北京高中生物現(xiàn)代生物技術(shù)專題突破
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掌握獲取目的基因的3種途徑
(1)直接分離:
從自然界已有的物種中分離,如從基因文庫中獲取。
(2)人工合成目的基因(常用方法如下)
①化學(xué)合成法:已知核苷酸序列的較小基因,直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成,不需要模板。
②人工合成法:以RNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下人工合成。
(3)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。
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牢記基因表達(dá)載體的構(gòu)建
(1)基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因+復(fù)制原點。
(2)啟動子和終止子:啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,啟動轉(zhuǎn)錄;終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點。
(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程
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將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
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理清目的基因的檢測與鑒定
(1)導(dǎo)入檢測:DNA分子雜交技術(shù)(使用DNA探針)
(2)表達(dá)檢測
(3)個體生物學(xué)水平鑒定:如對轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行抗蟲或抗病等的接種實驗。
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關(guān)注植物組織培養(yǎng)的5個易錯點
(1)幼嫩的組織脫分化較為容易,如莖尖、根尖、形成層細(xì)胞易脫分化,而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。
(2)脫分化形成愈傷組織的過程不需要光,再分化過程需要光,因為愈傷組織利用有機(jī)營養(yǎng)成分,而試管苗需要進(jìn)行光合作用以自養(yǎng)。
(3)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時,有時只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織,從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。
(4)人工種子發(fā)育初期需要的營養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供。
(5)植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)過程都存在細(xì)胞的培養(yǎng)過程,但植物細(xì)胞可以先分裂再分化,而動物細(xì)胞不分化只分裂。
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理清3種細(xì)胞的區(qū)別
(1)雜種細(xì)胞:植物體細(xì)胞雜交過程中,兩種細(xì)胞去掉細(xì)胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合,融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)細(xì)胞壁之后形成的細(xì)胞叫雜種細(xì)胞。
(2)重組細(xì)胞:體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞之后形成的細(xì)胞叫重組細(xì)胞。
(3)雜交細(xì)胞:動物細(xì)胞融合形成的細(xì)胞常稱為雜交細(xì)胞。
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4個易錯點
關(guān)注植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的4個易錯點
(1)植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合中酶的作用對象不同,纖維素酶和果膠酶作用于細(xì)胞壁,而胰蛋白酶等作用于細(xì)胞間的蛋白質(zhì)。
(2)滅活的病毒保持了其抗原性,但毒性消失。
(3)植物雜交細(xì)胞在激素誘導(dǎo)下能表達(dá)出全能性,但動物雜交細(xì)胞的全能性不能表達(dá)。
(4)克隆動物的起點是經(jīng)過核移植后形成的重組細(xì)胞,其遺傳物質(zhì)主要來自供體,因此形成的個體性狀主要同供體,但也有部分性狀同受體。
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規(guī)避克隆與試管動物的3個誤區(qū)
(1)誤區(qū)一:試管動物與克隆動物的產(chǎn)生都是無性生殖。
糾正:試管動物的產(chǎn)生是有性生殖,克隆動物的產(chǎn)生是無性生殖。
(2)誤區(qū)二:試管動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體外進(jìn)行的,克隆動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體內(nèi)進(jìn)行的。
糾正:試管動物(哺乳類)和克隆動物(哺乳類)早期胚胎之前都是在體外進(jìn)行的,早期胚胎經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進(jìn)行的。
(3)誤區(qū)三:胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,因此胚胎移植的胚胎只能來自體內(nèi)受精的胚胎。
糾正:胚胎移植的胚胎有三個來源:體內(nèi)正常受精產(chǎn)生的胚胎、核移植產(chǎn)生的重組細(xì)胞培養(yǎng)而來的胚胎、體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。
真題回放
1.(2016江蘇卷.33)下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點,其中切割位點相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請回答下列問題:
