高二生物人教版选修3文档:专题1细胞工程1.1有答案

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【人教版】高二生物选修三教学案:2.1.1-植物细胞工程的基本技术(含答案)x

【人教版】高二生物选修三教学案:2.1.1-植物细胞工程的基本技术(含答案)x

2.1 植物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术目标导航 1.以胡萝卜的组织培养为例,简述植物组织培养技术的原理和过程。

2.结合教材图2-5,描述植物体细胞杂交技术的原理和过程。

一、细胞工程和细胞的全能性(阅读P32-34)1.细胞工程的含义2.(1)定义:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

(2)植物细胞全能性实现的条件:离体、提供适宜的营养条件和激素。

(3)影响全能性表达的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。

二、植物组织培养(阅读P34-36)1.理论基础:植物细胞的全能性。

2.前提:离体的植物器官、组织、细胞。

3.条件:无菌和人工控制条件下、人工配制的培养基上、适宜的营养条件。

4.结果:诱导产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。

5.胡萝卜的组织培养过程三、植物体细胞杂交技术(阅读P36-37)1.概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

2.过程(1)去壁:用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,获得原生质体。

(2)诱导原生质体融合的方法①物理法:离心、振动、电激等。

②化学法:用聚乙二醇(PEG)诱导。

3.意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

判断正误:(1)细胞工程是通过分子水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。

( )(2)在理论上,生物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜力。

( )(3)细胞全能性的大小依次是:受精卵>生殖细胞>体细胞。

( )(4)植物的种子能发育成完整的植株,体现了细胞的全能性。

( )(5)植物组织培养的理论基础是基因的选择性表达。

( )(6)离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程属于脱分化。

( )(7)植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。

高二生物选修3细胞工程习题(有答案)

高二生物选修3细胞工程习题(有答案)

1 高二生物选修3细胞工程习题(有答案)一、选择题一、选择题 1.1.在植物细胞工程中,在植物细胞工程中,在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细胞后,当原生质体融合成一个细胞后,当原生质体融合成一个细胞后,需要诱导产生出细胞壁,需要诱导产生出细胞壁,需要诱导产生出细胞壁,参与这一过参与这一过程的细胞器是:程的细胞器是:A .叶绿体、高尔基体.叶绿体、高尔基体B B B.线粒体、高尔基体.线粒体、高尔基体.线粒体、高尔基体C .叶绿体、线粒体.叶绿体、线粒体D D D.线粒体、内质网.线粒体、内质网.线粒体、内质网2. 植物体细胞杂交是利用不同物种的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。

该过程是指植物体细胞杂交是利用不同物种的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。

该过程是指A.不同植物的精子与卵细胞的融合不同植物的精子与卵细胞的融合B.不同植物的原生质体的融合不同植物的原生质体的融合C.完整的两个体细胞的融合完整的两个体细胞的融合D.植物花粉细胞的两两融合植物花粉细胞的两两融合3. 从细胞全能性的角度看,下列叙述正确的是从细胞全能性的角度看,下列叙述正确的是A.分化程度高,具有较高的全能性分化程度高,具有较高的全能性B.分化程度低,具有较低的全能性分化程度低,具有较低的全能性C.分化程度低,具有较高的全能性分化程度低,具有较高的全能性D.分化程度高低与全能性无关分化程度高低与全能性无关4. 下列关于动物细胞培养的有关叙述中正确的是下列关于动物细胞培养的有关叙述中正确的是A.A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中B.B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等C.C.动物细胞培养的目只是获得大量的细胞分泌蛋白动物细胞培养的目只是获得大量的细胞分泌蛋白动物细胞培养的目只是获得大量的细胞分泌蛋白D.D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理5. 下列关于生物工程中酶的作用的叙述,错误的是下列关于生物工程中酶的作用的叙述,错误的是 A A.纤维素酶可用于植物体细胞杂交.纤维素酶可用于植物体细胞杂交.纤维素酶可用于植物体细胞杂交 B B B.胰蛋白酶可用于动物细胞培养.胰蛋白酶可用于动物细胞培养.胰蛋白酶可用于动物细胞培养C C.限制酶只用于提取目的基因.限制酶只用于提取目的基因.限制酶只用于提取目的基因D D D..DNA 连接酶只用于DNA 拼接重组拼接重组6.6.关于细胞全能性的理解不正确的是关于细胞全能性的理解不正确的是关于细胞全能性的理解不正确的是A. A. 大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性B. B. 细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件C. C. 通过植物组织培养得到的试管苗或人工种子,通过植物组织培养得到的试管苗或人工种子,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果结果D. D. 通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系,表明了动物体细胞也具有全能性通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系,表明了动物体细胞也具有全能性通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系,表明了动物体细胞也具有全能性7.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列不正确的是细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列不正确的是A .老年动物体内也有细胞的分化.老年动物体内也有细胞的分化B .分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果.分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果C .愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果D .分化后的不同细胞中mRNA 的种类和数量不相同的种类和数量不相同8.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是A .纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性酶的专一性B .植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性细胞的全能性C .原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性生物膜的流动性2 D .紫草细胞培养和动物细胞的培养——细胞增殖细胞增殖9.9.用于核移植的供体细胞一般都选用用于核移植的供体细胞一般都选用用于核移植的供体细胞一般都选用A.A.受精卵受精卵受精卵B. B. B.传代传代10代以内的细胞代以内的细胞C.C.传代传代10~50代以内的细胞代以内的细胞D. D. D.处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞 10.科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核移入白鼠去核的卵细胞内,待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫,该褐鼠产下小鼠的体色和性别是入褐鼠的子宫,该褐鼠产下小鼠的体色和性别是A .黑、雌.黑、雌B .褐、雌.褐、雌C .白、雄.白、雄D .黑、雄.黑、雄11.11.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。

