二輪復(fù)習(xí)基因工程和細(xì)胞工程學(xué)案

第1講基因工程和細(xì)胞工程聚焦新課標(biāo)：植物細(xì)胞工程包括植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交等技術(shù)；動(dòng)物細(xì)胞工程包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物體細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合和干細(xì)胞的應(yīng)用等技術(shù)；基因工程是一種重組DNA技術(shù)；蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸?；A(chǔ)自查明晰考位縱引橫連————建網(wǎng)絡(luò)提醒：特設(shè)長(zhǎng)句作答題，訓(xùn)練文字表達(dá)能力答案填空：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩??邊角掃描————全面清提醒：判斷正誤并找到課本原話1．基因工程的相關(guān)判斷(1)攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選必須通過(guò)分子檢測(cè)()(2)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉植株抗蟲(chóng)效果的鑒定必須通過(guò)分子檢測(cè)()(3)一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列()(4)用限制性核酸內(nèi)切酶可以切割煙草花葉病毒的核酸()(5)每個(gè)重組質(zhì)粒至少含有一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)()(6)自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上，屬于基因工程()(7)轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的植物，不會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加()(8)重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)镈NA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接()(9)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是否完全表達(dá)()(10)動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá)()2．細(xì)胞工程的相關(guān)判斷(1)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(guò)分子檢測(cè)()(2)21三體綜合征的診斷必須通過(guò)分子檢測(cè)()(3)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是組織培養(yǎng)()(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()(5)乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)()(6)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞()(7)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()(8)體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動(dòng)物和制備單克隆抗體()(9)單克隆抗體技術(shù)可用于治療老年癡呆癥()(10)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()考點(diǎn)梳理整合突破整合考點(diǎn)20基因工程和細(xì)胞工程考點(diǎn)整合固考基1.理清基因工程的3種操作工具(1)一般用同種限制酶切割載體和目的基因，不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。(2)雙酶法可以使目的基因與載體定向連接，防止目的基因和載體的自身環(huán)化以及二者反向連接。2．掌握基因工程的操作步驟1．澄清基因工程的4個(gè)“≠”(1)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。(2)限制酶≠DNA酶≠解旋酶：限制酶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(kāi)；DNA酶可將DNA水解為其基本組成單位；解旋酶將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開(kāi)形成兩條單鏈。(3)啟動(dòng)子≠起始密碼子，終止子≠終止密碼子起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，分別控制翻譯過(guò)程的啟動(dòng)和終止；啟動(dòng)子和終止子位于DNA上，分別控制轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)和終止。(4)基因治療≠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。2．辨析農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的“兩個(gè)兩次”(1)兩次拼接：第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T－DNA的中間部位；第二次拼接指被插入目的基因的T－DNA被拼接到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(2)兩次導(dǎo)入：第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒重新導(dǎo)入農(nóng)桿菌；第二次導(dǎo)入是指將含目的基因的T－DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。3.圖解記憶蛋白質(zhì)工程4．理清植物細(xì)胞工程兩大技術(shù)5．比較并把握細(xì)胞工程的幾個(gè)流程圖細(xì)胞工程技術(shù)技術(shù)過(guò)程圖示植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞的融合單克隆抗體的制備核移植6.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特殊條件歸納(1)胰蛋白酶或膠原蛋白酶的使用：首先用________處理動(dòng)物的器官或組織，以制備單細(xì)胞懸液；培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)生________時(shí)，同樣需要用胰蛋白酶再次使細(xì)胞分散開(kāi)。(2)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。(3)特殊的營(yíng)養(yǎng)條件：①__________培養(yǎng)基；②加入動(dòng)物血清或血漿等；③通入________以滿足代謝的需要；④通入________以維持培養(yǎng)液的pH。7．