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1、
現(xiàn)代生物科技專題的易錯總結
授課提示:對應學生用書第271頁
1.基因工程中的幾個易錯易混點
(1)限制性核酸內(nèi)切酶使雙鏈DNA特定部位的磷酸二酯鍵斷開,解旋酶使雙鏈DNA的氫鍵斷開。
(2)DNA連接酶與DNA聚合酶都能催化形成磷酸二酯鍵,前者催化連接DNA片段,后者催化單個的脫氧核苷酸聚合形成DNA;RNA聚合酶催化單個的核糖核苷酸聚合形成RNA。DNA復制時用解旋酶打開氫鍵獲得模板鏈,PCR技術擴增DNA時,利用高溫使氫鍵斷裂得到模板鏈。
(3)基因組文庫包含了某種生物的全部基因,cDNA文庫只包含某種生物的部分基因。
(4)基因工程中的載體與細胞膜上物質運輸?shù)妮d體不同。
2、基因工程中的載體是DNA分子,能將目的基因導入受體細胞內(nèi);膜載體是蛋白質,與細胞膜的通透性有關。
(5)獲取目的基因和切割載體時,經(jīng)常使用同一種限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶),目的是產(chǎn)生相同的黏性末端或平末端。
(6)限制酶切割位點的選擇,必須保證標記基因的完整性,以便于檢測。
(7)目的基因的插入位點不是隨意的?;虮磉_需要啟動子與終止子的調(diào)控,所以目的基因應插入到啟動子與終止子之間的部位。
(8)啟動子≠起始密碼子,終止子≠終止密碼子。啟動子、終止子在DNA分子中,而起始密碼子、終止密碼子在mRNA上。
2.單克隆抗體制備中的兩次篩選目的不同。分析:第一次篩選是將未
3、融合的B淋巴細胞、骨髓瘤細胞以及B—B融合的細胞、瘤—瘤融合的細胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰,篩選出B—瘤融合的細胞;第二次篩選是將能產(chǎn)生特定抗體的B—瘤融合細胞通過細胞培養(yǎng)用相應抗原檢測的辦法篩選出來。
3.核移植技術獲得的動物與供核動物性狀不完全相同。分析:(1)克隆動物絕大部分DNA來自供體細胞核,但其線粒體中的DNA來自去核卵母細胞。(2)性狀受基因與環(huán)境共同影響。(3)在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變,產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。
4.植物組織培養(yǎng)的目的不同,培養(yǎng)階段也就不同。分析:若生產(chǎn)人工種子,則培養(yǎng)到胚狀體階段;若提取細胞產(chǎn)品,則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段;若培育新個體,則應培養(yǎng)到試管苗
4、階段。
5.受精標志≠受精完成的標志。分析:卵子受精的標志是第二極體的形成(即在透明帶和卵細胞膜間隙觀察到兩個極體)。受精完成的標志是雌、雄原核融合形成合子。
6.精子、卵子并非都需要獲能。分析:(1)精子必須在雌性動物生殖道中發(fā)生相應的生理變化后,才獲得受精能力,這種現(xiàn)象是“精子獲能”。(2)剛排出的卵子也不具備受精能力,必須培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具備受精能力,但此過程不能稱為“獲能”。
[題組突破演練]
1.人們發(fā)現(xiàn)小型豬的器官可用來替代人體器官進行移植,但小型豬器官表面抗原仍可引起免疫排斥反應。如圖為科學家將小型豬器官表面抗原基因(Anti)“反向處理”(Anti基因的模板鏈
5、和reAnti基因的模板鏈堿基序列互補),并人工合成reAnti基因,轉入豬成纖維細胞,做成轉基因克隆豬的培育過程示意圖。請回答下列問題:
(1)若使reAnti基因和Anti基因在轉基因克隆豬的同一細胞內(nèi)轉錄,應在人工合成的reAnti基因的首端連接________。
(2)圖中轉基因克隆豬不含有豬抗原的實質是reAnti基因抑制了Anti基因的________(填“轉錄”或“翻譯”)。
(3)圖中①②過程涉及的現(xiàn)代生物技術中,核心步驟是________。
(4)從豬中取出胎兒成纖維細胞,用________處理,然后進行分散培養(yǎng)。培養(yǎng)時,將培養(yǎng)瓶置于含95%空氣加________
6、的混合氣體培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。
(5)過程⑤的細胞分裂方式為________。
