什么是克隆植物的克隆教案-浙科版高中生物选修3

第一节什么是克隆第二节植物的克隆

课标解读

重点难点

1.比较有性繁殖与无性繁殖，简述克隆的含义。

2.通过举例，概述克隆的基本条件。

3.结合单细胞培养成完整植株的示意图，理解细胞的全能性

及简述植物组织培养的程序。

4.联系植物克隆的实例，阐明植物克隆的概念、成就及应用

前景。

1.克隆的定义及其基本条

件。(重点)

2.植物细胞的全能性的含

义。(重点)

3.植物组织培养。(重难点)

无性繁殖与克隆

1.克隆就是无性繁殖，即只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合，只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体。

2．在分子水平上，基因克隆是指某种目的基因的复制、分离过程。

3．在细胞水平上，细胞克隆技术应用在杂交瘤制备单克隆抗体的操作中。

4．在个体水平上，植物可由母体的特定部位或结构产生新个体，而动物的克隆较复杂，经历了由胚胎细胞克隆到体细胞克隆的发展过程。

5．克隆的基本条件：具有完整基因组的细胞核的活细胞；能有效调控细胞核发育的细胞质物质；完成胚胎发育的必要的环境条件。

1．克隆技术的发展经历了哪几个阶段？请尝试举例加以说明。

【提示】微生物克隆，如菌落的形成；遗传工程克隆，如DNA克隆或基因克隆；个体水平上克隆，如克隆动物。

植物细胞的全能性

1.基本含义：植物体的每一个生活细胞，都具有发育成完整植株的潜能。

2．全能性的原因：每个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。

3．特点：不同植物或同种植物不同基因型个体间，细胞全能性的表达程度大不相同。

2．有人说只要找到秋海棠的一个细胞，就能再生出秋海棠，这依据的生物学原理是什么？

【提示】能让一个细胞发育成一个个体，依据的是细胞的全能性。

植物组织培养 1.2．过程：离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、 芽―→植物体。

3．植物组织培养的一般程序

(1)配制含有适当营养物质和植物生长调节剂并含有琼脂的培养基，进行灭菌。

(2)从消毒的根、茎或叶上切取组织块。

(3)将组织块放在固体培养基上进行培养，获得愈伤组织。

(4)以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织，直到再生出新植株。

4．愈伤组织：是指在植物组织创伤表面形成的一种相对没有分化的、高度液泡化的、活的薄壁细胞团。

5．细胞培养：指处于适当液体培养条件的单个植物细胞，经过培养基中成分的诱导，可发生类似与受精卵发育成胚的过程，即从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后再生出完整的植株。

6．培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因

(1)染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生等，而且不可逆。

(2)细胞或组织中激素平衡被打破，或细胞对外源生长物质的敏感性发生改变。

(3)随着时间推移，由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系。

7．植物细胞培养和器官培养的意义

(1)可以在实验室环境进行植物受精过程和植物自受精卵进行的胚胎发育过程，以及调节控制这些过程的环境因素、遗传基础和分子及生理生化机理研究。

(2)可以进行遗传工程的操作，完成与植物生长发育有关的重要基因或影响因素的研究。

(3)可以通过实验手段培育植物新品种。

3.

图中①、②过程的选用的培养基相同吗？

【提示】 不相同。 原生质体培养与植物细胞工程

的甘露醇溶液环境)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，将细胞壁消化除去来获得。

2．植物细胞工程的概念和操作过程是：培养植物细胞(包括原生质体)，借助基因工程

方法，将外源遗传物质(DNA)导入受体细胞(包括原生质体受体)中，或通过细胞融合、显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株。

4．尝试写出植物的全能性要表现出来需要哪些条件？

【提示】植物细胞表现全能性的条件为：(1)脱离母体；(2)有一定的营养激素；(3)无菌；(4)适宜的温度等条件。

1．通过胚胎细胞克隆出的山羊属于个体水平上的克隆。(√)

2．生物体的体细胞的细胞核含有此生物体全部的遗传信息。(×)

【提示】细胞质中的线粒体、叶绿体中含有少量的DNA即也含有遗传信息。

3．胚胎细胞克隆不属于严格意义上的动物克隆。(√)

4．经单细胞特殊培养形成的愈伤组织为一种高度分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织。(×)

【提示】愈伤组织为一种相对没分化的薄壁细胞。

5．适当的激素和细胞分裂素配比可以诱导根的分化。(×)

【提示】可诱导芽的分化，而不是根的分化。

6．在培养基上加入不同浓度的NaCl，可使培养的细胞发生染色体变异，从而筛选出抗盐或抗病变异体。(×)

【提示】发生了基因突变。

对三个水平上的克隆的理解

①三个水平上的克隆分别是什么？

②细胞分裂的克隆、胚胎细胞克隆兔分别属于哪种克隆？

③克隆需要哪三个基本条件？

1．分子水平

克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含义是将某一特定DNA片断通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中，然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片断的“群体”。

2．细胞水平

克隆的实质是由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。其中每个细胞的

基因都相同。比如，使一个细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。又如，在脊椎动物体内，当有外源物(如细菌或病毒)侵入时，会通过免疫反应产生特异的识别抗体。产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由一个B 细胞分裂而成。这样的一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。细胞克隆是一种低级的生殖方式——无性繁殖，即不经过两性结合，子代和亲代具有相同的遗传性。生物进化的层次越低，越有可能采取这种繁殖方式。

3．个体水平

克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。比如，两个同卵双胞胎即为一个克隆。因为他(她)们来自同一个受精卵，所以遗传背景完全一样。

克隆的本质是无性繁殖，克隆的技术主要是植物组织培养、细胞培养等，在这些过程中不出现减数分裂，只有有丝分裂和分化，因此可以保证遗传物质的稳定性。如出现变异，也应该是有丝分裂和分化中可能存在的基因突变和染色体畸变，而不考虑基因重组。

下列有关克隆的叙述，不正确的一项是( )

A．利用PCR技术扩增人的胰岛素基因

B．将人的胰岛素基因整合到细菌的DNA中

C．嫁接在果树生产上用以保持品种优良特性

D．细胞克隆技术在利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体的操作中得到充分运用

【审题导析】理解克隆的概念：(1)不是两个分子、两个细胞或两个个体的结合。

(2)最后一定形成新一代分子、细胞或个体。

【精讲精析】A项属于分子水平上的克隆；B项利用的原理是基因重组，属于基因工程范畴；C项嫁接属于个体水平上的克隆，能保持亲本的优良特性。

【答案】 B

下列现象不属于克隆的是( )