澄清容易混淆的三種細(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________之后形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)新的________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________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)胞常稱為雜交細(xì)胞。8．單克隆抗體制備的過(guò)程單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的原因及方法項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(“BB”細(xì)胞、“瘤瘤”細(xì)胞)都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長(zhǎng)用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開(kāi)始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群類研真題明考向類型1全國(guó)卷真題體驗(yàn)尋趨勢(shì)1．[2021·全國(guó)甲卷]PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)。為檢測(cè)病人是否感染了某種病原菌，醫(yī)生進(jìn)行了相關(guān)操作：①分析PCR擴(kuò)增結(jié)果；②從病人組織樣本中提取DNA；③利用PCR擴(kuò)增DNA片段；④采集病人組織樣本?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果，正確的操作順序應(yīng)該是________(用數(shù)字序號(hào)表示)。(2)操作③中使用的酶是________。PCR反應(yīng)中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、________三步，其中復(fù)性的結(jié)果是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了做出正確的診斷，PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與________________________________________________________________________特異性結(jié)合。(4)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是指______________________________________________________________________________________________________________________。該技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于疾病診斷等方面。2．[2020·全國(guó)卷Ⅰ，38]為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)上述實(shí)驗(yàn)前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是________________________________________________________________________。(2)寫(xiě)出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于________，使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是____________________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是____________________。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。3．[2019·全國(guó)卷Ⅱ]植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有__________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過(guò)人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是____________________________________。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、__________________和________________等幾類物質(zhì)。(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是________________________________________________________________(用流程圖表示)。4．[全國(guó)卷Ⅱ]幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過(guò)基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力。回答下列問(wèn)題：(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是________________________________________________________________________。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是________________________________________________________________________。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒(méi)有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。類型2地方卷真題體驗(yàn)尋共性5．[2022·湖南卷]水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問(wèn)題：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是________________，物質(zhì)b是________。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是________________________________________________________________________。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有________________、________________和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是________________________________________________________________________。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的________(填“種類”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2022·山東卷]某種類型的白血病由蛋白P引發(fā)，蛋白UBC可使P被蛋白酶識(shí)別并降解，藥物A可通過(guò)影響這一過(guò)程對(duì)該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理，需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，F(xiàn)LAG是一種短肽，連接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合，但不影響P或P△的功能。