專題7-選修3-現(xiàn)代生物科技專題

PAGE15-溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。專題7選修3現(xiàn)代生物科技專題1.根據(jù)基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識,判斷下列敘述的正誤:【易錯點點通】(1)載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因。 (×)分析:載體質(zhì)粒通常采用抗生素抗性基因作為篩選標(biāo)記基因。(2)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子,是基因工程常用的載體。 (√)(3)載體的作用是將攜帶的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中,使之穩(wěn)定存在并表達(dá)。 (√)(4)外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制。 (×)分析:外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。(5)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時不必知道基因的全部序列。 (√)(6)檢測目的基因是否成功表達(dá)可用抗原—抗體雜交技術(shù)。 (√)(7)應(yīng)用DNA分子雜交技術(shù),可以檢測轉(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) (×)分析:應(yīng)用DNA分子雜交技術(shù),可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在,但是不能檢測是否表達(dá)。(8)利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品,如人的血清白蛋白,這是因為將人的血清白蛋白基因?qū)肓藙游锏娜橄偌?xì)胞中。 (×)分析:人的血清白蛋白基因?qū)肓藙游锏氖芫阎?發(fā)育形成轉(zhuǎn)基因動物,該基因在乳腺細(xì)胞中進(jìn)行了選擇性表達(dá)。(9)蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作,定向改變分子的結(jié)構(gòu)。 (×)分析:蛋白質(zhì)工程是通過對基因進(jìn)行改造從而實現(xiàn)對蛋白質(zhì)分子改造與設(shè)計的。【易混對對碰】易混1A:DNA分子雜交技術(shù)用目的基因作探針檢測是否導(dǎo)入成功。 (√)B:核酸分子雜交技術(shù)可以檢測目的基因有無轉(zhuǎn)錄和翻譯。 (×)易混2A:基因表達(dá)載體上目的基因和標(biāo)記基因的上下游都要添加啟動子和終止子。 (×)B:基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。 (√)易混3A:乳腺生物反應(yīng)器在構(gòu)建表達(dá)載體時是用乳腺蛋白的啟動子和藥用蛋白基因等連接構(gòu)建。 (×)B:膀胱生物反應(yīng)器不受性別和生殖期的限制。 (√)易混4A:蛋白質(zhì)工程是通過直接改造蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。 (×)B:蛋白質(zhì)工程是屬于第二代基因工程,仍然是通過操作基因完成。 (√)2.根據(jù)細(xì)胞工程的相關(guān)知識,判斷下列敘述的正誤:【易錯點點通】(1)植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性。 (×)分析:只有離體的植物細(xì)胞才能表現(xiàn)出全能性。(2)利用物理法或化學(xué)法可以直接將兩個植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合。 (×)分析:植物細(xì)胞只有去掉細(xì)胞壁才能誘導(dǎo)融合(3)再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。 (√)(4)制備肝細(xì)胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胃蛋白酶處理。 (×)分析:動物細(xì)胞分散細(xì)胞時用胰蛋白酶處理,胃蛋白酶適合在強(qiáng)酸性環(huán)境中發(fā)揮作用。(5)肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸。 (×)分析:5%的二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液pH。(6)克隆動物的性狀與供體動物不完全相同。 (√)(7)與“多利”羊等克隆哺乳動物相關(guān)的技術(shù)有胚胎移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)。 (√)(8)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng),是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎。 (×)分析:雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)是為了獲得大量單克隆抗體。(9)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類型(若僅考慮兩兩融合的情況)。 (√)【易混對對碰】易混1A:脫分化和再分化都需要在光照下進(jìn)行。 (×)B:再分化需要一定的光照條件誘導(dǎo)葉綠素和葉綠體的形成。 (√)易混2A:誘導(dǎo)細(xì)胞融合的目的是獲得雜交個體。 (×)B:動物細(xì)胞融合主要應(yīng)用于單克隆抗體的制備。 (×)易混3A:可以向動物體中反復(fù)注射某種抗原獲得大量單克隆抗體。 (×)B:單克隆抗體是單個B淋巴細(xì)胞經(jīng)過克隆化培養(yǎng)后獲得化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。 (√)易混4A:動物體細(xì)胞核移植比胚胎細(xì)胞核移植成功率低。 (√)B:分化程度較低的胚胎細(xì)胞細(xì)胞核的全能性相對較低。 (×)3.根據(jù)胚胎工程的相關(guān)知識,判斷下列敘述的正誤:【易錯點點通】(1)胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低。 (√)(2)胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 (×)分析:胚胎分割時需將囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(3)雄性動物剛剛排出的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。 (√)(4)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點。 (√)(5)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點。 (×)分析:胚胎干細(xì)胞核仁較為明顯。(6)胚胎干細(xì)胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下可以向不同類型的組織細(xì)胞分化。 (√)(7)中國政府禁止生殖性克隆,但不反對治療性克隆。 (√)高頻考點一基因工程和蛋白質(zhì)工程1.熟記基因工程的四個操作步驟:(1)目的基因的獲取:方法具體操作人工合成化學(xué)方法已知核苷酸序列的較小基因,直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成,不需要模板逆轉(zhuǎn)錄法以mRNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成PCR技術(shù)擴(kuò)增①原理:DNA雙鏈復(fù)制②條件:模板DNA、引物、四種脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(2)基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒)的構(gòu)建:①基因表達(dá)載體的組成:②構(gòu)建過程:(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:植物細(xì)胞動物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法顯微注射技術(shù)Ca2+處理法受體細(xì)胞受精卵、體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞(4)目的基因的檢測與鑒定:2.圖解記憶蛋白質(zhì)工程:【典例】(2021·全國乙卷)用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶,其中4種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點如圖所示。回答下列問題:(1)常用的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中酶切割后的DNA片段可以用E·coliDNA連接酶連接。上圖中酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。

