高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專(zhuān)題八 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 命題源17 基因工程與細(xì)胞工程限時(shí)訓(xùn)練課件.ppt

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1、專(zhuān)題八現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題,,命題源17基因工程與細(xì)胞工程,專(zhuān)題八現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題,,[最新考綱]1.基因工程：(1)基因工程的誕生(Ⅰ)(2)基因工程的原理及技術(shù)(Ⅱ)(3)基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)(4)蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)(5)DNA的粗提取與鑒定(實(shí)驗(yàn))2．克隆技術(shù)：(1)植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)(2)動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅰ)(3)細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ),1．基因工程的基本工具,切割目的基因和載體,拼接DNA片段，形成重組DNA,攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞,兩核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵,(1)識(shí)別特定的核苷酸序列；(2)在特定位點(diǎn)上切割,(1)EcoliDNA連接酶只能連接黏性末

2、端；(2)T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端,(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制；(2)有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；(3)具有特殊的標(biāo)記基因,(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法,顯微注射技術(shù),感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2＋處理),受精卵、體細(xì)胞,受精卵,原核細(xì)胞,(4)目的基因的檢測(cè)和鑒定,目的基因是否整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上,DNA分子雜交(DNA和DNA之間),目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,分子雜交技術(shù)(DNA和mRNA之間),目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),抗原—抗體雜交,是否成功顯示出雜交帶,根據(jù)目的基因表達(dá)出的性狀判斷，包括做抗蟲(chóng)、抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有

3、抗性以及抗性的程度；對(duì)基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較，以確定功能是否相同,1．(過(guò)程示意圖類(lèi))我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過(guò)基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖，請(qǐng)分析回答：,(1)鐵結(jié)合蛋白基因來(lái)自菜豆，且基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用________________________________________________法獲得此目的基因或________擴(kuò)增目的基因。(2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)，通常要用__________________________________分別切割___

4、____________________________________________。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用______________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入。,化學(xué)合成(或人工合成或從基因文庫(kù)中獲取目的基因),PCR,(同種)限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶),含目的基因(或鐵結(jié)合蛋白基因)的DNA片段和質(zhì)粒,CaCl2(或Ca2＋),(3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻細(xì)胞經(jīng)過(guò)_______獲得的愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí)，通過(guò)培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得________________________________________；培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是______

5、______________的濃度比例，所以在培養(yǎng)基3中經(jīng)過(guò)______________可獲得完整植株。檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻____________________。,脫分化,含有重組質(zhì)粒(有潮霉菌抗性)的愈傷組織,生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素,再分化,(成熟)種子中鐵含量,解析：(1)獲取目的基因的方法有三種：①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲?。虎诶肞CR技術(shù)擴(kuò)增；③人工合成(化學(xué)合成)。如果基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用化學(xué)合成法獲得此目的基因，再用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程中，通常要用同一種限制酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，

6、然后再用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用CaCl2溶液處理農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞，易于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入。(3)水稻細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化可獲得愈傷組織。質(zhì)粒上的標(biāo)記基因?yàn)槌泵顾乜剐曰颍虼送ㄟ^(guò)培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織。,培養(yǎng)基2長(zhǎng)出愈傷組織，培養(yǎng)基3長(zhǎng)出試管苗，這與培養(yǎng)基2、3中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度比例不同有關(guān)，所以愈傷組織在培養(yǎng)基3中經(jīng)過(guò)再分化可獲得完整植株。題目基因工程的目的是提高大米的鐵含量，故欲檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻(成熟)種子中鐵含量。,2．(文字信息類(lèi))矮牽?；ㄉS富，易于栽培，是世界上銷(xiāo)量最大的花卉

7、之一?？蒲腥藛T嘗試通過(guò)增加更多控制色素形成的基因(CHS基因)使紅花矮牽牛花瓣顏色加深。(1)科研人員首先從紅花矮牽牛的_____細(xì)胞中提取mRNA，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲得CHS基因。然后將CHS基因與_______結(jié)合，通過(guò)________轉(zhuǎn)化法，將其導(dǎo)入植物葉片中。將篩選出的成功導(dǎo)入CHS基因的葉片利用_____________技術(shù)培育獲得轉(zhuǎn)基因的矮牽牛植株。(2)與預(yù)期結(jié)果相反，許多轉(zhuǎn)基因植株的花色為白色。為探究其原因，研究人員從白花轉(zhuǎn)基因植株和___________________植株的細(xì)胞中分別提取總RNA，然后以__________________,花瓣,運(yùn)載體,農(nóng)桿菌,植物組織培養(yǎng),紅花(