江苏省2017-2018学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 1.1 Word版含答案

江苏省2017-2018学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 1.1 Word版含答案

1.1 DNA重组技术的基本工具目标导航 1.结合课本插图,记住DNA重组技术所需三种基本工具的作用。

2.结合图1-5,识记基因工程中,作为载体需要具备的条件。

重难点击 1.DNA重组技术所需三种基本工具的作用。

2.基因工程载体需要具备的条件。

课堂导入方式一:抗虫棉的研究开发是中国发展农业转基因技术,打破跨国公司垄断,抢占国际生物技术制高点的成功事例。

抗虫棉的应用使棉铃虫得到了有效控制,使杀虫剂用量降低了70~80%,有效保护了农业生态环境,减少了农民喷药中毒事故,为棉花生产和农业的可持续发展做出了巨大贡献。

师:要实现抗虫基因在棉花中的表达,提前要做哪些关键工作?生:要将抗虫基因切割下来;要将抗虫基因整合到棉花的DNA上。

师:这里存在一个基因转移的实际问题,就是如何将控制抗虫的基因转入棉花细胞的问题。

师:中国有句俗语叫“没有金刚钻儿,不揽瓷器活儿”。

科学家们在实施基因工程之前,苦苦求索,终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”,使基因工程的设想成为了现实。

这三种“金刚钻儿”是什么?有什么特点和具体作用?下面我们就来学习这方面的内容。

方式二:美国新奥尔良奥德班濒危物种研究中心为探索一些人类疾病的治疗方法,以猫为实验对象(猫的基因构成与人类相似)进行了一系列实验。

为了了解外源基因是否可以安全地移植到猫科动物的基因序列中,该研究中心利用基因工程技术培育出美国首只转基因夜光猫。

紫外线灯光下夜光猫的眼睛、牙床和舌头会发出鲜艳的橙黄色的荧光。

夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的,在微小的DNA分子上进行的操作,需要专用的工具。

这些工具是什么?各自的作用是什么?让我们一起来了解一下吧!一、基因工程的概念、理论基础及技术支持1.基因工程的概念 (1)操作环境:生物体外。

(2)操作对象:基因。

(3)操作水平:DNA 分子水平。

(4)主要技术:体外DNA 重组和转基因等技术。

(5)操作结果:赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

高中生物专题2《细胞工程》单元综合练习(含解析)新人教版选修3

高中生物专题2《细胞工程》单元综合练习(含解析)新人教版选修3

《细胞工程》一、选择题1.近日名为“我的皮肤”的生物活性绷带在英国诞生了,它给皮肤烧伤病人带来了福音.该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本,再让其在特殊的膜片上增殖.5~7天后,将膜片敷在患者的伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口,并促进新生皮肤层生长,达到加速伤口愈合的目的.下列有关叙述中,不正确的是()A.“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程B.人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降C.种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人D.膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口与患者自身皮肤愈合与细胞膜上HLA(白细胞表面抗原)有关2.植物细胞表现出全能性的必要条件是A.导入其他植物细胞的基因B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中C.用适当浓度的秋水仙素处理D.脱离母体后,给予适宜的营养和适宜的温度等外界条件3.马铃薯是利用它的块茎进行无性繁殖,种植多代以后,往往会因感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。

获得无病毒幼苗的最佳办法是A.选择优良品种进行杂交B.进行远缘植物体细胞杂C.利用芽尖进行植物组织培养D.人工诱导基因突变4.某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。

为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B.采用花粉粒进行组织培养获得单倍体幼苗C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养5.某实验室做了如图所示的实验研究.下列相关叙述中正确的是()A.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较低B.单克隆抗体不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外C.每个Y细胞只产生一种抗体,故过程④不需进行筛选D.过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程6.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养,下列说法正确的是()A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞的呼吸C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙会出现停止增殖的现象D.仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒7.动物细胞培养技术的用途有()①生产有价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素等;②生产基因工程技术中所用的受体细胞;③可以用于检测有毒物质;④培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方面的研究。