(1)用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,應(yīng)選用______兩種限制酶切割,酶切后的載體和目的基因片段,通過__________酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒,需將其轉(zhuǎn)入處于__________________態(tài)的大腸桿菌。
(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加__________,平板上長出的菌落,常用PCR鑒定,所用的引物組成為圖2中_____________。
(3)若BamH I酶切的DNA末端與Bcl I酶切的DNA末端連接,連接部位的6個堿基對序列為 ,對于該部位,這兩種酶 (填“都能”、“都不能”或“只有一種能”)切開。
(4)若用Sau3A I切圖1質(zhì)粒最多可能獲得 種大小不同的DNA片段。
【答案】
(1)BclⅠ和HindⅢ 連接 感受
(2)四環(huán)素 引物甲和引物丙
(3)都不能
(4)7
【解析】
(1)根據(jù)圖中質(zhì)粒和目的基因的特點,質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因可以作為標(biāo)記基因,至少要保留一個標(biāo)記基因,所以不可以選用BamHⅠ酶或Sau3AⅠ酶(BamHⅠ酶和BclⅠ酶識別的序列也可以被Sau3AⅠ酶識別并切割),否則會破壞兩個標(biāo)記基因,再結(jié)合目的基因的結(jié)構(gòu)特點,構(gòu)建重組質(zhì)粒時應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割;酶切后的載體和目的基因片段所形成的缺口,通過DNA連接酶作用后可以進(jìn)行連接,獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒,可以用大腸桿菌作為受體細(xì)胞,此時大腸桿菌需處于感受態(tài),容易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。
(2)用上述限制酶切割了DNA分子后,只能以四環(huán)素抗性基因作為標(biāo)記基因,為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素。用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,根據(jù)圖2中引物的特點和延伸的方向可知,所用的引物組成為圖2中引物甲和引物丙。
(3)根據(jù)圖中BamH Ⅰ酶和Bcl Ⅰ酶識別的序列特點和切割位點可知,若BamHⅠ酶切的DNA末端與BclⅠ酶切的DNA末端相互連接后,連接部位的6個堿基對序列為: 或 ;對于該部位,圖中BamHⅠ酶和BclⅠ酶都無法識別并切割,所以這兩種酶都不能切開。
(4)若用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒,根據(jù)Sau3AⅠ識別的特點,可以在質(zhì)粒的BamHⅠ酶和BclⅠ酶所在的三個位點隨機(jī)切割DNA分子,若只切割圖中任何1個切口,就會形成1種大小的DNA分子;若只切割圖中任何2個切口,就會形成6種大小不同的DNA分子;若同時切割圖中3個切口,所形成的3種DNA分子片段與只切割圖中任何2個切口中的3種DNA片段大小相同,所以最多可能獲得7種大小不同的DNA片段。
2.(2016課標(biāo)1卷.40)某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHI酶切后,與用BamHI酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌,結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?;卮鹣铝袉栴}:
(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條件有______________(答出兩點即可)。而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動子和終止子。
(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因是______________;并且______________和______________的細(xì)胞也是不能區(qū)分的,其原因是_____________。在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落,還需使用含有是_____________的固體培養(yǎng)基。
(3)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體,其DNA復(fù)制所需的原料來自于_____________。
【答案】
(1)能夠自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、具有一個至多個限制酶切割位點(答出兩點即可)
(2)二者均不含氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上都不能生長 含有質(zhì)粒載體 含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒) 二者都含氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長 四環(huán)素
(3)受體細(xì)胞
【解析】
(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的條件:必須有一個或多個限制酶的酶切位點;必須有自我復(fù)制的能力;具有標(biāo)記基因;必須是安全的,不會對受體細(xì)胞造成傷害;分子大小合適,答任意兩點都可以。
(2)未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌由于二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上均不生長,所以二者不能區(qū)分;含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)的大腸桿菌由于二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長,所以二者不能區(qū)分。若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落,由于質(zhì)粒載體使用了BamHⅠ酶切后,破壞的是四環(huán)素抗性基因,使細(xì)胞失去了四環(huán)素抗性,而質(zhì)粒載體上的四環(huán)素(抗性)基因功能完好,因此含有質(zhì)粒載體的細(xì)胞可以在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長,而含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)胞不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長,所以還需使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基。
