基因工程与细胞工程

栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题第1讲基因工程和细胞工程栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题考纲要求三年考情命题趋势1.基因工程的诞生Ⅰ2.基因工程的原理及技术Ⅱ3.基因工程的应用Ⅱ4.蛋白质工程Ⅰ2013全国大纲、广东、江苏、安徽、四川、福建、全国Ⅰ2012全国新课标、山东、江苏、福建、天津、浙江、安徽2011浙江、海南、山东、江苏、安徽、福建、北京1.趋势分析：(1)多以最新基因工程研究成果为载体，考查基因工程的工具与操作程序。(2)以工农业生产、畜牧业生产和医学实践中的具体事例为命题背景，考查植物组织培养相关知识。2.备考指南：(1)表解比较法理解限制酶、DNA连接酶和载体的作用。(2)实例分析法理解基因工程的原理与过程。(3)列表比较法理解两个不同：植物组织培养和动物细胞培养的不同、植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。(4)图解法理解单克隆抗体的制备过程。植物的组织培养Ⅱ2013重庆、全国大纲、全国Ⅱ、天津2012浙江2011江苏1.动物的细胞培养与体细胞克隆Ⅰ2.细胞融合与单克隆抗体Ⅱ2013重庆、全国大纲、山东2012山东、福建、安徽2011江苏、安徽栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题限制酶载体基因表达载体的构建目的基因的检测和鉴定转基因动物基因治疗基因可产生自然界没有的蛋白质细胞的全能性植物体细胞杂交作物新品种的培育细胞增殖动物细胞核的全能性细胞膜的流动性给小鼠注射特定抗原产生专一抗体的杂交瘤细胞栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题A．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团B．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNAC．用PstⅠ和HindⅢ酶切，加入DNA连接酶后可得到1种符合要求的重组质粒D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长考点一基因工程图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()【答案】C栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题跟踪训练某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题。栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题(1)将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这种新性状(变异性状)的来源属于_________________。(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能________，也不能____________________________。(3)在构建重组质粒时，应选用________和________两种酶对________和_______________________进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性。基因重组复制表达(合成抗盐基因的mRNA)SalⅠHindⅢ质粒含抗盐基因的DNA栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，下图表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有___________、_________________________。从检测筛选的结果分析，含有目的基因的是________菌落中的细菌。为了确定抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的___________作探针进行分子杂交检测，又要用____________________________________________________的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。(5)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用_______________技术，愈伤组织经__________________进而形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加_______________________________。氨苄青霉素四环素(氨苄青霉素和四环素)4和6抗盐基因一定浓度的盐水浇灌烟草植株(将烟草植株移栽到盐碱地中)植物组织培养细胞增殖和分化植物激素(生长素和细胞分裂素)栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题考点二动物细胞培养和植物组织培养(2013·高考大纲全国卷)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是()A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒【答案】B栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题跟踪训练植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用图解简单表示：(1)原生质体的结构包括________、________、__________________三部分。(2)培育胚状体利用了_______________这一项生物技术，培养基中除了含有一定的营养物质外,还必须含有细胞分裂素、生长素等植物激素，还需要对培养基进行严格的________。(3)从叶片的叶肉细胞到愈伤组织再分化形成胚状体，再继续培养则可培育出完整的植株，这体现了______________。细胞膜细胞质细胞核(顺序可颠倒)植物组织培养灭菌细胞的全能性栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题①无丝分裂②有丝分裂③减数分裂④原代培养⑤传代培养⑥植物体细胞杂交⑦细胞融合⑧脱分化⑨再分化A．①④⑤⑦⑧B．②④⑤⑥⑧⑨C．②⑧⑨D．③⑥⑧⑨(5)从图解可知，需要在培养基中加入激素调整细胞分裂分化的是________________(用字母a～e回答)阶段，若为了获得三七的细胞产物，则只需培养到________________。若为了获得三七的人工种子，则需要培养到______________。c、d(或c、d、e)愈伤组织胚状体(4)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，需要经过________。C栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题考点三植物体细胞杂交和动物细胞融合(2013·高考重庆卷)下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是()A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群【答案】D栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题跟踪训练科学家从某无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答：(1)利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体，常用聚乙二醇、____________、电激等诱导因素诱导动物细胞融合。经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行___________和__________，经多次筛选以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。灭活的病毒体外培养抗体检测(2)有人提出用核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，请完成设计方案：①取________________________细胞的细胞核，移植到去核的________________细胞中，构成重组细胞。②将重组细胞在________条件下做大规模培养或注射到小鼠________内增殖，以获得大量单克隆抗体。特定抗原刺激的B淋巴无限增殖体外腹腔栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题(3)也有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其思路如图所示。①酶A是指__________________，酶B是指______________。②图中Ⅰ表示_________________________________，对Ⅱ进行检测与鉴定的目的是________________________________,Ⅲ所指的细胞具有的特点是______________________________________。限制性核酸内切酶DNA连接酶目的基因(无限增殖调控基因或prG)检测目的基因是否导入和是否表达既能无限增殖，又能产生特定抗体栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题完成作业：专题九第1讲栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题本部分内容讲解结束谢谢！栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题总结：限制酶：2、原生质层：DNA连接酶：原生质体：Taq酶：1、DNA聚合酶：PCR:DNA解旋酶：PEG:DNA水解酶：T-DNA:RNA聚合酶：3、IAA:NAA:2，4-DATP：DNA：RNA:栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题2．基因工程的操作步骤(1)目的基因的获取①从基因文库中获取②利用PCR技术扩增用化学方法人工合成(2)基因表达载体的构建：①组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题(3)将目的基因导入受体细胞植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法受体细胞农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术感受态细胞法(Ca2＋处理法)受精卵、体细胞受精卵原核细胞栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题(4)目的基因的检测与鉴定：栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题【链接提升】动物细胞培养和植物组织培养比较项目动物细胞培养植物组织培养前处理培养基成分培养基状态无菌；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开无菌、离体葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等液体培养基固体培养基栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题项目动物细胞培养植物组织培养过程能否培养成个体应用举例动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织→原代培养→传代培养→细胞群不能能大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；皮肤移植；检测有毒物质的毒性等快速繁殖、培育无病毒植株；生产药物；制造人工种子；培育转基因作物等离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、芽→植物体特别提醒：(1)两种技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，都不涉及减数分裂；(2)均为无菌操作，都需要适宜的温度、pH等条件。栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题【链接提升】植物体细胞杂交和动物细胞融合项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)理论基础(原理)融合前处理促融细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶等)注射特定抗原的免疫小鼠，获取B淋巴细胞①物理法：离心、振动、电激等；②化学法：聚乙二醇(PEG)等①物化法、化学法：与促进植物细胞融合的方法相同；②生物法：灭活的病毒栏目导引网格构建知识自填核心考点重难突破专题九现代生物技术专题项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)过程用途第一步：原生质体的制备；第二步：原生质体的融合；第三步：杂种细胞的筛选与培养；第四步：杂种植株的诱导与鉴定第一步：细胞培养；第二步：诱导细胞融合；第三步：某种细胞选择；第四步：杂种细胞克隆与纯化克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了杂交