2022年高三生物二轮复习专题八现代生物科技专题 .pdf

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1、学习必备欢迎下载专题八现代生物科技专题第 16 讲基因工程和细胞工程考纲热度 1.基因工程的诞生(5 年 2 考 ) 2.基因工程的原理及技术(5 年 15 考) 3基因工程的应用 (5 年 10 考) 4.蛋白质工程 (5 年 7 考) 5植物的组织培养 (5 年 9 考) 6.动物细胞培养与核移植技术(5 年 6 考) 7动物细胞融合与单克隆抗体(5 年 8 考) 诊断知识盲点 1切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6 个核苷酸序列。() 2载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。() 3抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达。() 4设计扩增目的基因的引物

2、时不必考虑表达载体的序列。() 5用 PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。() 6PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶。 () 7外源 DNA 必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。() 8每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点。() 9蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质。() 10将 ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada。() 11限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。( ) 12E coli DNA 连接酶既

3、可连接平末端，又可连接黏性末端。() 13目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。() 14为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。() 15检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原抗体杂交技术。() 16蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。() 17 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构。() 18由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用。() 19在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞。() 20经植物组织培养得到的胚状体用人工薄膜包装后可得到人工种子。() 21在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，

4、不会发生细胞的增殖和分化。() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 35 页学习必备欢迎下载22培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交。( ) 23棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。() 24植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。() 25愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的。() 26再生出细胞壁是植物体细胞原生质体融合成功的标志。() 27在 25的实验条件下可顺利完成大鼠神经细胞的培养。() 28动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶。() 29动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎

5、尖培养可用于植物脱除病毒。() 30体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。() 31动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育。() 32培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。() 33克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变。() 34二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的。() 35动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。() 36克隆动物的性状与供体动物完全相同。() 构建知识网络 考点一基因工程高考领航 1(2016 高考全国乙卷 )某一质粒载体如图所示，外源DNA 插入到 Ampr或 Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素

6、抗性基因)。有人将此质粒载体用 BamH 酶切后，与用BamH 酶切获得的目的基因混合，加入DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、 含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 35 页学习必备欢迎下载(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可 )，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青

7、霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是 _ ；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_。解析： (1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源 DNA 片段 (基因 )插入其中； 在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA 上，随染色体 DNA 进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择等等。(2)

8、在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。 含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，都能在此培养基上存活， 二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA 复制所需的原料来自于受体细胞。答案：(1)能自我复制、 具有标记基因(答出两点即可)(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了

9、目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒 )二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞2(2016 高考全国丙卷)图 (a)中的三个DNA 片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的 EcoR 、 Sau3A 的切点是唯一的)。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 35 页学习必备欢迎下载根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经 BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是 _

10、_ 。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是 _ _ 。(3)DNA连接酶是将两个DNA 片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。解析： (1)由题图可知，BamH 和 Sau3A 两种限制性内切酶的共同识别序列是 GATC CTAG ，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamH 酶切得到的目的基因可以与图 (b)所示表达载体被Sau3A酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因

11、的尾端，这样基因才能顺利地转录，再完成翻译过程， 即顺利表达。 图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的 DNA 连接酶有 E.coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶，其中T4DNA 连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。答案： (1)Sau3A两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 35 页学习必备欢迎下载目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的

12、目的基因均不能被转录(3)E.coli DNA 连接酶T4DNA 连接酶T4DNA 连接酶3(2015 高考全国卷 )HIV 属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：(1)用基因工程方法制备HIV 的某蛋白 (目的蛋白 )时，可先提取HIV 中的 _，以其作为模板， 在_的作用下合成_， 获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是_，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV ，检测的原理是 _。(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。

13、引起这种现象的根本原因是HIV 主要感染和破坏了患者的部分_细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。(4)人的免疫系统有_癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。解析： (1)HIV 的遗传物质是RNA ，所以要想获得相应的目的基因，应以HIV 的 RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA( 或 DNA) 。(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白 )，由于该抗体能与目的蛋白 (抗原 )发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV 。(3)HIV主要攻击人体的T(或 T 淋巴 )细胞，从而

