高三生物二輪基因工程與細(xì)胞工程

高三生物二輪基因工程與細(xì)胞工程第一頁，共六十六頁，2022年，8月28日專題一基因工程與細(xì)胞工程[考綱要求]

1.基因工程的誕生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技術(shù)（含PCR）(Ⅱ)。3.基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。4.蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。5.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)。6.動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅰ)。7.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)。第二頁，共六十六頁，2022年，8月28日DNA連接酶基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞藥物基因自然界中沒有全能性體細(xì)胞雜交細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞核化學(xué)法抗原第三頁，共六十六頁，2022年，8月28日考點(diǎn)一基因工程1.(2016·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅰ，40)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}：第四頁，共六十六頁，2022年，8月28日(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有________(答出兩點(diǎn)即可)，而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是_________________________________________；并且________和________的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是______________________________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有________的固體培養(yǎng)基。第五頁，共六十六頁，2022年，8月28日(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自于____________________________________。答案(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)四環(huán)素(3)受體細(xì)胞第六頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.(2015·課標(biāo)卷Ⅱ，40)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的________進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因，所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：____________________________。第七頁，共六十六頁，2022年，8月28日(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過________和________，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。解析對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能的目的。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對(duì)P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部?jī)?nèi)容包括

，即：DNA與RNA的復(fù)制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測(cè)氨基酸序列，推測(cè)相應(yīng)的核苷酸序列，并獲取基因。經(jīng)表達(dá)的蛋白質(zhì)，要對(duì)其進(jìn)行生物功能鑒定。第八頁，共六十六頁，2022年，8月28日答案(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他答案合理也給分)(2)P

P1

DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))

DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能第九頁，共六十六頁，2022年，8月28日3.(2014·全國(guó)課標(biāo)Ⅱ，40)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性,其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉栴}：(1)理論上，基因組文庫含有生物的________基因；而cDNA文庫中含有生物的________基因。(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中________出所需的耐旱基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物________的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的________，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的____________是否得到提高。第十頁，共六十六頁，2022年，8月28日(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了__________________(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。答案(1)全部部分(2)篩選(3)乙表達(dá)產(chǎn)物

耐旱性(4)同源染色體的一條上第十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日從近五年高考統(tǒng)計(jì)看，課標(biāo)卷對(duì)基因工程考查明顯多于其他工程技術(shù)，考查角度側(cè)重于基因工程工具及特點(diǎn)，基因工程操作程序尤其是基因表達(dá)載體的構(gòu)建與目的基因檢測(cè)、鑒定。第十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日提分必記的關(guān)鍵點(diǎn)1.基因工程常考的3種基本工具(1)限制性內(nèi)切酶：識(shí)別特定核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)上切割DNA分子。(2)DNA連接酶：①E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端；②T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端。(3)運(yùn)載體：①能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制；②有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；③具有特殊的標(biāo)記基因——以便對(duì)含目的基因的受體細(xì)胞篩選。第十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.基因工程的4大操作程序(1)目的基因的獲取(三種方法)：①從基因文庫中獲取。②利用_________技術(shù)擴(kuò)增：其實(shí)質(zhì)是在體外對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。③用化學(xué)方法人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(此為“核心步驟”)：①基因表達(dá)載體的組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋___________＋復(fù)制原點(diǎn)。PCR標(biāo)記基因第十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日②基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的“3大方法”：①導(dǎo)入植物細(xì)胞——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(花粉管通道法、基因槍法)。②導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞——顯微注射法(導(dǎo)入受精卵)。③導(dǎo)入微生物細(xì)胞——使用Ca2＋處理細(xì)胞。同一種限制酶切割DNA連接酶第十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日(4)理清目的基因的檢測(cè)與鑒定：①導(dǎo)入檢測(cè)：_____________雜交技術(shù)(使用DNA探針)。③個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：如對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行抗蟲或抗病等的接種實(shí)驗(yàn)。DNA分子分子雜交抗原—抗體第十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日(1)基因表達(dá)載體中的胰島素基因可通過人肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得(2015·重慶卷，6A)(

)(2)基因表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動(dòng)于復(fù)制原(起)點(diǎn)(2015·重慶卷，6B)(

)(3)借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(2015·重慶卷，6C)(

)(4)啟動(dòng)子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用(2015·重慶卷，6D)(