8、非轉(zhuǎn)基因)矮牽牛,標(biāo)記的CHS基因,作為探針進(jìn)行分子雜交，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中CHS基因的RNA量減少。由此推測(cè)，生物體外源CHS基因的轉(zhuǎn)入并未增加CHS基因的表達(dá)，甚至連細(xì)胞的__________基因表達(dá)也受到抑制，從而使花色為白色。(3)對(duì)上述現(xiàn)象的解釋有兩種觀點(diǎn)。第一種觀點(diǎn)認(rèn)為可能由于________酶未能識(shí)別基因首端的________部位，從而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為由于某種原因細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄出了部分與mRNA序列互補(bǔ)的反義RNA，反義RNA與mRNA形成了________，從而降低了游離mRNA的含量。,內(nèi)源CHS,RNA聚合,啟動(dòng)子,雙鏈RNA,(4)科研人員發(fā)現(xiàn)自然界中存在一種C

9、HS基因表達(dá)受抑制的矮牽牛品種。它的表現(xiàn)型與上述轉(zhuǎn)基因植物相似，研究發(fā)現(xiàn)它的細(xì)胞中CHS基因轉(zhuǎn)錄正常，結(jié)合此現(xiàn)象推測(cè)，上述對(duì)轉(zhuǎn)基因矮牽牛開(kāi)白花的兩種解釋中第_______種成立的可能性更大。,二,解析：(1)實(shí)施基因工程的第一步是獲取目的基因，依題意可知，控制色素形成的基因(CHS基因)為目的基因，該基因在花瓣細(xì)胞中得以表達(dá)，因此在紅花矮牽牛的花瓣細(xì)胞中能提取到相應(yīng)的mRNA，再經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲得CHS基因；第二步是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即目的基因與運(yùn)載體結(jié)合；第三步是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可將含有目的基因的植物細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株。,(

10、2)許多轉(zhuǎn)基因植株的花色為白色，說(shuō)明目的基因沒(méi)有在受體細(xì)胞中完成表達(dá)，所以，需要實(shí)施基因工程的第四步：目的基因的檢測(cè)和鑒定。檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可采用分子雜交技術(shù)，即以標(biāo)記的CHS基因作為探針，分別與從白花轉(zhuǎn)基因植株和紅花(非轉(zhuǎn)基因)矮牽牛植株的細(xì)胞中提取的總RNA進(jìn)行雜交。若檢測(cè)的結(jié)果是轉(zhuǎn)基因植株中CHS基因的RNA減少，說(shuō)明生物體外源CHS基因(目的基因)的轉(zhuǎn)入并未增加CHS基因的表達(dá)，甚至連細(xì)胞的內(nèi)源CHS基因的表達(dá)也受到抑制，從而使花色為白色。,(3)基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。許多轉(zhuǎn)基因植株的花色為白色的原因可能有二：①是RNA聚合酶未能識(shí)別基因首端的啟動(dòng)子部位，從

11、而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，因?yàn)榛蚴锥说膯?dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它，才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終通過(guò)翻譯過(guò)程獲得所需要的蛋白質(zhì)。②是細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄出了部分與mRNA序列互補(bǔ)的反義RNA，反義RNA與mRNA形成了雙鏈RNA，不但降低了游離mRNA的含量，還會(huì)抑制翻譯過(guò)程，導(dǎo)致目的基因不能成功表達(dá)。,(4)依題意“自然界中存在一種CHS基因表達(dá)受抑制的矮牽牛品種。它的表現(xiàn)型與上述轉(zhuǎn)基因植物相似，研究發(fā)現(xiàn)它的細(xì)胞中CHS基因轉(zhuǎn)錄正?！?，由此可推測(cè)，上述對(duì)轉(zhuǎn)基因矮牽牛開(kāi)白花的兩種解釋中第二種成立的可能性更大。,基因工程的基本工具及操作程序分析策略(1)限制酶及其切點(diǎn)的分析①一個(gè)至多個(gè)限制酶切

