热点十四 现代生物科技专题
【考点精要】
考点一.基因工程
1.基因工程的基本工具
(1)限制性内切酶:①分布:主要分布在微 ( http: / / www.21cnjy.com )生物中;②作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子;③作用特点:专一性;④作用结果:产生黏性末端。
(2)DNA连接酶的作用:连接磷酸和五碳糖,形成磷酸二酯键。
(3)运载体:①作用:将目的基因导入受体细胞;②常用的运载体:质粒、动植物病毒等。质粒是存在于细菌、酵母菌细胞质内的小型环状DNA。
2.基因操作的基本步骤
(1)目的基因的获取:①从自然界已有物种中 ( http: / / www.21cnjy.com )直接分离基因;②人工合成基因:a.反转录法:mRNA→单链DNA→双链DNA;b.化学合成法:氨基酸序列→核苷酸序列→人工合成。
(2)构建表达载体
(3)目的基因导入受体细胞:借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,将目的基因导入受体细胞。
(4)目的基因的检测与鉴定
目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道,所以这一步是检查基因工程是否成功的一步。
鉴定水平 方 法
分子水平检测 导入 检测转基因生物染色体DNA分子上是否插入了目的基因,采用DNA分子杂交技术
转录 检测目的基因是否转录出了mRNA,采用分子杂交技术
翻译 检测目的基因是否翻译成蛋白质,采用抗原—抗体杂交技术
个体水平鉴定 进行个体生物学水平的鉴定,如做抗虫或抗病接 ( http: / / www.21cnjy.com )种实验,以确定是否具有抗性以及抗性的程度;又如,有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较,以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同。
3.基因工程与蛋白质工程比较
项 目 蛋白质工程 基因工程
蛋白质 合成自然界不存在的蛋白质 合成天然存在的蛋白质
过 程 预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA 获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实 质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性,获得人类所需的生物类型或生物产品
结 果 可生产自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有蛋白质
应用及现状 主要集中在对现有蛋白质进行改造,目前还没有真正成功的例子 已被广泛应用,转基因植物、动物、药品生产等已商业化,基因治疗尚处于临床试验阶段
联 系 蛋白质工程是在基因工程基础上,延伸出来的第二代基因工程;基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。
考点二.细胞工程
1.植物组织培养
(1)脱分化和再分化的比较
项 目 过 程 形成物特点
脱分化 离体细胞→愈伤组织 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团
再分化 愈伤组织→幼芽或胚状体 有根、芽或有生根发芽的能力
在植物组织培养中,无论是脱分化形成愈伤组织,还是再分化形成新的植株,这些过程中细胞增殖的方式均为有丝分裂。
2.植物体细胞杂交
(1)原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
(2)过程:酶解法制备原生质体→原生质体融合→杂种细胞再生出细胞壁→脱分化形成愈伤组织→再分化形成杂种植株。
(3)植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞细胞壁的过程利用了酶的专一性。
(4)植物体细胞融合成功的标志:杂种细胞再生出新的细胞壁。
(5)植物体细胞杂交技术的目的是为了获得杂种植株,而不是获得杂种细胞。
(6)优点:克服了植物远缘杂交不亲和的障碍,可以将不同物种的优良性状集合于一体;可以定向改良生物性状。
3.植物组织培养与动物细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )培养的相同点:(1)都需要人工条件下的无菌操作;(2)都用合成培养基;(3)都需要适宜的温度、pH等条件;(4)都进行了有丝分裂,属于无性繁殖,都可称为克隆。
4.动物细胞核移植技术与克隆技术
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原理:动物细胞核的全能性。用体细胞核移植技术得到克隆动物,说明动物体细胞的细胞核具有全能性。
供体和受体的选择:(1)供体:一般选用 ( http: / / www.21cnjy.com )传代10代以内的细胞,因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,保证供体细胞正常的遗传基础。(2)受体:去核的MⅡ中期的卵母细胞。①选取MⅡ中期的卵母细胞的原因:细胞大,易于操作;卵黄多,营养丰富,为发育提供充足的营养;卵细胞具备受精能力,细胞质中含有刺激融合后重组细胞进行分裂分化并形成重组胚胎的物质和条件。(3)去核的原因:保证克隆动物的遗传物质最大程度的来自有重要利用价值的动物。
5.植物细胞融合与动物细胞融合
比较项目 植物细胞融合(番茄-马铃薯植株) 动物细胞融合(单克隆抗体)
过 程 第1步 原生质体的制备(酶解法) 正常小鼠的处理(注射灭活抗原)
第2步 原生质体的融合(物理、化学法) 动物细胞融合(物理、化学、生物法)
第3步 杂种细胞的筛选和培养 杂交瘤细胞的筛选和培养
第4步 杂种植株鉴定 提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)
理论基础 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
融合前处理 酶解法除去细胞壁:纤维素酶、果胶酶 注射特定抗原法免疫处理正常小鼠
促融因子 物理法:电激、离心、振动化学法:聚乙二醇、CaCl2等 物化法:与植物相同生物法:灭活的仙台病毒
意义和用途 ①克服有性远缘杂交不亲和障碍,获得杂种植株;②克服有性杂交的母系遗传,获得细胞质基因的杂合子,是研究细胞质遗传的有力手段 制备单克隆抗体的技术之一,有助于疾病的诊断、治疗和预防
考点三.胚胎工程
1.胚胎工程的理论基础
(1)受精过程
Ⅰ.准备阶段:①精子获能:成熟的精 ( http: / / www.21cnjy.com )子需在雌性生殖道获能后才具备受精能力。②卵子的准备:动物排出的卵子一般到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力。
Ⅱ.受精阶段:精子穿越放射冠和透明 ( http: / / www.21cnjy.com )带(顶体反应)→精子穿越卵黄膜(精子外膜和卵黄膜融合)→雌雄原核形成(此时排出第二极体)→雌雄原核融合(完成受精作用,形成受精卵)。
Ⅲ.防止多精入卵的屏障:①透明带反应,是防止多精入卵的第一道屏障;②卵黄膜封闭作用,是防止多精入卵的第二道屏障。
