基因工程与细胞工程.pptx

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1、栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题第第1讲基因工程和细胞讲基因工程和细胞工程工程栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题考考纲纲要求要求三年考情三年考情命命题趋势题趋势1.基因工程的基因工程的诞诞生生2.基因工程的原基因工程的原理及技理及技术术3.基因工程的基因工程的应应用用4.蛋白蛋白质质工程

2、工程2013全国大全国大纲纲、广、广东东、江江苏苏、安徽、四川、福、安徽、四川、福建、全国建、全国2012全国新全国新课标课标、山、山东东、江江苏苏、福建、天津、浙、福建、天津、浙江、安徽江、安徽2011浙江、海南、山浙江、海南、山东东、江江苏苏、安徽、福建、北、安徽、福建、北京京1.趋势趋势分析：分析：(1)多以最新基因多以最新基因工程研究成果工程研究成果为载为载体，考体，考查查基基因工程的工具与操作程序。因工程的工具与操作程序。(2)以工以工农业农业生生产产、畜牧、畜牧业业生生产产和医学和医学实实践中的具体事例践中的具体事例为为命命题题背景，考背景，考查查植物植物组织组织培养培养相关知相关

3、知识识。2.备备考指南：考指南：(1)表解比表解比较较法理法理解限制解限制酶酶、DNA连连接接酶酶和和载载体的作用。体的作用。(2)实实例分析法理解基因工程例分析法理解基因工程的原理与的原理与过过程。程。(3)列表比列表比较较法理解两个不同：法理解两个不同：植物植物组织组织培养和培养和动动物物细细胞培养胞培养的不同、植物体的不同、植物体细细胞胞杂杂交与交与动动物物细细胞融合的不同。胞融合的不同。(4)图图解法理解解法理解单单克隆抗体的克隆抗体的制制备过备过程。程。植物的植物的组织组织培培养养2013重重庆庆、全国大、全国大纲纲、全国全国、天津、天津2012浙浙江江2011江江苏苏1.动动物的物

4、的细细胞培胞培养与体养与体细细胞克胞克隆隆2.细细胞融合与胞融合与单单克隆抗体克隆抗体2013重重庆庆、全国大、全国大纲纲、山山东东2012山山东东、福建、安徽、福建、安徽2011江江苏苏、安徽、安徽栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题限制酶限制酶载体载体基因表达载体的构建基因表达载体的构建目的基因的检测和鉴定目的基因的检测和鉴定转基因动物转基因动物基因治疗基因治疗基因基因可产生自然界没有可产生自然界没有的蛋白质的蛋白质细胞的全能性细胞的全能性植物体细胞杂交植物体细胞杂交作物新品种的培育作物新品种的培育细

5、胞增殖细胞增殖动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性给小鼠注射特定抗原给小鼠注射特定抗原产生专一抗体的杂交瘤细胞产生专一抗体的杂交瘤细胞栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题A图甲中的质粒用图甲中的质粒用BamH 切割后，含有切割后，含有4个游离的磷酸基团个游离的磷酸基团B在构建重组质粒时，可用在构建重组质粒时，可用Pst 和和BamH 切割质粒和外源切割质粒和外源DNAC用用Pst 和和Hind 酶切，加入酶切，加入DNA连接酶后可得到连接酶后可得到1种符合要求种符合要求的重组质

6、粒的重组质粒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考点一基因工程 图图甲甲、乙乙中中的的箭箭头头表表示示三三种种限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶的的酶酶切切位位点点，ampr表表示示氨氨苄苄青青霉霉素素抗抗性性基基因因，neo表表示示新新霉霉素素抗抗性性基因。下列叙述正确的是基因。下列叙述正确的是()【答案答案】C栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题跟跟踪踪训训练练某某质质粒粒上上有有Sal、Hind、BamH 三三种种限限

7、制制酶酶切切割割位位点点，同同时时还还含含有有抗抗四四环环素素基基因因和和抗抗氨氨苄苄青青霉霉素素基基因因。利利用用此此质质粒粒获获得得转转基基因因抗抗盐盐烟烟草草的的过过程程如如图图所所示示，请请回答下列回答下列问题问题。栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题(1)将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这种新性状这种新性状(变异性状变异性状)的来源属于的来源属于_。(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不如果将抗盐基因直接导入烟

