傳C大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等D生長(zhǎng)激素基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要解旋酶和DNA連接酶,解析：因人生長(zhǎng)激素不是大腸桿菌生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)，所以不是大腸桿菌的初級(jí)代謝產(chǎn)物。將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長(zhǎng)激素的基因后，重新置入大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)，屬于基因工程中的人工基因

29、重組，屬于可遺傳的變異。大腸桿菌質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，不含尿嘧啶。生長(zhǎng)激素基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要解旋酶和DNA聚合酶，而不需要DNA連接酶。答案：B,6(2012上海高考)回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問(wèn)題：(1)如下圖甲所示，若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7kb,1kb1000對(duì)堿基)上相應(yīng)的EF區(qū)域(0.2kb)，那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2_。A既能被E也能被F切開(kāi)B能被E但不能被F切開(kāi)C既不能被E也不能被F切開(kāi)D能被F但不能被E切開(kāi),(2)已知在質(zhì)粒pZHZ1中，限制酶G切割位點(diǎn)距限制酶E切割位點(diǎn)0.8kb，限制

30、酶H切割位點(diǎn)距限制酶F切割位點(diǎn)0.5kb。若分別用限制酶G和H酶切兩份重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，據(jù)下表所列酶切結(jié)果判斷目的基因的大小為_(kāi)kb；并將目的基因內(nèi)部的限制酶G和H切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖乙中。,(3)若想在山羊的乳汁中收獲上述目的基因的表達(dá)產(chǎn)物，則需將重組質(zhì)粒pZHZ2導(dǎo)入至山羊的_細(xì)胞中。若pZHZ2進(jìn)入細(xì)胞后插入在一條染色體DNA上，那么獲得轉(zhuǎn)基因純合子山羊的方式是_。(4)上述目的基因模板鏈中的。TGA序列對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，翻譯時(shí)識(shí)別該密碼子的tRNA上相應(yīng)的堿基序列是_。一般而言，一個(gè)核糖體可同時(shí)容納_分子的tRNA。,(5)下列四幅圖中能正確反映目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的是_。TSS：

31、轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，TTS：轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)，STC：起始密碼子，SPC：終止密碼子,解析：(1)用限制酶從基因組DNA上切下目的基因，并取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7kb,1kb1000對(duì)堿基)上相應(yīng)的EF區(qū)域(0.2kb)，用DNA連接酶連接后形成重組質(zhì)粒，則在重組質(zhì)粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位點(diǎn)，形成的重組質(zhì)粒pZHZ2既能被E也能被F切開(kāi)，故本題選A。(2)根據(jù)題中信息，原來(lái)質(zhì)粒長(zhǎng)度為3.7kb切去EF之間的還有3.5kb，插入目的基因后構(gòu)成重組質(zhì)粒，重組質(zhì)粒長(zhǎng)度為1.63.11.23.54.7kb，可推導(dǎo)出目的基因長(zhǎng)度為1.2kb。重組質(zhì)粒中G的切割位點(diǎn)距E的切割位點(diǎn)0.8kb，單獨(dú)用限

32、制酶G切割后產(chǎn)生1.6kb和3.1kb的兩種片,段，說(shuō)明在重組質(zhì)粒中除了圖中標(biāo)示出來(lái)的G酶識(shí)別位點(diǎn)外，還有一個(gè)G酶識(shí)別位點(diǎn)；H的酶切位點(diǎn)距F0.5kb，用H單獨(dú)酶切產(chǎn)生1.2kb和3.5kb兩種片段，說(shuō)明在重組質(zhì)粒中含有另外一個(gè)H的酶切位點(diǎn)，根據(jù)題中信息提示“將目的基因內(nèi)部的限制酶G和H的識(shí)別位點(diǎn)標(biāo)注在圖乙中”，可確定在EF之間分別含有G和H的一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)?？膳卸℅的識(shí)別位點(diǎn)，在距離E點(diǎn)右側(cè)0.8kb處，H的識(shí)別位點(diǎn)在距F左側(cè)0.7kb處。(3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞中，通常以受精卵作為受體細(xì)胞，當(dāng)受精卵發(fā)育成山羊后，在雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。重組質(zhì)粒插入在一條染色體DN