A．由一个DNA分子复制了许多一样的子代DNA分子

B．纯种白花豌豆的子代都开白花

C．绵羊“多莉”的产生过程

D．一个大肠杆菌在培养基上形成了一个菌落

【审题导析】解答此题的关键在于掌握克隆的本质是无性繁殖即由一个模板复制出许多相同后代。

【精讲精析】A、C、D分别是分子、个体、细胞水平的克隆，B选项的豌豆自花受粉植物，白花豌豆为纯合子，其后代不会发生性状分离，所以子代全为白花，属于有性生殖。

【答案】 B

植物组织培养与细胞的全能性

①为什么细胞有全能性？

②细胞全能性体现的条件有哪些？

③植物组织培养的原理过程是怎样的？

④如何诱导愈伤组织产生根或芽？

1．细胞全能性

(1)概念

生物体的细胞具有发育成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。

(2)生物体细胞具有全能性的原因

生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。

(3)细胞全能性体现的条件

①离体(必要条件)。

②一定的营养物质(水、无机盐、维生素和氨基酸等)。

③激素(细胞分裂素、生长素等)。

④适宜条件(适宜温度、光、pH 等)。

(4)细胞全能性大小的比较

①比较大小的依据：细胞全能性体现所要求条件的难易程度。

②一般情况下细胞全能性大小的比较顺序。

植物体细胞>动物体细胞(核有全能性)。

受精卵细胞>生殖细胞>体细胞。

2．植物组织培养技术

(1)植物组织培养原理

植物细胞的全能性，即具有某种植物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整植株的潜能。

(2)植物组织培养的过程(如图)

离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化激素、光

根、芽―→植物体。 (3)脱分化、再分化的比较

①细胞脱分化：已分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转化成未分化细胞的过程。

②生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内的基因选择性表达。

③脱分化和再分化的比较

比较内容脱分化再分化

过程细胞→愈伤组织愈伤组织→幼苗

形成体特点

排列疏松、高度液泡化的薄

壁细胞团

有根、芽

需要条件

①离体

②适宜的营养

③生长素和细胞分裂素

①离体

②适宜的营养

③生长素和细胞分裂素

④光照

影响脱分化、再分化的重要因素为植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈的促进愈伤组织的形成，两者不同浓度的配比在再分化过程中，分别对诱导根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素的浓度比高时，有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的产生。

正确理解细胞的全能性

(1)全能性表达的标志：已分化的细胞能形成完整的个体。

(2)全能性的原理：细胞具有发育成完整个体所必需的“全套”基因而不是“全部”基因，因此含染色体组的配子中有全套基因，同样具有全能性。

有关全能性的叙述，不正确的是( )

A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高

B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达

C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高

D．植物细胞离体培养在一定条件下，能表现出全能性

【审题导析】解答本题的关键是：明确细胞的全能性大小与细胞分化及分化的程度、细胞全能性实现的条件的关系。

【精讲精析】本题需从以下几方面入手分析：①受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全能性最高；②体内每一个体细胞都是通过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体细胞并不能表现出全能性；③卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵相比，细胞的分化程度较高；④分

化的植物细胞具有全能性，但要表达全能性，必须在一定条件下离体培养。

【答案】 C

如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题。

(1)要促进细胞分裂、生长，培养基中应有________和________。

(2)此过程依据的原理是_________________________________________。

A和B阶段主要进行的分裂方式是________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。

(3)此过程要无菌操作，主要是指对________________进行灭菌、消毒。B阶段需要光照，原因是____________________________________________

______________________________________________________________。

(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因____________的结果。

【思维导图】解答此题的思维流程如下：

植物组织培养的目的：将植物细胞培养成完整的个体

↓需要条件

无菌、无毒、充足的营养物质、植物激素、适宜的条件

↓

分析、综合、判断

【精讲精析】(1)细胞的分裂、生长需要营养物质和植物激素。

(2)植物细胞的全能性保证细胞发育成一个完整的个体，细胞分裂的方式为有丝分裂，在再分化过程中，还有细胞的分化。

(3)植物组织培养过程中，需要无菌、无毒的条件，因此要对培养基和器械灭菌，对离体的组织消毒。植物细胞产生叶绿素需要光照。

(4)细胞形态、功能不同是分化的结果即基因选择性表达的结果。

【答案】(1)营养物质激素(2)植物细胞的全能性

有丝分裂分化(3)培养基、器械细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)选择性表达

植物细胞工程及植物克隆的应用

①植物细胞工程的操作过程如何？

②如何获得植物原生质体？

1．植物细胞工程的概念和操作过程

培养植物细胞，借助基因工程方法，将外源遗传物质导入受体细胞中，或通过细胞融合、显微注射等将不同的遗传物质重新组合，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株。

2．植物克隆的应用

(1)原生质体制备及植物体细胞杂交

①植物原生质体的获得方法：在0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，将细胞壁消化除去。

②植物体细胞杂交

(2)快速繁殖(微型繁殖)

通过组织培养的方式，可以快速大量的繁殖种苗。

(3)作物脱毒

采用茎尖(几乎无病毒)组织培养的方式来脱除植物的病毒。

(4)培育作物新品种

用植物的花药进行离体培养形成单倍体，人工诱导染色体加倍后筛选出需要的新品种；利用组织培养过程中出现的突变体，培育新的品种。

(5)细胞产物的工业化生产

从人工培养的愈伤组织中提取细胞的某种成分，如紫草素、香料等。

请回答问题。

(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________，繁殖种苗的速度__________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。

(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免________的污染。

(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________，而与________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_________________________(填“脱落酸”或“2,4-D”)。

(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是________，单株鲜重的变化趋势是________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量________(填“能”或“不能”)满足自身最佳生长的需要。

(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应________(填“降低”或“增加”)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。

【审题导析】解答此题应识读坐标曲线图中的有关量的变化关系，即蔗糖浓度为0时，尽管光合作用强度最大，但植物积累的有机物较少，不能满足植物自身的需要。

【精讲精析】(1)植物组织培养属于无性繁殖，后代能够保持亲本的遗传特性。植物微型繁殖技术能够实现快速繁殖。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，即已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)植物组织培养接种和试管苗转接过程中都需要无菌操作，以避免微生物(杂菌)污染。(3)微型繁殖培养基中使用的生长素与细胞分裂素比例不同，可以分别诱导根、芽的形成。使用高浓度的植物生长素类似物(如2,4-D)可以抑制试管苗的生长。

(4)、(5)分析图中曲线可知：光合作用强度随着培养基中蔗糖浓度的增大而下降，但单株鲜重的变化趋势是先增加后下降。培养基中不含蔗糖时，光合作用强度最大，但由于该时期光合作用产生的有机物积累量较少，不能满足自身最佳生长的需要。在蔗糖浓度为1%左右时，单株鲜重达到最大，此时有机物的量满足自身最佳生长需要。

【答案】(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4-D (4)逐渐减小先增加后下降不能(5)降低

本课知识小结

网络构建

结论语句

1．克隆是指只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体的无性繁殖技术。

2．克隆分基因克隆、细胞克隆、个体克隆。

3．植物克隆的原理是植物细胞的全能性。

4．植物组织培养必须经过脱分化和再分化。

5．用纤维素酶和果胶酶可脱去植物细胞壁。

1．利用植物的茎尖、叶片、茎段等，在无菌的条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育新品种，可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种培养技术叙述正确的是( )