8、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，也不能_。(3)在构建重组质粒时，应选用在构建重组质粒时，应选用_和和_两种酶对两种酶对_和和_进行切割，以保证重组进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性。序列的唯一性。基因重组基因重组复制复制表达表达(合成抗盐基因的合成抗盐基因的mRNA)Sal Hind 质粒质粒含抗盐基因的含抗盐基因的DNA栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为

9、筛选出导入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)检测检测基因表达载体是否导入了农杆菌。基因表达载体是否导入了农杆菌。栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题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除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基培养基A和培养和培养基基B分别还含有分别还含有_、_。从检

10、测筛选的结果分析，含有目的基因的是从检测筛选的结果分析，含有目的基因的是_菌落中菌落中的细菌。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位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用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。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，愈伤组织经技术，愈伤组织经_进而进而形成完整植株，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_。

11、氨苄青霉素氨苄青霉素四环素四环素(氨苄青霉素和四环素氨苄青霉素和四环素)4和和6抗盐基因抗盐基因一定浓度的盐水浇灌烟草植株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将烟草植株移栽到盐碱地中)植物组织培养植物组织培养细胞增殖和分化细胞增殖和分化植物激素植物激素(生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素)栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题考点二动物细胞培养和植物组织培养考点二动物细胞培养和植物组织培养 (2013高考大纲全国卷高考大纲全国卷)关于动物细胞培养和植物组关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述

12、，错误的是织培养的叙述，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脱除病毒【答案答案】B栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题跟跟踪踪

13、训训练练植植物物叶叶肉肉细细胞胞原原生生质质体体的的分分离离和和培培养养的的主主要要过过程程可用可用图图解解简单简单表示：表示：(1)原生质体的结构包括原生质体的结构包括_、_、_三部分。三部分。(2)培育胚状体利用了培育胚状体利用了_这一项生物技术，培养基中除了含有这一项生物技术，培养基中除了含有一定的营养物质外一定的营养物质外,还必须含有细胞还必须含有细胞分裂素、生长素等植物激素，还需要分裂素、生长素等植物激素，还需要对培养基进行严格的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

14、体现了培养则可培育出完整的植株，这体现了_。细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核(顺序可颠倒顺序可颠倒)植物组织培养植物组织培养灭菌灭菌细胞的全能性细胞的全能性栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂原代培养原代培养传代培养传代培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交细胞融合细胞融合脱分化脱分化再分化再分化A BC D(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的是_(用字母用字母ae回答回答)阶段，若为

15、了获得三阶段，若为了获得三七的细胞产物，则只需培养到七的细胞产物，则只需培养到_。若为了获。若为了获得三七的人工种子，则需要培养到得三七的人工种子，则需要培养到_。c、d(或或c、d、e)愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体(4)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，需要经过需要经过_。C栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题考点三植物体细胞杂交和动物细胞融合考点三植物体细胞杂交和动物细胞融合 (2013高考重庆卷高考重庆卷)下图是单克隆抗体制备流程的简明下图是单克隆抗体制备流

16、程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是示意图。下列有关叙述，正确的是()A是从已免疫的小鼠脾脏中获得是从已免疫的小鼠脾脏中获得 的效应的效应T淋巴细胞淋巴细胞B中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞 的形成的形成C同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群【答案答案】D栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题跟跟踪踪训训练练科科学学家家从从某某无无限限增增殖殖细细胞胞的的细

17、细胞胞质质中中分分离离出出无无限限增增殖殖调调控控基基因因(prG)，该该基基因因能能激激发发细细胞胞分分裂裂，这这为为单单克克隆隆抗抗体的制体的制备备提供了更提供了更为为广广阔阔的前景。的前景。请请回答：回答：(1)利利用用动动物物细细胞胞融融合合技技术术制制备备单单克克隆隆抗抗体体，常常用用聚聚乙乙二二醇醇、_、电电激激等等诱诱导导因因素素诱诱导导动动物物细细胞胞融融合合。经经选选择择性性培培养养的的杂杂交交瘤瘤细细胞胞，还还需需进进行行_和和_，经经多次多次筛选筛选以以获获得足得足够够数量的能分泌所需抗体的数量的能分泌所需抗体的细细胞。胞。灭活的病毒灭活的病毒体外培养体外培养抗体检测抗体