(3)基因工程中,某些改造后的噬菌體作為載體,由于噬菌體屬于病毒,沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),只有蛋白質(zhì)和核酸,只能營寄生生活,所以病毒DNA的復(fù)制原料來自受體細(xì)胞(大腸桿菌)。
3.(2016新課標(biāo)Ⅲ卷.40)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoR I、BamH I和Sau3A I三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點,圖(b)為某種表達(dá)載體示意圖(載體上的EcoR I、Sau3A I的切點是唯一的)。
根據(jù)基因工程的有關(guān)知識,回答下列問題:
(1)經(jīng)BamH I酶切割得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被____________酶切后的產(chǎn)物連接,理由是____________。
(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖(c)所示。這三種重組子中,不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有____________,不能表達(dá)的原因是____________。
(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有____________和____________,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是____________。
【答案】
(1)Sau3AⅠ 兩種梅切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端
(2)甲和丙 甲中目的基因插入在啟動子的上游, 丙中目的基因插入在終止子的下游,兩者目的基因均不能轉(zhuǎn)錄
(3)E·coliDNA連接酶 T4DNA連接酶 T4DNA連接酶
【解析】
(1)HⅠ酶和Sau3AⅠ酶的識別序列中都包括了,且在同一位點將磷酸二酯鍵斷裂,從而形成相同的黏性末端,在DNA連接酶的作用下可彼此連接。(2)完整的基因表達(dá)載體包括啟動子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因,其中啟動子和終止子起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,必須分布于目的基因的上游和下游。(3)DNA連接酶根據(jù)來源不同可分為兩類,一類是從大腸桿菌中分離得到的,稱為E·coli DNA連接酶,另一類是從T4噬菌體中分離得到的,稱為T4 DNA連接酶,E·coli DNA連接酶只能連接黏性末端,T4 DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端,但連接平末端的效率較低。
4.(2016天津卷.7)(12分)人血清白蛋白(HSA) 具有重要的醫(yī)用價值,只能從血漿中制備。下圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑。
(1)獲取HSA基因,首先需采集人的血液,提取_____________合成總cDNA,然后以cDNA為模板,采用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向,請用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。
(2)啟動子通常具有物種及組織特異性,構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體,需要選擇的啟動子是_____________(填寫字母,單選)。
A.人血細(xì)胞啟動子 B.水稻胚乳細(xì)胞啟動子 C.大腸桿菌啟動子 D.農(nóng)桿菌啟動子
(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中,需添加酚類物質(zhì),其目的是__________________________。
(4)人體合成的初始HSA多肽,需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性。與途徑II相比,選擇途徑I獲取rHSA的優(yōu)勢是_______________________________________。
(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價值,須確認(rèn)rHSA與_________________的生物學(xué)功能一致。
【答案】
(1)總RNA (或mRNA)
(2)B
(3)吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞,有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化
(4)水稻是真核生物,具有膜系統(tǒng),能對初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工
(5)HAS
【解析】
(1)為了獲取HSA基因,可從人的血液中提取總RNA(或mRNA)逆轉(zhuǎn)錄成總cDNA,再以cDNA為模板用PCR技術(shù)擴(kuò)增。引物是一段短的單鏈RNA或DNA片段,一個引物與含有目的基因一端的一條DNA模板鏈互補,則另一個引物與含有目的基因另一端的一條DNA模板鏈互補,方向是相反的。
(2)構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異性表達(dá)rHSA的載體,所選的啟動子必須是能夠在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異性表達(dá)的基因的啟動子,符合題意的是B。
(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中,添加酚類物質(zhì),目的是吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞,有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化。