①这种技术利用了植物细胞的全能性

②这种技术叫做植物组织培养，可以克隆生物体

③这种技术属于克隆的应用领域之一

④这种技术属于无性繁殖的方式

A．① B．①② C．①②③ D．①②③④

【解析】利用植物的茎尖、叶片、茎段等使它发育成完整的植株，是营养繁殖也是无性繁殖方式，此种技术叫植物组织培养，利用的是植物细胞的全能性，属于个体水平克隆的应用。

2．下列属于克隆的是 ( )

A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中

B．将抗药性的某基因导入草履虫的细胞内

C．将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞

D．将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系

【解析】A项叙述的是基因工程中DNA(基因)的重组过程，此过程中没有涉及DNA分子的复制；B项是将目的基因导入受体细胞的过程；C项中描述的是细胞融合的过程；D项属于细胞水平上的克隆。

【答案】 D

3．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。据图所示对该实验的分析正确的是 ( )

A．该实验不能说明植物生殖细胞具有全能性

B．植株B的所有细胞中都含有两个染色体组

C．植株A细胞内没有等位基因

D．由花粉培养到植株B的过程都必须在无菌条件下进行

【解析】由花粉培养成植株说明生殖细胞具有全能性。秋水仙素处理的是植株A的地上部分，根细胞未处理，得到的植株B的根细胞仍含有一个染色体组。植株A是单倍体，细胞内没有等位基因。由花粉培养到植株A的过程必须在无菌条件下进行，由植株A到植株B 可在田地中进行，不必无菌操作。

【答案】 C

4．下列关于基因及其克隆的说法不正确的是( )

A．不同生物的基因不同

B．基因存在于DNA分子中

C．基因能控制生物的性状

D．克隆产生的基因与原来的基因一定相同

【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，能控制一定的生物性状，基因存在于DNA 分子上，不同生物基因的种类、数目不同。由于基因突变的原因，所以克隆产生的基因与原来的基因不一定相同。

5．对于植物细胞工程的操作过程，下列表示方法不正确的是( )

A ．植物细胞――→去壁原生质体―→新植株

外源基因 B.

C ．

D.

【解析】 现在还不具备将动植物细胞融合并发育成一个新个体的技术。

【答案】 D

6．美国科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成了完整的新植株。过程图解如下，回答与之有关的问题。

(1)通过B 过程产生的愈伤组织的细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目上是否相同？________；染色体上所含的遗传物质是否相同？________；细胞的形态结构是否相同？________。

(2)培养过程中，在培养基上需加入蔗糖，培养时需要照光，那么，培养的植物到底是自养型还是异养型？光的作用是什么？对于上述疑问，某研究性学习小组进行了下列实验：一组在培养基中加入30%的蔗糖，另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两个小组，分别在光下和暗中培养。1个月后，观察植物体生长、分化情况，结果为下表： 培养条件

加蔗糖 不加蔗糖 光

正常生长，分化 不生长，死亡 暗 只生长，不分化 不生长，死亡

由此，你能得出什么结论？________________________________________。

【解析】愈伤组织的细胞是通过有丝分裂由根细胞生成的，所以二者的染色体数目、染色体上的遗传物质是相同的，但细胞的形态结构不同，这是遗传物质选择性表达的结果。通过对比分析四组结果的生长和分化情况，可以得到蔗糖是植物生长所必需的，光是分化所必需的。

【答案】(1)相同相同不同(2)蔗糖是植物生长、分化所必需的，光是分化所必需的

高中生物选修3(浙科版)知识点总结

第一章基因工程 一、工具酶的发现和基因工程的诞生 1、基因工程的概念： （1）广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。（2）基因工程： 就是把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 （3）基因工程诞生的理论基础： DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。 2、基因工程的基本工具 （1）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） ①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 ②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能切割（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），因此具有专一性。 例如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA，如下图所示。 黏性末端 黏性末端 ③结果：能将DNA分子切割成许多不同的片段。 备注：不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同；同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 （2）“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起（缝合磷酸二酯键）形成的D NA分子称为重组DNA分子。 因此，DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。 （3）“分子运输车”——载体——质粒

高中生物 2.3动物的克隆(二)课时作业(含解析)浙科版选修3

第9课时动物的克隆(二) 目标导航 1.简述单克隆抗体的制备过程。2.概述动物细胞的全能性。3.理解动物的克隆繁殖。 一、杂交瘤技术和单克隆抗体的制备 1．杂交瘤技术制备单克隆抗体的方法 (1)用外界抗原刺激动物(如小鼠)，使其发生免疫反应，使____________产生抗体。 (2)利用____________或____________等作介导，使经免疫的动物的脾细胞与可以无限传代的____________融合。 (3)经过筛选、克隆培养，获得来自单一细胞的既能________________、又能____________的杂交瘤细胞克隆。 2．杂交瘤技术制备单克隆抗体的最大优点：可以从________________________的抗原混合物中获得单抗。 二、动物细胞全能性的表现程度 1．高等动物细胞 (1)受精卵：由两性配子结合而成的受精卵具有____________________________的潜在能力，完整的个体就是以其为基础发育而成的。因此受精卵具有全能性，且最高。 (2)多能细胞：______________________________________________________________，这样的细胞称为多能细胞。 (3)单能细胞：有的细胞____________________，这样的细胞称为单能细胞。 2．低等动物细胞 低等动物细胞的全能性一般________________。 三、动物难以克隆的根本原因 动物细胞____________，基因组中的基因活动________，差异性表达程度太高。 四、细胞核移植实验和动物的克隆繁殖 1．概念：核移植就是 __________________________________________________________________________。 2．种类：(1)____________________(易)；(2)____________________(难)。 3．过程(以克隆羊“多莉”为例) (1)将苏格兰黑面母羊(A)的卵细胞的核吸出，取出芬兰白面母羊(B)的乳腺上皮细胞的核与A羊的去核卵细胞融合，形成重组细胞；(2)促使重组细胞分裂，发育成早期胚胎；(3)当胚胎发育到一定程度时，将其植入另一只苏格兰黑面母羊(C)的子宫中，由C羊孕育并产下克隆羊“多莉”。

精选2019-2020年浙科版高中生物选修3 现代生物科技专题课后辅导练习三十六

精选2019-2020年浙科版高中生物选修3 现代生物科技专题课后辅导练习三 十六 第1题【单选题】 下列关于生物技术的安全性和伦理问题的叙述正确的是 A、由于至今未发现一例因食用转基因食物而影响人体健康的实例，因而，不需要考虑转基因食物的 安全性问题 B、由于转基因生物可能成为“入侵的外来物种”，因而转基因生物势必会威胁生物的多样性 C、基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视，但可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育 和立法得以解决 D、由于设计试管婴儿、克隆技术目前已经成熟，在不违背伦理道德的前提下，可用来解决不孕夫妇 的生育问题 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 下列有关克隆人的说法错误的是( ) A、克隆人是一种无性生殖方式 B、克隆人证明了人体细胞细胞核具有全能性 C、在现有克隆技术条件下，成功率为100% D、中国政府禁止生殖性克隆人 【答案】： 【解析】：