33、A上，可通過(guò)雌雄轉(zhuǎn)基因山羊雜交的方法來(lái)獲取轉(zhuǎn)基因純合子山羊。,(4)目的基因的模板鏈連中堿基為T(mén)GA，則mRNA中對(duì)應(yīng)的密碼子為ACU，tRNA中的反密碼子為UGA，在翻譯的過(guò)程中，一個(gè)核糖體一般可以容納兩個(gè)tRNA攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體與mRNA進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，使得兩個(gè)氨基酸之間脫水縮合形成肽鍵，最多不會(huì)超過(guò)3個(gè)。(5)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為mRNA，作為基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄形成的在mRNA上的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)和終止位點(diǎn)應(yīng)在mRNA兩端；作為起始密碼子應(yīng)在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)之后，終止密碼子應(yīng)在轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)之前，這樣才能保證翻譯的正常開(kāi)始和終止。,答案：(1)A,(2)1.2見(jiàn)右圖(3)受精卵轉(zhuǎn)基因山羊間相互交配(4)UG

34、A2(或3)(5)B,“課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)”見(jiàn)“限時(shí)集訓(xùn)（三十八）”,一、克隆的概念克隆是指不通過(guò)兩個(gè)分子、兩個(gè)細(xì)胞或兩個(gè)個(gè)體的結(jié)合，只由一個(gè)模板分子、細(xì)胞或母體直接形成新一代分子、細(xì)胞或個(gè)體的過(guò)程。二、植物的克隆1植物細(xì)胞全能性和組織培養(yǎng)方法,無(wú)性繁殖,(1)植物細(xì)胞全能性：概念：植物體的每個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能。細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)：生物體每個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套，都有發(fā)育成為完整個(gè)體必需的全部基因。植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件：,生活,遺傳物質(zhì),無(wú)菌,(2)植物組織培養(yǎng)程序：配制半固體培養(yǎng)基獲取植物組織培養(yǎng)植物組織，產(chǎn)生誘導(dǎo)愈傷組織成為。2細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng),愈傷組織,植株,3

35、原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細(xì)胞工程(1)原生質(zhì)體培養(yǎng)：原生質(zhì)體：脫去植物后的球形植物細(xì)胞獲得方法：在0.50.6mol/L的溶液環(huán)境下用混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞壁消化除去，獲得球形的。特點(diǎn)：比較容易攝取外來(lái)的；便于進(jìn)行，形成雜交細(xì)胞；與完整植物細(xì)胞一樣具有全能性，仍可產(chǎn)生，經(jīng)誘導(dǎo)分化成為完整植株。,細(xì)胞壁,甘露醇,纖維素酶和果膠酶,原生質(zhì)體,遺傳物質(zhì),細(xì)胞融合,細(xì)胞壁,(2)植物細(xì)胞工程的概念和操作過(guò)程：培養(yǎng)植物細(xì)胞(包括原生質(zhì)體)，借助方法，將外源遺傳物質(zhì)導(dǎo)入受體細(xì)胞中，或通過(guò)細(xì)胞融合(體細(xì)胞雜交)、顯微注射等將不同來(lái)源的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過(guò)對(duì)這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞或重組細(xì)胞

36、進(jìn)行培養(yǎng)，獲得具有的新植株。4辨析植物克隆應(yīng)用的正誤培養(yǎng)特定細(xì)胞系，使得細(xì)胞的許多次生代謝產(chǎn)物得以能夠工業(yè)化的生產(chǎn)。(),基因工程,特定性狀,通過(guò)花藥離體培養(yǎng)，進(jìn)行單倍體克隆，進(jìn)行植物育種。()通過(guò)植物克隆不能獲得轉(zhuǎn)基因植物。()在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl或病原體毒蛋白，誘發(fā)和篩選抗鹽或抗病突變體。()三、動(dòng)物的克隆1動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)和克隆形成(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：動(dòng)物取部分組織大多取自動(dòng)物胚胎、出生不久的幼齡動(dòng)物的器官和細(xì)胞,分散成單個(gè)細(xì)胞酶解細(xì)胞懸浮液卡氏瓶中培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)胞懸浮液卡氏瓶中培養(yǎng)培養(yǎng),胰蛋白酶,原代,傳代,(2)細(xì)胞系和細(xì)胞株：細(xì)胞系：泛指可以傳代的細(xì)胞。細(xì)胞系中，由于細(xì)胞來(lái)自