(1)為構(gòu)建重組載體，需先設(shè)計(jì)引物，通過(guò)PCR特異性擴(kuò)增P基因。用于擴(kuò)增P基因的引物需滿足的條件是____________________________。為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割，需在引物上添加相應(yīng)的限制酶識(shí)別序列，該限制酶識(shí)別序列應(yīng)添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。(2)PCR擴(kuò)增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后，與編碼FLAG的序列形成一個(gè)融合基因，如圖甲所示。其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同。據(jù)圖甲分析，出現(xiàn)該問(wèn)題的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。修改擴(kuò)增P基因時(shí)使用的帶有EcoRⅠ識(shí)別序列的引物來(lái)解決該問(wèn)題，具體修改方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)融合蛋白表達(dá)成功后，將FLAG-P、FLAG-P△、藥物A和UBC按照?qǐng)D乙中的組合方式分成5組。各組樣品混勻后分別流經(jīng)含F(xiàn)LAG抗體的介質(zhì)，分離出與介質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)并用UBC抗體檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③組結(jié)果的差異推測(cè)，藥物A的作用是____________________；由②④組或③⑤組的差異推測(cè)，P△中缺失的特定序列的作用是________________________________________________________________________。(4)根據(jù)以上結(jié)果推測(cè)，藥物A治療該病的機(jī)理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。長(zhǎng)句專練強(qiáng)素養(yǎng)1.事實(shí)概述類(1)[全國(guó)卷Ⅱ]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(guò)______________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。(2)[全國(guó)卷Ⅰ]從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是________，該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中的HIV，檢測(cè)的原理是________________________________________________________________________。(3)[全國(guó)卷Ⅰ]在培育某些轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________________________。(4)[全國(guó)卷]質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：為使載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在單克隆抗體制備過(guò)程中，有兩次篩選，其操作步驟分別是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．原因分析類(1)[全國(guó)卷Ⅰ]若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲(chóng)病毒兩種載體中，不選用________作為載體，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)[全國(guó)卷]若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)與從基因組文庫(kù)獲取目的基因相比，用cDNA方法獲得的目的基因在受體菌中更容易表達(dá)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)科學(xué)家提取某細(xì)胞中的總RNA，通過(guò)反轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄)獲得總cDNA，再通過(guò)PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性地?cái)U(kuò)增出目的基因，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)PMI基因存在于下圖的基因組中，若使用PCR技術(shù)擴(kuò)增時(shí)需要______________酶催化，可選擇圖中四種引物A、B、C、D中的引物________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)[全國(guó)卷Ⅰ]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________________________________________________________________________。(7)在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要嚴(yán)格控制雜菌污染的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(8)若想利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培養(yǎng)出馬鈴薯—草莓雜種植物以提高土地的利用率，________(填“能”或“不能”)把兩物種的細(xì)胞直接融合，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(9)光照在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中不作為愈傷組織的能量來(lái)源，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(10)動(dòng)物體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，________(填“需要”或“不需要”)脫分化過(guò)程，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．實(shí)踐應(yīng)用類(1)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的________________作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要在個(gè)體水平上鑒定，后者的具體操作過(guò)程是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)20世紀(jì)九十年代開(kāi)始，松嫩平原草地出現(xiàn)大面積鹽堿化，羊草數(shù)量銳減，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化。