人教版选修3高二生物专题2.1《细胞工程》复习学案含答案

人教版选修3高二生物专题2.1《细胞工程》复习学案含答案

专题2.1 细胞工程班级:姓名:成绩:学习目标:1.简述植物细胞工程的技术及应用2.简述动物细胞工程的技术及应用学习重点:1.植物细胞工程的技术及应用学习难点:1.动物细胞工程的技术及应用学习过程:预习﹒交流﹒回顾一、植物细胞工程技术类型:植物组织培养、植物体细胞杂交技术1.植物组织培养:原理:植物细胞全能性:生物体的每一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能①植物细胞一旦成为游离状态(离体),在一定的营养条件和植物激素(细胞分裂素和生长素)的诱导下,细胞就能表现出全能性2.植物组织培养技术(无菌条件下,70%酒精消毒脱分化再分化(分化与激素比值的关系)(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→胚状体、丛芽―→植物体(2)用途:快速繁殖;作物脱毒(茎尖分生区不含病毒或少量病毒);制造人工种子(利用胚状体,人工种皮包裹)、单倍体育种(花药离体培养、秋水仙素处理)、生产植物产品(愈伤组织植物细胞代谢产品)3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(见右图)①表示用纤维素酶或果胶酶去壁;②诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。

化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

③杂种细胞形成的标志:再生新的细胞壁;④脱分化;⑤再分化(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

二、动物细胞工程技术类型:动物细胞培养、动物细胞核移植技术、动物细胞融合1. 动物细胞培养(1)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(2)动物细胞培养的特点:细胞贴壁生长和接触抑制。

(3)传代培养的次数不能超过10代,原因:细胞核型(遗传物质)发生改变。

(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。

通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。

2017-2018学年高二生物人教版选修3:专题1 细胞工程 1.3 含答案

2017-2018学年高二生物人教版选修3:专题1 细胞工程 1.3 含答案

1.3 基因工程的应用目标导航 1.举例说出植物基因工程取得的成果。

2.关注动物基因工程的应用前景。

3.了解基因工程药物和基因治疗。

重难点击基因工程在农业和医疗等方面的应用。

课堂导入方式一:基因工程自20世纪70年代兴起后,在短短的几十年间,得到了飞速的发展,目前已经成为生物科学的核心技术。

基因工程在实际应用领域——农牧业、工业、环境、能源和医疗卫生等方面,也展示出美好的前景。

我们今天就一起来分享一下它的成果吧!方式二:胰岛素是治疗糖尿病的特效药。

一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,每100 kg 胰腺只能提取4~5 g胰岛素。

用该方法生产的胰岛素产量低,价格昂贵,远不能满足社会需要。

1979年,科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组,并在大肠杆菌内实现了表达。

1982年,美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场,售价降低了30%~50%。

可以看出利用转基因微生物生产药物与传统的制药相比的优越性:无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品、降低生产成本,减少生产人员和管理人员,而且可以解决传统制药中原料来源不足的问题。

基因工程取得了哪些丰硕成果,还有哪些进展,让我们一起来学习吧。

一、植物基因工程成果1.抗虫转基因植物与抗病转基因植物2.抗逆转基因植物3.利用转基因改良植物的品质(1)方法:将优良性状基因导入植物,获得优良品质的植物。

(2)意义:改良植物的某些品质。

合作探究1.提高农作物的抗逆能力(1)转基因抗虫棉的目的基因是什么?是从哪种生物获取的?抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗?答案Bt毒蛋白基因;目的基因是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的;不能,因为抗虫基因具有专一性。

(2)对于基因工程生产的抗虫棉是否取得最后的成功,最简单的检测方法是什么?这种检测属于哪一层次?答案让害虫去吃转基因棉花的植株,观察害虫的生存状况来鉴定植株是否具有相应的抗虫性状。

这属于个体水平上的检测。

【新步步高】2018-2019学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 专题整合提升 Word版含答案

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突破1 几种重要酶的比较注意在基因工程中反(逆)转录酶也常被使用。

反(逆)转录酶又称RNA指导的DNA聚合酶,是以RNA为模板合成DNA的酶。

反(逆)转录酶催化的反应叫反(逆)转录。

在这个过程中,遗传信息流动的方向是从RNA到DNA,正好与转录过程相反,故称反转录。

突破体验1.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶、RNA聚合酶作用的正确顺序是( )A.①②③⑤④B.①②④③⑤C.①④②③⑤D.①④③⑤②答案 C解析图中①是限制性核酸内切酶切割DNA分子;②是DNA连接酶将两个DNA分子的缝隙缝合起来;③是在解旋酶的作用下DNA分子双链解开成单链;④为DNA复制时以解开的单链为模板,在DNA聚合酶的作用下合成脱氧核苷酸子链;⑤是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶作用下转录产生RNA。

突破2 易混概念辨析基因工程的基本操作程序中存在多组易混的概念,它们是学习中的难点;只有把它们的区别和联系搞清楚,才能正确掌握关于基因工程的基本操作程序的知识。

下面是对几组易混概念的辨析。

1.基因文库、基因组文库、部分基因文库(1)从定义上区分①基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。

基因文库是指储存有某种生物基因的菌群的总称。

②基因组文库:如果基因文库中含有一种生物的所有基因,这种基因文库叫做基因组文库。

③部分基因文库:指含有一种生物的一部分基因的基因文库,如cDNA文库。

(2)从范围上区别:基因文库包含基因组文库和部分基因文库。

基因组文库有某一种生物的全部基因,它的范围要大于部分基因文库。

2.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子(1)从定义上区分①启动子:位于编码区上游紧靠转录起点的位置。