)(5)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定必須通過分子檢測(cè)(2014·天津卷，4C)(

)第十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日(6)重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)镈NA分子脫氧核糖和磷酸交替連接(2013·安徽，6C)(

)(7)應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)(2011·四川，5D)(

)(8)每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)(2011·浙江，6B)(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

(8)√第十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日提示(1)人肝細(xì)胞不能合成胰島素，則人肝細(xì)胞中不含有胰島素的mRNA，不能通過反轉(zhuǎn)錄獲得人胰島素基因；(2)表達(dá)載體的復(fù)制啟動(dòng)于復(fù)制起點(diǎn)，胰島素基因的表達(dá)啟動(dòng)于啟動(dòng)子；(4)啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)錄過程中起作用，終止密碼子在翻譯過程中起作用；(5)抗蟲效果需個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定；(6)核酸分子之間能進(jìn)行分子雜交的原理是“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”；(7)欲檢測(cè)目的基因的完全表達(dá)，還必須進(jìn)行抗原—抗體雜交實(shí)驗(yàn)。第十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.(2016·江蘇卷，33)下表是幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，其中切割位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請(qǐng)回答下列問題：基因工程的工具及操作程序第二十頁，共六十六頁，2022年，8月28日(1)用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用________兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過________酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入處于________態(tài)的大腸桿菌。(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加________，平板上長(zhǎng)出的菌落，常用PCR鑒定，所用的引物組成為圖2中________。第二十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端與BclⅠ酶切的DNA末端連接，連接部位的6個(gè)堿基對(duì)序列為________，對(duì)于該部位，這兩種酶________(填“都能”、“都不能”或“只有一種能”)切開。(4)若用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒最多可能獲得________種大小不同的DNA片段。第二十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日第二十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日與兩種酶的酶切位點(diǎn)均不同。(4)根據(jù)BamHⅠ、BclⅠ和Sau3AⅠ的酶切位點(diǎn)，Sau3AⅠ在質(zhì)粒上有三個(gè)酶切位點(diǎn)，完全酶切可得到記為A、B、C三種片段，若部分位點(diǎn)被切開，可得到AB、AC、BC、ABC四種片段，所以用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒最多可能獲得7種大小不同的DNA片段。第二十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.為增加油菜種子的含油量，研究人員嘗試將從陸地棉基因庫中獲取的酶D基因與位于擬南芥葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因相連，導(dǎo)入油菜細(xì)胞并獲得轉(zhuǎn)基因油菜品種。酶D基因、轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因所含三種限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切點(diǎn)如圖所示。請(qǐng)回答下列問題。(1)用限制酶________和________酶處理兩個(gè)基因后，可得到A、D端相連的目的基因。第二十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日(2)將上述目的基因插入如圖所示質(zhì)粒的________中，構(gòu)建________，然后將其導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。(3)利用________法將目的基因?qū)胗筒巳~片中，并通過篩選獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞，通過________技術(shù)可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。(4)用________法可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因油菜的染色體DNA上是否插入了目的基因，用________法可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因油菜植株中的目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。第二十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日解析(1)用限制酶ClaI和DNA連接酶處理兩個(gè)基因后，就能得到A、D端相連的目的基因。(2)將上述目的基因插入題圖所示質(zhì)粒的T－DNA中，構(gòu)建基因表達(dá)載體，并導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。(3)采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胗筒梭w細(xì)胞中。獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞后，可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)將其培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。(4)用DNA分子雜交法可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因油菜的染色體DNA上是否插入了目的基因，用抗原－抗體雜交法可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因油菜植株中的目的基因是否成功表達(dá)出相關(guān)的蛋白質(zhì)。答案(1)ClaI