第3题【单选题】 引发伦理问题的生物技术主要是( ) ①克隆人；②设计试管婴儿；③制作基因身份证；④转基因生物 A、①②④ B、①②③ C、①②③④ D、①④ 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 不同物种之间很难通过杂交培育新品种，可打破物种界限进行育种的方式是 A、诱变育种 B、杂交育种 C、单倍体育种

D、转基因育种 【答案】： 【解析】： 第5题【单选题】 生物界普遍存在着变异，人们研究并利用变异可以培育出高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是( ) A、“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻 B、用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种 C、通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦 D、把合成β胡萝卜素的有关基因转进水稻，培育出可防止人类VA缺乏症的转基因水稻 【答案】： 【解析】： 第6题【单选题】 引发伦理问题的生物技术要包括( ) ①克隆人②设计试管婴儿③基因身份证④转基因生物． A、①② B、①②③ C、①②③④ D、④ 【答案】： 【解析】：

拟南芥的图位克隆技术

拟南芥基因的图位克隆技术 浙江大学生命科学学院徐冰 浙江杭州310029 1 国内外研究现状 拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种模式植物，具有基因组小（125 Mbp）、生长周期短等特点，而且基因组测序已经完成（The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000）。同时，拟南芥属十字花科（Cruciferae），具有高等植物的一般特点，拟南芥研究中所取得成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究，产生重大的经济效益，特别是十字花科中还有许多重要的经济作物，与人类的生产生活密切相关，因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学及各国ZF的重视。 从遗传学的观点来看，基因克隆的途径可概括为正向遗传学和反向遗传学两种。正向遗传学途径指的是通过被克隆基因的产物或表现型突变去进行；反向遗传学途径则指的是依据被克隆基因在染色体上的位置来实现。虽然一些模式生物（如拟南芥）的基因组测序已经完成，但还有40%的基因（在拟南芥中）的功能还是未知的。 图1 图位克隆所需努力的比较（1995年和2002年）（Jander等，2002） 图位克隆（map-based cloning）又称定位克隆（positional cloning），1986年首先由剑桥大学的Alan Coulson提出（Coulson等，1986），用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的，无需预先知道基因的DNA序列，也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成，各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善，在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力已经大大减少了（图1）。 目前完成整个拟南芥的图位克隆过程大约需要一年时间。在这个过程中，我们从筛选突变体开始，逐渐找到和表型相关的基因。这和反向遗传学的方法正好相反。图位克隆能实现，关键在于全基因组测序计划的完成和各种分子标记的发现。这些数据被储存在专门的数据库中

浙科版高级中学生物必修3-《稳态与环境》全书知识点归纳-学生

必修3 稳态与环境 第一章植物的激素调节 1、植物生长素的发现和作用 （1）发现过程 ①达尔文实验结论：生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关；感受光刺激的部位是尖端，向光弯曲的部位是尖端以下的部位。在单侧光的照射下，使背光侧生长快，出现向光弯曲。 ②波森和詹森的实验结论：的确有一种化学物质可穿过明胶传递给下部。 ③温特实验结论：生长素的产生部位：胚芽鞘的尖端；生长素发挥作用的部位：尖端下部； 感受光刺激的部位是：尖端；生长弯曲的部位是：尖端下部 植物激素的概念----由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称为植物激素。 （2）生长素的产生、运输和分布： ①产生：幼嫩的芽、叶、发育中的种子 ②运输：极性运输，即从形态学的上端向形态学的下端运输，单向。 ③分布：植物体各个器官中都有分布，多数集中在生长旺盛的部位。 （3）生长素的生理作用：促进细胞的伸长。 生长素的生理作用特点：两重性 ：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 ．．． 生长素作用两重性表现的具体实例：①根的向地性；②顶端优势 顶端优势：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。解除方法为：摘掉顶芽。 顶端优势的原理在农业生产实践中应用的实例是棉花摘心。 补充：①不同浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理功能不同，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 ②同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功能不同，原因：不同的器官对生长素的敏感性不同：根〉芽〉茎 （4）生长素在农业生产实践中的应用 ①促进果实发育（例如无籽番茄（黄瓜、辣椒等），在没有受粉的番茄雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无籽果实。）；②促进扦插枝条生根（用一定浓度的生长素类似物处理枝条）；③防止落花落果。备注：无籽番茄是未受直接涂生长素得到的，故染色体数是正常番茄的一半，无籽西瓜是多倍体育种得到的。 2、植物激素：生长素、赤霉素（GA）、细胞分裂素、脱落酸、乙烯（前两种促进，后三种抑制）

高中生物 2.3动物的克隆第二章第8课时同步练习(含解析)浙科版选修3

第8课时动物的克隆(一) 目标导航 1.简述动物细胞、组织培养与体细胞克隆。2.说出动物组织培养技术的发展历程。3.描述细胞系、细胞株的含义。4.概述动物细胞融合技术。 一、动物细胞的培养和克隆的形成 动物克隆的技术基础是________________________。 1．动物细胞、组织培养：首先，将动物体内的____________取出，经过____________________，使其分散成____________；然后，在人工控制的培养条件下，使这些细胞得以生存，并保持生长、分裂乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动现象。 2．动物组织培养技术的发展 (1)原代培养：指的是从机体取出后立即进行的细胞、组织培养的过程。 (2)传代培养：将________________分成若干份，接种到若干份培养基上，使其继续________、________。 3．细胞系、细胞株 (1)细胞系 ①概念：在组织培养过程中，____________的细胞称为细胞系。 ②种类：____________；____________。 (2)细胞株 ①通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞，称为细胞株。 ②种类：连续细胞株和有限细胞株。 4．克隆培养法 (1)概念：把____________从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的______________的技术，叫做克隆培养法或____________。 (2)特点：________________________________________。 (3)基本要求：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于____________。 (4)提高细胞克隆的措施 ①____________________；②添加血清；③______________________；④____________； ⑤使用CO2调节pH。 二、动物细胞融合技术

章末综合测评-浙科版高中生物选修3

章末综合测评(一) (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(每小题5分，共60分) 1．将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是( ) A．在大肠杆菌的质粒连接人生长激素的基因时，需用同一种限制性核酸内切酶 B．大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异不可以遗传 C．大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等 D．生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶 【解析】在大肠杆菌的质粒连接人生长激素的基因时，应用同一种限制性核酸内切酶切割，这样才能产生相同的粘性末端，A项正确；通过转基因技术让大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异，其原理是基因重组，是可遗传的变异，B项错误；质粒是小型的环状DNA 分子，其结构中没有尿嘧啶，C项错误；基因在转录时需要的酶是解旋酶和RNA聚合酶，D 项错误。 【答案】 A 2．下列实践活动包含基因工程技术的是( ) A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株 D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆 【解析】A项属于单倍体育种，原理是染色体变异；B项属于杂交育种，原理是基因重组；C项属于基因工程，原理是基因重组；D项属于诱变育种，原理是基因突变。选C。 【答案】 C 3．下列有关基因工程操作工具——载体的叙述错误的是( ) A．质粒为常见的载体，不仅存在于细菌中，某些病毒也具有 B．作为基因工程的载体，标记基因不可或缺 C．目的基因插入载体时，有特定的插入位点 D．构建重组DNA分子时需DNA连接酶和限制性核酸内切酶等 【解析】病毒无细胞结构，没有质粒。 【答案】 A 4．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测( ) A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达 C．是否有抗虫的性状出现