14、降低机体免疫系统的防卫功能。(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。答案： (1)RNA逆转录酶cDNA( 或 DNA)(2)抗体抗原抗体特异性结合(3)T( 或 T淋巴 )(4)监控和清除4(2015 高考全国卷 )已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305 个氨基酸组成。如果将P分子中 158 位的丝氨酸变成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸， 改变后的蛋白质(P1)不但保留P 的功能， 而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以 P 基因序列为基础， 获得

15、P1基因的途径有修饰_基因或合成 _基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制， 以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_， 进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 35 页学习必备欢迎下载再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。解析： (1)从题中所述资料可知，将 P分子中 158 位的丝氨酸变成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后，该蛋白

16、质的功能发生了改变，此过程是通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造，进而改变了蛋白质的结构，从而改变了蛋白质的功能。(2)在蛋白质工程中，目的基因可以以P 基因序列为基础，对生物体内原有P 基因进行修饰，也可以通过人工合成法合成新的P1基因。中心法则的内容如下图所示：由图可知，中心法则的全部内容包括：DNA 以自身为模板进行的复制，DNA 通过转录将遗传信息传递给RNA ， 最后 RNA 通过翻译将遗传信息表达成蛋白质；在某些病毒中RNA可自我复制 (如烟草花叶病毒等)， 在某些病毒中能以RNA 为模板逆转录合成DNA( 如 HIV) ，这是对中心法则的补充。(3)蛋白质工程的基本途径是预

17、期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构 推测应有的氨基酸序列合成 DNA 表达出蛋白质，经过该过程得到的蛋白质，需要对其生物功能进行鉴定，以保证其发挥正常作用。答案： (1)氨基酸序列 (或结构 ) (2)PP1DNA和 RNA( 或遗传物质 )DNA RNA 、RNA DNA 、RNA 蛋白质 (或转录、逆转录、翻译) (3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能核心探究 1理清基因工程的三大操作工具限制酶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 分子携带目的基因进入受体细胞作用特点(条件 ) (1)识别特定的核苷酸序列；(2)在特定位点上切割DNA 分子(1)E

18、coli DNA 连接酶只能连接黏性末端；(2)T4DNA 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.把握基因工程的四步操作程序(1)目的基因的获取精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 35 页学习必备欢迎下载从基因文库中获取。利用 PCR 技术扩增：其实质是在体外对目的基因进行大量复制。用化学方法人工合成a对于核苷酸序列已知的直接人工合成。b可通过反转录法获取，即mRNA 逆转录酶 ,单链 DNADNA聚合酶 ,双链 DNA 。(2)基因

19、表达载体的构建基因表达载体的组成：目的基因启动子终止子标记基因复制原点。基因表达载体的构建方法(3)将目的基因导入受体细胞生物种类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、花粉管通道法显微注射技术感受态细胞法(Ca2处理法 ) 受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞(4)目的基因的检测与鉴定导入检测：DNA 分子杂交技术 (使用 DNA 探针 )。表达检测转录检测：分子杂交技术检测mRNA 。翻译检测：用相应的抗体进行抗原抗体杂交个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等接种实验。基因工程的七大失分点1启动子、终止子(1)启动子 (DNA 片段 )起始密码子 (RNA 上

20、相邻的3 个碱基 )。(2)终止子 (DNA 片段 )终止密码子 (RNA 上相邻的3 个碱基 )。2限制酶、 DNA 酶、 DNA 连接酶、 DNA 聚合酶(1)限制酶 DNA 酶(2)DNA 连接酶 DNA 聚合酶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 35 页学习必备欢迎下载3将一个基因从DNA 分子上切割下来，需要切两处，同时产生4 个黏性末端或平末端。4限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。5基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。6目的基因的插入位点不是随意的基因表达需要启动子与终

