高中生物教案必修三
發(fā)表時間:2020-11-16人教版高中生物選修三2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)學(xué)案。
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2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
1.舉例說明植物細(xì)胞具有全能性。
2.簡述植物組織培養(yǎng)的原理。
3.概述植物組織培養(yǎng)技術(shù)。
4.舉例說出植物體細(xì)胞雜交技術(shù)及其應(yīng)用。
一、細(xì)胞的全能性
1.概念:具有某種生物的任何一個細(xì)胞,都具有發(fā)育成,也就是說,每個生物細(xì)胞都具有全能性的特點。
2.現(xiàn)實表現(xiàn):在生物的生長發(fā)育過程中,細(xì)胞并不會表現(xiàn)出全能性,而是分化成各種。
3.原因:在特定的時間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會有地表達(dá)出各種,分化形成不同的細(xì)胞,從而構(gòu)成生物體的不同。
二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)
1.原理:植物細(xì)胞的。
2.過程:離體的植物器官、組織、細(xì)胞――→一定的營養(yǎng)、激素愈傷組織――→含有不同激素成分的培養(yǎng)基再分化胚狀體或叢芽―→試管苗。
3.脫分化:已的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后,失去其特有的而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。
4.植物組織培養(yǎng)的條件
(1)的植物細(xì)胞、組織、器官。
(2)和人工控制。
(3)培養(yǎng)在上。
(4)給予的培養(yǎng)條件。
三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
1.概念:將不同種的植物體細(xì)胞,在一定條件下融合成,并把雜種細(xì)胞培育成的技術(shù)。
2.過程:細(xì)胞――→纖維素酶果膠酶不同種細(xì)胞原生質(zhì)體――→人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體
――→再生細(xì)胞壁雜種細(xì)胞――→組織培養(yǎng)雜種植株。
3.意義:因為不同種生物之間存在隔離,此項技術(shù)在克服不同生物的障礙上,取得了巨大的突破。
思考交流
1.體細(xì)胞具有全能性,由它產(chǎn)生的生殖細(xì)胞也具有全能性嗎?為什么?
2.在去掉細(xì)胞壁的時候為什么想到用酶解法,且用纖維素酶和果膠酶?
正誤判斷
1.植物的種子能發(fā)育成完整的植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。()
2.植物組織培養(yǎng)的過程不需要在無菌條件下進(jìn)行。()
3.植物體細(xì)胞雜交與細(xì)胞膜的流動性無關(guān)。()
4.只要將兩個去壁的植物細(xì)胞放在一起就能發(fā)生融合。()
一、細(xì)胞的全能性
什么是細(xì)胞的全能性?細(xì)胞具有全能性的原因是什么?在證明細(xì)胞全能性方面,動物與植物存在什么不同?植物細(xì)胞實現(xiàn)全能性的條件有哪些?
一般來說:(1)隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高,細(xì)胞的全能性逐漸降低。(生殖細(xì)胞較特殊,其分化程度高,全能性也高);(2)體細(xì)胞:分化程度低的>分化程度高的;細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的>細(xì)胞分裂能力弱的;幼嫩的細(xì)胞>衰老的細(xì)胞。
例1 下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述中,正確的是()
A.植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個體的潛能
B.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,其原因是所含基因不同
C.植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)
D.植物細(xì)胞脫分化過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性
C
二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)
植物組織培養(yǎng)的原理是什么?具體步驟有哪些?在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中經(jīng)常添加的植物激素有哪些?
例2下圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作,接入試管后,在一定條件下,形成試管苗的培育過程。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長,培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物,激素包括細(xì)胞分裂素和________兩類植物激素。
(2)此過程依據(jù)的原理是________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是________,B階段除了細(xì)胞分裂外,還進(jìn)行細(xì)胞________等。
(3)此過程要無菌操作,主要是指對________進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素,而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素,這是________的結(jié)果。
(5)A、B兩過程能否在同一培養(yǎng)基上進(jìn)行?________________________________________。
(1)無機(jī)物 生長素
(2)細(xì)胞的全能性 有絲分裂 分化
(3)培養(yǎng)基 芽發(fā)育成葉,葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件
(4)基因選擇性表達(dá)
(5)不能
三、植物體細(xì)胞雜交
植物體細(xì)胞雜交的原理是什么?操作流程是怎樣的?植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志是什么?
