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第1講基因工程和細(xì)胞工程 專題八現(xiàn)代生物科技專題 2016高考導(dǎo)航 適用于全國卷 專題八現(xiàn)代生物科技專題 專題八現(xiàn)代生物科技專題 高考回放 1 2015 高考全國卷 T40 15分 已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì) P 該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白 由305個氨基酸組成 如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸 240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸 改變后的蛋白質(zhì) P1 不但保留P的功能 而且具有了酶的催化活性 回答下列問題 1 從上述資料可知 若要改變蛋白質(zhì)的功能 可以考慮對蛋白質(zhì)的 進(jìn)行改造 氨基酸序列 或結(jié)構(gòu) 其他合理答案也可 專題八現(xiàn)代生物科技專題 2 以P基因序列為基礎(chǔ) 獲得P1基因的途徑有修飾 基因或合成 基因 所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的 中心法則的全部內(nèi)容包括 的復(fù)制 以及遺傳信息在不同分子之間的流動 即 3 蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程 其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā) 通過 和 進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列 據(jù)此獲得基因 再經(jīng)表達(dá) 純化獲得蛋白質(zhì) 之后還需要對蛋白質(zhì)的生物 進(jìn)行鑒定 P P1 DNA和RNA 或遺傳物質(zhì) DNA RNA RNA DNA RNA 蛋白質(zhì) 或轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄 翻譯 設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 推測氨基酸序列 功能 專題八現(xiàn)代生物科技專題 專題八現(xiàn)代生物科技專題 專題八現(xiàn)代生物科技專題 2 2014 高考全國卷 T40 15分 植物甲具有極強的耐旱性 其耐旱性與某個基因有關(guān) 若從該植物中獲得該耐旱基因 并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中 有可能提高后者的耐旱性 回答下列問題 1 理論上 基因組文庫含有生物的 基因 而cDNA文庫中含有生物的 基因 2 若要從植物甲中獲得耐旱基因 可首先建立該植物的基因組文庫 再從中 出所需的耐旱基因 全部 部分 篩選 專題八現(xiàn)代生物科技專題 3 將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌 并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物 的體細(xì)胞中 經(jīng)過一系列的過程得到再生植株 要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá) 應(yīng)檢測此再生植株中該基因的 如果檢測結(jié)果呈陽性 再在田間試驗中檢測植株的 是否得到提高 4 假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交 子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3 1時 則可推測該耐旱基因整合到了 填 同源染色體的一條上 或 同源染色體的兩條上 乙 表達(dá)產(chǎn)物 耐旱性 同源染色體的一條上 專題八現(xiàn)代生物科技專題 專題八現(xiàn)代生物科技專題 4 假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交 子代中耐旱和不耐旱植株的數(shù)量比為3 1 符合基因的分離定律 說明得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株為雜合子 因此可推測該耐旱基因只整合到了同源染色體的一條上 專題八現(xiàn)代生物科技專題 3 2013 高考全國卷 T40 15分 甲 乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物 甲含有效成分A 乙含有效成分B 某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物 回答下列問題 1 為了培育該新型藥用植物 可取甲和乙的葉片 先用 酶和 酶去除細(xì)胞壁 獲得具有活力的 再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合 形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成 組織 然后經(jīng)過 形成完整的雜種植株 這種培養(yǎng)技術(shù)稱為 纖維素 果膠 原生質(zhì)體 愈傷 再分化 或分化 植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 專題八現(xiàn)代生物科技專題 2 上述雜種植株屬于多倍體 多倍體是指 假設(shè)甲和乙有性雜交的后代是不育的 而上述雜種植株是可育的 造成這種差異的原因是 3 這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖 經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的 等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子 體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體 其他合理答案也給分 在減數(shù)分裂過程中 前者染色體聯(lián)會異常 而后者染色體聯(lián)會正常 其他合理答案也給分 胚狀體 不定芽 頂芽 腋芽 答對其中一個即可 專題八現(xiàn)代生物科技專題 專題八現(xiàn)代生物科技專題 細(xì)胞內(nèi)含有原物種體細(xì)胞內(nèi)的染色體 在減數(shù)第一次分裂過程中能夠進(jìn)行同源染色體配對 產(chǎn)生可育的配子 3 經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體 不定芽 頂芽 腋芽等 用人工薄膜包裝后可得到人工種子 專題八現(xiàn)代生物科技專題 