37、原代培養(yǎng)物中的不同的細(xì)胞譜系，并非所有的細(xì)胞均具有相同的。細(xì)胞株：具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。細(xì)胞株中的所有細(xì)胞具有。細(xì)胞株一般具有恒定的染色體、同工酶類(lèi)型、病毒敏感性和生化特性等。(3)克隆培養(yǎng)法：概念：是把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來(lái)培養(yǎng)，使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)。,分化標(biāo)志和特性,共同特性或分化標(biāo)志,組型,單獨(dú),基本要求：保證分離出來(lái)的細(xì)胞是。易克隆成功的細(xì)胞：無(wú)限細(xì)胞系、轉(zhuǎn)化細(xì)胞系、腫瘤細(xì)胞等。提高細(xì)胞克隆形成率的措施：選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清、以支持生長(zhǎng)、激素刺激、使用二氧化碳培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)pH等。細(xì)胞克隆的用途：?jiǎn)我患?xì)胞的克隆由于一致，是研究遺傳規(guī)律和生理特征的重要材料。,一個(gè),滋養(yǎng)

38、細(xì)胞,基因型,2.動(dòng)物的克隆繁殖(1)動(dòng)物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)程度：早期胚胎細(xì)胞多能干細(xì)胞單能干細(xì)胞的體細(xì)胞。低等動(dòng)物細(xì)胞高等動(dòng)物細(xì)胞。(2)動(dòng)物難以克隆的根本原因：動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞分化使得細(xì)胞發(fā)生了基因的，有的基因開(kāi)放，有的基因關(guān)閉。使得基因組中基因的活動(dòng)很不完全，不能像那樣發(fā)揮細(xì)胞的全能性。,受精卵,高度,分化,差異表達(dá),受精卵,(3)細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物的克隆繁殖：原理：動(dòng)物具有全能性。過(guò)程：,體細(xì)胞核,結(jié)果：產(chǎn)生。,新個(gè)體,植物的克隆,考情解讀植物克隆在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用極為廣泛，成為新課標(biāo)高考的熱點(diǎn)，近幾年在高考試題中的比重逐漸提升?？疾樾问揭院?jiǎn)答題為主，常與植物育種等知識(shí)結(jié)合以

39、圖解的形式呈現(xiàn)，以考查基本概念和獲取信息的能力為主。,例1(2013學(xué)軍月考卷)關(guān)于植物克隆，以下說(shuō)法不正確的是()A不同種類(lèi)植物或同種植物的不同基因型個(gè)體，其細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同。B煙草、番茄的培養(yǎng)細(xì)胞經(jīng)長(zhǎng)期培養(yǎng)后，很容易成為缺乏成胚性的細(xì)胞系C長(zhǎng)期培養(yǎng)中的植物細(xì)胞胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的原因可能是染色體畸變D小麥、玉米、水稻等作物的培養(yǎng)細(xì)胞在多次繼代培養(yǎng)后，會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力,解析細(xì)胞存在分化現(xiàn)象，分化程度越高，全能性越不容易表達(dá)，分裂旺盛的細(xì)胞比衰老的細(xì)胞更容易表達(dá)全能性，A說(shuō)法正確；煙草和番茄等的培養(yǎng)細(xì)胞很容易再生出新植株，并能在多個(gè)代中保持細(xì)胞全能性的表達(dá)，B說(shuō)法

40、錯(cuò)誤；植物培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞快速分裂，不可避免接觸各種物質(zhì)或者不良環(huán)境，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)染色體畸變或者基因突變喪失原有的性狀，C、D說(shuō)法正確。答案B,1植物細(xì)胞工程的操作過(guò)程,2植物細(xì)胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)的關(guān)系,關(guān)鍵一點(diǎn)在脫分化和再分化時(shí)都要用到生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，但兩者含量以及比例不同，效果也不同，歸納如下：細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素共同使用比例適中時(shí)強(qiáng)烈促進(jìn)愈傷組織的形成。細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素比例高時(shí)有利于芽的形成。細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素比例低時(shí)有利于根的形成。,1植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過(guò)程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是()體細(xì)胞全能性離體植物器官、組織或細(xì)胞根、芽生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素和乙烯愈