它的主要功能是引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合。

只有在启动子存在时,RNA聚合酶才能准确地从转录起点开始,沿着编码区正常地进行转录。

江苏省2017-2018学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 专题整合提升 Word版含答案

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突破1 几种重要酶的比较 种类项目 限制酶DNA 连接酶DNA 聚合酶解旋酶作用底物DNA 分子DNA 分子片段脱氧核苷酸DNA 分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用特点切割目的基因及载体,能专一性识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列,并且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将双链DNA 片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上将DNA 两条链之间的氢键打开 作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA 分子形成新的DNA 分子形成单链DNA 分子注意 在基因工程中反(逆)转录酶也常被使用。

反(逆)转录酶又称RNA 指导的DNA 聚合酶,是以RNA 为模板合成DNA 的酶。

反(逆)转录酶催化的反应叫反(逆)转录。

在这个过程中,遗传信息流动的方向是从RNA 到DNA ,正好与转录过程相反,故称反转录。

突破体验1.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA 聚合酶、DNA连接酶、解旋酶、RNA聚合酶作用的正确顺序是( )A.①②③⑤④B.①②④③⑤C.①④②③⑤D.①④③⑤②答案 C解析 图中①是限制性核酸内切酶切割DNA分子;②是DNA连接酶将两个DNA分子的缝隙缝合起来;③是在解旋酶的作用下DNA分子双链解开成单链;④为DNA复制时以解开的单链为模板,在DNA聚合酶的作用下合成脱氧核苷酸子链;⑤是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶作用下转录产生RNA。

突破2 易混概念辨析基因工程的基本操作程序中存在多组易混的概念,它们是学习中的难点;只有把它们的区别和联系搞清楚,才能正确掌握关于基因工程的基本操作程序的知识。

下面是对几组易混概念的辨析。

1.基因文库、基因组文库、部分基因文库(1)从定义上区分①基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。

人教版高中生物选修三练习:专题2 第1节 植物细胞工程 含解析

人教版高中生物选修三练习:专题2 第1节 植物细胞工程 含解析

专题二 第一节 第二课时一、选择题1.(2019·天津新华中学月考)下图所示为基因型为AaBb 的水稻的花粉离体培养过程,接入试管后,在一定条件下形成试管苗,以下表述正确的是( D )A .由于是植物细胞的组织培养,故培养基中无须加入碳源B .过程①②③分别为脱分化、脱分化和再分化的过程C .试管苗的基因型可能为AABB 、AABb 、aaBB 、aabbD .过程①②③培养基中的细胞分裂素与生长素的浓度比值分别为等于1、大于1和小于1[[解析]]在形成试管苗之前,培养过程中植物细胞不具有叶绿体,不能进行光合作用,因此必须在培养基中加入碳源,A 错误;过程①②③分别为脱分化、再分化和继续分化的过程,B 错误;由于基因型为AaBb ,故产生的花粉的基因型为AB 、Ab 、aB 、ab ,因此获得试管苗的基因型是AB 、Ab 、aB 、ab ,C 错误;当细胞分裂素与生长素的浓度比值大于1时,可以促进芽的分化,当该比值小于1时,可以促进根的分化,比值适中是利于愈伤组织的形成,因此在植物组织培养过程中,需不断调整该比值,D 正确。

2.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图,相关叙述中正确的是( C ) 四倍体兰花叶片――→①愈伤组织――→②胚状体――→③植株A .②阶段会发生减数分裂过程B .①阶段需要生长素而③阶段需要细胞分裂素C .此过程体现植物细胞具有全能性D .此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体[[解析]] ②阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果,不会发生减数分裂过程;①③阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与,但不同阶段需要的比例不同;花药离体培养得到的植株为单倍体;此过程是由离体的结构发育成完整植株,因此体现了植物细胞的全能性。

3.(2019·泰安检测)下图所示为植物体细胞杂交技术的过程,有关叙述错误的是(D)A.A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁,可用纤维素酶和果胶酶处理B.从A细胞和B细胞到C细胞的过程中,常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合C.A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁D.植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞[[解析]]植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法;融合完成的标志是再生出新的细胞壁;植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。

人教版高中生物选修3细胞工程专题练习含答案

人教版高中生物选修3细胞工程专题练习含答案

人教版高中生物选修3细胞工程专题练习专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术课下提能一、选择题1.人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体,它能像天然种子一样萌发生长。

人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制得,也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得,由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。

请据此判断下列说法不正确的是()A.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难等问题B.培育胚状体运用了植物组织培养技术C.同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1∶1D.该项技术的成功应用体现了细胞的全能性解析:选C体细胞胚是由植物的体细胞经脱分化和再分化形成的,花粉胚是由花粉经脱分化和再分化形成的。