(6)圖中④⑤⑥過程涉及的現(xiàn)代生物技術依次為______________________、_______________________和________________________。
解析:(1)啟動子和終止子在目的基因的兩側,控制著轉錄的開始和停止。(2)由題意可知,reAnti基因產(chǎn)生的mRNA能與Anti基因轉錄的mRNA堿基互補配對,使其不能與核糖體結合,從而抑制了Anti基因的翻譯過程。(3)基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建。(4)用胰蛋白酶處理的目的是使組織分散成單個細胞。動物細胞培養(yǎng)必
7、須有適宜的氣體環(huán)境,需要O2和CO2,O2是細胞正常代謝所必需的,CO2能夠維持細胞培養(yǎng)液的pH。(5)培養(yǎng)的動物細胞的分裂方式為有絲分裂。(6)由圖可知,④代表核移植,⑤代表早期胚胎培養(yǎng),⑥代表胚胎移植。
答案:(1)(Anti基因的)啟動子 (2)翻譯 (3)基因表達載體的構建 (4)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) 5%CO2 (5)有絲分裂 (6)動物體細胞核移植技術 早期胚胎培養(yǎng)技術(或動物細胞培養(yǎng)技術) 胚胎移植技術
2.應用生物工程技術可以獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請據(jù)圖回答問題:
(1)在培育轉人生長激素基因牛過程中,①過程需要的工具酶是_______________
8、_,②過程常用的方法是________________。
(2)可通過轉人生長激素基因牛分泌的乳汁來生產(chǎn)人生長激素,在基因表達載體中,人生長激素基因的首端必須含有________________。③過程培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段,可以采用________________技術,培育出多頭相同的轉基因牛犢。
(3)prG能激發(fā)細胞不斷分裂,通過基因工程導入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體時,Ⅱ最可能是________細胞,Ⅲ代表的細胞具有________________的特點。
(4)在抗蟲棉培育過程中,④過程中的受體細胞如果采用愈傷組織細胞,則與采用葉肉細胞相比較,其優(yōu)點是_____________
9、___,⑤過程采用的技術是________________。
(5)要確定抗蟲基因導入棉花受體細胞后是否能穩(wěn)定遺傳并表達,需進行檢測和鑒定工作,請寫出在個體水平上的鑒定過程:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________
10、________。
(6)如果轉基因植物的花粉中含有有毒蛋白或過敏蛋白,則將引起的安全性問題包括( )
①生物安全?、诃h(huán)境安全?、凼澄锇踩、軅惱淼赖聠栴}
A.①②③ B.①②
C.②③ D.①②③④
解析:(1)①過程是目的基因與載體結合的過程,需要的工具酶是限制酶和DNA連接酶;②過程是重組質粒導入動物受體細胞的過程,常用的方法是顯微注射法。(2)基因表達載體目的基因的首端必須有啟動子;在桑椹胚或囊胚階段可以進行胚胎分割和胚胎移植,這種方法可以培育出多頭相同的轉基因牛犢。(3)從圖中看,Ⅱ最可能是漿細胞,Ⅲ是導入prG的重組細胞,具有無限增殖和產(chǎn)生特異性抗體的特
11、點。(4)愈傷組織細胞與葉肉細胞相比較,其優(yōu)點是全能性高。⑤過程是由棉花細胞發(fā)育為抗蟲棉的過程,該過程采用的技術是植物組織培養(yǎng)。(6)花粉中若含有有毒蛋白或過敏蛋白,可通過昆蟲的采集,沿食物鏈傳遞,最后可能進入其他動物或人體內(nèi),引發(fā)生物安全、環(huán)境安全和食物安全等安全性問題,與倫理道德問題無關。
答案:(1)限制酶、DNA連接酶 顯微注射法
(2)(乳腺蛋白基因的)啟動子 胚胎分割和胚胎移植
(3)漿 既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體
(4)全能性高 植物組織培養(yǎng)
(5)讓害蟲吞食轉基因棉花的葉子,觀察害蟲的存活情況,以確定該轉基因棉花是否具有抗蟲性狀 (6)A
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