植物基因克隆的策略与方法

植物基因克隆的策略与方法 基因的克隆就是利用体外重组技术,将特定的基因和其它DNA顺序插入到载体分子中。基因克隆的主要目标是识别、分离特异基因并获得基因的完整的全序列,确定染色体定位,阐明基因的生化功能,明确其对特定性状的遗传控制关系。通过几十年的努力由于植物发育,生理生化,分子遗传等学科的迅速发展,使人们掌握了大量有关植物优良性状基因的生物学和遗传学知识,再运用先进的酶学和生物学技术已经克隆出了与植物抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆,育性、高蛋白质及与植物发育有关的许多基因。我们实验室对天麻抗真菌蛋白基因作了功能克隆的研究(舒群芳等,1995;舒群芳等,1997),为了克隆植物基因也探讨了其它克隆方法,本文论述基因克隆的策略、方法及取得的一些进展。 1 功能克隆(functional Cloning) 功能克隆就是根据性状的基本生化特性这一功能信息,在鉴定和已知基因的功能后克隆(Collis,1995)。其具体作法是:在纯化相应的编码蛋白后构建cDNA文库或基因组文库,DNA文库中基因的筛选根据情况主要可用二种办法进行,(1)将纯化的蛋白质进行氨基酸测序,据此合成寡核苷酸探针从cDNA库或基因组文库中筛选编码基因,(2)将相应的编码蛋白制成相应抗体探针,从cDNA入载体表达库中筛选相应克隆。功能克隆是一种经典的基因克隆策略,很多基因的分离利用这种策略。 Hain等从葡萄中克隆了两个编码白藜芦醇合成的二苯乙烯合成酶基因(Vst1和Vst2),葡萄中抗菌化合物白藜芦醇的存在,可以提高对灰质葡萄孢(Botrytis cinerce)的抗性,在烟草和其它一些植物中无二苯乙烯合成酶,因此

2020年(生物科技行业)浙科版生物选修三生物科技专题学分考试(含答案)

（生物科技行业）浙科版生物选修三生物科技专题学分考试(含答案)

选修3《现代生物科技专题》学分考 班级姓名学号 壹．个．正确选项 壹、选择题：每小题只有 ．． 1．以下说法正确的是（） A．所有的限制酶只能识别同壹种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中唯壹的载体 C．载体必须具备的条件之壹是：具有多个限制酶切点，以便和外源基因连接D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 2．不．属于质粒被选为基因载体的理由是（） A．能复制B．有多个限制酶切点 C．具有标记基因D．它是环状DNA 3．依右图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 4．1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，且获得表达，这是人类第壹次获得的转基因生物，此文中的表达是指该基因在大肠杆菌（） A．能进行DNA复制B．能进行转录和翻译

C．能控制合成抑制生长素释放因子D．能合成人的生长激素 5．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不．进行碱基互补配对的步骤是（） A．人工合成基因B．制备重组DNA分子 C．转化受体细胞D．目的基因的检测和表达 6．在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。反之，嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。这说明（） A．烟草根部能合成烟碱 B．烟草叶受番茄的影响，遗传性状发生改变 C．番茄叶受烟草的影响，遗传性状发生改变 D．只有依赖烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱 7．科学家常选用的细菌质粒往往带有壹个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（） A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性B．有利于检测目的基因否导入受体细胞 C．增加质粒分子的相对分子质量D．便于和外源基因连接 8．人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，能够使人的糖蛋白基因得以表达的受体生物结构是（） A．大肠杆菌B．酵母菌C．T4噬菌体D．质粒DNA 9．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正 ．．

图位克隆基因研究进展

图位克隆基因研究进展 宋成标 摘要图位克隆是在不清楚基因产物结构和功能的情况下，根据基因在染色体上都有稳定的基因座实现的。随着各种分子标记技术和高质量基因组文库构建技术的发展，图位克隆现已经成为分离生物体基因的一种常规技术。本文主要概述了图位克隆的一般步骤，包括目的基因的初步定位、精细定位和遗传做图、染色体步行和登陆及利用功能互补实验鉴定目的基因。最后，对图位克隆技术存在的局限和发展前景作了初步的分析。 关键词图位克隆, 分子标记, 精细定位, 基因组文库 Abstract Map-based cloning is based on the functional genes have their particular gene locus on chromosomes,when we know about the structure and function of gene products unclearly.With the rapid development of molecular marker technologies and constructing high quality genomic library technologies, map-based cloning had already become a common bio—technique for gene isolation. This article summarized mainly the processes of the map-based cloning in principle,including first-pass mapping of candidate gene、fine scale-mapping and building genetic map、chromosome walking or landing and finally complement experiment for identifing candidate gene. Finally the problems and the prospects in the map-based cloning are analyzed Keywords Map-based cloning, Molecular marker, Fine maping, Genomic library 从遗传学观点来看，基因克隆有两条途径：正向遗传学途径和反向遗传学途径。正向遗传学途径指的是通过被克隆基因的产物或表型突变去进行，如传统的功能克隆及近年来迅速发展的表型克隆；反向遗传学途径是根据被克隆的目的基因在染色体上都有稳定的位置来实现的。由于在多数情况下，我们并不清楚基因产物的结构和功能，很难通过正向遗传学途径克隆基因，而反向遗传学途径则显示了较好的前景。其中可以利用的主要有三种方法，分别是转座子标签法、随机突变体筛选法和图位克隆法。转座子标签法中受转座子的种类、转座频率及有些植物存在内源转座子等的影响，随机突变体筛选法则随机性较大且不能控制失活基因的种类和数量等，限制了它们的应用。图位克隆（map-based cloning）又称为定位克隆（positional cloning），1986年首先由剑桥大学的Coulson 等提出，用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的，无需预先知道基因的DNA序列，也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。随着模式物种（拟南芥、水稻）全基因组测序的完成，各种分子标记技术的发展促进了高密度分子标记连锁图谱的建立和各种数据库的完善。图位克隆技术越来越成熟，已经成为分离生物基因的一种常规方法。本文将对图位克隆技术的相关策略作一介绍。 1图位克隆的策略 自1992年图位克隆技术首次在拟南芥中克隆到ABI3(Girauda et al., 1992)基因和F AD3 (Arondel et al., 1992)基因以来，图位克隆技术在其它相关技术快速发展的支持下迅速发展起来。它是依据功能基因在生物基因组中都有相对稳定的基因座，在利用分子标记技术对目的基因进行精细定位的基础上，用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选已构建的DNA文库（如Cosmid、YAC、BAC等文库），构建出目的基因区域的遗传图谱和物理图谱，再利用此物理图谱通过染色体步行、跳跃或登陆的方式获得含有目的基因的克隆，最后通过遗传转化和功能互补实验来验证所获得的目的基因（图1）。 初步定位（First-pass maping）-------构建遗传图谱（constructing genetic map）-----精细定位（fine maping）---------构建物理图谱( constructing physical map)------染色体步移、登陆（chromosomal walking、landing）-------确定侯选基因（Consider candidate genes）----遗传互补验证目的基因（Through genetic complementation (transformation) to identify candidate gene）（请帮我画一个简易图表，把内容填进去） 图1 图位克隆的主要步骤 Figure 1 Key steps in map-based cloning process