因此同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为2∶1。

2.下列选项中没有采用植物组织培养技术的是()A.单倍体育种B.培育“番茄—马铃薯”杂种植株C.利用基因工程培育抗虫棉D.多倍体育种解析:选D单倍体育种包括花药离体培养(涉及植物组织培养技术)和人工诱导染色体加倍两个步骤,A错误;培育“番茄—马铃薯”杂种植株为植物体细胞杂交技术,先通过原生质体融合获得杂种细胞,再通过植物组织培养技术获得杂种植株,B错误;转基因成功的植物细胞要通过植物组织培养技术培育生产抗虫棉,C错误;多倍体育种是用人工方法(秋水仙素或低温)诱导萌发的种子或幼苗,使其有丝分裂受阻,从而导致染色体加倍,不涉及植物组织培养技术,D正确。

3.下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的是()A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性解析:选B细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而配子也具有这样的全套基因,同样具有全能性,A错误;植物细胞全能性的表达前提是离体培养的细胞、组织或器官,B正确;植物体内细胞没有表现出全能性,这是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,C错误;种子发育成植株,是正常生命历程,未反映出全能性,D错误。

高中生物 备考满分冲刺专题02 细胞工程(含解析)(选修3)-人教版高二选修3生物试题

高中生物 备考满分冲刺专题02 细胞工程(含解析)(选修3)-人教版高二选修3生物试题

专题02 细胞工程1.细胞工程(1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。

(2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产物。

2.植物细胞的全能性(1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

(2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。

(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。

3.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞具有全能性。

(2)过程4.植物体细胞杂交技术(1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

(2)过程5.植物细胞工程的应用(1)微型繁殖:优点是能够保持亲本的优良性状。

(2)作物脱毒:利用茎尖、根尖等无毒组织进行微型繁殖。

(3)培育人工种子:可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。

(4)作物新品种的培育:单倍体育种和突变体的利用。

(5)细胞产物的工厂化生产:即利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。

6.动物细胞培养(1)动物细胞的培养过程(2)培养条件①无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,添加抗生素,定期更换培养液以清除代谢产物。

②营养:除正常的有机和无机营养外,需加入血清、血浆等一些天然成分。

③适宜的温度和pH:温度为36.5±0.5_℃(哺乳动物),pH为7.2~7.4。

④气体环境:含95%空气加5%CO2的混合气体,其中后者的作用是维持培养液的pH。

(3)应用:生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。

7.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)动物体细胞核移植技术的过程(2)原理:动物体细胞核具有全能性。

(3)结果:产生新个体。

(4)应用:①加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;②保护濒危物种;③生产医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植。

8.动物细胞融合(1)原理:细胞膜的流动性。

2019-2020学年高二生物人教版选修3文档:专题1细胞工程1.2Word版含答案

2019-2020学年高二生物人教版选修3文档:专题1细胞工程1.2Word版含答案

1.2 基因工程的基本操作程序目标导航 1.结合教材图1 -6,整体把握并说出基因工程的基本操作程序。

2.理解获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。

3.理解目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。

重难点击 1.基因工程的基本操作程序。

2.获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。

3.目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。

课堂导入方式一:抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。

致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫,能够传播脑炎、丝虫等传染病,而这些传染病常年在拉美国家肆虐。

为了抑制疾病的传播,巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。

科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特殊基因,当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时,这种基因可以进入雌蚊的基因组,并使雌蚊死亡,从而减少了该种蚊子的数量,达到抑制疾病传播的目的。

怎样才能最终得到转基因雄蚊呢?让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧!方式二:师:出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解:问:转基因抗虫棉的培育需要哪些步骤?学生看图并回答:首先要获得目的基因,其次将目的基因连接到Ti质粒导入受体细胞,最后要重建转基因植物。

根据学生回答补充:还需检测抗虫基因是否已经进入棉花植株, 曲。

一、目的基因的获取LI知识梳理夯实基础突破要邕1. 基因工程的基本操作程序(1) 目的基因的获取。

⑵基因表达载体的构建。

(3) 将目的基因导入受体细胞。

(4) 目的基因的检测与鉴定。

Ti质粒上,然后将重组的并由此引出基因工程的四部Ti质粒2. 目的基因的获取(1) 目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的因子。

(2) 常见方法 ① 从基因文库中获取② 利用PCF 技术扩增目的基因a. 原理:DNA 双链复制。

b. 条件:引物、DNA 模板、Taq 酶、四种脱氧核苷酸。

c. 过程:目的基因 DNA 受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在 DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。

【新步步高】2018-2019学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 1.4 Word版含答案

【新步步高】2018-2019学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 1.4 Word版含答案

1.4 蛋白质工程的崛起目标导航 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2.结合教材图1-29,简述蛋白质工程的基本原理及蛋白质工程的进展和前景。

重难点击 蛋白质工程的基本原理。

课堂导入方式一:人类可以创造出自然界不存在的蛋白质吗?答案是肯定的。

例如:科学家已生产出一种以前必须从南极鱼类身体中提取的抗冻蛋白质。

这一技术可用于储存大量新鲜的动植物和人类的组织细胞,防止形成冰晶,破坏脆弱的细胞膜和细胞的内部结构。

你想了解这方面的知识吗?请跟着我一起学习:蛋白质工程的崛起。

方式二:基因工程的诞生,为克服远缘杂交的障碍问题,带来了新的希望,并取得了丰硕成果:大肠杆菌为人类生产出了胰岛素,牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物,烟草植物体内含有了某种药物蛋白……,至此,人们也只是实现了自然界现有基因在转基因生物中的表达。