21、止子的调控，所以目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。7目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。题点突破 1在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答下列问题：(1)A 过程需要的酶有_和_。(2)要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用_处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为 _态；然后将 _在缓冲液中混合培养完成转化过程。(3)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培

22、养成再生植株要经过C_和 E_。如果要确保再生植株中含有抗虫基因，可在 C 过程的培养基中加入_ 。(4)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是_。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_。解析： (1)基因表达载体构建过程中，需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使它们产生相同的黏性末端，再用DNA 连接酶把这两个DNA 片段连接起来。(2)农杆菌转化法导入目的基因时，首先必须用Ca2处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(3)植物组织培养过程的关键步骤是脱分化和再分化。因为只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉

23、素培养基上生长，故精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 35 页学习必备欢迎下载若要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C 过程的培养基中加入卡那霉素。(4)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的DNA 分子上，检测采用的方法是DNA 分子杂交技术。答案： (1)限制酶DNA 连接酶(2)Ca2感受重组质粒和感受态细胞(3)脱分化再分化卡那霉素(4)目的基因是否插入受体细胞的DNA 分子上DNA 分子杂交技术2抗凝血酶蛋白是一种血浆糖蛋白，临床上主要用于血液性疾病的治疗。凝乳酶是奶酪生产中

24、的关键性酶。下列是生产这两种酶的相关思路，请回答下列问题：(1)图 1 为通过培育转基因奶牛获得抗凝血酶蛋白的流程。图中过程a指的是利用 _法将目的基因导入受精卵，受体细胞不选用体细胞的理由是 _ _ 。在胚胎移植前，需进行_，目的是确定要培育的个体能产奶。可采用 _法来鉴定牛奶中是否含有抗凝血酶蛋白。(2)从牛胃液中分离得到的凝乳酶以其催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。从牛胃细胞中提取mRNA ， 再通过 _形成 cDNA 。 以此 cDNA 为模板通过PCR扩增目的基因，有时需要在引物的5端设计 _(填“限制酶”、“DNA 连接酶”或“

25、RNA 聚合酶” )识别序列，以便构建重组DNA 分子。为提高重组DNA分子的比例，在构建重组DNA分子 (如图2 所示 )时最好选用_作限制酶。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 35 页学习必备欢迎下载经研究发现， 如果将该凝乳酶的第20 位和 24 位氨基酸变为半胱氨酸，则其催化能力将提高 2 倍。现已知通过蛋白质工程可生产高效凝乳酶，请写出有关制备步骤：_ _ _ _ 。解析： (1)图 1 是培育转基因牛的简易流程图，所以a 过程指的是将目的基因导入受精卵，采用的方法为显微注射法。动物体细胞的全能性一般不能表现，所

26、以选择受精卵作为受体细胞。 只有母牛才能产奶，所以进行胚胎移植前需要对胚胎进行性别鉴定。鉴定牛奶中是否含有目标蛋白， 常采用抗原 抗体杂交法。 (2)以 RNA 为模板获得DNA 的过程称逆转录。PCR 技术用于快速扩增目的基因，而基因工程中只需用限制酶来切割DNA 。目的基因两末端碱基序列不同以及切开的质粒两末端碱基序列不同才能避免各自的自连，进而提高重组DNA 的比例。答案： (1)显微注射动物体细胞的全能性一般不能表现性别鉴定抗原 抗体杂交(2)逆转录限制酶BamH 和 Pst找到相对应的脱氧核苷酸序列定向改造凝乳酶基因将改造后的凝乳酶基因导入受体细胞等(答案 合理即可 ) 考点二克隆技

27、术高考领航 (2014 高考新课标全国卷)某研究者用抗原(A) 分别免疫3 只同种小鼠 (X 、Y 和 Z)，每只小鼠免疫5 次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 35 页学习必备欢迎下载若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B 淋巴细胞 (染色体数目40 条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60 条 )按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A 抗体的杂交瘤细胞