18、检测(2)有有人人提提出出用用核核移移植植技技术术构构建建重重组组细细胞胞来来生生产产单单克克隆隆抗抗体体，请请完成完成设计设计方案：方案：取取_细细胞胞的的细细胞胞核核，移移植植到到去去核核的的_细细胞中，构成重胞中，构成重组细组细胞。胞。将将重重组组细细胞胞在在_条条件件下下做做大大规规模模培培养养或或注注射射到到小小鼠鼠_内增殖，以内增殖，以获获得大量得大量单单克隆抗体。克隆抗体。特定抗原刺激的特定抗原刺激的B淋巴淋巴无限增殖无限增殖体外体外腹腔腹腔栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题(3)也有人提

19、出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制也有人提出，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。备单克隆抗体，其思路如图所示。酶酶A是指是指_，酶，酶B是指是指_。图中图中表示表示_，对，对进进行检测与鉴定的目的是行检测与鉴定的目的是_,所指的细胞具有的特点是所指的细胞具有的特点是_。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNA连接酶连接酶目的基因目的基因(无限增殖调控基因或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，又能产生特定抗体既能无限增殖，又能产生特定抗体栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点

20、核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题完成作完成作业业：专题专题九九 第第1讲讲栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束谢谢！谢谢！栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题总结总结：限制酶：限制酶：2、原生质层：、原生质层：DNA连接酶：连接酶：原生质体：原生质体：Taq酶：酶：1、DNA聚合酶：聚合酶：PCR:DNA解旋酶：解旋酶：PEG:DNA水解酶：水

21、解酶：T-DNA:RNA聚合酶：聚合酶：3、IAA:NAA:2，4-D ATP：DNA：RNA:栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题(3)将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞植物植物细细胞胞动动物物细细胞胞微生物微生物细细胞胞常用方法常用方法受体受体细细胞胞农农杆菌杆菌转转化法、化法、基因基因枪枪法、花法、花粉管通道法粉管通道法显显微注射微注射技技术术感受感受态细态细胞法胞

22、法(Ca2处处理法理法)受精卵、体受精卵、体细细胞胞受精卵受精卵原核原核细细胞胞栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题(4)目的基因的检测与鉴定：目的基因的检测与鉴定：栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题【链链接提升接提升】动动物物细细胞培养和植物胞培养和植物组织组织培养比培养比较较项项目目动动物物细细胞培养胞培养植物植物组织组织培养培养前前处处理理培养基培养基成分成分培养基培养基状状态态无菌；用无菌；用胰蛋白胰蛋白酶

23、酶处处理，使理，使组织细组织细胞相互分散开胞相互分散开无菌、离体无菌、离体葡萄糖、氨基酸、无机葡萄糖、氨基酸、无机盐盐、促生促生长长因子、微量元素、因子、微量元素、动动物物血清血清等等矿质矿质元素、蔗元素、蔗糖、糖、维维生素、生素、植物激素植物激素等等液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题项项目目动动物物细细胞培养胞培养植物植物组织组织培养培养过过程程能否培养能否培养成个体成个体应应用用举举例例动动物胚胎或出生不久的物胚胎或出生不久的幼幼龄动龄动物的器官或物的器官或组

24、织组织原代培养原代培养传传代培养代培养细细胞群胞群不能不能能能大大规规模生模生产产有重要价有重要价值值的生物制品，如病毒疫的生物制品，如病毒疫苗、干苗、干扰扰素、素、单单克隆抗克隆抗体等；皮肤移植；体等；皮肤移植；检测检测有毒物有毒物质质的毒性等的毒性等快速繁殖、培育无病快速繁殖、培育无病毒植株；生毒植株；生产药产药物；物；制造人工种子；培育制造人工种子；培育转转基因作物等基因作物等特特别别提提醒醒：(1)两两种种技技术术手手段段培培养养过过程程中中都都进进行行有有丝丝分分裂裂，都都是无性繁殖，都可称是无性繁殖，都可称为为克隆，都不涉及减数分裂；克隆，都不涉及减数分裂；(2)均均为为无菌操作，

