选修3单元学科培优.ppt

【例】 以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah为操作过程，请据图回答有关问题： (1)“试管牛”技术的操作流程是_(填字母)。 (2)图中数字标号代表的结构名称是_， _。,(3)d操作的名称是_。 若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到_阶段的早期胚胎进行_处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_条件下。 (4)h过程的核心步骤是_。为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有_以便于进行检测。 (5)受体母牛必须和供体牛属于同一物种。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_。,研析 本题借助培育良种牛的过程图考查基因工程育种的操作程序、胚胎工程技术中胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术的综合运用能力以及识图分析能力。解题过程如下：,答案 (1) abfg (2)滋养层 囊胚腔 (3)胚胎移植 桑椹胚或囊胚 胚胎分割 冷冻或液氮 (4)基因表达载体的构建 标记基因 (5)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,1绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光。借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助我们推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，如图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程： 请根据上述材料回答下列问题： (1)图中过程常用的方法是_；过程利用的生物技术是_；在进行过程前，利用_技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。,(2)GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的_。 (3)目前科学家们通过_工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？_。该工程的基本流程是_。,解析：把目的基因导入动物受体细胞的常用方法是显微注射法。由受精卵培养得到早期胚胎，这属于细胞培养技术，可以利用胚胎分割技术由一个胚胎获得多个胚胎。GFP基因不影响目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性，又可以发出荧光，因此可以作为标记基因。蛋白质工程是指通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，获得各种各样的自然界中没有的蛋白质。蛋白质工程的基本流程：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修饰(合成)相应的基因表达出相应的蛋白质。 答案：(1)显微注射法 早期胚胎培养技术(细胞培养技术) 胚胎分割 (2)标记基因 (3)蛋白质 改造GFP基因 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修饰(合成)相应的基因表达出相应的蛋白质,2如图表示通过二倍体植株甲(自花受粉植物)和植株乙培育植株A、B、C、D、E的过程，其中植株甲的基因型为AaBb，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。请据图回答：,(1)植株A是_倍体，经秋水仙素处理后获得的植株B的基因型为_。 (2)植株C与植株甲表现型相同的概率为_。 (3)培养植株D的过程中，由离体细胞形成愈伤组织的过程称为_，若要制备人工种子，则需诱导愈伤组织形成_结构，再包裹上人工种皮。 (4)获得植株E的过程称为_，其过程中两个原生质体融合时常用的诱导剂是_。 (5)植株A、D、E的培育过程中都需要采用的生物技术是_，其理论基础是_，其培养过程一定要保证_条件，防止培养失败。植株A、B、C、D、E中可能与植株甲的基因型相同的是植株_。,解析：(1)植株A是将二倍体植株甲的花粉粒进行花药离体培养得到的单倍体植株，其基因型可能是AB或Ab或aB或ab，因此经秋水仙素处理之后染色体加倍，得到的植株B的基因型是AABB或AAbb或aaBB或aabb。(2)植株C是植株甲自花受粉的后代，因此植株C与植株甲表现型相同的概率是(3/4)(3/4)9/16。(3)由离体细胞形成愈伤组织的过程是脱分化，经过再分化形成胚状体，进一步分化形成新植株，如果要制备人工种子，则形成胚状体之后，再包裹上人工种皮即可。(4)植株E是两种不同的植物经过植物体细胞杂交形成的新物种，两个原生质体融合时常用的诱导剂是聚乙二醇。(5)植株A、D、E的培育过程中都是由细胞培养得到植株，都需要采用的生物技术是植物组织培养，其理论基础是细胞的全能性，其培养过程中一定要注意保证无菌条件，以防止杂菌污染导致培养失败。植株D与植株甲的基因型一定是相同的，植株C中有部分与植株甲的基因型相同。,答案：(1)单 AABB或AAbb或aaBB或aabb (2)9/16 (3)脱分化 胚状(体) (4)植物体细胞杂交 聚乙二醇 (5)植物组织培养 细胞的全能性 无菌 C、D,3如图表示制备抗X抗体的过程，请根据图解回答问题： (1)给小鼠注射抗原的目的是_。 (2)由图示可看出，单克隆抗体制备过程中运用了_和_等技术手段，前者常用的诱导剂与植物原生质体融合时使用的相比，不同的是其使用_。,(3)动物细胞培养过程中，为防止杂菌污染，须在培养液中添加一定量的_。细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中进行，CO2的主要作用是_。 (4)在动物细胞融合过程中，可用_处理离体组织细胞使之分散开，以利于细胞融合。 (5)图中有两次筛选，其中步骤的目的是筛选出_。 (6)生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，是因为该试剂_。 A能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制 B能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活 C选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制 D能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成,解析：本题结合流程图考查单克隆抗体的制备过程。给小鼠注射抗原是为了使小鼠体内发生特异性免疫反应，产生相应的浆细胞。单克隆抗体制备过程中运用了动物细胞融合和动物细胞培养等技术手段，诱导动物细胞融合的特有手段是使用灭活的病毒。动物细胞培养需要满足无菌无毒，营养、温度、pH和气体等环境条件适宜。制备单克隆抗体的过程中有两次筛选，其中步骤是为了筛选出杂交瘤细胞，步骤是为了筛选出能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。由于浆细胞不能分裂，骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞均能分裂，所以欲筛选出杂交瘤细胞，必须抑制能分裂的骨髓瘤细胞。 答案：(1)产生相应的浆细胞 (2)动物细胞融合 动物细胞培养 灭活的病毒 (3)抗生素 维持培养液的pH (4)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 (5)能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞 (6)C,4如图甲表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图乙表示体外受精培养优质奶牛的过程。请据图回答：,(1)在图甲中注射到小鼠体内的物质是_。 (2)图甲中细胞融合时，常用的生物诱导剂是_。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞，其中被淘汰的融合细胞是_、_，最终筛选得到的细胞叫做_，该细胞的特点是_。 (3)动物细胞体外培养时，培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有_。 (4)图乙中参与体外受精的精子需要经过成熟和_两个过程，才能与卵子结合。移植后的胚胎能在受体中存活，其生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生_，为达到这一目的，需要用相关激素对供体和受体进行_处理。,解析：(1)由于要制备的是“抗X的单克隆抗体”，因此必须用相应的抗原X处理小鼠。(2)动物细胞融合可用的手段有三类，其中常用的生物诱导剂是灭活的病毒。融合后的细胞有三类：“B细胞B细胞”“B细胞骨髓瘤细胞(杂交瘤细胞)”“骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞”，其中符合要求的只有杂交瘤细胞。该细胞既保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又保留了浆细胞产生抗体的功能。(3)动物血清是体外培养动物细胞必不可少的物质。(4)精子只有获能后才能完成受精作用。只有供体、受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境，才能最大限度地避免免疫排斥反应，因此，需对供体、受体进行同期发情处理。 答案：(1)抗原X(或X或X抗原) (2)灭活的仙台病毒(或灭活的病毒) 融合的B细胞 融合的骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 既能无限增殖，又能产生单一抗体 (3)动物血清 (4)获能 免疫排斥反应 同期发情,1基因工程获得生物新品种或新产品图解,析图：(1)表达载体构建(基因工程中最核心的步骤)导入受体细胞(受精卵)，常用显微注射法，此步骤涉及碱基互补配对检测、鉴定个体水平检测。 (2)单克隆抗体制备导入无限增殖调控基因，不需与骨髓细胞融合。 (3)农杆菌转化法重组Ti质粒棉花受体细胞(若体细胞为植物组织培养；若受精卵为正常发育过程)。,1绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质定位的理想标记。请根据图表回答下列问题。,(1)若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是TCGA，N端伸出核苷酸的碱基序列是TGCA，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用的限制酶是_，再对_进行切割。 (2)若对符合设计要求的重组质粒A进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图表中的信息分析，若采用BamH和Pst酶切，可得到_种DNA片段。 (3)检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可在荧光显微镜下观察GFP的表达，图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的转基因操作中的GFP既是_，也是_。 (4)绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中涉及多项现代生物技术，图中过程属于_技术，而过程属于_技术。为了获得多头相同的绿色荧光蛋白转基因克隆猪，在进行过程之前可以在重组胚胎发育到桑椹胚或_阶段进行_操作，若在后一个阶段进行，在操作中需要注意的是_。 (5)水母的基因之所以能与Ti质粒进行重组，原因是_。,解析：(1)由附表“几种限制酶的识别序列及切割位点表”可以看出：限制酶Hind和Pst识别的核苷酸序列分别是TCGA和TGCA。为了便于连接，需用这两种酶切割载体Ti质粒，以产生相同的黏性末端。(2)重组质粒A的N、X连接处为Pst酶切位点，黑色标记处含有BamH酶切位点，因此，同时用BamH和Pst酶切，可得到2种DNA片段。(3)本实验操作的目的是培育绿色荧光蛋白转基因克隆猪，因此GFP是目的基因；又由于该基因指导合成的蛋白质可发出绿色荧光，因此可作为监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质定位的标记基因。(4)从图示可以看出，过程为取出成纤维细胞核，过程为去除卵母细胞核，过程为利用成纤维细胞核与卵母细胞质构建重组细胞，因此为核移植过程。过程为“早期胚胎受体母猪”，应代表胚胎移植。通过胚胎分割技术可获得基因型相同的多个个体，但是随着个体发育的进行，发育的时间越久，细胞全能性越受到抑制，因此，应在桑椹胚或囊胚期分割，但是若在囊胚期进行，则必须将内细胞团均等分割。,答案：(1)Hind和Pst Ti质粒 (2)2 (3)目的基因 标记基因 (4)核移植 胚胎移植 囊胚 胚胎分割 将内细胞团均等分割 (5)水母的基因与质粒DNA分子的双螺旋结构相同,2(2013年高考北京卷)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。,(1)在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是_和_。将重组质粒显微注射到斑马鱼_中，整合到染色体上的G基因_后，使胚胎发出绿色荧光。 (2)根据上述杂交实验推测： 亲代M的基因型是_(选填选项前的符号)。 aDDgg BDdgg 子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括_(选填选项前的符号)。 aDDGG BDDGg cDdGG DDdGg,(3)杂交后，出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代_(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的_发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为_。 解析：(1)重组质粒的构建需要两种工具酶：限制性核酸内切酶和DNA连接酶。动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵，因为动物受精卵全能性较高。斑马鱼胚胎发出绿色荧光是由于G基因表达产生了绿色荧光蛋白。(2)由于M胚胎期无荧光，则基因型为D_gg，后代出现了绿色荧光(D_G_)和红色荧光(ddgg)的子代胚胎，可推出M的基因型是Ddgg。N的基因型是DdGg，M和N交配，子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型为DDGg或DdGg。(3)正常情况下M、N交配不会产生红绿荧光子代胚胎，但若亲代N在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换(如图所示)，则子代中会出现ddGg的红绿荧光胚胎。,若亲代N产生的配子中重组的配子(dG和Dg)占的比例为x，则dG占的比例为x/2，又因亲代M产生两种比例相等的配子Dg、dg，可知子代胚胎中红绿荧光胚胎的概率为x/4，即x/4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数)，可推出重组配子占其全部配子的比例为4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数)，可推出重组配子占其全部配子的比例为4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数)。 答案：(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达 (2)b b、d (3)N 非姐妹染色单体 4(红绿荧光胚胎数/胚胎总数),2胚胎工程相关图解,析图：(1)供体1要求良种，受体可用本地黄牛，生殖机能健康即可。 (3)细胞A为去核的减中期的卵母细胞，细胞C为原始性腺细胞，细胞D为内细胞团细胞。 (3)应用1核移植；应用2胚胎移植；应用3获取胚胎干细胞；应用4胚胎分割。 (4)若体外受精，精子先获能再受精得到试管动物，为有性生殖过程。 (5)胚胎分割为无性繁殖，得到子代个体的性别、性状和遗传物质均相同。,3如图为人类胚胎的体外获得过程。请回答：,(1)为了从女性A中能一次抽出较多的卵细胞，往往要对其注射_激素。 (2)由A、B形成D的过程中，所需的技术有_等。 (3)假如由A、B形成D的过程能实现，则D细胞内的全部基因来源于_。 (4)由A、BE的过程中，形成的受精卵，经分化诱导因子处理，可诱导已发育到囊胚期的囊胚内的_分化形成各种组织，然后替换到病人E体内。 (5)胚胎干细胞在功能上具有_性，经诱导能分化成多种组织细胞，其分化的根本原因是_。,解析：一般用促性腺激素刺激超数排卵；克隆人的技术包括核移植技术、胚胎移植技术、体外受精技术、胚胎培养技术等；婴儿D的细胞内的基因来自A的细胞质和B的细胞核；克隆器官的过程中，受精卵发育经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等，如果在培养液中加入牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导物，可使囊胚期的内细胞团分化形成各种组织；胚胎干细胞能分化成各种组织的根本原因是其细胞核中含有一整套的遗传信息。 答案：(1)促性腺 (2)核移植技术、胚胎移植技术 (3)A的细胞质和B的细胞核 (4)内细胞团 (5)全能 细胞核中含有一整套的遗传信息,4如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是_技术。 (2)一般用_激素对供体母牛做超数排卵处理，用_激素处理受体牛以便接受胚胎。,(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及_等物质。 (4)如果培养转基因荷斯坦奶牛，可采用_技术将药用蛋白基因导入到_中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是_技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。 (5)上述技术应用于人类所得到的婴儿通常叫_，在生育方面有什么积极意义？但在传统伦理道德观念上又有什么争论？_。,解析：动物克隆的技术手段主要是核移植，而图示技术手段为体外受精(其实质是有性生殖)。为使图示技术流程顺利完成，一般用促性腺激素处理供体牛使其超数排卵，用孕激素处理受体牛使其易接受胚胎并利于胚胎着床。 答案：(1)核移植 (2)促性腺 孕 (3)动物血清 (4)显微注射 受精卵 DNA分子杂交 (5)试管婴儿 解决患不孕不育症夫妇的生育问题；冲击现有的婚姻、家庭和两性关系,一、基因工程中的几个易错易混问题 1限制性内切酶使双链DNA特定部位的磷酸二酯键断开，解旋酶使双链DNA的氢键断开。 2DNA连接酶与DNA聚合酶都能催化形成磷酸二酯键，前者催化连接DNA片段，后者催化单个的脱氧核苷酸聚合形成DNA。RNA聚合酶催化单个的核糖核苷酸聚合，形成RNA。 3质粒并不是宿主细胞生命活动所必需的，但其可使宿主细胞具有对抗生素产生抗性、产生抗生素、降解复杂有机物等抵御外界不利因素的能力。 4基因组文库包含了某种生物全部基因，cDNA文库只包含某种生物的部分基因。 5启动子位于基因的首端，它驱动基因转录出mRNA，起始密码子位于mRNA的首端，它驱动mRNA翻译成多肽链。,6将目的基因导入植物细胞常用土壤农杆菌转化法，常导入植物体细胞，经组织培养后形成转基因植株；导入动物细胞常用显微注射法，常导入受精卵，经胚胎移植获得转基因动物；利用基因工程生产药物时，常将基因导入微生物，导入大肠杆菌常用Ca2处理成感受态细胞再进行转化。 7检测是否导入目的基因及目的基因是否转录出mRNA常用DNA分子杂交法，检测目的基因是否表达出蛋白质常用分子杂交法，有时基因工程还需要进行个体生物学水平鉴定。 8DNA复制用解旋酶打开氢键获得模板链，PCR利用高温使氢键断裂得到模板链。 9基因工程通过转基因获得异种生物的蛋白质，蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对蛋白质进行改造或制造出自然界没有的蛋白质。,二、细胞工程中的几个易混易错问题 1单克隆抗体制备中的两次筛选 (1)第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合的细胞、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。 (2)第二次筛选是将能产生特定抗体的B瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内取免疫过的B淋巴细胞有很多种，形成的杂交瘤细胞有很多种，所以需筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 2克隆技术应注意的问题 (1)植物组织培养的目的不同，培养阶段也就不同：若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。,(2)动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养(基础)、动物细胞融合、动物细胞核移植等。 (3)动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。 (4)植物体细胞杂交后的细胞具有全能性，动物细胞融合后的杂种细胞没有全能性。 (5)动物体细胞核移植是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。 (6)植物体细胞杂交的终点是培育杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。,三、胚胎工程中易混淆的概念 1内细胞团和滋养层细胞：在胚胎发育成桑椹胚后，桑椹胚进一步发育，细胞开始出现分化。聚集在胚胎一端的、个体较大的细胞，称为内细胞团，将来发育成胚儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。 2核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因分析： (1)克隆动物的绝大部分DNA来自供体细胞核，但细胞质中线粒体的DNA来自受体卵母细胞。(2)性状是基因与环境共同作用的结果。(3)个体发育中可能发生基因突变，产生新的性状。,1人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，通常从血中提取。但由于艾滋病病毒等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下图是利用牛奶乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：,(1)以上过程中涉及的现代生物技术，属于细胞水平的有：_。 (2)在基因工程中，我们称为目的基因，请你举出获取目的基因两种主要的方法：_。在进入之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有_。 (3)图中一般经过_处理可以得到，从到的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在_进行。 (4)把送入的最佳时期是_。 