(2)早期胚胎发育:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
2.体外受精和早期胚胎培养
(1)卵母细胞的采集和培养:从输卵管中获取的 ( http: / / www.21cnjy.com )卵子,可直接与获能的精子在体外受精;从卵巢中获取的卵母细胞,要在体外经人工培养到减数第二次分裂中期,才能与获能的精子受精。
(2)精子的采集和获能:用不同的方法采集的精子,要放入获能液中培养或用化学药物诱导,使精子获能。
(3)体外受精和胚胎的早期 ( http: / / www.21cnjy.com )培养:获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,然后移入发育培养液中继续培养一段时间,经检查发育正常时,即可在适宜的发育阶段向受体移植(或冷冻保存)。
3.胚胎干细胞
(1)来源:早期胚胎或原始性腺。
(2)特点:①具有胚胎细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞的特性(体积小、核大、核仁明显、全能分化和无限增殖);②在体外培养条件下可以增殖而不分化,可以对它进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。
(3)应用:①治疗人类的某些顽症;②培育移植用的人造组织器官;③研究体外细胞分化的理想材料。
考点四.DNA的粗提取与鉴定
1.材料选择
本实验用鸡血细胞作实验材料有两个原因: ( http: / / www.21cnjy.com )①鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得;②鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心,对设备要求较高,操作繁琐,历时较长。
2.DNA的粗提取和鉴定操作步骤及原理
步 骤 操 作 原 理
破碎细胞,释放DNA 加入20 mL蒸馏水,搅拌5 min,用1~2层纱布过滤备用 使细胞吸水胀破
溶解细胞核中的DNA 加入2 mol/L的氯化钠溶液40 mL,搅拌1 min DNA在高浓度氯化钠溶液中,溶解度最大
DNA的析出 加入蒸馏水约300 mL,不停地进行均匀搅拌,然后用3~4层纱布过滤混合液 降低氯化钠浓度,使DNA的溶解度降到最低
DNA的初步提纯 加入2 mol/L的氯化钠溶液20 mL,不停地搅拌,然后用2层纱布过滤混合液
DNA的再次提纯 加入95%冷酒精50 mL,然后进行搅拌 浓缩沉淀DNA
DNA的鉴定 向两支试管中分别加入4 mL二苯胺试剂,然后将试管在沸水浴中加热5 min,比较试管中的颜色变化。(注:二苯胺溶液要现用现配,否则会影响鉴定效果) 沸水浴中DNA遇二苯胺试剂呈蓝色
巧点妙拨
1.区分DNA连接酶和DNA聚合酶、限 ( http: / / www.21cnjy.com )制性核酸内切酶和解旋酶:(1)DNA连接酶连接两个DNA片段,而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。(2)限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列,并使两条链在特定的位置断开,而解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。
2.启动子≠起始密码;终止子≠终止密码。
3.目的基因导入受体细胞不是基因工程成功的标志,基因工程是否成功表现在于目的基因是否成功表达。
4.区分杂种细胞、重组细胞和杂交细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞:(1)杂种细胞:植物体细胞杂交过程中,两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合,融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。(2)重组细胞:体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。(3)杂交细胞:动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。
5.单克隆抗体的制备过程中,与骨髓瘤细胞融合的是已免疫的淋巴细胞,即浆细胞。
【典题对应】
例1.(2013山东卷,35)科学家通过 ( http: / / www.21cnjy.com )诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进 ( http: / / www.21cnjy.com )行的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为 。
(2)图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰 ( http: / / www.21cnjy.com )鼠输卵管内获得,该过程称为 ;也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可 ( http: / / www.21cnjy.com )由囊胚的 分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。
解析:(1)原代培养指将动物组织用酶处 ( http: / / www.21cnjy.com )理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母牛子宫中冲洗出来的方法叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入-196℃的液氮中冷冻保存。(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
答案:(1)原代培养 接触抑制 (2)冲卵 体外受精 (3)胚胎移植 冷冻(或:低温) (4)内细胞团细胞 诱导分化
命题意图:本题主要考查动物细胞培养和胚胎移植等有关知识,意在考查考生识记和理解应用能力。
名师坐堂:解答该题的关键是:熟练掌握动物细胞工程技术、胚胎工程技术。
例2.(2012浙江卷,6)天然的玫瑰没有 ( http: / / www.21cnjy.com )蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( )
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B
B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞
解析:控制蓝色色素合成的基因 ( http: / / www.21cnjy.com )B就是所需要的目的基因。提取矮牵牛蓝色花的mRNA后,可通过逆转录法获得基因B,再进行扩增以增加其数量。基因文库中保存的是含不同基因的DNA片段,因此提取时无须使用限制性核酸内切酶。为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传,应先在体外使用DNA连接酶构建基因表达载体,然后再将基因表达载体导入大肠杆菌。
答案:A