浙科版高中生物必修三《稳态与环境》全书知识点总结精编

浙科版高中生物必修三《稳态与环境》全书知识点总结精编 第一章植物生命活动调节 一、生长素的发现过程： 1880年，达尔文父子：发现植物具有向光性；得出结论：感受光刺激的部位是尖端，生长和弯曲的部位是尖端下面一段；推测：有某种化学物质从苗尖端传递到了下面。 1913年，波森.詹森：得出结论：的确有一种化学物质从苗尖端向下传递。 1926年，温特：用琼脂快收集该种物质，并再次证明：苗尖中确实存在一种促进生长的化学物质。后来被命名为生长素。 20世纪30年代，其他科学家：确定了生长素的化学本质，它是一种小分子有机物——吲 哚乙酸，由色氨酸合成。 二、生长素的产生或存在部位：顶芽、幼叶、胚 三、生长素的运输方式：主动转运；运输特点：极性运输（形态学上端到形态学下端）；运 输方向：苗尖端横向运输，尖端下面一段纵向运输 四、影响生长素分布的因素: ①单侧光（单侧光下，背光一侧分布多、生长快，表现为向光性）；②重力 （重力作用下，向地一侧分布多） 五、生长素的作用：促进生长（促进细胞伸长） 作用特点：两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长），如顶端 优势、根的向地性、除草剂的使用（高浓度抑制双子叶杂草生长，低浓度促进单子叶农作物生长）、植物不同部位对不同浓度生长素的反应（见右图）。 六、生长素类似物（萘乙酸、２，４－Ｄ等）在农业生产中的应用： 防止落花落果；促进果实发育、获得无子果实；促进扦插枝条生根；除杂草 七、其它植物激素(包括生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、脱落酸和乙烯) 前三种主要是促进植物生长的，后两种与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。

激素往往是在植物体的某一部位产生，然后运输到另一部位起作用的。所以植物激素是植物体内信息的化学载体，起着信息传递的作用。当植物的特定部位感受到外界的刺激时，会引起该部位激素浓度或比例的改变，从而引起植物发生相应的响应。每种激素的作用决定于植物的种类、激素的作用部位、激素的浓度等。 大多数情况下，不是单独一种激素起作用，而是多种激素的平衡协调作用控制着植物的生长和发育。 人们常把天然的植物激素和人工合成的类似化学物质合称为植物生长物质或植物生长调节剂。 八、植物激素的应用：①促进种子萌发（如细胞分裂素、赤霉素。抑制萌发：脱落酸）、②促进生根、③加速生长、④抑制生长、⑤引起无子果实的形成（如生长素引起无子番茄的形成、赤霉素引起无子葡萄的形成）、⑥果实的催熟（如乙烯）、⑦果蔬的储藏保鲜（如细胞分裂素） 第二章动物生命活动的调节 一、内环境与稳态： 1、单细胞与多细胞动物进行物质交换的区别：单细胞直接与外部环境进行物质交换。 2、多细胞动物的绝大多数细胞必须通过内环境才能与外部环境进行物质交换。内环境即细胞外液，包括 血浆、组织液和淋巴等。细胞内液 体液血浆 细胞外液组织液 （内环境）淋巴 3、内环境维持稳态（相对稳定的状态）的意义：是细胞正常生存的必要条件。 4、内环境中不存在的成分：细胞内的糖元、胞内酶(如呼吸酶)、膜蛋白、血红蛋白；消化道中的消化酶 二、神经系统的结构与功能

浙科版高中生物选修3《植物的克隆》教案

《植物的克隆》第一课时教学设计 一、学习任务分析 “植物的克隆”选自高中生物选修三第二章“克隆技术”。主要内容包括克隆的定义及条件，植物细胞全能性及其表达、植物组织培养程序及应用、原生质体的制备、植物细胞工程以及多途径的植物克隆实践。“植物细胞全能性及其表达、植物组织培养”中部分内容与必修一中“细胞的全能性”部分内容重叠。该节内容可分为两课时进行学习，第一课时可学习克隆的定义及条件，植物组织培养程序及应用，同时在学习过程中对植物细胞的全能性及其表达进行回顾和补充。第二课时可对植物的体细胞杂交技术，多途径的植物克隆实践进行介绍并通过练习巩固第一课时的学习内容。 二、学习者分析 本节课的教学对象是高三（7）班的学生，该班的学生基础知识扎实，知识应用能力较强，大多数学生上课注意力集中。学生在此之前已经学习过细胞的全能性，同时也对植物组织培养技术有一定的认识。对于克隆的认识比较表面。因此，教师会在上课初始对克隆进行简单介绍，随后将对实现植物克隆的理论基础和技术基础进行重点介绍。在这个过程中，教师需要注意对学生已学习过的内容进行简单回顾和合理补充。 三、教学目标 （一）知识与技能目标 1.说明克隆的定义及本质。 2.简述植物细胞全能性的含义。 3.概述植物组织培养的程序。 4.简述植物体细胞杂交技术。 （二）过程与方法目标 尝试将细胞培养方式与植物体自然状态下的合子发育过程相联系。 （三）情感态度与价值观目标 认同基础理论研究对应用实践的重要影响。 四、教学重点与难点 教学重点：植物组织培养的程序。 教学难点：植物组织培养的程序。 五、教学方法 以教师介绍为主。 六、教学过程 （一）克隆的定义及条件（5min） 教师行为：教师带领学生回顾图1。教师提问，新生成的子代胡萝卜植株与亲代的胡萝卜植株的遗传物质是否相同？胡萝卜根细胞发育形成完整的植株的过程经历了什么细胞分裂方式？以此来推出，胡萝卜植株并没有经过两性细胞的结合，仅仅通过单个细胞发育而来，这样的过程即为无性繁殖，即为克隆。 学生行为：回答教师的问题。 教师行为：教师展示克隆的定义及本质。克隆的定义是：只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合，只由一个模板分子、模板细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体，就是无性繁殖，即克隆。其本质为亲子代的遗传物质保持不变，形状也同样保持不变。接着教师指出，克隆可分为三种水平上的克隆。通过分别对三种水平上的克隆的简单举例，加深学生对克隆的本质的理解。