28、。回答下列问题：(1)制备融合所需的B 淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000 以上，则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、 Y、Z 这3只 免 疫 小 鼠 中 ， 最 适 合 用 于 制 备B淋 巴 细 胞 的 是 _ 小 鼠 ， 理 由 是_ _ 。(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_ _ ，体系中出现多种类型细胞的原因是_ 。(3)杂交瘤细胞中有_个细胞核，染色体数目最多是_条。(4)未融合的B 淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是_。解析：(1)分析题图可知， 经 4 次免疫后， 小鼠 Y 的血

29、清抗体效价就可达到16 000 以上。由于 4 次免疫后的Y 小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备B 淋巴细胞。 (2)细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。(3)杂交瘤细胞同时具有B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢失，故细胞核中染色体数目最多是4060100(条)。 (4)B 淋巴细胞已经分化，没有无限增殖的潜能。答案： (1)4YY 小鼠的血清抗体效价最高(2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成

30、的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100% (3)1100 (4)不能无限增殖精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 35 页学习必备欢迎下载核心探究 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结果获得植株个体新的细胞条件无菌营养适宜条件无菌、无毒营养，血清等温度和pH 气体环境：O2、CO2应用植株快速繁殖脱毒植株的培养人工种子生产药物、杀虫剂等转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药理学的研究2.比较记忆植物体细胞杂交与动物细

31、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；除物理法和化学法外还可以精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 35 页学习必备欢迎下载化学法：聚乙二醇等试剂诱导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.理清动物细胞核移植的过程4熟记单克隆抗体的制备过程细胞工程的七大失分点1植物组织培养的目的不同，培养阶段不同：若生产人工种子，则培

32、养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；若培养新个体，则应培养到试管苗阶段。2脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用以自养。3植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素浓度比例不同，因为培养的目的不同(生根或生芽 )。4 动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的“后代 ”中都含有两个 “亲本 ”的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含一个亲本的遗传物质。5灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。6除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺

33、激，因此从小鼠体内取出的多个B 淋巴细胞可能产生多种不同抗体。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 35 页学习必备欢迎下载7单克隆抗体制备过程中，进行了多次动物细胞培养的操作，说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。题点突破 1科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄 马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定， 科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_。(2)过程常用的酶是_，细胞融合完成的标志是_。(3)植物原生质体融合过程常

34、利用化学试剂_诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察， 根据细胞膜表面荧光的不同可观察到_种不同的原生质体，当观察到_ 时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为_，过程中的培养基常添加的植物激素是 _。(5)若番茄细胞内含m 条染色体，马铃薯细胞中含n 条染色体，则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含_条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于_植株。解析： (1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤，两者的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)去除细胞壁常用的酶是纤维素酶和果胶

35、酶，细胞融合完成的标志是形成新的细胞壁。(3)化学促融剂是聚乙二醇，两两融合的原生质体有三种：番茄 番茄、番茄 马铃薯、马铃薯 马铃薯， 其中杂种细胞的细胞表面有两种颜色的荧光。 (4)过程 和过程 分别表示脱分化和再分化，诱导细胞分化所用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5)“番茄 马铃薯 ”体细胞有mn 条染色体， 有丝分裂后期染色体数目加倍，由配子发育成的个体均为单倍体。答案： (1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶形成了新的细胞壁(3)聚乙二醇 (或 PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素精选学习资料 - - -

36、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 35 页学习必备欢迎下载(5)2(mn)单倍体2.如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中 B、D 两点表示经筛选后继续培养)，请据图回答下面的问题：(1)OA 段的培养称为_培养，AB 段可能发生了_现象，需要用 _酶处理，以使组织细胞分散开来。(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行_，不同的是植物细胞还要进行_ 。(3)为制备单克隆抗体，需将_注射到小鼠体内，以此获取_细胞，同时可选取图中_ 点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取细胞的细胞膜