41、傷組織再分化脫分化植物體A、B、C、D、,解析：植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性；培養(yǎng)過(guò)程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，愈傷組織再分化得到根、芽，再由根、芽分化成植物體；所用激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。答案：B,2(2013溫州市二模)下列關(guān)于克隆技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.可利用原生質(zhì)體進(jìn)行植物組織培養(yǎng)B.原生質(zhì)體可作為轉(zhuǎn)基因的受體細(xì)胞C.植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)D.動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是核移植解析：動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)。答案：D,3“白菜甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來(lái)的蔬菜新品種，它具有生長(zhǎng)周期短、耐熱性強(qiáng)和易于儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)。下圖是“白菜甘藍(lán)”的雜

42、交過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：,(1)在上述方法中，除去細(xì)胞壁的方法是_。(2)圖中原生質(zhì)體A和原生質(zhì)體B能融合形成一個(gè)雜種細(xì)胞，所依據(jù)的生物學(xué)原理是_。(3)通常情況下，白菜和甘藍(lán)雜交是不能成功的，原因是_。(4)通過(guò)細(xì)胞工程獲得的“白菜一甘藍(lán)”是否可育？為什么？_。,解析：(1)植物體細(xì)胞雜交時(shí)先要除去細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體。細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因而可用纖維素酶和果膠酶除去。(2)原生質(zhì)體融合時(shí)首先是細(xì)胞膜的融合，這說(shuō)明了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。(3)自然狀態(tài)下，白菜和甘藍(lán)為不同物種，存在著生殖隔離，所以不能雜交。(4)通過(guò)體細(xì)胞雜交獲得的“白菜甘藍(lán)”是可育的，因?yàn)樗募?xì)胞中存在同源染色體，

43、可以通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞，再經(jīng)受精作用形成種子。答案：(1)酶解法(用纖維素酶、果膠酶除去細(xì)胞壁)(2)細(xì)胞膜的流動(dòng)性(3)存在生殖隔離(4)可育?？山?jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞，再經(jīng)受精作用形成受精卵并發(fā)育成種子s,動(dòng)物的克隆,考情解讀對(duì)本考點(diǎn)的考查主要以簡(jiǎn)答題的形式呈現(xiàn)。常與一些社會(huì)熱點(diǎn)和科技前沿知識(shí)相聯(lián)系，以相關(guān)的重要成果為背景進(jìn)行命題，考查應(yīng)用基本原理分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。預(yù)計(jì)2014年高考中，與基因工程、胚胎工程相結(jié)合的試題仍會(huì)出現(xiàn)。例2(2013溫州市一模)科學(xué)家利用小鼠成纖維細(xì)胞培養(yǎng)體系來(lái)培養(yǎng)肝細(xì)胞，下列敘述正確的是(),A肝組織經(jīng)胰酶處理和懸浮培養(yǎng)可獲得肝細(xì)胞克隆B培養(yǎng)

44、液中常添加抗生素C培養(yǎng)體系中小鼠成纖維細(xì)胞的細(xì)胞周期大于肝細(xì)胞D肝細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)時(shí)沒(méi)有接觸抑制現(xiàn)象解析克隆培養(yǎng)法所得到的克隆細(xì)胞，應(yīng)來(lái)自一個(gè)單細(xì)胞而不是一群細(xì)胞；培養(yǎng)體系中的小鼠成纖維細(xì)胞失去增殖能力，無(wú)細(xì)胞周期；培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞都有貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn)。答案B,1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物體細(xì)胞核移植的比較,過(guò)程,原理,細(xì)胞增殖,動(dòng)物細(xì)胞核的全能性,項(xiàng)目,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),動(dòng)物體細(xì)胞核移植,2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿(mǎn)足的條件(1)無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無(wú)菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過(guò)程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。,項(xiàng)目,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),

