内容正文:
回扣13 现代生物科技专题
一、知识框架
1.基因工程
2.细胞工程
3.胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题
4.生态工程
二、易错提醒
1.基因工程的三种工具
(1)限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的碱基序列,并在特定的位点上进行切割。
(2)DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键。
(3)质粒是常用的载体,它是一种小型的环状DNA分子,具有一个至多个限制酶切割位点及标记基因。
2.基因工程的四个步骤
(1)目的基因的获取有从基因文库中获取和人工合成两类方法。
(2)基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。
(3)目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,导入动物细胞常用显微注射法,导入微生物细胞常用感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定方法有分子水平的检测(DNA分子杂交、分子杂交、抗原—抗体杂交)和个体水平的鉴定。
3.细胞工程两类细胞工程
(1)植物细胞工程技术:植物组织培养、植物体细胞杂交技术。
(2)动物细胞工程技术:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、制备单克隆抗体。
4. 细胞工程两类方法
(1)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(PEG)作为诱导剂。
(2)动物细胞融合常用的诱导方法:聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激。
5.两个优点
(1)植物体细胞杂交优点:克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物的新品种。
(2)杂交瘤细胞:既能产生单克隆抗体又能无限增殖。
6.胚胎工程及及生物技术的安全性和伦理问题
(1)一个基本程序。胚胎移植的基本程序:对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后检查。
(2)两次使用激素。胚胎移植过程中两次使用激素,第一次用激素对供、受体进行同期发情处理,第二次用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。
(3)两次检查。胚胎移植过程中有两次检查,第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
7.生态工程
(1)一个目的
生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。
(2)五个原理
物质循环再生原理的基础是物质循环;物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性;协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡;整体性原理的基础是社会—经济—自然构成复合系统;系统学和工程学原理的基础是分布式结构优于集中式和环式结构(系统的结构决定功能原理)和总体功能大于各部分之和(系统整体性原理)。
(3)六个典例
农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理;小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理以及工程学原理;大区域生态系统恢复工程的主要原理是物种多样性原理、协调与平衡原理和整体性原理;湿地生态恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理;矿区废弃地的生态恢复工程的主要原理是系统学和工程学原理。
三、盲点扫描
1.图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:
(1)EcoRV酶切位点为,EcoR V酶切出来的线性载体P1为___________末端。
(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为___________的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在__________酶作用下,形成重组质粒P3。
(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“﹣”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是__________(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是_____、________________。
(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是__________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,原因是_______________。
2. 某农业生态工程示意图如下,回答下列问题;
(1)该农业生态工程体现的生态工程原理主要是__________。对该工程的经济效益分析,可从系统内部的投入和产出、__________、系统的有效贡献等三方面进行核算。
(2)若要提高该工程的经济效益,可采用农业生产的__________技术在桑基上再种植大豆,也可采用农业生态工程的__________技术放养适量