(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是。

(3)DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征。如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點,可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能;質(zhì)粒DNA分子上有便于外源DNA插入;質(zhì)粒DNA分子上有標(biāo)記基因(如某種抗生素抗性基因),利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞,方法是

。

(4)表達(dá)載體含有啟動子,啟動子是指

。

關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化成解題突破口常用的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶這兩類酶都能恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵,但這兩種酶的作用有所差別。質(zhì)粒載體質(zhì)粒DNA分子上有一個至多個限制酶切割位點,供外源DNA片段(基因)插入其中。質(zhì)粒DNA分子上常有特殊的標(biāo)記基因,如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等,便于重組DNA分子的鑒定和選擇。【解析】本題主要考查基因工程的工具和操作程序。(1)E·coliDNA連接酶連接的是黏性末端,T4DNA連接酶連接的是黏性末端和平末端,EcoRⅠ、PstⅠ酶切割后的DNA片段是黏性末端,SmaⅠ、EcoRⅤ酶切割后的DNA片段是平末端,所以EcoRⅠ、PstⅠ可以用E·coliDNA連接酶連接;EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。(3)質(zhì)粒DNA分子上的復(fù)制原點,可以使質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能夠自我復(fù)制;質(zhì)粒DNA分子上有一個至多個限制酶的識別和切割位點,便于外源DNA的插入;含有某種抗生素抗性基因的質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞,在含有該種抗生素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)能存活,起到篩選的作用。(4)啟動子是位于基因首端的一段特殊DNA序列,是RNA聚合酶識別及結(jié)合的部位,能驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。答案:(1)EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ(2)磷酸二酯鍵(3)自我復(fù)制一個至多個限制酶的識別和切割位點用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞,能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞(4)位于基因首端的一段特殊DNA序列,是RNA聚合酶識別及結(jié)合的部位,能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA1.圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列與切割位點,圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識,回答下列問題:(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被酶切后的產(chǎn)物連接,理由是。

(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖(c)所示。這三種重組子中,不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有,不能表達(dá)的原因是

。

(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有和,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是。

【解析】(1)由題圖可知,BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶可以形成相同的黏性末端,因此經(jīng)BamHⅠ酶切得到的目的基因可以與圖(b)所示表達(dá)載體被Sau3AⅠ酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達(dá)載體中,啟動子應(yīng)位于目的基因的首端,終止子應(yīng)位于目的基因的尾端,這樣目的基因才能順利地轉(zhuǎn)錄,再完成翻譯過程,即順利表達(dá)。圖中甲所示的目的基因插入啟動子的上游,丙所示目的基因插入終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄,因此目的基因不能表達(dá)。(3)常見的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶,其中T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。答案:(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入啟動子的上游,丙中目的基因插入終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(3)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶2.(2021·全國甲卷)PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測。為檢測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?；卮鹣铝袉栴}:(1)若要得到正確的檢測結(jié)果,正確的操作順序應(yīng)該是(用數(shù)字序號表示)。