水稻基因的图位克隆技术

水稻基因的图位克隆技术 吴自明 (江西农业大学,作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室,农业部双季稻生理生态与栽培重点实验室,江西省作物生理生态与遗 传育种重点实验室,江西南昌330045) 摘要 综述了水稻图位克隆技术的原理、技术环节及其在水稻基因克隆上的应用,分析了当前存在的主要问题,并对其应用前景作出了展望。 关键词 水稻;图位克隆;基因 中图分类号 S 511 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)34-14905-02 Map based C lo ning T echnique of R ice Genes WU Zi m ing (Key Laboratory of C rop Ph ysiology,Ecol ogy and Genetic B reeding,Mi nistry of Ed ucation,Key Laboratory of Ph ysiology,Ecology and C ultivati on of Double C roppin g Rice,Mini stry of Agriculture,Key Lab oratory of Crop Physi ology,Ecology an d Genetic Breedin g of Jian gxi Province,Jiangxi Agricultural Uni versi ty,Nanchang,Jiangxi 330045)Abstract The p rinciple an d tech nical links of m ap based gene cloni ng techniq ue i n rice an d its applications in the gene cloni ng of rice were s um ma rized .And the mai n existing problems at present were analyzed .And its applicati on foregrou nd was p redicted.Key w ords Rice;Map based cloni ng;Gene 基金项目 江西省教育厅项目(GJJ09477);江西农业大学博士启动基 金;江西农业大学校自然科学基金。 作者简介 吴自明(1974-),男,江西鄱阳人,副教授,从事植物分子 生物学研究。 收稿日期 2008 10 06 近年来,水稻基因组研究进展非常迅速,高密度遗传图谱和物理图谱的构建,全基因组序列的公布,数以万计ES T 、全长c DN A 等序列及功能分析数据的释放以及新型水稻分子标记及其高效检测技术的发展等,为基因的图位克隆带来了新的思路和方法。同时,这些新的进展也能够使基因的精细定位和物理图谱构建等相关工作大大简化,使基因的图位克隆朝着更加简便、快速的方向发展。1 图位克隆技术原理 图位克隆(Ma p based Cloning)又称定位克隆(Positional Cloning),1986年首先由剑桥大学的Alan Co ulson 提出[1]。用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行,无需预先知道基因的D N A 序列,也无需预先知道其表达产物的有关信息,而是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。实现基因图位克隆的关键是筛选与目标基因连锁的分子标记。 近几年来,水稻各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的日趋完善,在很大程度上得益于以粳稻日本晴和籼稻9311为代表的基因组测序的完成[2-3]。目前已有几十种技术可用于分子标记筛选,其中最常用的是简单序列长度多态性(SSLPs)、单核苷酸多态性(SNPs)和插入缺失多态性(Inser tio n/Deletio n,InDel)[4-7]。Shen 等利用日本晴和9311基因组序列构建了水稻基因组水平的D NA 多态性数据库,其中包括1703176个单核苷酸多态性(Single Nucleo tide Polymor phis m,SNP)和479406个插入缺失多态性(InDel)[8]。Fe ltus 等通过对除去多重拷贝序列及低质量序列后的日本晴和9311基因组草图的比对分析,得到408898个D N A 多态性,包括SNP 和单碱基I nD el [9],这些差别的核苷酸通常位于非编码区[10]。 目前,常把SNP 多态性转化成基于P CR 的剪切扩增多态性(Cle ave d Amplified P olymorphic Se que nc es,CAPS)或CAPS 衍生的dCAPS 标记[11-12]。CAPS 标记是PCR 反应和酶切相结 合产生的一种分子标记。如果不同材料间在PCR 扩增区域有S NP 位点,且该位点是限制性内切酶作用位点,那么不同 材料的PCR 扩增产物经特定的酶切后,再进行琼脂糖凝胶电泳就会表现多态性。当SNP 恰好位于限制性酶切位点比较少时,这种情况可以在CAPS 标记的基础上通过在扩增引物中引入错配碱基,则可以结合SNP 位点引入新的限制性内切酶作用位点,产生和CAPS 标记类似的多态性,这就是dCAPS 的方法。用CAPS 或dCAPS 的方法则可以将几乎所有的SNP 位点转化成以P CR 为基础的分子标记[12] 。 2 图位克隆技术环节 2.1 构建遗传作图群体 对于基因图位克隆而言,构建特殊的遗传作图群体是筛选与目标基因紧密连锁分子标记的关键环节。常用的作图群体有F 2、近等基因系、重组自交系等群体,水稻常用F 2群体。创建F 2群体应注意优先选择基因组已测序的日本晴、9311和培矮64S 等品种为亲本之一。2.2 基因初定位 一般说来,当标记为显性遗传时,欲获得最大遗传信息量的F 2群体,需借助于进一步子代测验,以分辨F 2中的杂合体。为此,Mic helmo re 等发明分离群体分组分析法(Bulke d Se gre ga nt Ana lysis,BS A)以筛选目标基因所在局部区域的分子标记[13]。其原理是将目标基因的F 2(或BC)代分离群体各个体仅以目标基因所控制的性状按双亲表型分为2群,每一群中各个体D N A 等量混合,形成2个D N A 混合池(如抗病和感病、不育和可育),并且用目的基因附近的所有分子标记对混合D NA 样品池进行分析,根据所有池中包含有交换的DN A 池的比例来确定与目的基因连锁最紧密的分子标记和目的基因附近所有分子标记的顺序。混合样品作图可以极大提高分子标记分析效率,减小D NA 提取工作量。 2.3 基因精细定位 一旦把目标基因初步定位在2个标记之间后,就可以从国际水稻基因组测序计划(IRG SP)公布的序列中下载这2个标记区域的部分P AC/BAC 克隆序列。利用软件SSRI T 搜索克隆序列中的微卫星序列,然后选择合适的微卫星序列进行特异PCR 引物的设计。也可以直接借助于公共数据库的序列进行比较,如寻找R GP 基因组数据库(粳稻)与中国华大基因组数据库(籼稻)的单核苷酸多态性(SNP)序列差异,设计CAPS 或dCAPS 标记和插入/缺失多态 安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri.Sci.2008,36(34):14905-14906 责任编辑 张彩丽 责任校对 张士敏

2018届一轮复习浙科版 植物激素调节 教案(浙江专用)