生物途徑治鹽堿就是在嚴(yán)重鹽堿化的草地或鹽堿斑上施加枯草或種植耐鹽堿的虎尾草，以改善土壤條件，使羊草可以生長(zhǎng)發(fā)育。該生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)就是重建松嫩平原植物和動(dòng)物群落，使松嫩平原恢復(fù)到(或接近)受干擾前的狀態(tài)。從現(xiàn)代生物技術(shù)的角度給出加速鹽堿地恢復(fù)羊草種植的建議：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。題組集訓(xùn)提考能題組預(yù)測(cè)一聚焦基因工程1．[2022·成都一診]葡激酶(SAK)是由金黃色葡萄球菌分泌的一種纖溶蛋白酶原激活物，它可以激活人體中的血纖維蛋白溶酶原形成血纖維蛋白溶酶，從而溶解血栓。研究人員嘗試將SAK基因?qū)敕阎?，利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)有生物活性的SAK?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)需要兩種引物，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，常使用兩種不同的限制酶切割目的基因的兩端和Ti質(zhì)粒，該過(guò)程不使用同一種限制酶的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)含有SAK基因的表達(dá)載體構(gòu)建成功后，接下來(lái)依次完成____________、____________和________________等步驟才能獲得轉(zhuǎn)基因植株。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植株中的SAK基因是否表達(dá)成功，通常采用的方法是________________________________________________________________________。2．[2022·綿陽(yáng)二診]核酸疫苗也稱基因疫苗，根據(jù)主要成分的不同，分為DNA疫苗和RNA疫苗。利用基因工程制作DNA疫苗的過(guò)程如圖所示。(1)過(guò)程①需要的酶是________，過(guò)程②可以分為兩個(gè)過(guò)程，一是提取目的基因，二是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)過(guò)程③中，目的基因插入運(yùn)載體時(shí)，不能破壞______________、終止子等(答出2點(diǎn)即可)。(3)基因工程的核心步驟是________________。當(dāng)基因疫苗進(jìn)入人體后，通過(guò)基因表達(dá)，產(chǎn)生大量的________，從而引起免疫反應(yīng)。(4)DNA疫苗與減毒疫苗相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。3．[2022·南昌一模]鹽害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的非生物脅迫因子之一，植物在高鹽脅迫下會(huì)產(chǎn)生大量H2O2和MDA(膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物)。LEA蛋白在植物遭受重大非生物脅迫(如鹽害)時(shí)起到很大的保護(hù)作用，科研人員將耐鹽酵母LEA蛋白基因NLEAs導(dǎo)入大豆，培育轉(zhuǎn)耐鹽基因大豆植株。回答下列問(wèn)題：(1)為獲取NLEAs基因，可從酵母中提取總RNA，經(jīng)________過(guò)程得到cDNA，再利用PCR技術(shù)進(jìn)行大量擴(kuò)增。(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中，需要用到的有關(guān)酶是______________，若用同種酶切割載體后得到的一個(gè)末端序列為GTACC—G—，則與該載體末端連接的NLEAs基因的末端序列為_(kāi)_______。構(gòu)建的基因表達(dá)載體中具有終止子，終止子是指________________________________________________________________________。(3)將NLEAs基因?qū)氪蠖辜?xì)胞，常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)科研人員從轉(zhuǎn)耐鹽基因NLEAs的大豆根部提取到了大量LEA蛋白，但還是無(wú)法說(shuō)明基因工程操作是否成功，還需要從個(gè)體水平上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)合題干信息，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________題組預(yù)測(cè)二聚焦細(xì)胞工程4．[2022·沈陽(yáng)質(zhì)監(jiān)]獼猴桃是一種品質(zhì)鮮嫩、營(yíng)養(yǎng)豐富的水果。我國(guó)研究人員利用中華獼猴桃和美味獼猴桃培育出了更加優(yōu)良的品種，其過(guò)程如圖所示。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：(1)因中華獼猴桃和美味獼猴桃之間存在____________，所以用有性雜交方法很難得到可育后代，圖中培育優(yōu)良品種H的過(guò)程所應(yīng)用的技術(shù)是________________。(2)圖中B、D是________，G是________；②過(guò)程需使用________________進(jìn)行處理，該過(guò)程受處理時(shí)間、________、________等條件的影響。(3)過(guò)程③使用的化學(xué)法包括聚乙二醇(PEG)融合法和________________________________________________________________________。(4)過(guò)程③得到的兩兩融合的細(xì)胞有________種，因此需要進(jìn)行篩選。已知用X射線處理會(huì)使染色體受影響而導(dǎo)致細(xì)胞失去分裂能力；用碘乙酰胺處理會(huì)使細(xì)胞內(nèi)的酶失活而抑制生長(zhǎng)。為了能篩選到雜種細(xì)胞F，若在①過(guò)程對(duì)中華獼猴桃用X射線處理，需對(duì)美味獼猴桃用________處理，以便最終獲得優(yōu)良雜種植株H。5．[2022·寶雞檢測(cè)]化療是治療腫瘤常用的方法之一。腫瘤一般處于細(xì)胞外間隙的深部，使用高效的細(xì)胞毒素藥物進(jìn)行化療可有效殺傷腫瘤細(xì)胞，但細(xì)胞毒素?zé)o特異性，在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)也會(huì)殺死正常細(xì)胞。科研人員利用細(xì)胞毒素類藥物和單克隆抗體制成“生物導(dǎo)彈”，實(shí)現(xiàn)了藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“生物導(dǎo)彈”通常由________、接頭和________組成。(2)“生物導(dǎo)彈”利用了單克隆抗體________的特點(diǎn)，制備單克隆抗體的過(guò)程涉及的細(xì)胞工程技術(shù)有______________________。(3)制備單克隆抗體時(shí)，應(yīng)先給小鼠注射癌細(xì)胞特有的抗原，然后從小鼠體內(nèi)獲取已免疫的B淋巴細(xì)胞，再讓其與____________融合形成____________。誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)，常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是________________。(4)制備“生物導(dǎo)彈”時(shí)，應(yīng)選擇相對(duì)分子質(zhì)量較________(填“大”或“小”)的抗體，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第1講基因工程和細(xì)胞工程縱引橫連——建網(wǎng)絡(luò)①限制酶②DNA連接酶③基因表達(dá)載體的構(gòu)建④目的基因的檢測(cè)和鑒定⑤基因⑥自然界中沒(méi)有⑦細(xì)胞的全能性⑧植物體細(xì)胞雜交⑨細(xì)胞增殖⑩動(dòng)物細(xì)胞核的全能性?細(xì)胞膜?專一抗體邊角掃描全面清1．(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×2．(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√(10)×整合考點(diǎn)20考點(diǎn)整合固考基1．磷酸二酯鍵黏性末端或平末端磷酸二酯鍵黏性末端平末端質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒、λ噬菌體的衍生物等能自我復(fù)制、有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、有標(biāo)記基因2．基因文庫(kù)識(shí)別和結(jié)合轉(zhuǎn)錄農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)3．①基因合成②新的蛋白質(zhì)③蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)④脫氧核苷酸序列4．①全能性②細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞全能性③愈傷組織④雜種細(xì)胞6．(1)胰蛋白酶接觸抑制(2)抗生素(3)液體氧氣二氧化碳7．(1)細(xì)胞壁細(xì)胞壁(2)細(xì)胞核8．特定抗體類研真題明考向1．解析：(1)用PCR技術(shù)進(jìn)行臨床的病原菌檢測(cè)時(shí)，首先應(yīng)采集病人組織樣本，從病人組織樣本中提取DNA，再利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA片段，分析PCR擴(kuò)增結(jié)果。(2)利用PCR擴(kuò)增DNA片段過(guò)程中使用的酶是Taq酶。PCR由變性—復(fù)性—延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成，其中復(fù)性的結(jié)果是兩種引物分別與兩條單鏈DNA模板結(jié)合。(3)要擴(kuò)增病原菌DNA，設(shè)計(jì)的引物就應(yīng)該能和病原菌DNA特異性結(jié)合。(4)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增特定DNA片段的技術(shù)，它能以極少量的DNA為模板，在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。答案：(1)④②③①(2)熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)延伸兩種引物分別與兩條單鏈DNA模板結(jié)合(3)病原菌DNA(4)一種在生物體外迅速擴(kuò)增特定DNA片段的技術(shù)，它能在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因2．解析：(1)實(shí)驗(yàn)前給小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，從而產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：從健康動(dòng)物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時(shí)間，這樣組織就會(huì)分散成單個(gè)細(xì)胞，然后用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成單細(xì)胞懸液。(3)圖中篩選1采用特定的選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上，未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)死亡，只有融合的雜種細(xì)胞(雜交瘤細(xì)胞)才能生存。圖中篩選2含多次篩選，利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，就可獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。(4)要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。答案：(1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液(3)選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性(4)將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)3．解析：(1)植物微型繁殖可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效、快速、大量繁殖。(2)人工種皮具備透氣性，可以保證胚狀體進(jìn)行有氧呼吸時(shí)對(duì)氧的需求；人工胚乳應(yīng)該含有植物激素、礦質(zhì)元素和糖等物質(zhì)，保證胚狀體的正常生長(zhǎng)。(3)植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，可以切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗。(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株，首先要通過(guò)細(xì)胞的脫分化過(guò)程，培養(yǎng)出愈傷組織，再對(duì)愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，誘導(dǎo)分化形成小植株。答案：(1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快(2)有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖(3)莖尖(4)含目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)愈傷組織4．解析：(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是嫩葉組織細(xì)胞易破碎。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)、目的基因無(wú)表達(dá)所需啟動(dòng)子。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒(méi)有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。答案：(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA(3)目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無(wú)表達(dá)所需啟動(dòng)子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常5．