命题意图:本题重点考查基因工程的过程中目的基因的获取方法、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞中的方法。
名师坐堂:理解基因文库、逆转录、基因表 ( http: / / www.21cnjy.com )达载体、导入等基本概念,熟悉扩增基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞等过程,知道DNA聚合酶、限制性核酸内切酶等的作用,是快速准确解题的关键。
例3.(2012山东卷,35)毛角蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)过程①中最常用的运载工具是 ,所需要的酶是限制酶和 。
(2)在过程②中,用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是 。
(3)在过程③中,用 处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行 处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前,通过 技术可获得较多胚胎。
答案:(1)质粒 DNA连接酶 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养基(液)的pH (3)促性腺激素(或促滤泡素、孕马血清) 去核 (4)(早期)胚胎培养 胚胎分割
命题意图:本题以获得转KIF II基因 ( http: / / www.21cnjy.com )的高绒质绒山羊的流程图为情景,综合考查基因工程、细胞工程、胚胎工程等工程技术的基本操作。注重对基本概念、基本原理及基础技术应用的考查,考查的知识面广,但难度适中。
名师坐堂:理解各种工程技术中的基本概念和基本操作,能分析各种操作的目的或原因,是快速解题的关键。
例4.(2014·海南,31)下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。请据图回答:
(1)获得A有两条途径:一是以A的mRN ( http: / / www.21cnjy.com )A为模板,在________酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在________作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的________序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的________序列,再通过化学方法合成所需基因。
(2)利用PCR技术扩增DNA时, ( http: / / www.21cnjy.com )需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为 。
(4)在基因工程中,常用Ca2+处理 ( http: / / www.21cnjy.com )D,其目的是______________________________________________。
解析:(1)利用逆转录法合成目的基因的 ( http: / / www.21cnjy.com )过程是:以mRNA为模板,在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA,然后在DNA聚合酶作用下,合成双链DNA分子;根据蛋白质工程合成目的基因的过程是:根据目标蛋白质的氨基酸序列,推测相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序,通过化学方法合成。(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和运载体结合,形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时,需要先用Ca2+处理,使之成为感受态细胞,有利于其吸收重组DNA分子。
答案:(1)逆转录 DNA聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸 (2)引物 模板DNA (3)重组DNA (4)提高受体细胞的转化率
命题意图:本题以构建“工程菌”为背景,综合考查基因工程及PCR技术。考查知识面较窄,难度较小。
名师坐堂:识图是分析作答的前提,对基因工程和PCR技术的准确理解和记忆是快速正确解题的关键。
【命题趋向】
近几年,山东高考对《现代生物 ( http: / / www.21cnjy.com )科技专题》模块命题考查方式是固定的,即以特定的背景材料为依托进行命题,在命题中寻找各种工程技术的应用落点。“起点高,落点低”是选修3命题的主要特点,重视对基本概念、原理和基本的工程技术应用的考查,综合性强,但难度不大。山东省近几年高考在本模块的命题都是采用非选择题的形式。
【直击高考】
1.根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有 和 。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段为:
为使运载体与目的基因相连, ( http: / / www.21cnjy.com )含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是 。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即 DNA连接酶和 DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是 ,产物是 。若要在体外获得大量反转录产物,常采用 技术。
(5)基因工程中除质粒外, 和 也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下 ( http: / / www.21cnjy.com ),不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是 。
2.(2013新课标Ⅰ卷,40)阅读如下材料:
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科 ( http: / / www.21cnjy.com )学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体, ( http: / / www.21cnjy.com )科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范 ( http: / / www.21cnjy.com )畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 和 。在培育转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是 。
(2)材料乙属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造制造一种 的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是 ( http: / / www.21cnjy.com )指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为 体,兔乙称为 体。