45、動(dòng)物體細(xì)胞核移植,結(jié)果,獲得細(xì)胞群,獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個(gè)體,聯(lián)系,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是體細(xì)胞克隆的基礎(chǔ),(2)營(yíng)養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。(3)溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.50.5；pH：7.27.4。(4)氣體環(huán)境：95%空氣5%CO2，其中O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。,關(guān)鍵一點(diǎn)(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中有貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制現(xiàn)象。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中兩次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個(gè)細(xì)胞，第二次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)。(3)細(xì)胞核移植選用去核卵

46、(母)細(xì)胞的原因：雖然細(xì)胞核內(nèi)具有發(fā)展成為一個(gè)完整個(gè)體所需的全套基因，但動(dòng)物體細(xì)胞分化程度較高，因此很難表達(dá)全能性。而卵(母)細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)豐富，含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件。將體細(xì)胞核移植入去核卵(母)細(xì)胞內(nèi)，既保證了重組細(xì)胞的完整性，又能刺激體細(xì)胞核表達(dá)其全能性，發(fā)育成為一個(gè)新的個(gè)體。,(4)克隆動(dòng)物與有關(guān)的親本的遺傳關(guān)系：動(dòng)物體細(xì)胞核移植產(chǎn)生的新個(gè)體的親本有三個(gè)：體細(xì)胞核供體、卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體、代孕母體。新個(gè)體細(xì)胞核基因型與體細(xì)胞核供體完全一樣，因此新個(gè)體性狀與體細(xì)胞核供體基本相同。卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中也有少量的DNA，新個(gè)體性狀與卵

47、(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體有一些地方相同。代孕母體沒(méi)有為新個(gè)體提供遺傳物質(zhì)，新個(gè)體性狀與代孕母體基本沒(méi)有聯(lián)系。(5)在發(fā)育過(guò)程中可能發(fā)生基因突變、染色體畸變導(dǎo)致性狀改變，也可能因外界環(huán)境條件的影響引起不可遺傳的變異。,4動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于()A培養(yǎng)基不同B動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行C動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能D動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株解析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基不同，動(dòng)物細(xì)胞一般用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，而植物組織培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基，與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還要加動(dòng)物血清等。它們都是在無(wú)菌條件下進(jìn)行

48、的。答案：A,5(2013稽陽(yáng)聯(lián)誼卷)據(jù)英國(guó)衛(wèi)報(bào)披露，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)研究人員不久前成功實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)生殖醫(yī)學(xué)技術(shù)，將患有線(xiàn)粒體疾病婦女的受精卵中的細(xì)胞核移植到健康婦女捐獻(xiàn)的去核卵子中，最終產(chǎn)下了健康的嬰兒。下列敘述錯(cuò)誤的是()A此項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是動(dòng)物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)B此項(xiàng)技術(shù)的原理與克隆羊“多莉”完全相同C健康婦女捐獻(xiàn)的卵子的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控移入細(xì)胞核發(fā)育的作用,D嬰兒出生后具有患病夫婦以及捐獻(xiàn)健康卵子的婦女三方的遺傳特征解析：克隆羊“多莉”的產(chǎn)生是將動(dòng)物體細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中，題中所述過(guò)程是將受精卵的細(xì)胞核的入去核卵母細(xì)胞，因此兩者不完全相同。答案：B,6(2013寧波五校卷)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用

49、于制備流感疫苗。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A流感病毒的衣殼是該病毒具有抗原特異性的原因B培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞所用的培養(yǎng)液中需要添加動(dòng)物血清和胰島素C病毒必須在活細(xì)胞內(nèi)增殖的原因主要是其對(duì)外界抵抗力弱D將特定的流感病毒注射到相應(yīng)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)滅活后可制成疫苗解析：病毒是嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生微生物，只有在活細(xì)胞內(nèi)才能進(jìn)行增殖。答案：C,高考隨堂體驗(yàn),1(2009浙江高考)用動(dòng)、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是()A都需用CO2培養(yǎng)箱B都須用液體培養(yǎng)基C都要在無(wú)菌條件下進(jìn)行D都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性解析：植物組織培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基，不需用CO2培養(yǎng)箱，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基；植物組織培養(yǎng)可得到完整的