基因文庫 較小基因 逆轉(zhuǎn)錄酶 耐熱的DNA聚合酶 啟動子 終止子 RNA聚合酶 終止轉(zhuǎn)錄 3 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 花粉管通道 顯微注射 感受態(tài)細(xì)胞 mRNA 抗原 抗體雜交 DNA分子雜交 2 細(xì)胞工程的幾個流程圖比較 細(xì)胞 接觸 原代 傳代 原生質(zhì)體 脫分化 愈傷 有絲 早期胚胎 B淋巴細(xì)胞 雜交瘤 命題點1基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性 目的基因的獲取 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的檢測與鑒定 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 細(xì)胞質(zhì) 染色體DNA T DNA片段 內(nèi)部 植物組織培養(yǎng) 黏性 磷酸二酯鍵 B 1 目的基因應(yīng)插入啟動子與終止子之間的部位 2 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞沒有堿基互補配對現(xiàn)象 3 原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點 繁殖快 多為單細(xì)胞 遺傳物質(zhì)相對較少等 4 一般情況下 用同一種限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段 但有時可用兩種限制酶分別切割質(zhì)粒和目的基因 以避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間 目的基因和目的基因之間的連接 5 標(biāo)記基因的作用 篩選 檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞 6 受體細(xì)胞常用植物受精卵或體細(xì)胞 經(jīng)組織培養(yǎng) 動物受精卵 一般不用體細(xì)胞 微生物 大腸桿菌 酵母菌 等 7 啟動子 DNA片段 起始密碼子 RNA 終止子 DNA片段 終止密碼子 RNA 1 2015 吉林長春市高三監(jiān)測 T40 2 4 D作為除草劑在農(nóng)田中大量使用 研究認(rèn)為它是某種淋巴癌的致病因子 為降低2 4 D的危害 科研人員通過基因工程技術(shù)構(gòu)建了能高效降解2 4 D的基因工程菌 請回答 1 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常會使用 濃度2 4 D進(jìn)行麥田除草 在殺死雜草的同時卻不會對小麥生長造成損害 原因是 高 不同植物對2 4 D敏感程度不同 2 從被2 4 D污染的土壤中得到能降解2 4 D的細(xì)菌 從該菌中提取RNA 構(gòu)建 文庫 進(jìn)一步獲得目的基因 3 PCR技術(shù)擴增目的基因的過程是 目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈 引物與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合 然后在 酶作用下進(jìn)行延伸 如此重復(fù)循環(huán)多次 使目的基因的量呈 形式擴增 4 一個基因表達(dá)載體的組成中要有標(biāo)記基因 標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中 欲知基因工程成功與否 需要進(jìn)行 水平的檢測 有時還需進(jìn)行 水平的鑒定 cDNA 部分基因 TaqDNA聚合 指數(shù) 2n 是否含有目的基因 分子 個體生物學(xué) 個體 2 2015 廣西南寧 桂林 柳州 玉林高三適應(yīng)性檢測 T40 下圖是獲得轉(zhuǎn)基因動物和植物的流程圖 請據(jù)圖回答 1 圖示獲得大量目的基因的方法是 2 圖中過程 采用的方法是 為使過程 中的受體生理狀況適宜 可用激素對受體進(jìn)行 處理 PCR 顯微注射法 同期發(fā)情 3 構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程 中需要用到的DNA連接酶 根據(jù)來源分為兩類 T4DNA連接酶和E coliDNA連接酶 但這兩種酶的作用有所差別 只能連接雙鏈DNA的黏性末端 而 既可以連接雙鏈DNA的黏性末端 又可以 縫合 雙鏈DNA的平末端 4 若過程 導(dǎo)入萵苣的體細(xì)胞中 則需要通過 技術(shù)才能獲得轉(zhuǎn)基因萵苣 該技術(shù)的原理是 5 檢測轉(zhuǎn)基因萵苣中目的基因是否表達(dá) 所采用的分子水平檢測方法是 E coliDNA連接酶 T4DNA連接酶 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞具有全能性 抗原 抗體雜交 命題點2克隆技術(shù)及倫理道德問題 流動性 獲能 減數(shù)第二次分裂中期 促性腺激素 細(xì)胞壁 纖維素酶和果膠 離心 振動 電刺激 形成了新的細(xì)胞壁 植物組織培養(yǎng) 生長素 雜交瘤 特異性抗體 選擇 3 D 所有生物共用一套遺傳密碼 密碼子 人工合成 DNA分子雜交 纖維素酶和果膠 聚乙二醇 脫分化和再分化 植物 細(xì)胞的全能性 植物 激素 生長素和細(xì)胞分裂素 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 打破生殖隔離 灰 胚胎移植 冷凍 低溫 液氮 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 體 乳腺 高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 藥物生產(chǎn) 優(yōu)良種畜的培育與擴大 治療性克隆 拯救瀕危動物 答案合理 不與前一空答案重復(fù)即可 骨髓瘤細(xì)胞 抗原刺激過的B細(xì)胞 或漿細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 2 過程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的 過程 與纖維母細(xì)胞相比 誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較 過程的實質(zhì)是 3 生產(chǎn)單克隆抗體一般不直接培養(yǎng)漿細(xì)胞 主要原因是 脫分化 高 基因的選擇性表達(dá) 漿細(xì)胞高度分化 不能無限 或大量 增殖 4 處需要篩選 從而得到 細(xì)胞 且培養(yǎng)該細(xì)胞的氣體環(huán)境為 能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤 95 的空氣 5 的CO2