例3白菜、甘藍(lán)均為二倍體,體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18。以白菜和甘藍(lán)進(jìn)行體細(xì)胞雜交可得到“白菜—甘藍(lán)”雜種幼苗。
(1)白菜和甘藍(lán)是兩個不同的物種,存在________隔離。自然條件下,這兩個物種間不能通過________的方式產(chǎn)生后代。從雜交細(xì)胞到獲得“白菜—甘藍(lán)”雜種幼苗,所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有______________。
(2)白菜和甘藍(lán)的體細(xì)胞在融合前應(yīng)先用________________處理兩種細(xì)胞的細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,再用____________作為促融劑誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合進(jìn)而獲得雜種細(xì)胞,雜種細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng),________(填“需要”或“不需要”)進(jìn)行脫分化。
(3)經(jīng)篩選獲得的“白菜—甘藍(lán)”雜種幼苗體細(xì)胞中的染色體是________條。
(1)生殖 雜交(有性生殖) 全能性(2)纖維素酶、果膠酶 聚乙二醇(PEG) 需要(3)38
課堂達(dá)標(biāo)
1.細(xì)胞工程技術(shù)是一門綜合科學(xué)技術(shù),下列哪項技術(shù)不屬于細(xì)胞工程()
A.有性雜交 B.體細(xì)胞雜交C.組織培養(yǎng)D.細(xì)胞核移植
2.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中,下列哪一項條件是不需要的()
A.消毒滅菌B.適宜的溫度C.充足的光照D.適宜的養(yǎng)料和激素
3.下列屬于植物組織培養(yǎng)的是()
A.花粉培養(yǎng)成單倍體植株B.芽發(fā)育成枝條
C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D.受精卵發(fā)育成植株
4.植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是()
A.細(xì)胞膜發(fā)生融合B.產(chǎn)生新的細(xì)胞壁
C.細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合D.細(xì)胞核發(fā)生融合
5.下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述,錯誤的是()
A.有可能把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上
B.需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁
C.利用聚乙二醇可以促進(jìn)原生質(zhì)體融合
D.植物體細(xì)胞雜交就是將不同的植物體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞
6.下圖為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖,請據(jù)圖回答問題。
(1)在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,運(yùn)用了植物細(xì)胞工程中的________________技術(shù),原理是
________________________________________________________________________。
(2)可用______________________對番茄和馬鈴薯細(xì)胞進(jìn)行處理獲得原生質(zhì)體;誘導(dǎo)番茄和馬鈴薯原生質(zhì)體融合的化學(xué)試劑一般用__________________________________。
(3)愈傷組織常用作誘變育種的理想材料,理由是_________________________________________。
(4)不同物種生物之間存在著天然的________,用傳統(tǒng)的有性雜交方法不可能得到二者的雜種后代,而體細(xì)胞雜交可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。
(5)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了含有一定的營養(yǎng)物質(zhì)之外,還必須含有______________,從而促進(jìn)愈傷組織的形成和再分化。
課外強(qiáng)化
1.以下不能說明細(xì)胞全能性的實驗是()
A.玉米花粉粒培育出植株
B.轉(zhuǎn)入貯存蛋白基因的向日葵細(xì)胞培育出植株
C.燒傷病人的健康細(xì)胞培養(yǎng)出皮膚
D.核移植獲得的組裝細(xì)胞培育出的鯉鯽移核魚
2.韌皮部細(xì)胞是高度分化的植物細(xì)胞,用韌皮部細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織。下列敘述錯誤的是()
A.該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過脫分化和細(xì)胞分裂形成的
B.該愈傷組織的細(xì)胞沒有全能性
C.該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成
D.該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)
3.下列關(guān)于運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生新個體的敘述,錯誤的是()
A.屬于無性生殖
B.主要理論依據(jù)是植物細(xì)胞具有全能性
C.培養(yǎng)過程中由于人工培養(yǎng)基含大量營養(yǎng),不需光照就能發(fā)育成完整植株
D.人工培養(yǎng)基中含植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì),包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等
4.下圖為植物組織培養(yǎng)過程,有關(guān)說法錯誤的是()
A.b試管中細(xì)胞全能性最高
B.d試管中培育出的個體都是純合子
C.a(chǎn)→b的過程需要激素的刺激
D.a(chǎn)→d的細(xì)胞分裂都是有絲分裂
5.下列對植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化,敘述正確的是()
A.植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的過程
B.體內(nèi)分化的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變的過程
C.高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程
D.愈傷組織分裂產(chǎn)生大量相同細(xì)胞的過程
6.某二倍體植物是雜合子,下圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過程。據(jù)圖回答問題。
(1)圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的________過程,②表示的是________過程。X代表的是_________________,③表示的是________過程,④表示的是誘導(dǎo)________過程。
(2)圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條,具體通過哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中________________________________________________________________________
的種類及其濃度配比,最后獲得的來源于未成熟花粉的完整植株都稱為________植株(甲)。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株,說明未成熟花粉具有__________________________。
(3)對植株甲進(jìn)行________,才能使其結(jié)實產(chǎn)生后代(乙),否則植株甲只有通過________的方式才能產(chǎn)生后代(丙)。乙、丙兩種植株中,能產(chǎn)生可育花粉的是________植株,該植株群體中每一植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為________種,該群體植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為________種?;ㄋ庪x體培養(yǎng)在育種上的特殊意義是________________,從而開辟育種新途徑。