50、植物個(gè)體，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得的是動(dòng)物細(xì)胞或代謝產(chǎn)物，未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)均需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行。答案：C,2(2010浙江高考)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是()A培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞B克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過(guò)程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變C二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無(wú)限的D惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)解析：由于接觸抑制，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)只能形成單層細(xì)胞；克隆培養(yǎng)法在培養(yǎng)時(shí)，由于所有子代細(xì)胞來(lái)自于一個(gè)親代細(xì)胞，所以基因型一般都相同；二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是有限的，只有少數(shù)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞，才能無(wú)限增殖；惡

51、性細(xì)胞系的細(xì)胞具有癌變的特點(diǎn)，可進(jìn)行傳代培養(yǎng)。答案：D,3(2011上海高考)關(guān)于哺乳動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)的難易程度，下列表述正確的是()A乳腺癌細(xì)胞易于乳腺細(xì)胞；胚胎細(xì)胞易于脂肪細(xì)胞B乳腺細(xì)胞易于乳腺癌細(xì)胞；胚胎細(xì)胞易于脂肪細(xì)胞C乳腺細(xì)胞易于乳腺癌細(xì)胞；脂肪細(xì)胞易于胚胎細(xì)胞D乳腺癌細(xì)胞易于乳腺細(xì)胞；脂肪細(xì)胞易于胚胎細(xì)胞解析：哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞和脂肪細(xì)胞都是高度分化的細(xì)胞，體外培養(yǎng)難度大，乳腺癌細(xì)胞能夠惡性增殖，容易進(jìn)行體外培養(yǎng)，胚胎細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂增殖能力，容易進(jìn)行體外培養(yǎng)。答案：A,4(2012廣東高考)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是()A組織培養(yǎng)B細(xì)胞雜交C顯微注射D核移植解析：草莓植株

52、分生區(qū)的細(xì)胞含病毒的量比較少，可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)出脫毒幼苗。答案：A,“課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)”見(jiàn)“限時(shí)集訓(xùn)（三十九）”,一、從受精卵談起1受精作用(1)概念：成熟的精子和卵細(xì)胞融合成為的過(guò)程。(2)過(guò)程：包括、精子附著于卵膜、等幾個(gè)過(guò)程。(3)同種動(dòng)物精卵才能結(jié)合的原因之一：同種動(dòng)物精子、卵細(xì)胞表面有相互識(shí)別的。,受精卵,精卵識(shí)別,精卵質(zhì)膜融,合,特異性,蛋白,2胚胎發(fā)育的過(guò)程(1)個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)：。(2)受精卵進(jìn)行的細(xì)胞分裂是分裂。(3)胚胎發(fā)育各時(shí)期的特點(diǎn)：卵裂期：當(dāng)卵裂球含28個(gè)細(xì)胞時(shí)，其中的每個(gè)細(xì)胞都具有囊胚期：中間有空腔，即；外表為扁平細(xì)胞，稱(chēng)為，將來(lái)發(fā)育成胚胎的或(如胚盤(pán))；囊胚內(nèi)

53、細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為，是具的細(xì)胞，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官,受精卵,有絲,全能性,囊胚腔,滋養(yǎng)層,附屬結(jié)構(gòu),胚外結(jié)構(gòu),胚胎干細(xì)胞,全能性,原腸胚期：具有內(nèi)、中、外三個(gè)胚層二、胚胎工程胚胎工程研究的重點(diǎn)內(nèi)容：、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。1體外受精(1)概念：采取雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的精子，使其在中受精。,體外受精,胚胎移植,試管,(2)過(guò)程：從中取出成熟的精子，在培養(yǎng)液中使其達(dá)到狀態(tài)；從中獲得未成熟的卵細(xì)胞，在體外培養(yǎng)促進(jìn)其成熟，最常用的方法是卵巢經(jīng)過(guò)處理后，插入穿刺針吸取卵泡液(連同細(xì)胞)取出，獲能的和成熟后的在體外適合的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。2胚胎體外培養(yǎng)