(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。

【解析】本題考查PCR的概念、原理、過程及在臨床病原菌檢測上的應(yīng)用。(1)檢測病人是否感染了某種病原菌,可以利用核酸檢測原理:首先需要采集病人組織樣本,其次提取病人樣本中的DNA,以此為模板,通過特異性引物對病人樣本DNA中可能存在的病原菌DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,如果出現(xiàn)特異性擴(kuò)增產(chǎn)物,說明病人感染該病原菌。因此,正確的操作順序為④②③①;(2)(3)考查內(nèi)容較為簡單,PCR中用到的酶是熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶),每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、延伸三步,其中復(fù)性是指引物與模板鏈通過堿基互補(bǔ)配對特異性結(jié)合。為了準(zhǔn)確診斷是否感染某病原菌,引物應(yīng)能與病原菌DNA特異性結(jié)合;(4)PCR技術(shù)是指在生物體外,快速擴(kuò)增特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。答案:(1)④②③①(2)熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)延伸兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條DNA單鏈結(jié)合(3)該病原菌DNA(的兩條鏈分別)(4)(根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理,)在生物體外,快速擴(kuò)增特定DNA片段的核酸合成技術(shù)3.(新情境挑戰(zhàn)題)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉,直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)。科研人員將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列轉(zhuǎn)入水稻,實現(xiàn)了對直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動子序列的定點編輯,從而獲得了3個突變品系。(1)將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時,所需的酶是,

重組載體進(jìn)入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為。

(2)根據(jù)啟動子的作用推測,Wx基因啟動子序列的改變影響了,從而改變了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平。與野生型水稻相比,3個突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變,原因是。

(3)為檢測啟動子變化對Wx基因表達(dá)的影響,科研人員需要檢測Wx基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(WxmRNA)的量。檢測時分別提取各品系胚乳中的總RNA,經(jīng)過程獲得總cDNA。通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性地擴(kuò)增出Wx基因的cDNA,原因是。

【解析】(1)限制性核酸內(nèi)切酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開;DNA連接酶能將DNA片段拼接起來。將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時,需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的參與。轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。(2)啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。Wx基因啟動子序列的改變影響了RNA聚合酶與啟動子的識別和結(jié)合,從而改變了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平,使直鏈淀粉合成酶基因的表達(dá)量改變。根據(jù)題干信息可知,基因編輯系統(tǒng)是對啟動子序列進(jìn)行定點編輯,由于編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動子,所以與野生型水稻相比,3個突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列沒有發(fā)生變化。(3)用從各品系胚乳中提取的總RNA合成總cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄,需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與。由于引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合,故通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性地擴(kuò)增出Wx基因的cDNA。答案:(1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化(2)RNA聚合酶與啟動子的識別和結(jié)合不發(fā)生編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動子(3)逆轉(zhuǎn)錄引物是根據(jù)Wx基因的一段已知序列設(shè)計合成的(或引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合)高頻考點二細(xì)胞工程1.比較植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng):項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)取材植物幼嫩部位動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織過程結(jié)果獲得完整植株個體,可以體現(xiàn)全能性獲得新的細(xì)胞,不形成個體,無法體現(xiàn)全能性條件①無菌②營養(yǎng)物質(zhì)③適宜條件④植物激素①無菌、無毒②營養(yǎng)物質(zhì)③適宜的溫度和pH④氣體環(huán)境:O2、CO2應(yīng)用①植株快速繁殖②脫毒植株的培養(yǎng)③人工種子④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)②皮膚移植材料的培育③檢測有毒物質(zhì)④生理、病理、藥理等方面的研究2.明確克隆動物培育流程:3.比較植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合:項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性過程細(xì)胞A、B原生質(zhì)體A、B融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞雜種植株細(xì)胞A、B雜交細(xì)胞多個相同雜交細(xì)胞相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶融合方法物理法:離心、電激、振動;化學(xué)法:聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)除物理法和化學(xué)法外,還可以用滅活的病毒誘導(dǎo)結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞意義克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性,獲得雜種植株突破了有性雜交方法的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能4.記憶單克隆抗體的制備過程及其特點:(1)制備過程:(2)單克隆抗體的特點:特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備?！镜淅?2021·浙江等級考節(jié)選)斑馬魚是一種模式動物,體外受精發(fā)育,胚胎透明、便于觀察,可用于水質(zhì)監(jiān)測,基因功能分析以及藥物毒性與安全性評價等。請回答:(1)由于人類活動產(chǎn)生的生活污水日益增多,大量未經(jīng)處理的污水直接排入河流、湖泊會引起水體,導(dǎo)致藻類大量繁殖形成水華。取水樣喂養(yǎng)斑馬魚,可用斑馬魚每周的體重和死亡率等指標(biāo)監(jiān)測水體污染程度。