25、都需要适宜的温度、无菌操作，都需要适宜的温度、pH等条件。等条件。栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题【链链接提升接提升】植物体植物体细细胞胞杂杂交和交和动动物物细细胞融合胞融合项项目目植物体植物体细细胞胞杂杂交交动动物物细细胞融合胞融合(单单克隆抗体的制克隆抗体的制备备)理理论论基基础础(原理原理)融合前融合前处处理理促融促融细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、植物植物细细胞的全能性胞的全能性细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞增殖胞增殖酶酶解法去除解法去除细细胞壁胞壁(纤纤维维素素酶酶、果胶、果胶酶酶等

26、等)注射特定抗原注射特定抗原的免疫小的免疫小鼠，鼠，获获取取B淋巴淋巴细细胞胞物理法：离心、振物理法：离心、振动动、电电激等；激等；化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)等等物化法、化学法：与物化法、化学法：与促促进进植物植物细细胞融合的方胞融合的方法相同；法相同；生物法：生物法：灭灭活的病毒活的病毒栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题项项目目植物体植物体细细胞胞杂杂交交动动物物细细胞融合胞融合(单单克隆克隆抗体的制抗体的制备备)过过程程用途用途第一步：原生第一步：原生质质体的制体的制备备；第二步：原

27、生第二步：原生质质体的融合；体的融合；第三步：第三步：杂杂种种细细胞的胞的筛选筛选与培养；第四步：与培养；第四步：杂杂种植种植株的株的诱导诱导与与鉴鉴定定第一步：第一步：细细胞培养；胞培养；第二步：第二步：诱导细诱导细胞融胞融合；第三步：合；第三步：某种某种细细胞胞选择选择；第四步：；第四步：杂杂种种细细胞克隆与胞克隆与纯纯化化克服克服远缘杂远缘杂交不交不亲亲和和的障碍，大大的障碍，大大扩扩展了展了杂杂交交亲亲本的本的组组合范合范围围作作为诊为诊断断试剂试剂；用于治用于治疗疗疾病和运疾病和运载载药药物物,如如“生物生物导弹导弹”栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重

28、难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题蛋白质工程过程蛋白质工程过程栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题(1)注意切割的序列是注意切割的序列是否会连接成环否会连接成环：切割图：切割图1中的目的基因中的目的基因时，最好不要只用时，最好不要只用BamH，因为只用，因为只用BamH 切割时，目切割时，目的基因的两端具有相同的黏性末端，易自行连接成环，因此的基因的两端具有相同的黏性末端，易自行连接成环，因此最好同时用最好同时用BamH 和和Hind 切割。切割。(2)限制酶的切割序列具有包含关

29、系：图限制酶的切割序列具有包含关系：图2中中BamH 和和Mbo 识别的碱基序列和酶切位点分别是识别的碱基序列和酶切位点分别是GGATCC、GATC,这两个限制酶都可切割同一碱基序列这两个限制酶都可切割同一碱基序列GGATCC。(3)切割时注意切割时注意是否破坏所有抗性基因是否破坏所有抗性基因,导致缺乏标记基因。导致缺乏标记基因。【链链接提升接提升】1限制限制酶酶切割切割时时的注意事的注意事项项栏目栏目导引导引网格构建网格构建知识自填知识自填核心考点核心考点重难突破重难突破专题专题九九 现现代生物技代生物技术专题术专题免疫小鼠免疫小鼠培养骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞融合融合骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞B B淋巴细胞淋巴细胞注射特注射特定抗原定抗原蛋白蛋白选择培养基上培养选择培养基上培养专一抗体检验阳性专一抗体检验阳性专一抗体检验阳性专一抗体检验阳性注射到小鼠体内注射到小鼠体内体外培养体外培养单克隆抗体单克隆抗体克隆化杂交细胞克隆化杂交细胞分开不同杂交细胞，克隆专一抗分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，体，检验阳性细胞检验阳性细胞 单克隆抗体制备过程示意图单克隆抗体制备过程示意图多种杂交细胞多种杂交细胞