相關(guān)知識
人教版高中生物選修三第2章細(xì)胞工程學(xué)案
第2章細(xì)胞工程(學(xué)案28)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、植物的組織培養(yǎng)
2、動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆
3、細(xì)胞融合與單克隆抗體
預(yù)習(xí)探究
1.細(xì)胞工程
(1)操作水平:。
(2)目的:按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的或獲得。
2.植物細(xì)胞的全能性
(1)概念:具有某種生物全部的任何一個細(xì)胞,都具有發(fā)育成的潛能。
(2)原理:細(xì)胞內(nèi)含有本物種的。
(3)全能性表達(dá)條件:具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),處于離體狀態(tài),提供一定的和其他適宜外界條件。
3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(1)原理:植物細(xì)胞具有。
(2)過程
4.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
(1)微型繁殖:優(yōu)點是能夠。
(2)作物脫毒:利用等無毒組織進(jìn)行微型繁殖。
(3)培育:可以解決某些植物結(jié)實率低、繁殖困難的問題。
(4)作物新品種的培育:單倍體育種和突變體的利用。
(5)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):即利用技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。
5.動物細(xì)胞培養(yǎng)條件
①無菌、無毒的環(huán)境:對和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理,添加,定期更換培養(yǎng)液以清除。
②營養(yǎng):除正常的有機(jī)和無機(jī)營養(yǎng)外,需加入等一些天然成分。
③適宜的溫度和pH:溫度為℃(哺乳動物),pH為。
6.動物細(xì)胞融合
(1)原理:。
(2)融合方法:聚乙二醇(PEG)、、電激等。
(3)意義:突破了的局限,使成為可能,也為制造
開辟了新途徑。
7.單克隆抗體
(1)制備過程
(2)優(yōu)點:特異性強(qiáng)、,可大量制備。
(3)用途:作為診斷試劑;用于治療疾病和。
④氣體環(huán)境:含95%空氣加5%CO2的混合氣體,其中后者的作用是。
(3)應(yīng)用:生物制品的生產(chǎn)、檢測、醫(yī)學(xué)研究。
8.動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物
(1)動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程
(2)原理:。
(3)結(jié)果:。
課堂探究
1.動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,也需要將動物細(xì)胞分散開來,這與觀察植物細(xì)胞的有絲分裂中的解離作用類似。兩種處理方法的結(jié)果最大的區(qū)別是什么?
2.通過動物體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得的克隆動物,其遺傳物質(zhì)是否和供核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)完全一樣?
3.單克隆抗體制備過程中,第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同?
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.下圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑,下列敘述不正確的是()
A.該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例
C.經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化
D.過程③需使用液體培養(yǎng)基,有利于細(xì)胞增殖
2.“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長期短、耐熱性強(qiáng)和易于儲藏等優(yōu)點。如圖是“白菜—甘藍(lán)”的雜交過程示意圖。以下說法正確的是()
A.除去細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體,可運(yùn)用的酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶
B.通??烧T導(dǎo)上述原生質(zhì)體相互融合的方法是PEG和滅活的病毒誘導(dǎo)
C.雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁
D.愈傷組織形成“白菜—甘藍(lán)”植物體必須經(jīng)過脫分化和再分化兩個過程
3.某研究小組為測定某種藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性,準(zhǔn)備對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列敘述正確的是()
A.制備肝細(xì)胞懸液時,可用胃蛋白酶處理肝組織塊
B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右,以促進(jìn)細(xì)胞呼吸
C.為了保證細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境,需大量添加各種抗生素
D.本實驗應(yīng)設(shè)置對照實驗,以檢測藥物對甲、乙細(xì)胞的毒性大小
4.如圖所示為哺乳動物生殖的過程。其中b為卵細(xì)胞,c為體細(xì)胞。下列敘述不正確的是()
A.形成動物①②的過程分別屬于有性生殖和無性生殖
B.產(chǎn)生動物②的過程中可發(fā)生基因突變、基因重組等
C.動物②的產(chǎn)生表明動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性
D.a、b、c細(xì)胞的形成過程,僅c細(xì)胞為有絲分裂
5.關(guān)于下面制備單克隆抗體過程示意圖的敘述,不正確的是()
A.①表示已免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞均是從小鼠的脾臟中提取的
B.②促進(jìn)細(xì)胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)
C.④中的篩選是通過抗原—抗體反應(yīng)進(jìn)行的
D.⑤可以無限增殖
6.植物葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過程可用下面所示圖解簡單表示:
葉片――――――――――→a洗凈、滅菌、切條、酶解原生質(zhì)體懸液――――→b過濾、離心純凈的原生質(zhì)體―――――→c培養(yǎng)基中培養(yǎng)愈傷組織―→d胚狀體―→e植株
(1)培育胚狀體利用了__________________這一項生物技術(shù),胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng),則可培育出完整的植株,這體現(xiàn)了________________。培養(yǎng)基中除了含有一定的營養(yǎng)外,還必須含有____________________等植物激素,還需要對培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的________________。
(2)如果愈傷組織是三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的,若為了獲得三七的細(xì)胞產(chǎn)物,則只需要培養(yǎng)到________________;若為了獲得三七的人工種子,則需要培養(yǎng)到________________。如果愈傷組織是棉花葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的,通過基因工程要獲取抗蟲棉,目的基因?qū)朊藁ㄓ鷤M織細(xì)胞常用的方法是________________法。
(3)從葉片的葉肉細(xì)胞到獲得胚狀體的過程中,必須要經(jīng)過________________。
①無絲分裂?、谟薪z分裂?、蹨p數(shù)分裂 ④原代培養(yǎng)?、輦鞔囵B(yǎng)?、拗参矬w細(xì)胞雜交?、呒?xì)胞融合 ⑧脫分化?、嵩俜只?br>