(2)為了研究某基因在斑馬魚血管發(fā)育過程中的分子調(diào)控機(jī)制,用DNA連接酶將該基因連接到質(zhì)粒載體形成,導(dǎo)入到大腸桿菌菌株DH5α中。為了能夠連接上該目的基因、并有利于獲得含該目的基因的DH5α陽性細(xì)胞克隆,質(zhì)粒載體應(yīng)含有(答出2點即可)。提取質(zhì)粒后,采用法,將該基因?qū)氲桨唏R魚受精卵細(xì)胞中,培養(yǎng)并觀察轉(zhuǎn)基因斑馬魚胚胎血管的發(fā)育情況。

(3)為了獲取大量斑馬魚胚胎細(xì)胞用于藥物篩選,可用分散斑馬魚囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán),取分散細(xì)胞作為初始材料進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶中添加成纖維細(xì)胞作為,以提高斑馬魚胚胎細(xì)胞克隆的形成率。

關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化成已有知識水華現(xiàn)象當(dāng)水體中富含N、P等無機(jī)物時,水體富含營養(yǎng)化,導(dǎo)致大量藻類繁殖。在淡水中形成水華現(xiàn)象,在海洋中造成赤潮現(xiàn)象?；蚬こ坛Ｓ幂d體質(zhì)粒作為基因工程的常用載體,需要與目的基因連接,并將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來。其有與目的基因兩側(cè)相同的限制酶切割序列,其中的標(biāo)記基因的表達(dá)有利于篩選出已成功導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞。動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)需要將動物組織用胰蛋白酶處理分散為單個細(xì)胞,先進(jìn)行原代培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制后再進(jìn)行傳代培養(yǎng)?！窘馕觥?1)生活污水流入會導(dǎo)致水體含大量無機(jī)鹽,稱為富營養(yǎng)化。(2)目的基因連接到質(zhì)粒載體形成重組DNA分子。質(zhì)粒載體應(yīng)含有限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列以便切割,含有抗生素抗性基因以便篩選含目的基因的細(xì)胞。將目的基因?qū)雱游锸芫鸭?xì)胞采用顯微注射法。(3)用胰蛋白酶分散動物細(xì)胞,從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞,初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),培養(yǎng)瓶中添加成纖維細(xì)胞作為飼養(yǎng)層細(xì)胞,以維持細(xì)胞不分化。答案:(1)富營養(yǎng)化(2)重組DNA分子限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列、抗生素抗性基因顯微注射(3)胰蛋白酶原代飼養(yǎng)層細(xì)胞1.(2020·天津等級考)某植物有A、B兩品種。科研人員在設(shè)計品種A組織培養(yǎng)實驗時,參照品種B的最佳激素配比(見下表)進(jìn)行預(yù)實驗。品種B組織培養(yǎng)階段細(xì)胞分裂素濃度/(μmol·L-1)生長素濃度/(μmol·L-1)Ⅰ誘導(dǎo)形成愈傷組織m1n1Ⅱ誘導(dǎo)形成幼芽m2n2Ⅲ誘導(dǎo)生根m3n3據(jù)表回答:(1)Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是。

(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達(dá)的是階段。

(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5μmol·L-1為梯度,設(shè)計5個濃度水平的實驗,細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為μmol·L-1。

(4)Ⅲ階段時,科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol·L-1的生長素處理品種A幼芽都能達(dá)到最佳生根效果,原因是處理幼芽時,選用低濃度生長素時的處理方法為,選用高濃度生長素時的處理方法為。