但一个新问题出现了,生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的,它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。

于是要对现有蛋白质进行改造,制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。

这样人们又开始了新一轮的探索,蛋白质工程应运而生了。

一、蛋白质工程崛起的缘由1.基因工程的实质 将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。

2.蛋白质工程(1)崛起缘由 ①基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。

②天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

(2)实例①干扰素(半胱氨酸)――改造体外很难保存 体外-70 ℃下可以保存半年 ②提高玉米赖氨酸含量―→改造天冬氨酸激酶(异亮氨酸)―→改造二氢吡啶二羧酸合成酶(异亮氨酸)(改造后玉米叶片和种子中游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍)合作探究1.基因工程的优势与不足分别是什么?答案 (1)优势:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新性状。

人教版高中生物选修三练习:专题1 第1节 DNA重组技术的基本工具 含解析

人教版高中生物选修三练习:专题1 第1节 DNA重组技术的基本工具 含解析

专题一第一节一、选择题1.基因工程技术也称为DNA重组技术,其实施必须具备的四个必要条件是(C) A.目的基因限制酶载体受体细胞B.重组DNA RNA聚合酶限制酶连接酶C.工具酶目的基因载体受体细胞D.模板DNA mRNA质粒受体细胞[[解析]]基因工程是把供体生物的基因(目的基因)导入受体(细胞),并使其成功表达,以使受体获得新的遗传特性的过程。

因此该过程需要有目的的基因、受体细胞及其工具(工具酶和载体)。

2.切取动物控制合成生长激素的基因,注入鲇鱼受精卵中,与其DNA整合后产生生长激素,从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3—4倍。

此项研究遵循的原理是(B) A.基因突变B.基因重组C.细胞工程D.染色体变异[[解析]]将动物控制合成生长激素的基因注入鲇鱼受精卵中,通过DNA复制、转录、翻译合成特定的蛋白质,表现出特定的性状,此方法依据的原理是基因重组。

3.下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是(C)A.DNA连接酶、限制酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制酶、DNA连接酶D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶[[解析]]限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且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裂,形成黏性末端或平末端;DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键;解旋酶能使DNA分子双螺旋结构解开,氢键断裂;所以①处是解旋酶作用部位,②处是限制酶作用部位,③处是DNA连接酶作用部位。

4.限制酶是一种核酸切割酶,可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。

下图为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。

箭头表示每一种限制酶的特定切割部位,其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合?其正确的末端互补序列是什么(D)A.Bam HⅠ和Eco RⅠ;末端互补序列为—AATT—B.Bam HⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—GATC—C.Eco RⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—AATT—D.Bam HⅠ和BglⅡ;末端互补序列为—GATC—[[解析]]Bam HⅠ和BglⅡ处理后形成的末端互补,其末端互补序列为“—GATC—”。

2019-2020学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 1.4 Word版含答案

2019-2020学年高二生物人教版选修3文档:专题1 细胞工程 1.4 Word版含答案

1.4 蛋白质工程的崛起目标导航 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2.结合教材图1-29,简述蛋白质工程的基本原理及蛋白质工程的进展和前景。

重难点击蛋白质工程的基本原理。

课堂导入方式一:人类可以创造出自然界不存在的蛋白质吗?答案是肯定的。

例如:科学家已生产出一种以前必须从南极鱼类身体中提取的抗冻蛋白质。

这一技术可用于储存大量新鲜的动植物和人类的组织细胞,防止形成冰晶,破坏脆弱的细胞膜和细胞的内部结构。

你想了解这方面的知识吗?请跟着我一起学习:蛋白质工程的崛起。

方式二:基因工程的诞生,为克服远缘杂交的障碍问题,带来了新的希望,并取得了丰硕成果:大肠杆菌为人类生产出了胰岛素,牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物,烟草植物体内含有了某种药物蛋白……,至此,人们也只是实现了自然界现有基因在转基因生物中的表达。

但一个新问题出现了,生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的,它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。

于是要对现有蛋白质进行改造,制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。

这样人们又开始了新一轮的探索,蛋白质工程应运而生了。

一、蛋白质工程崛起的缘由1.基因工程的实质将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。

2.蛋白质工程(1)崛起缘由①基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。

②天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

(2)实例改造①干扰素(半胱氨酸)――体外很难保存体外-70 ℃下可以保存半年②提高玉米赖氨酸含量―→改造天冬氨酸激酶(异亮氨酸)―→改造二氢吡啶二羧酸合成酶(异亮氨酸)(改造后玉米叶片和种子中游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍)合作探究1.基因工程的优势与不足分别是什么?答案 (1)优势:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新性状。