54、指應(yīng)用人工創(chuàng)造的環(huán)境，對(duì)獲取的進(jìn)行體外培養(yǎng)。,附睪,獲能,卵巢,超數(shù)排卵,卵母,精子,卵細(xì)胞,早期胚胎,3胚胎移植是指將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)秀的，經(jīng)過(guò)激素處理，使其后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內(nèi)，通過(guò)代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。4胚胎分割(1)定義：是指借助技術(shù)將切割成幾等份，再移植到代孕母畜子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。(2)基本步驟：在下用切割針或者切割刀把分割開(kāi)，或者用等方式將卵裂球中的細(xì)胞分散開(kāi)；或者細(xì)胞直接移植給受體，或者在體外培養(yǎng)到階段，再移植到受體子宮內(nèi)著床發(fā)育。,母畜,超數(shù)排卵,顯微操作,早期胚胎,顯微鏡,胚胎,酶處理,分割,的胚胎,囊胚,(

55、3)優(yōu)點(diǎn)：可以成倍增加，是一種的方法。5胚胎干細(xì)胞(1)定義：當(dāng)受精卵分裂發(fā)育到(囊胚)時(shí)，的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞。(2)胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)：未分化，具有和二倍體核型，能被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎所有的細(xì)胞類(lèi)型。(3)胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程：將干細(xì)胞放在含有一層飼養(yǎng)層的培養(yǎng)基上培養(yǎng)；等內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外，用或機(jī)械剝離將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)用酶消化成單個(gè)細(xì)胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。,胚胎數(shù)量,快速繁殖,優(yōu)良種畜,早期胚胎,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),發(fā)育全能性,酶消化,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),(4)培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的關(guān)鍵：具備一種必須能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞，同時(shí)抑制其的培養(yǎng)體系。(5)胚胎干細(xì)胞核移植：是指把移植到去核的中，經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、后直接由受體

56、完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。(6)干細(xì)胞研究的重要作用：可以進(jìn)行基因敲除，獲得基因敲除的動(dòng)物；可以轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w的任何一種細(xì)胞和組織；可以在試管中改良并創(chuàng)造動(dòng)物新品種。,生長(zhǎng),分化,胚胎干細(xì)胞核,卵細(xì)胞,胚胎移植,從受精卵談起,考情解讀本考點(diǎn)的高考命題側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，近幾年高考賦分有所提升，考查形式既有選擇題又有簡(jiǎn)答題。預(yù)計(jì)2014年高考中，將早期胚胎的培養(yǎng)條件及各時(shí)期特點(diǎn)與胚胎工程等知識(shí)結(jié)合考查的可能性較大。例1下列關(guān)于動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的敘述中，錯(cuò)誤的是(),A胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵B胚胎發(fā)育過(guò)程包括細(xì)胞的分裂與分化C受精卵首先通過(guò)卵裂發(fā)育成囊胚D原腸胚具備內(nèi)、外兩個(gè)胚層解析動(dòng)物胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受

57、精卵，發(fā)育過(guò)程中，通過(guò)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量和補(bǔ)充衰老死亡的細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞分化產(chǎn)生多種組織，進(jìn)而形成各種器官。動(dòng)物胚胎發(fā)育依次經(jīng)過(guò)受精卵、卵裂、囊胚、原腸胚、幼體等階段，原腸胚時(shí)期已具有三個(gè)胚層。答案D,1卵細(xì)胞只允許同種單個(gè)精子完成受精的保障(1)同種生物精卵結(jié)合的保障：卵細(xì)胞透明帶上存在精子的特異識(shí)別受體，只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。(2)防止多精入卵的保障：?jiǎn)蝹€(gè)精子穿過(guò)透明帶，觸及卵黃膜的瞬間引發(fā)透明帶反應(yīng)，透明帶蛋白質(zhì)變性成為較堅(jiān)韌的一層，阻止其他精子進(jìn)入，這是防止多精入卵的第一道屏障。單個(gè)精子穿過(guò)卵黃膜入卵后，立即引發(fā)卵黃膜的封閉作用，拒絕其他精子再進(jìn)入卵細(xì)胞，這是防止多精入卵的第二道屏障。,(3)受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志：受精標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間觀(guān)察到兩個(gè)極