解析：(1)图中涉及的生物技术有转基因技术、动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、胚胎分割移植技术，只有动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术属于细胞水平上的。,(2)获取目的基因的方法很多，目前常用的方法主要有：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。一个完整的表达载体必须含有目的基因、启动子、终止子、标记基因四个部分。(3)进行动物细胞培养时，首先要将组织分散成许多单个细胞。方法是取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶处理一段时间。M中期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，其细胞质能支持胚胎的全程发育，所以卵母细胞的去核处理一般选择在这一时期进行。(4)牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植。 答案：(1)核移植技术、动物细胞培养 (2)基因文库中提取 PCR技术扩增 人工化学合成(至少答对2项) 启动子、终止子、标记基因(缺一不可) (3)胰蛋白酶 减数第二次分裂中期 (4)桑椹胚或囊胚,2(2014年沈阳模拟)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题： (1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用_酶处理。 (2)形成重组细胞时应选用_期的卵母细胞，去掉其细胞核的原因是_。 (3)如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出_和_等特点。,(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100 %的复制，其主要原因是_、_。 (5)上图中所示的生物技术整体被称为_。其包括的具体生物技术有_、_等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物_具有全能性。 解析：(1)胰蛋白酶可以水解动物细胞间的蛋白质成分，使细胞相互分离。(2)利用核移植形成重组细胞时需要用发育至减中期的卵母细胞，若不对其做去核处理，重组细胞的遗传物质含量就不正常。(3)贴附性细胞表现出贴壁生长的特性，并且会出现接触抑制现象，故要定期用胰蛋白酶将贴壁生长的细胞从瓶壁上分离下来。(4)重组细胞的遗传物质源于体细胞的细胞核和卵细胞的细胞质，同时生长环境对其表现型也有影响。(5)见答案。,答案：(1)胰蛋白(或胶原蛋白) (2)减中 使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或“避免卵细胞中的遗传物质对后代造成干扰”，其他合理答案也可) (3)贴壁生长(或细胞贴壁) 接触抑制(两空顺序可以颠倒) (4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制 生物的性状还受环境因素的影响(两空顺序可以颠倒。其他合理答案也可) (5)核移植(或体细胞核移植) 细胞培养 胚胎移植 体细胞的细胞核,1基因工程 (1)一个原理：基因重组。 (2)两项技术：体外DNA重组技术、转基因技术。 目的基因获取的两条途径：直接从自然界已有的物种中分离、人工合成(化学合成法、PCR技术)。 (3)三种工具：限制酶、DNA连接酶和载体。 限制酶主要从原核生物中提取，具有专一性，切割外源DNA产生黏性末端或平末端；EcoliDNA连接酶只能连接黏性末端，T4DNA连接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末端；常见的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 (4)三类转化法：植物农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；动物显微注射法；微生物Ca2处理。,(5)四个操作步骤：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(DNA分子杂交；DNAmRNA分子杂交；抗原抗体杂交实验；从个体水平鉴定，如抗虫、抗病接种实验)。 (6)基因表达载体的四个组成：启动子、目的基因、终止子、标记基因。 (7)三类标记基因：抗生素基因、表达产物有颜色的基因、发光基因等。 (8)蛋白质工程“四步”曲：预期蛋白质的功能，设计预期蛋白质的结构，推测应有的氨基酸序列，找到相应的脱氧核苷酸序列。 (9)质粒载体的五个条件：有一至多个酶切位点，能自我复制，有标记基因，具有安全性，大小合适。,(10)五种酶的比较：限制酶识别双链DNA的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；DNA连接酶连接的是两个DNA片段，形成的也是磷酸二酯键，不需要模板；解旋酶是将双链DNA解开，破坏的是氢键；DNA聚合酶是将两个脱氧核苷酸连接起来，形成磷酸二酯键，其需要模板；RNA聚合酶是促进转录过程形成RNA。 特别提醒 为避免载体、目的基因的自身环化，往往用两种限制酶切割质粒和目的基因。,2细胞工程 (1)基本技术 植物细胞工程基本技术：植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术。 动物细胞工程基本技术：动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、动物细胞融合技术、单克隆抗体技术，其中，动物细胞培养是其他技术的基础。 (2)细胞融合方法 诱导植物体细胞的原生质体融合的方法：离心、振动、电激或用聚乙二醇作为诱导剂。 动物细胞融合常用的诱导方法：聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。,(3)植物体细胞杂交和动物细胞融合的结果及原理 植物体细胞杂交 过程：植物细胞融合，杂种细胞的植物组织培养。 