高中生物(新人教版)选择性必修三课后习题:植物细胞工程的基本技术(课后习题)【含答案及解析】

高中生物(新人教版)选择性必修三课后习题:植物细胞工程的基本技术(课后习题)【含答案及解析】

第2章细胞工程第1节植物细胞工程一植物细胞工程的基本技术必备知识基础练1.下列有关植物细胞全能性的叙述,错误的是()A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所需的全部基因B.植物体细胞全能性是植物体细胞杂交的理论基础C.高度分化的植物体细胞只有在离体状态下才有可能表现出全能性D.植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性,A项错误;植物体细胞杂交的结果是培养出杂种植株,因此植物体细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础,B项正确;植物体细胞表现出全能性的前提条件是植物的器官、组织或细胞为离体状态,C项正确;植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性,D项正确。

2.某兴趣小组研究了培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值对烟草愈伤组织分化的影响,得到如下表所示结果。

下列叙述不正确的是()A.愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化B.培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织细胞丧失了细胞全能性C.两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织细胞出现稳定性差异D.生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,能够继续进行有丝分裂,所以愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化,A项正确;培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织虽然不分化,但没有丧失细胞全能性,条件适合的情况下仍然可以发育为一个完整的新个体,B项错误;据表分析,两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织出现不同的分化方向,即细胞出现稳定性差异,C项正确;从题表数据可知,生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,D项正确。

3.菊花的组织培养需要严格的无菌操作,下列有关叙述错误的是()A.外植体首先在诱导愈伤组织的培养基上生长,一段时间后转接到诱导生根的培养基上,长出根后再将其转接到诱导生芽的培养基上,进一步形成试管苗B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间C.材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果D.将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,再诱导生根,因此是先在诱导愈伤组织的培养基上生长,一段时间后转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步形成试管苗,A项错误;植物组织培养形成的幼苗光合能力较弱,需先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间,待其长壮后再移栽到土壤中,B项正确;植物材料的选择直接关系到实验的成功,材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果,C项正确;将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,是为了生长素能够进行极性运输,保证成活率,D项正确。