37、上的_比正常细胞显著减少。为筛选出能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，可用 _培养基达到目的。解析： 据图中不同阶段细胞的增殖代数可知，AB 段细胞不再增殖，但此时细胞仍有增殖能力，所以此时可能发生了接触抑制，故OA 段为原代培养；D 点细胞增殖代数达到了60 次以上，故此时细胞发生了癌变，获得了无限增殖的能力。答案： (1)原代接触抑制胰蛋白(2)增殖 (或分裂 )脱分化和再分化(3)抗原浆D糖蛋白选择限时规范训练(建议用时： 40 分钟 ) 1我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下面为培育转基因水稻过程示

38、意图，请回答：(1)在上述工程中，铁结合蛋白基因称为_，获取该基因后常用_技术进行扩增。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 35 页学习必备欢迎下载(2)构建重组Ti 质粒时， 通常要用同种限制酶分别切割_和_。将重组Ti 质粒转入农杆菌时，可以用_处理农杆菌，使重组Ti 质粒易于导入。(3)将含有重组Ti 质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2 的筛选培养，可以获得 _； 培养基 3与培养基 2的区别是 _ 。(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻_。解析：本题中培育转基因水稻的目的是获得

39、铁含量比普通大米高的大米，因此目的基因为铁结合蛋白基因，要大量获得此基因一般采用PCR 技术进行扩增。若构建重组质粒则要用同种限制酶切割含目的基因的DNA 片段和质粒。 将外植体培养成试管苗的过程要用到不同的培养基，各培养基最明显的差别在于所添加激素的比例不同。答案： (1)目的基因PCR(2)含目的基因的DNA 片段质粒CaCl2(3)含有重组质粒的愈伤组织生长素和细胞分裂素的浓度比例(4)种子中铁含量2为探究SHH 基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH 基因的非模板链转录合成的 RNA 作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH 基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图(Amp

40、 表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ 基因被 SHH 基因插入后不表达)。请回答：(1)重组载体中SHH 基因转录合成RNA 探针时， _(填“需要”或“不需要”)启动子。(2)步骤中，用Ca2处理大肠杆菌，使之成为_细胞，然后导入重组载体。实验中， 用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有 _基因。(3)能表达LacZ 基因的大肠杆菌在含有IPTG 和 X- gal 的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断_(填“蓝色”或“白色”)菌落中的大肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与 _形成杂交带， 进而判断

41、SHH基因的转录情况。解析： (1)启动子是RNA 聚合酶的识别位点，任何基因的表达(转录 )均需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca2处理后就成为感受态细胞；能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)能表达 LacZ 基精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 35 页学习必备欢迎下载因的大肠杆菌在含有IPTG 和 X- gal 的培养基上会形成蓝色菌落，而重组菌中LacZ 基因被SHH 基因插入后不表达，重组菌在含有IPTG 和 X- gal 的培养基上会形成白色

42、菌落。(4)判断SHH 基因的转录情况，也就是判断SHH 基因是否转录出mRNA 。答案： (1)需要(2)感受态Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)(3)白色(4)SHH 转录的mRNA( 只写 mRNA 不对 ) 3马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加_(填激素名称 )，诱导离体细胞经过_和_完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量，可采用_的方法检测病毒的蛋白质。(2)研究人员研究了茎尖外植体大小对幼苗

43、的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如图。实验结果表明， 茎尖越小， _，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为 _mm。解析： (1)离体的植物组织必须在植物激素的作用下才能经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成具有根、茎、叶的植物体。检测病毒的蛋白质要用抗原抗体杂交法。(2)据图可知，茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，当茎尖大小为0.27 mm 时脱毒率和成苗率相对都较高。答案： (1)生长素和细胞分裂素脱分化再分化抗原 抗体杂交(2)脱毒率越高，成苗率越低0.27 4如图是植物体细胞杂交过程示意图，如果A、B 植物均为二倍体，据图回答下列问题：精选学习资料 - - - - - - - -