7.野生黑芥(染色體數(shù)為2A)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(染色體數(shù)為2B)易感染黑腐病菌而患病,用生物工程技術(shù)獲得抗黑腐病雜種黑芥—花椰菜植株,操作流程如圖。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中涉及到的生物工程技術(shù)有________________。過程①PEG的作用是______________,此時培養(yǎng)液需要保持一定滲透壓的目的是________________。
(2)經(jīng)過①操作后,篩選出融合的雜種細(xì)胞,進(jìn)而脫分化形成________________,經(jīng)過②________________形成雜種植株。
(3)若要分析雜種植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取該植株根尖和雙親植株的根尖,制成臨時裝片,然后在顯微鏡下觀察比較有絲分裂中期染色體的________________。
(4)用上述方法培養(yǎng)的該雜種植株含有的染色體數(shù)目是________________;用黑腐病菌感染雜種植株,篩選出具有________________________________的雜種植株。
8.科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定,科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過程如圖所示,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有________________________________。
(2)過程①常用的酶是____________________,細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是__________________。
(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑____________誘導(dǎo)融合,在鑒定雜種原生質(zhì)體時可用顯微鏡觀察,根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到__________種不同的原生質(zhì)體(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情況),當(dāng)觀察到______________________________________時可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。
(4)過程③和過程④依次為_______________________________________________________,
過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是__________________________。
(5)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體,則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含______條染色體。若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于____________植株。
人教版高中生物選修三學(xué)案:單元檢測二——專題2細(xì)胞工程
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《人教版高中生物選修三學(xué)案:單元檢測二——專題2細(xì)胞工程》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
單元檢測二——專題2 細(xì)胞工程
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(共12個小題,每小題5分,共60分)
1.下列事實能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是()
A.棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗
B.單細(xì)胞的DNA在體外大量擴(kuò)增
C.動物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體
D.胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成人體器官
2.下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述,不正確的是()
A.細(xì)胞工程應(yīng)用的是細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法
B.可以通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作,按照人的意愿來改變細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)
C.可以通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作,按照人的意愿來獲得細(xì)胞產(chǎn)品
D.根據(jù)操作對象的不同,可以分為植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程兩大領(lǐng)域
3.在植物細(xì)胞工程的技術(shù)中,無須激素調(diào)節(jié)的是()
A.組織培養(yǎng)中促使細(xì)胞脫分化
B.制備原生質(zhì)體時去除細(xì)胞壁
C.組織培養(yǎng)中促使細(xì)胞再分化
D.促使融合細(xì)胞形成愈傷組織
4.既可用于基因重組技術(shù)又可用于細(xì)胞融合技術(shù)的是()
A.病毒 B.纖維素酶
C.聚乙二醇D.質(zhì)粒
5.下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,正確的是()
A.培養(yǎng)中的人效應(yīng)T細(xì)胞能產(chǎn)生單克隆抗體
B.培養(yǎng)中的人B淋巴細(xì)胞能夠無限地增殖
C.人的成熟紅細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)能形成細(xì)胞株
D.用胰蛋白酶處理肝組織可獲得單個肝細(xì)胞
6.關(guān)于哺乳動物細(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
7.下列有關(guān)細(xì)胞和細(xì)胞工程的說法錯誤的是()
A.細(xì)胞衰老時染色質(zhì)固縮,染色加深,基因表達(dá)受阻,新陳代謝減慢
B.細(xì)胞分化時,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能產(chǎn)生穩(wěn)定性差異前,細(xì)胞內(nèi)部就已發(fā)生了基因選擇性表達(dá)
C.植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于培育無病毒植物、生產(chǎn)食品添加劑、制作人工種子
D.動物細(xì)胞融合可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙,擴(kuò)大了用于雜交的親本組合范圍
8.在下列自然現(xiàn)象或科學(xué)研究成果中,能為“動物細(xì)胞具有全能性”觀點提供直接證據(jù)的是()
A.壁虎斷尾后重新長出尾部
B.蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂
C.用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人
D.小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制
9.名為“我的皮膚”的生物活性繃帶自從在英國誕生后,給皮膚燒傷病人帶來了福音。該活性繃帶的原理是先采集一些細(xì)胞樣本,再讓其在特殊的膜片上增殖。5~7天后,將膜片敷在患者的傷口上,膜片會將細(xì)胞逐漸“釋放”到傷口,并促進(jìn)新生皮膚層生長,達(dá)到加速傷口愈合的目的。下列有關(guān)敘述中,不正確的是()
A.“我的皮膚”的獲得技術(shù)屬于動物細(xì)胞工程
B.人的皮膚燒傷后會因人體第二道防線的破壞而導(dǎo)致免疫力下降
C.種植在膜片上的細(xì)胞樣本最好選自患者本人
D.膜片能否把細(xì)胞順利“釋放”到傷口,加速患者自身皮膚愈合與細(xì)胞膜上的HLA有關(guān)
10.某研究小組對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行培養(yǎng),下列敘述正確的是()
A.制備肝細(xì)胞懸浮液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胃蛋白酶處理
B.肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸
C.為了防止培養(yǎng)過程中雜菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素
D.用血球計數(shù)板計數(shù)的方法,可推斷乙細(xì)胞比甲細(xì)胞增殖周期長
11.關(guān)于番茄—馬鈴薯雜種植株,下列敘述不正確的是()
A.若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞含n條染色體,則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含(m+n)條染色體
B.過程②結(jié)束后需要淘汰自身融合的細(xì)胞
C.過程③不存在細(xì)胞分裂
D.⑤過程存在有絲分裂、減數(shù)分裂及細(xì)胞分化
12.下列實例與所利用的技術(shù)或原理不相符的是()
A.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)
B.植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
C.植物原生質(zhì)體融合和動物細(xì)胞融合利用了細(xì)胞膜的選擇透過性
D.愈傷組織的形成和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)都與細(xì)胞分裂有關(guān)
二、非選擇題(共40分)
13.(14分)通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)圖甲、表乙回答問題。
離體的植物器官、組織或細(xì)胞――→①愈傷組織――→②胚狀體――→培養(yǎng)植物體
圖甲 植物組織培養(yǎng)過程
表乙:植物的花芽分別在含有不同比例的吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況
A組B組C組D組E組
吲哚
乙酸03ppm3ppm0.03ppm0
細(xì)胞
分裂素00.2ppm0.002ppm1.0ppm0.2ppm
花芽生
長狀況仍是組織切塊形成愈傷組織愈傷組織分化出根愈傷組織分化出嫩芽稍生長
(1)離體的植物器官、組織或細(xì)胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是____________________。
(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu),若包裹上人造種皮,制成人工種子,可能解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細(xì)胞,其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中[]________和[]________過程,在此過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受________的調(diào)節(jié)(“[]”中填序號)。
(3)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株,其原因是________________________________________________。
(4)從表乙的實驗結(jié)果可看出:吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素是實驗中的兩種重要物質(zhì)。其中,新芽形成必需的條件是________________________;而在培養(yǎng)形成完整新個體過程中,對它們的調(diào)控關(guān)鍵是____________________________________________。
14.(13分)絮凝性細(xì)菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能與石油污水中的懸浮顆粒和有機(jī)物等形成絮狀沉淀,起到凈化污水的作用。為進(jìn)一步提高對石油污水的凈化效果,將絮凝性細(xì)菌和石油降解菌融合,構(gòu)建目的菌株。其流程圖如下。
據(jù)圖回答:
(1)溶菌酶的作用是________。
(2)PEG的作用是____________。
(3)經(jīng)處理后,在再生培養(yǎng)基上,未融合的A、B難以生長。圖中AB融合菌能生長和繁殖的原因是_______________________________________________________________。
(4)目的菌株的篩選:篩選既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有________的培養(yǎng)基上生長的AB融合菌,選擇效果最好的作為目的菌株。
(5)為探究目的菌株不同發(fā)酵時間發(fā)酵液的絮凝效果,將目的菌株進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng),定時取發(fā)酵液,加入石油污水中;同時設(shè)置________________為對照組。經(jīng)攪拌、靜置各3分鐘后,分別測定上層水樣的石油濃度和COD值(COD值越高表示有機(jī)物污染程度越高),計算石油去除率和COD去除率,結(jié)果如下圖。
(6)目的菌的種群增長曲線呈__________型。在40~44小時,發(fā)酵液對石油污水的凈化效果最好,其原因是______________________________________________________________。
15.(13分)下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法設(shè)計的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌抗體的實驗方案,據(jù)圖回答相關(guān)問題。
(1)該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎?________,原因是__________________________
________________________________________________________________________。
(2)圖中②為________過程,常用____________作為誘導(dǎo)劑,該細(xì)胞繼承了__________________________,因此不僅能分泌________________,還有____________________的本領(lǐng)。
(3)破傷風(fēng)桿菌的抗體最終可以從________和________中提取。
人教版高中生物選修三1.1DNA重組技術(shù)的基本工具學(xué)案
1.1DNA重組技術(shù)的基本工具
1.簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。
2.認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。
一、基因工程的概念
1.操作意圖:按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的。
2.操作場所:在外進(jìn)行。
3.操作技術(shù):利用了體外DNA重組和等技術(shù)。
4.操作結(jié)果:賦予生物以新的,從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的和生物產(chǎn)品。
5.操作水平:是在水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的。
二、DNA重組技術(shù)的基本工具
1.限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”
(1)主要。
(2)作用:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列并且能使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的斷開。
(3)結(jié)果:形成DNA片段末端。限制酶切割DNA分子產(chǎn)生的DNA片段末端有兩種形式,即和。
2.DNA連接酶——“分子縫合針”
(1)作用:將切下的雙鏈DNA片段“縫合”起來,恢復(fù)被限制酶切開的,拼接成新的DNA分子。
(2)種類:
①E·coliDNA連接酶:從中分離得到,只連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的末端。
②T4DNA連接酶:從中分離出來,對于兩種末端都能連接,但對的連接效率比較低。
3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”
(1)載體的條件
①能夠在細(xì)胞中。
②有一個至多個,便于外源基因的插入。
③具有,供重組DNA的鑒定和選擇。
(2)載體的種類
①質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于之外,并具有能力的很小的鏈環(huán)狀DNA分子。含有一個至多個,供外源基因插入其中,并帶有特殊的,是基因工程最常用的載體。
②λ噬菌體的衍生物。
③動植物病毒。
思考交流
1.只有DNA連接酶能連接形成磷酸二酯鍵嗎?