DNA連接(2)T－DNA基因表達(dá)載體(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物組織培養(yǎng)(4)DNA分子雜交抗原－抗體雜交第二十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.使用限制酶的注意點(diǎn)(1)一般用同種限制酶切割載體和目的基因。(2)不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。2.DNA連接酶≠DNA聚合酶DNA連接酶連接兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上。3.限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶是切割某種特定的脫氧核苷酸序列，并使兩條鏈在特定的位置斷開；DNA酶是將DNA水解為組成單位；解旋酶是將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開形成兩條單鏈。第二十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日4.啟動(dòng)子、終止子(1)啟動(dòng)子(DNA片段)≠起始密碼子(RNA)。(2)終止子(DNA片段)≠終止密碼子(RNA)。5.根據(jù)受體種類確定基因工程的受體細(xì)胞(1)植物：植物體細(xì)胞或受精卵——導(dǎo)入方法常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法、基因槍法(本法針對(duì)單子葉植物)(2)動(dòng)物：受精卵或體細(xì)胞——導(dǎo)入方法為“顯微注射法”(3)微生物：細(xì)菌——導(dǎo)入方法為“感受態(tài)法”(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法原理：農(nóng)桿菌易感染植物細(xì)胞，并將其Ti質(zhì)粒上的T－DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。第二十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.(2016·天津卷，7)人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價(jià)值，只能從血漿中制備。下圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑?；蚬こ痰膽?yīng)用及蛋白質(zhì)工程(1)為獲取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成總cDNA，然后以cDNA為模板，采用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向，請(qǐng)用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。第三十頁，共六十六頁，2022年，8月28日(2)啟動(dòng)子通常具有物種及組織特異性，構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體，需要選擇的啟動(dòng)子是________(填寫字母，單選)。A.人血細(xì)胞啟動(dòng)子 B.水稻胚乳細(xì)胞啟動(dòng)子C.大腸桿菌啟動(dòng)子 D.農(nóng)桿菌啟動(dòng)子(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中，需添加酚類物質(zhì)，其目的是__________________________。第三十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日(4)人體合成的初始HSA多肽，需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性。與途徑Ⅱ相比，選擇途徑Ⅰ獲取rHSA的優(yōu)勢(shì)是____________________________________。(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價(jià)值，須確認(rèn)rHSA與________的生物學(xué)功能一致。解析(1)總cDNA是由細(xì)胞內(nèi)mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得。DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模硪粭l引物擴(kuò)增方向應(yīng)向左。(2)據(jù)題意，啟動(dòng)子具有物種特異性，它應(yīng)與受體細(xì)胞啟動(dòng)子一致，應(yīng)選B。(3)在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化時(shí)，加入某物質(zhì)，其目的應(yīng)為“促進(jìn)”或“有利于”轉(zhuǎn)化，推測(cè)酚類物質(zhì)可吸引農(nóng)桿菌侵染水稻受體細(xì)胞。(4)水稻是真核細(xì)胞，具有對(duì)分泌蛋白加工的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。Ⅱ途徑受體為大腸桿菌，沒有上述細(xì)胞器。(5)制備的rHSA應(yīng)具有與HSA相同的生物學(xué)功能才具有醫(yī)用價(jià)值。第三十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日答案(1)總RNA(或mRNA)(2)B

(3)吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化(4)水稻是真核生物，具有膜系統(tǒng)，能對(duì)初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工(5)HSA第三十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.(2016·甘肅河西五校聯(lián)考)圖示方案為人們獲得生物新品種的過程，請(qǐng)回答下列問題：(1)基因工程的核心步驟是________。方案1中，將抗凍蛋白基因?qū)霟煵菔荏w細(xì)胞常用的方法是________。從分子水平檢測(cè)抗凍煙草是否培育成功的方法是：________________________。第三十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日(2)推測(cè)方案Ⅱ中A基因所起的作用是____________。在方案Ⅱ中單克隆抗體制備過程中，還應(yīng)用了細(xì)胞工程中的________技術(shù)。(3)方案Ⅲ中的轉(zhuǎn)基因?？梢酝ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素。人的生長(zhǎng)激素基因在導(dǎo)入受體細(xì)胞前，基因的首段必須含有使其僅能在山羊________細(xì)胞中特異性表達(dá)的________。(4)方案Ⅲ中的早期胚胎在移植入受體母羊子宮之前，必須對(duì)胚胎進(jìn)行________鑒定，一般是取處于________時(shí)期的________細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。答案(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法抗原－抗體雜交(2)使細(xì)胞無限增殖(或調(diào)控細(xì)胞無限增殖)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(3)乳腺啟動(dòng)子(4)性別囊胚滋養(yǎng)層第三十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.界定基因治療與基因診斷(1)基因治療將正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，以達(dá)到治療的目的——其原理為“基因重組”及“基因表達(dá)”。(2)基因診斷制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況——其原理為“DNA分子雜交”第三十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.界定基因工程與蛋白質(zhì)工程