结果：形成杂种植株，产生了一个生物体。 原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 动物细胞融合 过程：用胰蛋白酶处理获得分离的单个动物细胞，用一定的方法诱导细胞融合，形成杂种细胞，再进行细胞培养。 结果：动物细胞融合形成杂种细胞，杂种细胞进行细胞培养，获得大量的克隆细胞，但没有形成生物体。 原理：细胞增殖和细胞膜的流动性。,(4)五个注意 植物体细胞杂交和动物细胞培养都需要酶：植物体细胞杂交需要纤维素酶和果胶酶去壁，动物细胞培养需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞间质。 植物组织培养需要脱分化和再分化，动物细胞培养不需要脱分化；植物组织培养的结果是获取植株或细胞代谢产物(愈伤组织阶段)，动物细胞培养获得的是细胞或细胞分泌物。 植物组织培养用的是固体培养基，加入的是细胞分裂素、生长素和蔗糖等；动物细胞培养用的是液体合成培养基，加入的是葡萄糖、血浆、血清等，还需要氧气、二氧化碳等气体条件。 动物细胞核移植的受体细胞是减数第二次分裂中期的去核的卵母细胞，单克隆抗体的制备至少需要两次细胞筛选。 生物导弹技术是利用单克隆抗体的特异性来识别目标，然后将药物与单克隆抗体进行捆绑，具有定点打击的作用。,3胚胎工程 (1)基本技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养。 (2)关键知识点 哺乳动物的受精及早期胚胎发育：精子卵子受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚。 受精标志：在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。 受精完成的标志：雌、雄原核的融合。 (3)卵子和精子能够受精的前提条件比较 成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。 动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。,(4)从细胞识别和生理上来分析两个保障 同种生物精卵结合的保障：卵细胞透明带上存在精子的特异性识别受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。 防止多精入卵的保障：透明带反应、卵黄膜封闭作用。 (5)胚胎移植的培育流程 对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理。 用激素(促性腺激素)对供体母牛做超数排卵处理，超数排卵的母牛发情后，选择同种优良的公牛进行配种或人工授精。 冲卵(胚胎的收集)后，对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存。 胚胎的移植。 对受体母牛进行是否妊娠的检查。 受体母牛产下胚胎移植的犊牛。,(6)克隆动物的培育过程：对去核的雌性动物的卵母细胞与供体动物的细胞核(一般在培养10代以内，其细胞核型没有发生变化)进行细胞核显微注射，获得重组细胞，该重组细胞在一定条件下进行有丝分裂(卵裂)，获得早期胚胎，之后再进行胚胎移植。 (7)八个注意 冲卵是从供体母牛体内获得早期胚胎的过程，而不是获得受精卵或卵细胞。 胚胎分割的材料：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。 囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 囊胚细胞开始分化，但囊胚的内细胞团细胞具有全能性。 胚胎移植以及胚胎分割移植的操作对象是桑椹胚、囊胚。 克隆动物与试管动物：试管动物的产生过程是有性生殖，克隆动物的产生过程是无性生殖。试管动物和克隆动物的培育过程中在形成早期胚胎之前都是在体外进行的，经过胚胎移植之后是在体内进行的。,用来进行胚胎移植的胚胎有三个来源：体内正常受精产生的胚胎、核移植产生的重组细胞培养而来的胚胎、体外受精产生的早期胚胎。 胚胎干细胞来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来的一类细胞，具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点，具有发育的全能性。 4生物工程技术应用的组合 (1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。 (2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。 (3)核移植(克隆)动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。 (4)胚胎移植：有性生殖动物细胞培养胚胎移植。 (5)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。 (6)试管婴儿：体外受精动物细胞培养胚胎移植。,1有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。如图为细胞融合的简略过程，请据图回答相关问题： (1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物的体细胞，则采用化学法形成c时，一般是用_作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是_，从本质上讲，“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是_的结果。,(2)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是_。 (3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成_种类型的细胞d，因此需用特定的选择培养基筛选出_细胞用于培养。