2.如果受體細(xì)胞分別是動物細(xì)胞和細(xì)菌,所用的載體相同嗎?
正誤判斷
1.限制性核酸內(nèi)切酶能識別特定的核苷酸序列。()
2.天然的質(zhì)??芍苯佑米骰蚬こ痰妮d體。()
3.限制性核酸內(nèi)切酶與DNA連接酶作用位點相同,作用結(jié)果相反。()
4.限制酶、DNA連接酶和載體是基因工程中常用的工具酶。()
5.基因工程中的載體與細(xì)胞膜上的載體本質(zhì)相同。()
6.不同限制酶的識別序列不同,這屬于酶的專一性特點。()
一、如何理解基因工程的概念?
應(yīng)用技術(shù)DNA重組、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)
操作環(huán)境
操作對象
操作水平
基本過程剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)
結(jié)果人類需要的性狀或基因產(chǎn)物
例1下列敘述不符合基因工程的是()
A.將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入細(xì)菌的技術(shù)是轉(zhuǎn)基因技術(shù)
B.基因工程是在分子水平上進(jìn)行的生物技術(shù)
C.自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上
D.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將某些“特殊”基因轉(zhuǎn)移到受體生物中,從而得到人類需要的產(chǎn)物
C
二、基因工程中各種工具的具體作用有哪些?各種工具有什么作用特點?
例2現(xiàn)有一長度為1000個堿基對(bp)的DNA分子,用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用KpnⅠ單獨酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()
(2)位置判斷,新增加的一種酶將原有酶切開的DNA片段再次切開,消失的DNA片段上有該酶的切點。
D從題干中“用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”,再結(jié)合選項中DNA分子的可能酶切圖譜分析可知,此DNA分子是環(huán)狀,故A、B排除。同理,從“用KpnⅠ單獨酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子”,又可推知圖譜中應(yīng)有兩個KpnⅠ酶切位點,故選D。
三、列表比較
1.兩類DNA連接酶的比較
種類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶
來源大腸桿菌T4噬菌體
功能特性只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來縫合兩種末端,但連接平末端之間的效率較低
相同點都能縫合
2.DNA連接酶與DNA聚合酶的比較
比較項目DNA連接酶DNA聚合酶
相同點催化兩個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵
不同點模板不需要模板需要DNA的一條鏈為模板
作用對象
作用結(jié)果形成完整的DNA分子
用途基因工程DNA復(fù)制
三、運(yùn)載體的作用在基因工程中的作用是什么?作為運(yùn)載體應(yīng)具備哪些條件?
課堂達(dá)標(biāo)
1科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力,創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程,實施該工程的最終目的是()
A.定向提取生物體的DNA分子B.定向地對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”
C.在生物體外對DNA分子進(jìn)行改造D.定向地改造生物的遺傳性狀
2.下列屬于“分子縫合針”的是()
①E·coilDNA連接酶?、赥4DNA連接酶?、跠NA聚合酶 ④解旋酶?、軷NA聚合酶
A.①②③B.①②C.①②⑤D.②④
3.下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述,錯誤的是()
A.一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列
B.限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度的影響
C.限制性核酸內(nèi)切酶能識別和切割RNA
D.限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取
4.下列哪項不是基因工程中經(jīng)常使用的運(yùn)載目的基因的載體()
A.細(xì)菌質(zhì)?!.λ噬菌體C.細(xì)菌核區(qū)中的DNAD.動植物病毒
5.一DNA分子堿基對序列片段為:…GAATTC……CTTAAG…,有一種酶能識別GAATTC序列,并在G和A之間將DNA分子切開。據(jù)此,回答下列問題:
(1)該酶破壞的是哪種化學(xué)鍵?________________。該酶的名稱叫________。
(2)DNA分子經(jīng)該種酶切割產(chǎn)生的DNA分子片段末端通常有兩種形式,上述DNA分子經(jīng)切割后形成的末端是哪一種?________________。
(3)若想把切口重新連接起來,則需要用________酶,根據(jù)酶的來源不同,可以將這些酶分為兩類,該題中應(yīng)該用哪一類?___________________________________。
課外強(qiáng)化
1.美國科學(xué)家培育出世界上首只轉(zhuǎn)基因夜光貓,這是美國新奧爾良德班瀕危物種研究中心的一項基因試驗。夜光貓的培育施工是在DNA分子水平上進(jìn)行的。下列有關(guān)說法中正確的是
A.基因工程中的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體
B.DNA連接酶可將任意的DNA片段通過形成磷酸二酯鍵而連接起來
C.質(zhì)粒上必須有標(biāo)記基因才可作為載體
D.質(zhì)粒是原核生物細(xì)胞質(zhì)中的環(huán)狀DNA分子
2.在基因工程中用來修飾、改造生物基因的工具是()
A.限制酶和水解酶B.限制酶和DNA連接酶
C.限制酶和載體D.DNA連接酶和載體
3.質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體,它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如下圖所示,通過標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)入成功。外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同,下表是外源基因插入位置(插入點有a、b、c),請根據(jù)表中提供的細(xì)菌生長情況,推測①②③三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點,正確的一組是()