3.人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可以从处死的雌鼠________中获取。
(2)图中的高血压相关基因作为____ ( http: / / www.21cnjy.com )_____,质粒作为_________,二者需用 切割后连接成重组载体,该过程与质粒上含有 有关。
(3)子代大鼠如果 和__________,即可说明高血压相关基因已成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型。
(4)在上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是___________、早期胚胎培养和胚胎移植。
4.牛胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图中a、b、c过程分别是指 、 、 。
(2)供体牛的主要职能是 ;受体母牛必须具备 。
(3)为了提高牛胚胎的利用率,常 ( http: / / www.21cnjy.com )采取的方法是 ;处理的时期是 ,理由是 。
(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有
。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有______________________________________。
5.(2014·福建卷,33)Rag2 ( http: / / www.21cnjy.com )基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到________期时,可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag ( http: / / www.21cnjy.com )2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的________设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_______,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
6.(2013天津卷,9)花椰菜易受 ( http: / / www.21cnjy.com )黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题:
(1)过程①所需的酶是 。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。原生质体经过 再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体变异类型,应剪取再生植株和 植株的根尖,通过 、 、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥 ( http: / / www.21cnjy.com )基因组DNA进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1—4进行PCR扩增的结果。据图判断,再生植株1—4中一定是杂种植株的有 。
(6)对杂种植株进行 接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
7.(2014临沂一模)右图为利用基因工程培育花卉的过程(字母代表相应的物质或结构,数字代表过程或方法)。请回答:
(1)花卉基因工程可细分 ( http: / / www.21cnjy.com )为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等,不同的基因工程所需要获取的______________不同,①过程需要的酶有____________。
(2)基因工程中最常用的运载体是_ ( http: / / www.21cnjy.com )___________,另外还有 ____________、动植物病毒等。整合了目的基因的重组质粒,在组成上还含有启动子、终止子和____________。
(3)②过程常用的方法是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用 技术。
(4)外植体一般从受体植物 ( http: / / www.21cnjy.com )的形成层处获取,原因是这部分细胞容易诱导形成____________。由外植体培养为转基因植株的③、④过程为 ,该过程的理论基础是 。
(5)人工种子就是以形成b之后得到的____________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
答案
1.(1)平末端和黏性末端 ( http: / / www.21cnjy.com ) (2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同 (3)T4 Ecoli (4)mRNA 单链DNA PCR(聚合酶链式反应) (5)动植物病毒 λ噬菌体的衍生物 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
2.(1)显微注射法 限制 ( http: / / www.21cnjy.com )性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物,将目的基因转移到受体细胞中 (2)蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质 氨基酸 (3)同 供 受
3.(1)卵巢 (2)目的基因 运载体 同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) 限制酶切割位点
(3)检测到体内有相关蛋白 出现高血压 (4)体外受精
4.(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力 (3)胚胎分割移植 桑椹胚和囊胚期 此时还未出现细胞分化 (4)体积小、细胞核大、核仁明显 (5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度,迅速推广新品种
5.(1)细胞核 (2)囊胚 (3)核苷酸序列 HindⅢ和PstⅠ (4)蛋白质
6.(1)纤维素酶和果胶酶 (2) ( http: / / www.21cnjy.com )叶绿体 (3)保持原生质体完整性 细胞壁 (4)双亲(或花椰菜和黑芥) 解离 漂洗 (5)1、2、4 (6)黑腐病菌
7.(1)目的基因(或a ( http: / / www.21cnjy.com )) 限制酶(或限制性内切酶,或限制性核酸内切酶)和DNA连接酶 (2)质粒 λ噬菌体的衍生物 标记基因 (3)农杆菌转化法(答“基因枪法”也可,涉及单子叶植物不能直接被农杆菌感染) DNA分子杂交 (4)愈伤组织 脱分化和再分化(答“植物组织培养”也可) 植物细胞的全能性 (5)胚状体