2020届高考生物一轮复习 第十三讲 现代生物科技专题课件

第十三讲现代生物科技专题1.近几年高考主要以信息材料或流程图为载体,结合情景考查基因工程特点、工具、操作程序,尤其是基因表达载体构建及目的基因检测与鉴定。基因工程的发展不断推动着社会各个学科的发展,推动着社会文明的进步,命题中会以生产实践或最新科研成果为背景材料,或与生物结构、遗传的分子结构及PCR技术等相结合。2.细胞工程主要以医学实践和农业生产应用为背景材料,考查内容多涉及动物细胞培养与融合技术,体细胞核移植技术(常渗透考查胚胎工程技术)、单克隆抗体的制备及植物组织培养和体细胞杂交技术。细胞工程是除基因工程外的第二大命题点,或与细胞结构、生物的变异与育种等相结合进行综合命题。3.胚胎工程考查频度低,但可能会结合社会热点或科研成果对胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术渗透于动物细胞工程或基因工程中综合命题。一、基因工程和蛋白质工程1.列表比较基因工程的工具项目限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和载体拼接DNA片段,形成重组DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键—作用特点(条件)①识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列②在特定位点切割①E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端②T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制②有一个至多个限制酶切割位点③具有特殊的标记基因2.熟练掌握基因工程的四个操作步骤(1)目的基因的获取途径方法具体操作直接分离从自然界已有的物种中分离,如从基因文库中获取人工合成化学合成已知核苷酸序列的较小基因,直接利用DNA合成仪用化学方法合成,不需要模板逆转录法以RNA为模板,在逆转录酶作用下人工合成方法具体操作PCR技术扩增①原理:DNA复制②条件:模板DNA、引物、脱氧核苷酸、热稳定的DNA聚合酶③过程变性:90~95℃,DNA解旋↓复性:55~60℃,引物与单链DNA结合↓延伸:70~75℃,在热稳定的DNA聚合酶作用下合成子链(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建①基因表达载体的组成②构建过程(3)将目的基因导入受体细胞项目植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等显微注射技术感受态细胞法(Ca2+处理法)受体细胞体细胞受精卵原核细胞(4)目的基因的检测与鉴定3.蛋白质工程二、细胞工程1.比较记忆植物组织培养与动物细胞培养项目植物组织培养动物细胞培养原理植物细胞的全能性细胞增殖过程项目植物组织培养动物细胞培养结果获得植株个体新的细胞条件①无菌②营养③适宜条件①无菌、无毒②营养、血清等③温度和pH④气体环境:O2、CO2应用①植株快速繁殖②脱毒植株的培养③人工种子④生产药物、杀虫剂等⑤转基因植物的培育①蛋白质生物制品的生产②皮肤移植材料的培育③检测有毒物质④生理、病理、药理学的研究2.比较记忆植物体细胞杂交与动物细胞融合项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性过程项目植物体细胞杂交动物细胞融合相关酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶融合方法物理法:离心、电激、振动化学法:聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外还可以用灭活的病毒诱导结果杂种植株杂交细胞意义克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能3.克隆动物的培育过程克隆动物的技术手段有动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养和胚胎移植。4.单克隆抗体制备的过程三、胚胎工程1.熟记胚胎工程的操作流程2.胚胎工程各技术间的关系四、生物技术的安全性问题和生态工程1.比较治疗性克隆与生殖性克隆的关系类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的从胚胎中取干细胞用于医学研究和治疗用于生育,获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属于无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信息相同2.区分各种生态工程的原理与类型