(4)途徑Ⅰ獲取rHSA能通過水稻細(xì)胞的膜系統(tǒng)加工,而途徑Ⅱ經(jīng)過大腸桿菌(原核細(xì)胞,無生物膜系統(tǒng))獲取,無法對初始rHSA進(jìn)行加工修飾,所以途徑Ⅰ的優(yōu)勢是水稻是真核生物,具有膜系統(tǒng),能對初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工。
(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價值,須確認(rèn)rHSA與HSA的生物學(xué)功能一致。
6.(2016海南卷.31)基因工程又稱為DNA重組技術(shù),回答相關(guān)問題:
(1)在基因工程中,獲取目的基因主要有兩大途徑,即______和從_______中分離。
(2)利用某植物的成熟葉片為材料,同時構(gòu)建cDNA文庫和基因組文庫,兩個文庫相比,cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少,其原因是______。
(3)在基因表達(dá)載體中,啟動子是______聚合酶識別并結(jié)合的部位。若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞,最常用的原核生物是______。
(4)將目的基因通過基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時,常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有_____和______顆粒。
【答案】
(1)人工合成 生物材料
(2)cDNA文庫中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄(或已表達(dá))的基因,而基因組文庫中含有該植物的全部基因
(3)RNA 大腸桿菌(或答細(xì)菌)
(4)金粉 鎢粉
【解析】
(1)獲取目的基因主要有兩大途徑,即人工合成和從自然界已有的物質(zhì)中分離。
(2)植物的成熟葉片中基因選擇性表達(dá),因此由所有的RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的cDNA文庫中含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄的基因,而基因組文庫中含有該植物的全部基因。
(3)在基因表達(dá)載體中,啟動子是RNA聚合酶識別并結(jié)合的部位。采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞,由于易于培養(yǎng),最常選用大腸桿菌(或細(xì)菌)
(4)將目的基因通過基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時,常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有金粉和鎢粉顆粒。
7.(2016上海卷.九)回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞與表達(dá)的問題。
在圖27所示的質(zhì)粒PZHZ11(總長為3.6kb,1kb=1000對堿基因)中,lacZ基因編碼β-半乳糖苷酶,后者催化生成的化合物能將白色的大腸桿菌染成藍(lán)色。
(1)若先用限制酶BamHI切開pZHZ11,然后滅活BamHI酶,再加DNA連接酶進(jìn)行連接,最后將連接物導(dǎo)入足夠數(shù)量的大腸桿菌細(xì)胞中,則含3.1kb質(zhì)粒的細(xì)胞顏色為 ;含3.6kb質(zhì)粒的細(xì)胞顏色為 。
(2)若將兩端分別用限制酶BamHI和BglHI切開的單個目的基因片段置換pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段,形成4.9kb的重組質(zhì)粒,則目的基因長度為 kb。
(3)上述4.9kb的重組質(zhì)粒有兩種形式,若用BamHI和EcoRI聯(lián)合酶切其中一種,只能獲得1.7kb和3.2kb兩種DNA片段;那么聯(lián)合酶切同等長度的另一種重組質(zhì)粒,則可獲得 kb和 kb兩種DNA片段。
(4)若將人的染色體DNA片段先導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中克隆并鑒定目的基因,然后再將獲得的目的基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞中表達(dá),最后將產(chǎn)物的藥物蛋白注入小鼠體內(nèi)觀察其生物功能是否發(fā)揮,那么上述過程屬于 。
A.人類基因工程 B.動物基因工程
C.植物基因工程 D.微生物基因工程
【答案】
(1)白色 白色和藍(lán)色/白色或藍(lán)色
(2)1.8
(3)1.4 3.5
(4)C
【解析】
(1)3.1 kb質(zhì)粒lacZ基因被破壞,含3.1 kb質(zhì)粒的細(xì)胞顏色為白色;加DNA連接酶進(jìn)行連接,被切下的片段可能反向連接,所含3.6 kb質(zhì)粒的細(xì)胞可能含有正常質(zhì)粒和異常質(zhì)粒,也可能只含有正常質(zhì)粒或異常質(zhì)粒,顏色為白色和藍(lán)色,或者為白色或藍(lán)色。
(2)pZHZ11中0.5 kb的BamHI酶切片段被切除后,剩余3.1kb,將兩端分別用限制酶BamHI和BglHI切開的單個目的基因插入,形成4.9 kb的重組質(zhì)粒,則目的基因大小為4.9-3.1=1.8kb。
(3)限制酶BamHI和BglHI切割產(chǎn)生的黏性末端可以進(jìn)行連接,但連接后不能被兩者中的任何一個識別并切割,用BamHI切割4.9 kb的重組質(zhì)粒,只有一個切割位點。用BamHI和EcoRI聯(lián)合酶切其中一種,只能獲得1.7 kb和3.2 kb兩種DNA片段;聯(lián)合酶切同等長度的另一種重組質(zhì)粒,可獲得1.7+1.8=3.5kb和3.2-18=1.4kb兩種DNA片段。
(4)題干所述目的是讓人的基因在植物細(xì)胞中表達(dá),屬于植物基因工程。
5.2 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程
知識體系
核心提煉
1. 把握胚胎工程的操作流程
(1)胚胎移植的4個結(jié)論
①胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換;胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。
②胚胎移植過程中兩次使用激素,第一次常用孕激素對受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理;第二次用促性腺激素對供體做超數(shù)排卵處理。
③胚胎移植過程中的兩次檢查:第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查;第二次對受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。