第十章免疫系统与免疫功能 植物生命活动的调节 第25讲植物激素调节 1．生长素的发现 (1)生长素的发现过程

①生长素产生部位：苗尖端。 ②生长素作用部位：苗尖端下部的一段。 ③生长素的作用：促进生长。 ④幼苗感光部位：苗尖端。 2．生长素的生理作用及应用 (1)生长素作用的两重性 ①低浓度促进生长。不同植物器官对生长素的敏感程度由大到小依次为根＞芽＞茎。 ②浓度过高时会抑制生长，甚至杀死植物。 (2)生长素类似物 ①概念：具有与生长素相似的生理效应的人工合成的化学物质，如α-萘乙酸、2，4-D等。 ②应用 a．防止果实和叶片的脱落； b．促进果实发育，获得无籽果实； c．促进扦插枝条生根。

1．(2016·10月浙江选考)将生长素能透过的明胶插在幼苗尖端与其下部之间，如图所示。给予单侧光照射一段时间后，幼苗将() A．直立生长B．不生长 C．向光弯曲生长D．背光弯曲生长 C[在单侧光的照射下，尖端产生的生长素在尖端横向运输到背光侧，再通过明胶极性运输到尖端以下的背光侧，使生长素的分布背光侧多于向光侧，背光侧生长加快，故向光弯曲生长。] 2．(2016·4月浙江选考)将含有适宜浓度生长素的琼脂块放在幼苗切面的左侧，如图所示。一段时间后，幼苗将() A．不生长B．向左弯曲生长 C．直立生长D．向右弯曲生长 D[由于适宜浓度生长素的琼脂块放在幼苗切面的左侧，而生长素能促进生长，所以左侧生长比右侧生长快，因此幼苗将向右弯曲生长。选D。] 3．(2015·10月浙江选考)用不透光罩子罩住玉米幼苗尖端，然后给予单侧光照，如图所示，一段时间后，幼苗将() A．向光弯曲生长B．背光弯曲生长 C．向上直立生长D．停止生长 C[用不透光罩子罩住玉米幼苗尖端，给予单侧光照，使尖端不能感受光刺

浙科版生物选修三“现代生物科技专题”学分考试(含答案)

选修3《现代生物科技专题》学分考 班级姓名学号 一、选择题：每小题只有一个 ．．．．正确选项 1．以下说法正确的是（） A．所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中唯一的载体 C．载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 2．不．属于质粒被选为基因载体的理由是（） A．能复制 B．有多个限制酶切点 C．具有标记基因 D．它是环状DNA 3．依右图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 4．1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，此文中的表达是指该基因在大肠杆菌（）A．能进行DNA复制B．能进行转录和翻译 C．能控制合成抑制生长素释放因子 D．能合成人的生长激素 5．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不．进行碱基互补配对的步骤是（） A．人工合成基因 B．制备重组DNA分子 C．转化受体细胞 D．目的基因的检测和表达 6．在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。反之，嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。这说明（） A．烟草根部能合成烟碱 B．烟草叶受番茄的影响，遗传性状发生改变 C．番茄叶受烟草的影响，遗传性状发生改变 D．只有依赖烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱 7．科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性 B．有利于检测目的基因否导入受体细胞 C．增加质粒分子的相对分子质量 D．便于与外源基因连接 8．人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体生物结构是（） A．大肠杆菌 B．酵母菌 C．T4噬菌体 D．质粒DNA 9．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确 ．．．的是（）A．转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库 B．基因污染是一种不可以扩散的污染

植物基因克隆技术的发展与展望

植物基因克隆技术的发展与展望 摘要:基因克隆技术是生命科学技术领域里非常重要的部分，为了纵览植物基因克隆的理论和技术的发展创新历程．对各种技术体系、正向遗传学途径、反向遗传学途径(包含定位克隆和同源序列克隆及随后发展起来的电子克隆)进行了综述。随着后基因组时代的到来，植物基因克隆技术将发挥更加重要的作用。 关键词：基因克隆、定位克隆、转座子标簦法、基因芯片电子克隆 植物基因的克隆技术是生命科学研究的重要组成部分，是现代生命科学技术巾最核心的内容，它是随着20世纪70年代初DNA体外囊组技术的发明而发展起来的，其目标是识别和分离特异基因并获得基因完整序列，确定其在染色体上的位置，阐明其生化功能，并利用生物T程手段应用到生产实践巾去。一般来讲，基因克隆的策略町分为两种途径：正向遗传学途径和反向遗传学途径。现对在植物基因克隆过程巾运用的主要技术进行综述．以把握植物基因克隆技术的发展历程，并对未来的发展趋势进行展望。 1、定位克隆 定位克隆技术(positional cloning)又叫图位克隆(map—based cloning)．是枞据目标基因在染色体上的位置进行基因克隆的一种方法，适合于克隆编码产物未知的基因、其基本原理是根据功能基因在基因组巾存在相对较稳定的基因座，在利用分子标记技术对目的基因进行精确定位的基础上，用与目标基因两侧紧密连锁的分子标记筛选含有大的插入片段的基因组义库(如BAC和YAC)．用筛选到的阳性克隆构建目的基因区域的跨叠群，再通过染色体步行(chromosomewalking)逐步逼近候选区域或通过染色体登陆(chro—lnosolne landing)的方法获得含有目标基因的大片段克隆，将含有目标基因的大片段克隆进行亚克隆．或以大片段克隆作探针筛选cDNA义库：从而将目标基因确定在一个较小的DNA片段上并进行序列分析．通过遗传转化和功能互补试验分析，签定获得目的基因【1】。 植物巾运用图位克隆技术，从拟南芥、水稻、番茄、大麦、小麦、甜菜、马铃薯等植物巾分离了几十个重要的基因，并以抗病基因的克隆居多．如番茄的埘基因121．Hero基因；马铃薯的Cpa2基因?，拟南芥的RPW8基因?、PBSI基因?、Rppl3基因?和水稻的Pita、Xal、Pi —b等基因。随着比较基因组研究的兴起．利用同科异种植物问染色体的共线性进行比较作图．如以拟南芥、番茄和水稻为巾介来克隆其他十字花科、茄科和禾本科植物的基因，将成为一个新的发展方向 2、转座子标签法 转座子(Transposon)是口J从染色体的一个位置转移到另一位置的DNA片段，最早在玉米巾发现的．随后的研究表明，在生物界巾转座子是普遍存在的．并在生物的遗传进化方面有重要作用。转座子标签技术克隆基因的基本原理是．利用转座子插入到基因内部或邻近位点，会引起相火表型突变的特点．以转座子的已知序列为标签，克隆因转座子捕入而功能失活的基因，如果某基因的突变是巾于转座子插入而造成的，那么以转座子序列为探针就nr从变异株的基因组巾筛选出带有此转座子的部分基因．再以突变基因的部分序列作探针，即口J从野生型义库巾克隆m完整的基因，在植物中利用转座子的有玉米的Ac／Ds．En／Spm和金鱼草的Tn3等，其中应用最多的是AciDs双因子系统【2】。 利用转座子标记技术目前已克隆y-0的植物抗病基因有玉米抗网斑病基因Hml、Hm2“．番船抗叶霉病基因a之、a4d、cf巧、Cf-9、C}9B及cf一磁P型“。1?．烟草抗花叶病毒病基因