蛋白質(zhì)工程基因工程基因人為改造的基因天然外源基因?qū)嵸|(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品(基因的異體表達(dá))結(jié)果生產(chǎn)自然界中沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)注：對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)第三十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日考點(diǎn)二細(xì)胞工程1.(2016·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅱ，40)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為________。過程①表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用________的方法。②代表的過程是________。第三十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日(2)經(jīng)過多次傳代后，供體細(xì)胞中________的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是_____________________________________。(4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了____________________________________________。第三十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日解析(1)提供體細(xì)胞的供體可能為雌性，也可能為雄性，因此圖中A(正常細(xì)胞核)的性染色體組成為XX或XY。常采用顯微操作去核法來去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。②過程表示將早期胚胎移入受體，其過程為胚胎移植。(2)取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培養(yǎng)，一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。超過10代繼續(xù)培養(yǎng)，則其遺傳物質(zhì)(或核型)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)克隆動(dòng)物的細(xì)胞核基因來自供體，因此大部分性狀與供體相同，但細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體(或提供卵母細(xì)胞的個(gè)體)，即卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響，這就決定了克隆動(dòng)物的性狀與供體不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的培育采用的是核移植技術(shù)，核移植技術(shù)的原理是：已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。第四十頁，共六十六頁，2022年，8月28日答案(1)XX或XY顯微操作(去核法)胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響(4)已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性第四十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.(2014·全國(guó)課標(biāo)Ⅰ，40)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測(cè)，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。第四十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日回答下列問題。(1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過________次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是________小鼠，理由是___________。(2)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)多種類型細(xì)胞的原因是______________________________。(3)雜交瘤細(xì)胞中有________個(gè)細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是________條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是________________。第四十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日解析(1)據(jù)圖分析，第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價(jià)均達(dá)到16000以上，小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(jià)最高，最適合用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外，還有骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合產(chǎn)物，由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，且誘導(dǎo)之后的細(xì)胞融合不具有特異性，故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞形成后，小鼠的B淋巴細(xì)胞核與骨髓瘤細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)細(xì)胞核。小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)和骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)因融合時(shí)可發(fā)生染色體丟失現(xiàn)象，故融合后，染色體數(shù)目最多為100條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后，仍然不是能無限增殖的細(xì)胞，同時(shí)正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的。第四十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日答案(1)4

Y

Y小鼠的抗體效價(jià)最高(2)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%

(3)1

100

(4)B淋巴細(xì)胞高度分化，不能無限增殖第四十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日課標(biāo)卷對(duì)細(xì)胞工程的考查僅次于基因工程，考查內(nèi)容多涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與融合技術(shù)，體細(xì)胞核移植技術(shù)(常滲透考查胚胎工程技術(shù))及植物組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)，答題關(guān)鍵語句均源自教材，故精準(zhǔn)記憶教材相關(guān)內(nèi)容是解題關(guān)鍵。第四十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.高考必記關(guān)鍵點(diǎn)(1)植物組織培養(yǎng)的2個(gè)關(guān)鍵(2)植物激素的使用__________比例較高，促進(jìn)芽分化，抑制根形成；________比例較高，促進(jìn)根分化，抑制芽形成。(3)光照的使用_________階段不需要給予光照，_________階段需要給予光照，以利于葉綠素的形成。細(xì)胞分裂素固體細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素脫分化再分化第四十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.植物體細(xì)胞雜交的關(guān)鍵(1)酶解法——用

酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。(2)促融劑——_______________。(3)雜種細(xì)胞的形成標(biāo)志——____________的形成。(4)培養(yǎng)雜種植株的技術(shù)——植物組織培養(yǎng)。纖維素聚乙二醇新細(xì)胞壁第四十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特殊條件(1)營(yíng)養(yǎng)條件：①加入動(dòng)物血清、血漿等。②通入氧氣以滿足代謝的需要。③通入二氧化碳以

。(2)胰蛋白酶的兩次使用：首先用胰蛋白酶處理動(dòng)物的器官或組織，以制備單細(xì)胞懸液；培養(yǎng)過程中發(fā)生

時(shí)，同樣要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散開。(3)避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理，加入一定量的