細(xì)菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上的生長狀況細(xì)菌在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上的生長狀況
①能生長能生長
②能生長不能生長
③不能生長能生長
A.①是c;②是b;③是aB.①是a和b;②是a;③是b
C.①是a和b;②是b;③是aD.①是c;②是a;③是b
4.下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化,圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()
A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②
5.下圖為重組DNA分子構(gòu)建的示意圖,回答以下問題。
(1)圖中,數(shù)字1、2、3、4代表____________________________,過程A、過程B和過程C所需要的工具分別是____________、____________和______________。
(2)寫出結(jié)構(gòu)5、6、7的名稱。
結(jié)構(gòu)5:________;結(jié)構(gòu)6:_______________________;結(jié)構(gòu)7:________________。
(3)進(jìn)行過程A和過程B使用的工具必須是________________,它們主要從________中分離和提純。
(4)圖中整個操作環(huán)境是________。
A.細(xì)胞內(nèi)B.細(xì)胞外C.細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外
(5)結(jié)構(gòu)5主要來自于________(生物),在基因工程中所起的作用是
________________________________________________________________________。
人教版高中生物選修三1.2基因工程的基本操作程序?qū)W案
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“人教版高中生物選修三1.2基因工程的基本操作程序?qū)W案”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
1.2 基因工程的基本操作程序
1.簡述基因工程原理及基本操作程序。
2.嘗試設(shè)計某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程。
基因工程的基本操作程序
1.的獲取。2.的構(gòu)建。
3.將目的基因?qū)搿?.目的基因的與鑒定。
一、目的基因的獲取
1.目的基因:主要是指編碼蛋白質(zhì)的,也可以是一些具有。
2.基因文庫
(1)基因文庫的含義:將含有某種生物不同基因的許多,導(dǎo)入的群體中儲存,各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因,稱為基因文庫。
(2)基因文庫的種類
①基因組文庫:含有一種生物的基因。
②部分基因文庫:含有一種生物的基因。
3.獲取目的基因的方法
(1)從基因文庫中獲取目的基因
(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
①PCR的含義:是一項在生物體外特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。
②過程:目的基因受熱形成,與引物結(jié)合,在的作用下延伸形成DNA。
③方式:指數(shù)擴(kuò)增=2n(n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。
(3)人工合成法:若較小,序列已知,可以人工合成。
二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建
1.基因表達(dá)載體的組成
2.基因表達(dá)載體的功能
(1)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以給下一代。
(2)使目的基因和發(fā)揮作用。
三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
1.轉(zhuǎn)化: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)的過程。
2.導(dǎo)入植物細(xì)胞
(1)方法:、基因槍法、花粉管通道法等。
(2)農(nóng)桿菌的特點
①易感染和裸子植物。
②Ti質(zhì)粒上的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞上。
3.導(dǎo)入動物細(xì)胞
(1)常用方法:技術(shù)。(2)常用受體細(xì)胞:。
4.導(dǎo)入微生物細(xì)胞
(1)原核生物特點:繁殖快、多為、遺傳物質(zhì)相對等。
(2)對受體細(xì)胞的常用處理方法:用處理細(xì)胞,使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)(這種細(xì)胞稱為)。
四、目的基因的檢測與鑒定
1.檢測方法
(1)技術(shù):①檢測轉(zhuǎn)基因生物的上的目的基因;②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出。
(2)抗原—抗體雜交技術(shù):用于檢測目的基因是否翻譯成。
2.鑒定:鑒定、抗性鑒定等。
思考交流
1.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,需要提供哪些物質(zhì)和條件?
2.一般情況下,基因工程操作獲得成功的標(biāo)志是什么?
正誤判斷
1.基因工程操作程序中的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。()
2.利用反轉(zhuǎn)錄法獲取的目的基因在構(gòu)建基因表達(dá)載體時,可以不另外添加啟動子和終止子。()
3.基因表達(dá)載體中的啟動子和終止子決定著翻譯的開始與結(jié)束。()
4.將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時,對受體細(xì)胞不需做任何處理。()
5.DNA分子雜交是在分子水平上進(jìn)行的目的基因的檢測。()
一、什么是基因文庫、基因組文庫、cDNA文庫?