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A.DNA连接酶B.RNA聚合酶
C.DNA聚合酶D.限制酶
问题导析(1)DNA连接酶可以连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键。
(2)RNA聚合酶可以催化单个游离的核糖核苷酸形成RNA。
(3)DNA聚合酶可以催化单个游离的脱氧核糖核苷酸形成DNA。
(4)限制酶可以将DNA分子从特定的位点进行切割。
答案A
3.在下图中标出限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶和DNA解旋酶的作用部位。
答案 如图所示
限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶作用于a处化学键,而解旋酶作用于b处化学键。
3.判断正误
(1)不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端()
(2)DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体()
(3)限制酶在原来的原核细胞内对细胞自身有害()
B.工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能
C.遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据
D.基因工程必须在同物种间进行
答案D
解析 基因工程可在不同物种间进行,它可打破生殖隔离的界限,定向改造生物的遗传性状。
2.下列关于限制酶和DNA连接酶的说法中,正确的是()
A.其化学本质都是蛋白质
B.DNA连接酶可恢复DNA分子中的氢键
需要DNA的一条链为模板
作用对象
游离的DNA片段
单个的脱氧核苷酸
作用结果
形成完整的DNA分子
形成DNA分子的一条链
用途
基因工程
DNA分子复制
三、基因进入受体细胞的载体
1.种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
2.常用载体——质粒
(1)本质:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
C.在基因工程中DNA聚合酶可以替代DNA连接酶
D.限制酶切割后一定能产生黏性末端
答案A
解析 限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质。
3.结合图,判断下列有关基因工程的工具酶功能的叙述,不正确的是()
A.切断a处的酶为限制性核酸内切酶
B.连接a处的酶为DNA连接酶
C.切断b处的酶为解旋酶
D.切断b处的酶为限制性核酸内切酶
2.请思考回答关于DNA连接酶的问题:
(1)DNA连接酶和限制酶的作用和作用部位是否相同?
答案DNA连接酶和限制酶的作用正好相反,前者是“缝合”,后者是“切割”;但二者作用部位相同,都是特定部位的磷酸二酯键。
(2)DNA连接酶的识别有无特异性?能否催化连接不同限制酶切割形成的黏性末端?
答案DNA连接酶无识别的特异性,对于相同(或互补)的黏性末端以及平末端都能连接,连接的是磷酸二酯键。不同限制酶切割形成的黏性末端只要相同(或互补),就可催化连接。
(2)质粒上的特殊标记基因可以供外源DNA片段插入质粒()
(3)细菌核区的DNA也常被用做载体()
答案(1)√(2)×(3)×
基因工程的基本工具
①限制性核
酸内切酶
(分子手术刀)
⑥DNA连接酶分子缝合针
⑧载体分子运输车
1.下列有关基因工程诞生的说法,不正确的是()
A.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的
问题导析(1)基因工程是在体外进行基因重组,然后导入受体细胞内。
(2)重组基因在受体细胞内表达,产生人类所需的生物类型和生物产品,也就定向地改造了生物的遗传性状。
答案D
二、基因工程操作的两种工具酶
1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
来源
主要来自原核生物
种类
约4 000种
特点
识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列
答案D
解析 切断a处磷酸二酯键的酶是限制性核酸内切酶,连接a处磷酸二酯键的酶为DNA连接酶;切断b处氢键的酶为解旋酶。
4.下列有关细菌质粒的叙述,正确的是()
A.质粒是存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器
B.质粒是细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA分子
C.质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内才能复制
一、基因工程的概念、理论基础及技术支持
1.基因工程的概念
(1)操作环境:生物体外。
(2)操作对象:基因。
(3)操作水平:DNA分子水平。
(4)主要技术:体外DNA重组和转基因等技术。
(5)操作结果:赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(6)操作原理:基因重组。
2.基因工程的理论基础和技术支持
答案(1)有性生殖中的基因重组是随机的,并且只能在同一物种间进行;(2)基因工程可以在不同物种间进行重组,并且方向性强,可以定向地改变生物的性状。
2.不同生物的DNA分子能拼接起来的原因是什么?
答案(1)DNA分子的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸;(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构;(3)所有生物的DNA碱基对均遵循严格的“碱基互补配对原则”。
答案 作为标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)作为基因进入受体细胞的载体,要求必须对受体细胞无害,为什么?
答案 载体如果对受体细胞有害,其一旦被导入受体细胞,就会影响受体细胞的生命活动,甚至破坏受体的生命活动。
5.质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。某细菌质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,如图所示是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是()
(4)限制酶和DNA连接酶的作用部位一致,但作用相反()
(5)T4DNA连接酶既能连接黏性末端,又能连接平末端()
(6)DNA连接酶能连接所有相同或互补的黏性平端,故该酶没有专一性()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×
4.如下图,两个核酸片段在适宜条件下,经X酶的催化作用,发生下列变化,则X酶是()
(2)质粒作为载体所具备的条件
①能自我复制:能够在受体细胞中进行自我复制,或整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。
②有切割位点:有一个至多个限制酶切割位点,供外源基因插入。
③具有标记基因:具有特殊的标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(3)作用
①作为运输工具,将目的基因导入受体细胞。
②质粒携带目的基因在受体细胞内大量复制。
(3)基因工程是一种可以定向改造生物遗传特性的人工诱变()
答案(1)√(2)√(3)×
2.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是()
A.定向提取生物体内的DNA分子
B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向地改造生物的遗传性状
一题多变(1)若上图中的图改为下图,则X酶应对应哪个选项?
答案D项。
(2)根据图中的片段,写出对应的限制性核酸内切酶识别的特定核苷酸序列。
答案 所识别的核苷酸序列为GAATTC。
DNA连接酶和DNA聚合酶的异同点
比较项目
DNA连接酶
DNA聚合酶
相同点
催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
不同点
模板
不需要模板
理论基础
DNA是遗传物质的证明
DNA双螺旋结构和中心法则的确立
遗传密码的破译
技术支持
基因转移载体——质粒的发现
多种限制酶和连接酶,以及逆转录酶(工具酶)的发现
DNA合成和测序技术的发明
DNA体外重组的实现、重组DNA表达实验的成功
第一例转基因动物问世、PCR技术的发明
合作探究
1.基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么?
(2)对②细菌来说,能在含氨苄青霉素的培养基上生长,而不能在含四环素的培养基上生长,说明其抗氨苄青霉素基因正常而抗四环素基因被破坏,插入点为b。
(3)③细菌不能在含氨苄青霉素的培养基上生长,说明其抗氨苄青霉素基因被插入而破坏,故插入点为a。
答案A
一题多变
判断正误
(1)为供外源DNA插入质粒,质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点()
合作探究
1.基因工程的载体和主动运输的载体有哪些区别?
答案(1)主动运输中载体的化学本质是蛋白质,其作用是运输离子、氨基酸、核苷酸等物质进出细胞。(2)基因工程中的载体的化学本质是DNA,其作用是携带目的基因进入受体细胞。
2.载体的组成
分析质粒载体结构模式图,回答下列问题:
(1)质粒上抗生素抗性基因有什么作用?
1.1
目标导航1.结合课本插图,记住DNA重组技术所需三种基本工具的作用。2.结合图1-5,识记基因工程中,作为载体需要具备的条件。
重难点击1.DNA重组技术所需三种基本工具的作用。2.基因工程载体需要具备的条件。
课堂导入
方式一:抗虫棉的研究开发是中国发展农业转基因技术,打破跨国公司垄断,抢占国际生物技术制高点的成功事例。抗虫棉的应用使棉铃虫得到了有效控制,使杀虫剂用量降低了70~80%,有效保护了农业生态环境,减少了农民喷药中毒事故,为棉花生产和农业的可持续发展做出了巨大贡献。
T4DNA连接酶
T4噬菌体
既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端
合作探究
1.分析下图,回答关于限制性核酸内切酶的问题:
(1)请举例说明限制性核酸内切酶的“限制性”表现在什么地方?这体现了酶的哪种特性?
答案 表现在两方面:①限制性核酸内切酶只能识别双链DNA分子上某种特定的脱氧核苷酸序列;②只能在识别序列上特定的两个脱氧核苷酸之间进行切割。如EcoRⅠ只能识别GAATTC序列,且只切割G—A之间的磷酸二酯键;这体现了酶具有专一性。
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