12、點(diǎn)：作為載體必須具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。②每種酶一個(gè)切點(diǎn)：每種酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè)。因?yàn)槟撤N限制酶只能識(shí)別單一切點(diǎn)，若載體上有一個(gè)以上的酶切點(diǎn)，則切割重組后可能丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則進(jìn)入受體細(xì)胞后便不能自主復(fù)制。一個(gè)載體若只有某種限制酶的一個(gè)切點(diǎn)，則酶切后既能把環(huán)打開(kāi)接納外源DNA片段，又不會(huì)丟失自己的片段。,(2)從“基因表達(dá)”層面分析基因表達(dá)載體的必需條件①基因表達(dá)載體的組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標(biāo)記基因＋復(fù)制原點(diǎn)。②啟動(dòng)子和終止子：?jiǎn)?dòng)子是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄；終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)。插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分，其表達(dá)需要調(diào)控

13、序列，因而用作載體的質(zhì)粒插入部位前需要有啟動(dòng)子，后需要有終止子。,(3)根據(jù)受體種類(lèi)確定基因工程受體細(xì)胞分析受體種類(lèi)不同，所用的受體細(xì)胞種類(lèi)也不相同。①植物：由于植物細(xì)胞有全能性，植物體細(xì)胞經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)能夠形成生物體，所以植物的受體細(xì)胞一般是體細(xì)胞。②動(dòng)物：由于動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有全能性，不能由一個(gè)體細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)個(gè)體，所以動(dòng)物基因工程的受體細(xì)胞不是體細(xì)胞，而是受精卵。③微生物：多用原核生物細(xì)胞，因?yàn)樵松锓敝晨欤酁閱渭?xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少。,[押題1](2015江蘇揚(yáng)州質(zhì)檢)基因工程又叫做基因拼接技術(shù)。該技術(shù)能夠通過(guò)對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，產(chǎn)生出人類(lèi)所需要的基因產(chǎn)物。自20世紀(jì)70年

14、代基因工程發(fā)展起來(lái)以后，人們開(kāi)始采用高新技術(shù)生產(chǎn)各種基因產(chǎn)品。下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1和圖2示基因工程部分操作過(guò)程：,(1)從表中四種酶的切割位點(diǎn)看，可以切出平末端的酶是________。(2)將目的基因與質(zhì)粒DNA縫合時(shí)，兩條鏈上的磷酸、脫氧核糖在__________酶的作用下連接起來(lái)，形成磷酸二酯鍵；兩條鏈間的堿基對(duì)通過(guò)__________連接起來(lái)。,SmaⅠ酶,DNA連接,氫鍵,(3)圖2中的質(zhì)粒分子可被表中__________酶切割，切割后的質(zhì)粒含有___個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(4)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越________。

15、(5)在相關(guān)酶的作用下，甲與乙能否拼接起來(lái)？并說(shuō)明理由：______________________________。,EcoRⅠ,2,高,能。二者具有相同的黏性末端,解析：(1)由表中信息可知，SmaⅠ酶切出的是平末端，其他三種酶切出的都是黏性末端。(2)DNA連接酶可將目的基因與質(zhì)粒DNA縫合形成磷酸二酯鍵；兩條鏈間的堿基對(duì)通過(guò)氫鍵連接。(3)對(duì)比圖2中的堿基序列和表中酶切序列，可知質(zhì)粒分子可被EcoRⅠ酶切割，切割后的質(zhì)粒含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(4)DNA分子中G與C之間形成了3個(gè)氫鍵，氫鍵的數(shù)量越多，DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；可見(jiàn)插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越高。(5)對(duì)比