，定期更換培養(yǎng)液。維持培養(yǎng)液的pH接觸抑制抗生素第四十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日4.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)減Ⅱ中胚胎移植第五十頁，共六十六頁，2022年，8月28日(1)細(xì)胞核移植主要在同種動(dòng)物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行(2015·江蘇，3B)(

)(2)產(chǎn)生抗人白細(xì)胞介素－8抗體的雜交瘤細(xì)胞的篩選必須通過分子檢測(cè)(2014·天津，4B)(

)(3)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是組織培養(yǎng)(2012·廣東，2A)(

)(4)去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞均需酶處理(全國(guó)Ⅰ，5B)(

)(5)乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)(2015·江蘇，3A)(

)第五十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日(6)動(dòng)物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性(2012·江蘇，22C)(

)答案(1)×

(2)√

(3)√

(4)√

(5)×

(6)×提示(1)細(xì)胞核移植是將體細(xì)胞核移入同種生物去核卵母細(xì)胞(MⅡ中期)中；(5)分裂能力越強(qiáng)的細(xì)胞，越易進(jìn)行離體培養(yǎng)；(6)雜交瘤細(xì)胞并未發(fā)育成“完整個(gè)體”，故未體現(xiàn)細(xì)胞全能性。第五十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.(2015·天津卷，7)DHA對(duì)腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。以A、B兩種單細(xì)胞真核藻為親本，利用細(xì)胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特性如下表。植物細(xì)胞工程及其應(yīng)用親本藻優(yōu)勢(shì)代謝類型固體培養(yǎng)基上藻落直徑A藻自養(yǎng)0.06小0.7B藻異養(yǎng)0.14大無據(jù)表回答：(1)選育的融合藻應(yīng)具有A藻________與B藻________的優(yōu)點(diǎn)。第五十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日(2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶處理兩種藻，其目的是獲得_______。(3)通過以下三步篩選融合藻，步驟________可淘汰B藻，步驟________可淘汰生長(zhǎng)速率較慢的藻落，再通過步驟________生產(chǎn)所需的融合藻。步驟a：觀察藻落的大小步驟b：用不含有機(jī)碳源(碳源——生物生長(zhǎng)的碳素來源)的培養(yǎng)基進(jìn)行光照培養(yǎng)步驟c：測(cè)定DHA含量第五十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日(4)以獲得的融合藻為材料進(jìn)行甲、乙、丙三組試驗(yàn)，結(jié)果如下圖。①甲組條件下，融合藻產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是________；丙組條件下產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是________。②與甲、丙兩組相比，乙組融合藻生長(zhǎng)速率較快，原因是在該培養(yǎng)條件下______________________________________________。甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高，但實(shí)際生產(chǎn)中往往采用甲組的培養(yǎng)條件，其原因是_______________________________。第五十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日答案

(1)產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特性快速增長(zhǎng)(2)原生質(zhì)體(3)b

a

c(4)①線粒體、葉綠體線粒體②融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)融合藻利用光能和簡(jiǎn)單的無機(jī)物能較快生長(zhǎng)，不需要添加葡萄糖，既可降低成本，也可防止雜菌生長(zhǎng)第五十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日2.(2016·江西九江七校聯(lián)考，29)根據(jù)下面植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，回答相關(guān)問題。(1)運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)自然狀態(tài)下不能得到雜種植株，原因是__________________________________。(2)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是___________________，其中過程②稱為______，植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是________________。第五十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日(3)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。(4)已知柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可用植物組織培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到________階段即可(填字母編號(hào))。(5)若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過適當(dāng)?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進(jìn)行組織培養(yǎng)，該過程相當(dāng)于________(填字母編號(hào))。答案(1)不同種的植物存在生殖隔離(2)細(xì)胞的全能性原生質(zhì)體融合產(chǎn)生新的細(xì)胞壁(3)六(4)e

(5)④⑤第五十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日植物體細(xì)胞雜交的原理、方法及目的(1)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性及細(xì)胞的全能性。(2)促融方法：①物理法：離心、振動(dòng)、電激等；②化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)。(3)意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了雜交的親本組合范圍。注：體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞再發(fā)育成完整植株的過程，不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組數(shù)都采用直接相加的方法。第五十九頁，共