解析：(1)據(jù)圖分析可知，物質(zhì)a是氨基酸序列多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是密碼子的簡(jiǎn)并性，即一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA雙鏈復(fù)制。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，據(jù)圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)均上升，且差別不大；而水解產(chǎn)物中抗凝血活性有差異，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性，差異明顯，據(jù)此推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的種類有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為：取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)三支試管中血液凝固時(shí)間。答案：(1)氨基酸序列多肽鏈mRNA密碼子的簡(jiǎn)并性(2)從基因文庫(kù)中獲取目的基因通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成DNA雙鏈復(fù)制(3)種類提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞(4)取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)三支試管中血液凝固時(shí)間6．解析：(1)引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核苷酸，因此設(shè)計(jì)擴(kuò)增P基因的引物，需要兩種引物分別與兩條模板鏈3′端的堿基序列互補(bǔ)。DNA聚合酶延伸時(shí)，是將脫氧核苷酸加到引物的3′端，為了不破壞目的基因，該限制酶識(shí)別序列應(yīng)添加在引物的5′端。(2)融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同，說(shuō)明P基因翻譯時(shí)出錯(cuò)。由圖可看出，在轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，限制酶識(shí)別序列對(duì)應(yīng)的最后兩個(gè)堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，導(dǎo)致讀碼框改變，翻譯出的氨基酸序列改變，可通過(guò)在EcoRⅠ識(shí)別序列前后增加堿基，使其堿基數(shù)目加上FLAG的堿基數(shù)目為3的倍數(shù)，這樣就能保證P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的讀碼框不改變，能夠正常翻譯。(3)①組僅添加UBC，處理后，用UBC抗體檢測(cè)，不出現(xiàn)雜交帶；②組添加UBC和FLAG-P，出現(xiàn)雜交帶；③組添加UBC、藥物A和FLAG-P，雜交帶更加明顯，說(shuō)明藥物A的作用是促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合。②④組或③⑤組的差異在于②③組使用FLAG-P，出現(xiàn)雜交帶；④⑤組使用FLAG-P△，不出現(xiàn)雜交帶，據(jù)此推測(cè)P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關(guān)鍵序列。(4)根據(jù)(3)的分析推測(cè)，藥物A促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合，從而促進(jìn)蛋白P被蛋白酶識(shí)別并降解，達(dá)到治療的目的。答案：(1)兩種引物分別與兩條模板鏈3′端的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)5′端(2)在轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，限制酶識(shí)別序列對(duì)應(yīng)的最后兩個(gè)堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，導(dǎo)致讀碼框改變，翻譯出的氨基酸序列改變?cè)贓coRⅠ識(shí)別序列前后增加堿基，使其堿基數(shù)目加上FLAG的堿基數(shù)目為3的倍數(shù)(3)促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關(guān)鍵序列(4)藥物A促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合，從而促進(jìn)蛋白P被蛋白酶識(shí)別并降解，達(dá)到治療的目的長(zhǎng)句專練強(qiáng)素養(yǎng)1．答案：(1)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列功能(2)抗體抗原抗體特異性結(jié)合(3)可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(4)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同(5)第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞(用選擇培養(yǎng)基)；第二次是進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生人們所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)2．答案：(1)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌，而不是家蠶(2)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱(3)cDNA中不含內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄出的RNA不需要經(jīng)過(guò)加工，可直接作為合成蛋白質(zhì)的模板(4)轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄)都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，目的基因可轉(zhuǎn)錄出mRNA，此mRNA也可逆轉(zhuǎn)錄出目的基因(5)熱穩(wěn)定DNA聚合B、CPMI基因位于此片段的中間部位，DNA聚合酶只能從5′→3′延伸子鏈(6)其不能無(wú)限增殖(7)雜菌可以在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)并爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長(zhǎng)(8)不能植物細(xì)胞外面有一層細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞間的雜交(融合)(9)在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段，細(xì)胞中均不含葉綠體，無(wú)法利用光照進(jìn)行光合作用(10)不需要高度分化的動(dòng)物細(xì)胞分化的潛能變窄，失去發(fā)育成完整個(gè)體的能力3．答案：(1)抗鹽基因(或目的基因)將培育的煙草幼苗栽培于含鹽土壤中，觀察該煙草植株的生長(zhǎng)狀態(tài)(2)以虎尾草耐鹽堿基因?yàn)槟康幕?，通過(guò)轉(zhuǎn)