44、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 35 页学习必备欢迎下载(1)图中所示过程的原理有：_ _ 。(2)图中的过程是_ 。(3)植物体细胞融合成功的标志是_ ，其产生与细胞内_(细胞器 )有关。(4)和过程分别是_和_过程。该杂交植株有_个染色体组。(5)该技术的最显著优势是：_ 。解析： (1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A 和原生质体B 的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)

45、杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体，含有四个染色体组。(5)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案： (1)细胞膜具有一定的流动性、植物细胞具有全能性(缺一不可 )(2)(去壁 )制备原生质体(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍5如图是科学家利用小鼠成纤维细胞获得单克隆抗体的示意图。请据图回答：(1)获取转录因子基因需要的工具酶是_，因成纤维细胞较小，过程将目的基精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18

46、 页，共 35 页学习必备欢迎下载因导入小鼠成纤维细胞时常用的载体是_。(2)过程称为 _，在此过程中，成纤维细胞在转录因子基因的作用下，转化为iPS 胚性细胞，在体外培养条件下，iPS 胚性细胞能不断进行_。(3)过程为动物细胞融合，此过程常用_、灭活的病毒、电刺激等诱导细胞融合，融合后的Y 细胞具有 _ 的特性。(4)对杂种细胞Y 进行 _和_后，才能筛选出能产生特异性抗体的杂种细胞。答案： (1)限制酶动物病毒(2)动物细胞培养细胞增殖 (细胞分裂 ) (3)聚乙二醇 (PEG)既能大量增殖，又能产生单一抗体(4)克隆化培养(抗原 )抗体检测6研究人员利用生物工程技术，探究猪bmp15

47、基因在不同组织细胞中的特异性表达。该工程技术基本流程如下图(EGFP 基因控制合成增强型绿色荧光蛋白；过程表示表达载体2 成功导入各组织细胞)。请回答：(1)过程中，需利用_限制酶处理表达载体1。(2)过程中，常采用_技术将表达载体2 成功导入受体细胞。(3)在实验结果的基础上，提取上述猪肌肉细胞的_(填“ mRNA ” 或“ DNA ” )，利用标记的 _作探针，进行分子杂交，可进一步探究猪bmp15 基因特异性表达的原因。(4)据实验结果推测，猪bmp15 基因在 _细胞特异性表达。答案： (1)Xho和 Hind (2)显微注射(3)mRNAEGFP 基因(4)猪卵巢7如图表示构建转入了

48、人抗体基因的小鼠生产人源性单克隆抗体的流程。请据图回答下列问题：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 35 页学习必备欢迎下载(1)图示过程涉及的生物技术有_、_、_。(2)构建的基因表达载体除含有人抗体基因、标记基因外，还应具有_。(3)向转基因小鼠注射特定的抗原后，从小鼠的_中提取B 淋巴细胞；过程通常用 _诱导。(4)细胞 X 是_，体外培养细胞X 所用的培养液必须添加_等天然成分，培养过程中会产生接触抑制吗？_。答案： (1)转基因技术动物细胞培养动物细胞融合 (其他合理 答案 亦可 )(2)启动子、终止子(3)脾脏

49、聚乙二醇或灭活的病毒(4)杂交瘤细胞血浆或血清不会第 17 讲胚胎工程和生态工程考纲热度 1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(5 年 18 考)2.胚胎干细胞的移植(5 年 7 考) 3胚胎工程的应用 (5 年 19 考) 4.简述生态工程的原理(5 年 8 考 ) 5生态工程的实例 (5 年 4 考) 诊断知识盲点 1胚胎移植技术中对供体和受体母牛都要进行相同激素处理。() 2胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低。( ) 3转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中。() 4种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性。() 5体外受精是指获能的精子和成熟的卵

50、子在相应溶液中受精。() 6受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。() 7早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清。() 8利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。( ) 9卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。() 10胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。() 11胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点。() 12精子和卵子的发生都是从初情期开始的。() 13判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 35 页学习