④胚胎移植是有性生殖還是無性生殖,取決于胚胎是由受精卵形成的,還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞并發(fā)育而成或胚胎分割形成的。
(2)胚胎分割的2個注意事項
①材料選擇:選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。
②分割注意點:選材為囊胚時,注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。
(3)胚胎工程中受精作用的3個關(guān)鍵點
①受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體。
②受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。
③體外受精時,卵母細(xì)胞要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期,精子需要獲能。
2. 治療性和生殖性克隆的區(qū)別和聯(lián)系
類型
項目
治療性克隆
生殖性克隆
區(qū)
別
目的
從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療
用于生育,獲得人的復(fù)制品
水平
細(xì)胞水平
個體水平
聯(lián)系
都屬于無性生殖;產(chǎn)生新個體或新組織,遺傳信息相同
3.試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的異同點
(1)設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④。
(2)試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題,設(shè)計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。
(3)兩者都是體外受精,并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng),都要經(jīng)過胚胎移植,都是有性生殖。
4.理清生態(tài)工程的原理和實例
5.明確生態(tài)工程基本原理的判斷方法
(1)強調(diào)物質(zhì)循環(huán)、廢物利用、減輕環(huán)境污染→物質(zhì)循環(huán)再生原理。
(2)體現(xiàn)物種多,營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜→生物多樣性原理。
(3)強調(diào)生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡;涉及環(huán)境承載力→協(xié)調(diào)與平衡原理。
(4)涉及自然、經(jīng)濟(jì)和社會;指整個系統(tǒng),如林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)→整體性原理。
(5)涉及結(jié)構(gòu)、功能,分布式、集中式、環(huán)式→系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理(系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理)。
(6)涉及系統(tǒng)組分的比例關(guān)系、總體功能大于各部分之和,指系統(tǒng)內(nèi)部,如互利共生→系統(tǒng)整體性原理(系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理)。
6.根據(jù)實例,確定生態(tài)工程的原理
生態(tài)工程實例
生態(tài)工程原理
無廢棄物農(nóng)業(yè)
遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理
在人工林中增加植被層次
遵循物種多樣性原理
太湖水體富營養(yǎng)化引起大面積水華
違反協(xié)調(diào)與平衡原理
前面造林,后面砍樹
違反整體性原理
真題回放
5.(2016課標(biāo)全國Ⅱ卷.40)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。
回答下列問題:
(1)圖中A表示正常細(xì)胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為____________。過程①表示去除細(xì)胞核,該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進(jìn)行,去核時常采用_______的方法。②代表的過程是__________。
(2)經(jīng)過多次傳代后,供體細(xì)胞中______的穩(wěn)定性會降低,因此,選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。
(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同,從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是______。
(4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣,其他克隆動物的成功獲得也證明了__________。
【答案】
(1)XX或XY 顯微操作(去核法) 胚胎移植
(2)遺傳物質(zhì)
(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的形狀產(chǎn)生影響
(4)已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞核具有全能性。
【解析】
(1)核移植技術(shù)中,供體可以是雌性也可以是雄性,因此,A的性染色體組成可為XX或XY;去核的方法是顯微操作,將早期胚胎移入代孕個體的技術(shù)是胚胎移植。
(2)動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)至10~50代時,部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)(核型)可能會發(fā)生變化,因此,核移植技術(shù)中的供體細(xì)胞應(yīng)為傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞。
(3)克隆動物的遺傳物質(zhì)來源于兩個個體,其核基因來自于供體,細(xì)胞質(zhì)基因來自于受體(卵母細(xì)胞),細(xì)胞質(zhì)基因也會影響克隆動物的性狀。
(4)克隆動物的成功獲得證明了動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。
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