16、圖1與圖2可知，甲與乙具有相同的黏性末端，可用DNA連接酶拼接。,[押題2](2016福建龍巖質(zhì)檢)大豆花葉病毒(RNA病毒)是世界性大豆病害，是造成大豆減產(chǎn)的重要原因。某科研小組制備了大豆花葉病毒的空衣殼蛋白(CP蛋白)，生產(chǎn)過(guò)程大致如下，請(qǐng)回答問(wèn)題：,(1)圖中的①是指________。(2)過(guò)程Ⅱ中應(yīng)用的酶是_________________________。此過(guò)程中，先要在大豆花葉病毒的基因文庫(kù)中查找________________________________________的核苷酸序列，以便合成特異性引物。(3)在上述生產(chǎn)流程中，_______(填序號(hào))是基因工程生產(chǎn)CP衣殼蛋白

17、的核心步驟。為檢測(cè)樣液中是否含有有效成分，在Ⅶ可使用__________________進(jìn)行檢測(cè)。,RNA,熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶),CP蛋白基因(控制CP蛋白合成的RNA片段),Ⅲ,CP蛋白的抗體,解析：(1)因?yàn)橥ㄟ^(guò)Ⅰ獲得的是cDNA，所以①是RNA，過(guò)程Ⅰ是逆轉(zhuǎn)錄。(2)過(guò)程Ⅱ是PCR擴(kuò)增，在該技術(shù)中需要用到耐高溫的DNA聚合酶。在該過(guò)程中，需要先知道目的基因，即CP蛋白基因的核苷酸序列，才能合成特異性引物。(3)在基因工程中，基因表達(dá)載體的構(gòu)建是核心，即步驟Ⅲ是核心步驟。為了檢測(cè)樣液中是否含有有效成分，在Ⅶ過(guò)程中可以進(jìn)行抗原—抗體雜交，即使用CP蛋白的抗體進(jìn)行檢測(cè)。如果出現(xiàn)了雜交

18、帶說(shuō)明含有有效成分。,命題模型二聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐考查克隆技術(shù)及其倫理道德問(wèn)題1．容易混淆的三種細(xì)胞——雜種細(xì)胞、重組細(xì)胞和雜交細(xì)胞(1)雜種細(xì)胞：植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，兩種細(xì)胞去掉細(xì)胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)細(xì)胞壁之后形成的細(xì)胞叫雜種細(xì)胞。(2)重組細(xì)胞：體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞之后形成的細(xì)胞叫重組細(xì)胞。(3)雜交細(xì)胞：動(dòng)物細(xì)胞融合形成的細(xì)胞常稱(chēng)為雜交細(xì)胞。,2．從結(jié)果來(lái)分析原理(1)植物體細(xì)胞雜交：植物體細(xì)胞雜交包含兩個(gè)過(guò)程，一是植物細(xì)胞融合，二是雜種細(xì)胞的植物組織培養(yǎng)。其最終結(jié)果是形成雜種植株，產(chǎn)生了一個(gè)生物體，因此其原理是：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性。(2)動(dòng)物

19、細(xì)胞融合：動(dòng)物細(xì)胞融合形成雜交細(xì)胞，雜交細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，獲得大量的克隆細(xì)胞，但沒(méi)有形成生物體，因此動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞增殖和細(xì)胞膜的流動(dòng)性，不包含細(xì)胞全能性。,3．細(xì)胞工程的幾個(gè)過(guò)程流程圖比較(見(jiàn)下表),動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞的融合,單克隆抗體的制備,1．(文字信息類(lèi))生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、優(yōu)良動(dòng)物繁育、疾病診治等方面，展現(xiàn)出誘人的前景。請(qǐng)根據(jù)以下材料回答相關(guān)問(wèn)題：材料一：經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，植物細(xì)胞工程技術(shù)解決了人類(lèi)生存的關(guān)鍵問(wèn)題(如糧食問(wèn)題、花卉苗木生產(chǎn)等)，為人類(lèi)創(chuàng)造了巨大的財(cái)富。(1)用植物花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)時(shí)，要經(jīng)過(guò)______________過(guò)程才能培養(yǎng)成單倍體幼苗。,脫分化、再