請列表比較基因組文庫、cDNA文庫。
文庫類型cDNA文庫基因組文庫
概念
文庫大小小大
基因中有無啟動子
基因中有無內(nèi)含子
基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因
物種間的基因交流可以
二、PCR技術(shù)與生物體內(nèi)DNA復(fù)制的比較:
項目PCR技術(shù)DNA復(fù)制
不同點解旋方式解旋酶催化
場所主要在細(xì)胞核內(nèi)
酶細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶
溫度條件細(xì)胞內(nèi)溫和條件
結(jié)果形成整個DNA分子
相同點原理DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對)
原料四種游離的脫氧核苷酸
條件模板、ATP、酶等
三、獲取目的基因的方法有哪些,分別在什么情況下使用?
1.如果不知道目的基因的核苷酸序列,可以通過的方法。
2.如果知道目的基因的核苷酸序列,而且基因比較小,可以通過。
3.如果只知道擴(kuò)增目的基因的兩端的核苷酸序列,而且基因又比較大,則可以通過目的基因。
四、構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是什么?
基因表達(dá)載體在組成上至少應(yīng)包括哪四部分,其各自的作用是什么?
例1將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是
A.每個大腸桿菌細(xì)胞至少含一個重組質(zhì)粒
B.每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點
C.每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個ada
D.每個插入的ada至少表達(dá)一個腺苷酸脫氨酶分子
C
五、不同受體細(xì)胞的常用導(dǎo)入方法
生物種類植物細(xì)胞動物細(xì)胞微生物細(xì)胞
常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法Ca2+處理法
受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞
轉(zhuǎn)化過程目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA→表達(dá)目的基因表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物Ca2+處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→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
例2我國中科院上海生化所合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物——腦啡肽多糖(類似于人體中的糖蛋白)。在人體細(xì)胞中糖蛋白必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的進(jìn)一步加工才能形成。如果要采用基因工程和發(fā)酵工程技術(shù)讓微生物來生產(chǎn)腦啡肽多糖,應(yīng)該用下列哪種微生物作受體細(xì)胞
A.大腸桿菌 B.酵母菌C.T4噬菌體D.大腸桿菌質(zhì)粒
B
六、不同水平上對目的基因檢測與鑒定的方法主要有哪些?
類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示
分子檢測導(dǎo)入檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞DNA分子雜交技術(shù):和之間是否成功顯示出雜交帶
表達(dá)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA核酸分子雜交技術(shù):和之間是否成功顯示出雜交帶
目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子雜交:和之間是否成功顯示出雜交帶
個體生物學(xué)
水平的鑒定①確定是否具有抗性及抗性程度②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的活性是否相同①抗蟲或抗病的接種實驗②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品活性的比較是否賦予了預(yù)期抗性或蛋白質(zhì)活性
課堂達(dá)標(biāo)
1.下列不屬于獲取目的基因的方法是()
A.利用DNA連接酶復(fù)制目的基因B.反轉(zhuǎn)錄法
C.從基因文庫中獲取目的基因D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
2.下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述,不正確的是()
A.需要限制酶和DNA連接酶B.必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行
C.抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因D.啟動子位于目的基因的首端
3.目前,將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最常用和最有效的方法是()
A.顯微注射法 B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.基因槍法D.花粉管通道法
4.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中,下列操作錯誤的是()
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
5.利用蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因培育的抗蟲棉是否成功,最好檢測()
A.是否有抗生素產(chǎn)生B.是否有目的基因表達(dá)
C.是否有抗蟲的性狀出現(xiàn)D.是否能分離到目的基因
6.科學(xué)家通過基因工程方法,將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi),并成功實現(xiàn)了表達(dá),從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株——抗蟲棉。其過程大致如下圖所示。根據(jù)題意,回答下列問題。
(1)基因工程的操作程序主要包括的四個步驟是:________________、________________、________________、________________。
(2)Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒,其上有T-DNA,把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中是利用T-DNA____________________________的特點。
(3)Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)并成功實現(xiàn)表達(dá)的過程,在基因工程中稱為________。
(4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有很多種,該題中涉及的是________________。
(5)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是___________________________________,
這需要通過檢測才能知道,檢測采用的方法是_______________________________________________。
課外強(qiáng)化
1.農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下感染植物,因而在植物基因工程中得到了廣泛的運(yùn)用。下圖為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的示意圖,試回答下列問題。
(1)一般情況下農(nóng)桿菌不能感染的植物是________,利用農(nóng)桿菌自然條件下感染植物的特點,能實現(xiàn)__________________。具體原理是在農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在T-DNA片段,它具有可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的________上的特點,因此只要將攜帶外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根據(jù)T-DNA這一轉(zhuǎn)移特點,猜測該DNA片段上可能含有控制________________(酶)合成的基因。
(3)圖中過程c中,能促進(jìn)農(nóng)桿菌移向植物細(xì)胞的物質(zhì)是________類化合物。
(4)植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外,還可采取的方法是。(至少寫出兩種)