20、分化,(2)棗莊的優(yōu)質(zhì)石榴、長(zhǎng)紅棗等植物的生產(chǎn)都可通過(guò)微型繁殖技術(shù)來(lái)提供試管苗，其優(yōu)點(diǎn)是不僅可以_________________________，還可以高效快速地實(shí)現(xiàn)無(wú)病毒種苗的大量繁殖。材料二：中科院動(dòng)物所和福州大熊貓研究中心合作，通過(guò)將大熊貓的細(xì)胞核植入去核的兔子的卵母細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛?，這表明我國(guó)的大熊貓繁殖研究再次走在世界前列。(3)克隆大熊貓過(guò)程中使用的生物技術(shù)手段有___________________________________________。(至少寫(xiě)兩種),保持優(yōu)良品種的遺傳特性,核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù),(4)實(shí)驗(yàn)中選取的兔

21、子的卵母細(xì)胞實(shí)際是處于________期的卵母細(xì)胞。如果多個(gè)供體細(xì)胞來(lái)自同一只大熊貓，培育的這些大熊貓?jiān)谛誀钌弦膊煌耆嗤?，分析其原因，下列正確的是(多選)()A．性狀變異可由環(huán)境條件引起B(yǎng)．基因可能會(huì)發(fā)生突變C．受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因不同D．細(xì)胞核基因發(fā)生了重組,MⅡ中,ABC,(5)用于核移植的供體細(xì)胞一般選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，是因?yàn)檫@些細(xì)胞__________________________。材料三：利用乳腺生物發(fā)生器生產(chǎn)出的人類(lèi)胰島素，具有產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取等優(yōu)點(diǎn)，該項(xiàng)技術(shù)的誕生可有效地緩解臨床上胰島素不足的難題，從而為糖尿病患者帶來(lái)福音。(6)在乳腺生物發(fā)生器的操作過(guò)程

22、中，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法是_____________，人的胰島素基因能夠成功插入牛細(xì)胞的染色體上原因是___________________________；并能合成出人的胰島素的原因是__________________________。,能保持正常的二倍體核型,顯微注射技術(shù),遺傳物質(zhì)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)相同,所有生物共用一套遺傳密碼,[解析](1)植物組織培養(yǎng)過(guò)程包括離體的植物組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)再分化形成胚狀體或叢芽，最后發(fā)育成完整的植物。(2)微型繁殖屬于無(wú)性生殖，無(wú)性繁殖能保持親本遺傳性狀。(3)克隆動(dòng)物屬于胚胎工程，過(guò)程中使用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植、胚

23、胎移植等，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是胚胎工程的基礎(chǔ)，胚胎移植往往是胚胎工程的最后一步。,(4)用于接收供體細(xì)胞核的受體細(xì)胞是具備受精能力的去核卵母細(xì)胞，所以需要在卵母細(xì)胞分裂到減數(shù)第二次分裂中期才行。由于受體卵母細(xì)胞中所含的細(xì)胞質(zhì)基因不完全相同，或者不同克隆個(gè)體生長(zhǎng)環(huán)境條件不同，或者基因發(fā)生了不同的突變等都可能導(dǎo)致克隆個(gè)體表現(xiàn)型不完全相同。(5)選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)是由于這個(gè)時(shí)期的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)一般不發(fā)生改變，能保持正常的二倍體核型。,(6)乳腺生物發(fā)生器是指轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物，培養(yǎng)它需要將目的基因通過(guò)顯微注射技術(shù)注入受精卵內(nèi)培育。能跨物種將一種生物的基因?qū)氩⒉迦胧荏w生物細(xì)胞的染色體上，原因是目的基

24、因和受體DNA的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)相同，最終能在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)成功，說(shuō)明二者還共用一套遺傳密碼。,2．(圖示應(yīng)用類(lèi))1990年，美國(guó)對(duì)一名患有嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥的4歲女孩實(shí)施基因治療。該患者先天腺苷酸脫氨酶(ada)基因缺乏，導(dǎo)致她患重癥聯(lián)合免疫缺陷病(SCID)。她不能抵抗任何微生物的感染，只能在無(wú)菌條件下生活。下圖表示治療SCID的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,(1)①過(guò)程可以通過(guò)________技術(shù)從攜帶人正常ada基因的細(xì)菌群中獲得并擴(kuò)增ada基因。(2)圖中的病毒b相當(dāng)于基因工程中的_______________。(3)將病毒b感染T淋巴細(xì)胞時(shí)，要使含ada基因的DNA整合到T淋巴細(xì)胞的

25、______________上。對(duì)轉(zhuǎn)化成功的T淋巴細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)應(yīng)定期_____________，以防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身的傷害。(4)由于過(guò)程③中分離出來(lái)的細(xì)胞具有______________的特點(diǎn)，因而可以分化為包括造血干細(xì)胞在內(nèi)的任何一種組織細(xì)胞。,PCR,基因表達(dá)載體,染色體DNA,更換培養(yǎng)液,發(fā)育的全能性,解析：(1)依題意，ada基因?yàn)榛蚬こ讨械哪康幕颍瑪U(kuò)增目的基因可采用PCR技術(shù)。(2)圖中的病毒b是病毒a與ada基因(目的基因)相結(jié)合的產(chǎn)物，因此圖中的病毒b相當(dāng)于基因工程中的基因表達(dá)載體。(3)用病毒b感染T淋巴細(xì)胞，其目的是使含ada基因的DNA整合到T淋巴細(xì)

26、胞的染色體DNA上。運(yùn)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)化成功的T淋巴細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，為了避免細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身的傷害，培養(yǎng)時(shí)應(yīng)定期更換培養(yǎng)液。(4)過(guò)程③表示的是從囊胚中分離出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，進(jìn)行胚胎干細(xì)胞的分離培養(yǎng)，胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，因而可以分化為包括造血干細(xì)胞在內(nèi)的任何一種組織細(xì)胞。,3．(流程示意圖類(lèi))人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，制備的抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖為抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：,(1)制備單克隆抗體過(guò)程中要用到_____________和________________技術(shù)。(2)制

27、備單克隆抗體過(guò)程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于______，使小鼠產(chǎn)生能分泌相應(yīng)______的淋巴細(xì)胞，此過(guò)程屬于特異性免疫中的_____免疫。(3)在細(xì)胞內(nèi)DNA合成一般有兩條途徑。主要途徑是在細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶催化合成DNA，而骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成沒(méi)有此輔助途徑。,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞融合,抗原,抗體,體液,①利用兩條DNA合成途徑的不同特點(diǎn)配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的__________成分具有篩選雜交瘤細(xì)胞的作用。②最終篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是_______

28、_____________________。(4)此過(guò)程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與__________________________特異性結(jié)合，從而診斷早孕。,氨基嘌呤,能無(wú)限增殖并分泌特異性抗體,人絨毛膜促性腺激素(或HCG),解析：(1)制備單克隆抗體要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。(2)給小鼠注射的HCG相當(dāng)于抗原，小鼠進(jìn)行體液免疫，可產(chǎn)生能分泌相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞。(3)在培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤，可阻斷細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA的過(guò)程，從而抑制DNA通過(guò)此途徑進(jìn)行復(fù)制，因此用此種培養(yǎng)基進(jìn)行篩選時(shí)，培養(yǎng)基中的骨髓瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制過(guò)程被阻斷，骨髓瘤細(xì)胞不能生長(zhǎng)，而受抗

29、原刺激后的B淋巴細(xì)胞也不能增殖，則篩選出來(lái)的就都是雜交瘤細(xì)胞。,植物細(xì)胞工程與動(dòng)物細(xì)胞工程分析策略(1)植物體細(xì)胞雜交分析①植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育成雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。雜種植株具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。②該技術(shù)在育種上應(yīng)用時(shí)最大的優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。③目前還不能讓雜種植物完全按人們的需要去表達(dá)親代的優(yōu)良性狀。,(2)單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選分析第一次篩選：利用特定選擇培養(yǎng)基篩選，獲得雜交瘤細(xì)胞，即AB型細(xì)胞(A為漿細(xì)胞，B為骨髓瘤細(xì)胞)，不需要A、B、AA、BB型細(xì)胞。第二次篩選：利用多孔板法和抗原—抗體雜交法篩選，獲

30、得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。,[押題1](2015江蘇省如皋期中)植物組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于培育無(wú)病毒植株、育種及獲得植物次生代謝產(chǎn)物等生產(chǎn)實(shí)踐中。下圖為番茄植株的培育過(guò)程。分析回答：,(1)①過(guò)程中使用了________________酶，獲得植物細(xì)胞原生質(zhì)體，此處使用的溶液濃度不宜過(guò)小，以防止細(xì)胞原生質(zhì)體__________。(2)鋪平板類(lèi)似于微生物接種，該過(guò)程必須在___________旁進(jìn)行操作。平板中添加蔗糖的目的除了提供營(yíng)養(yǎng)外，還有____________作用。(3)同一番茄植株不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因____________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”

31、)；圖中屬于再分化的過(guò)程是______(填序號(hào))。,纖維素酶和果膠,吸水漲破,酒精燈火焰,調(diào)節(jié)滲透壓,不一定相同,⑨⑩,(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實(shí)中維生素含量更高，若想培育多倍體番茄，可選擇在圖中的過(guò)程③中添加__________進(jìn)行處理，也可以選擇在過(guò)程⑥中添加__________進(jìn)行處理。,聚乙二醇,秋水仙素,解析：(1)①過(guò)程中使用了纖維素酶和果膠酶，破壞植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，而不損傷細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以獲得具有活力的單個(gè)的原生質(zhì)體，因?yàn)槭チ思?xì)胞壁的支撐作用，因此此處使用的溶液濃度不宜過(guò)小，以防止細(xì)胞原生質(zhì)體吸水漲破。(2)鋪平板類(lèi)似于微生物接種，該過(guò)程必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行無(wú)菌操作。平板中

32、添加蔗糖的目的除了提供營(yíng)養(yǎng)外，還有調(diào)節(jié)滲透壓的作用，保持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能。,(3)同一番茄植株不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因不一定相同。如體細(xì)胞培養(yǎng)得到的細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組，而花粉離體培養(yǎng)得到的細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目減半，因此基因不同；圖中①②③表示去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，④⑤⑥⑦⑧表示已分化的細(xì)胞在一定因素作用下恢復(fù)細(xì)胞分裂能力，失去原有分化狀態(tài)的過(guò)程，叫做脫分化，⑨⑩表示已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下，再分化出胚狀體，形成完整植株，這一過(guò)程叫做再分化。,(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實(shí)中維生素含量更高，若想培育多倍體番茄，可選擇在圖中的過(guò)程③中添加聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞的融合

33、，使融合細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。也可以選擇在過(guò)程⑥中添加秋水仙素，抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍。,[押題2](2016江蘇泰州期初聯(lián)考)下圖為用小鼠(2n＝40)制備單克隆抗體過(guò)程圖，圖中的“＋”表示含有、“－”表示沒(méi)有，Ig表示抗體，回答下列問(wèn)題：,(1)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有____________________________________________________________________________________________________，體系中出現(xiàn)多種類(lèi)型細(xì)胞的原因是__________

34、_____________________________。,B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞,細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%,(2)第二次篩選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞所用的技術(shù)是________________。(3)雜交瘤細(xì)胞有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的[H]來(lái)自于反應(yīng)物中的____________，在___________處與氧結(jié)合。(4)雜交瘤細(xì)胞在增殖過(guò)程中能形成___個(gè)四分體。(5)如果破壞雜交瘤細(xì)胞中的核仁，抗體合成將不能進(jìn)行，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)與________的合成有關(guān)。,抗原—抗體雜交,葡萄糖和水,線(xiàn)粒體內(nèi)膜,0,核糖體,解析：(1)動(dòng)物細(xì)胞在融合的過(guò)程中，除了脾細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的融合外，還可能有脾細(xì)胞間的相互融合以及骨髓瘤細(xì)胞間的相互融合。主要原因是參與融合的細(xì)胞是隨機(jī)的，不可能達(dá)到100%的融合率。(2)第二次篩選是為了檢測(cè)產(chǎn)生出的特定抗體，所以所用的技術(shù)是用特定的抗原進(jìn)行抗原—抗體雜交。(3)動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是來(lái)源于反應(yīng)物葡萄糖和水，因?yàn)樗鼈兌己袣?。在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水。(4)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，而四分體是在減數(shù)第一次分裂前期聯(lián)會(huì)時(shí)形成的，所以沒(méi)有四分體的形成。(5)抗體是蛋白質(zhì)，其合成是在核糖體上進(jìn)行，而核仁是與核糖體的形成有關(guān)的結(jié)構(gòu)。,