(5)在階段用秋水仙素對材料進(jìn)行處理,最易獲得由單個細(xì)胞形成的多倍體。

【解析】本題主要考查植物組織培養(yǎng)和植物激素調(diào)節(jié)。(1)莖尖、幼葉分化程度低,分裂能力強(qiáng),在組織培養(yǎng)中作為外植體,容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。(2)在組織培養(yǎng)的脫分化和再分化過程中,均會發(fā)生基因的選擇性表達(dá)。(3)為確定品種A的Ⅰ階段最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比,以0.5μmol·L-1為梯度,設(shè)計5個濃度水平的實驗,m1應(yīng)為中間濃度,則最高濃度應(yīng)為m1+1.0μmol·L-1。(4)生根效果與所用生長素濃度及處理方法、處理時間有關(guān),用低濃度生長素處理時,可用浸泡法進(jìn)行較長時間處理;用高濃度生長素處理時,可用沾蘸法進(jìn)行短時間處理,二者可取得相同的處理效果。(5)秋水仙素抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成,Ⅰ階段細(xì)胞分裂旺盛,秋水仙素作用較大,用秋水仙素處理容易獲得由單個細(xì)胞形成的多倍體。答案:(1)細(xì)胞分化程度低,容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(3)m1+1.0(4)浸泡法(長時間處理)沾蘸法(短時間處理)(5)Ⅰ2.(2020·全國卷Ⅰ)為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}:(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是。

(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟:。

(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點即可)。

【解析】本題主要考查動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備。(1)實驗前給小鼠甲注射病毒A,是為了誘導(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)制備單細(xì)胞懸液時可以取小鼠的脾臟,剪碎組織,用胰蛋白酶處理獲得單個細(xì)胞,加入培養(yǎng)液即可。(3)圖中篩選1需要用到選擇培養(yǎng)基,只有雜交瘤細(xì)胞可以存活。篩選2是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,該過程要用到抗原—抗體雜交,故篩選所依據(jù)的原理是抗原與抗體反應(yīng)具有特異性。(4)獲得能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞后,生產(chǎn)單克隆抗體的過程有體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)兩條途徑。體外培養(yǎng)是指在體外培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),從培養(yǎng)液中提取單克隆抗體;體內(nèi)培養(yǎng)是指將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從小鼠腹水中提取單克隆抗體。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.(新情境挑戰(zhàn)題)已知新型冠狀病毒為RNA病毒,該病毒表面蛋白A為主要抗原,由病毒的A基因控制合成。現(xiàn)利用單克隆抗體的制備技術(shù)來生產(chǎn)預(yù)防和診斷新冠病毒的疫苗和抗體。回答下列問題:(1)新型冠狀病毒合成蛋白A的場所是。

基因工程技術(shù)構(gòu)建的A基因表達(dá)載體中啟動子能被受體細(xì)胞中的所識別,進(jìn)而催化A基因的轉(zhuǎn)錄。

(2)將制備的A蛋白重復(fù)注射到小鼠皮下細(xì)胞,目的是獲得更多的細(xì)胞。然后將該種細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞按一定比例加入試管中,再加入誘導(dǎo)細(xì)胞融合。細(xì)胞融合后,融合體系中除了含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外,還可能含有。

(3)經(jīng)細(xì)胞融合獲得的雜交細(xì)胞,還需進(jìn)行,才能得到所需的雜交瘤細(xì)胞。在將雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)之前,還需要進(jìn)行。

(4)在雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中,通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,將其置于含95%空氣與5%二氧化碳的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),從氧氣和二氧化碳的作用角度分析,這樣做是因為

。

【解析】(1)新型冠狀病毒屬于專性寄生的生物,其蛋白質(zhì)A合成場所是宿主細(xì)胞的核糖體,啟動子位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。(2)將制備的A蛋白(相當(dāng)于抗原)重復(fù)注射到小鼠皮下細(xì)胞,可引起小鼠的特異性免疫,目的是獲得更多的能產(chǎn)生抗A蛋白抗體的B淋巴細(xì)胞。將該種細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞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。由于細(xì)胞融合是隨機(jī)的,所以細(xì)胞融合后,融合體系中除了含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外,還可能含有骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞各自自身融合的細(xì)胞。(3)經(jīng)細(xì)胞融合得到的雜交細(xì)胞需要進(jìn)行選擇性培養(yǎng)才可得到雜交瘤細(xì)胞,在將雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)之前,還需要進(jìn)行抗體檢測,以獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。(4)在雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)液中的氧氣是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸所必需的,而二氧化碳則用于維持培養(yǎng)液pH相對穩(wěn)定。答案:(1)宿主細(xì)胞的核糖體RNA聚合酶(2)能產(chǎn)生抗A蛋白抗體的B淋巴聚乙二醇(PEG)骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞各自自身融合的細(xì)胞(3)選擇性培養(yǎng)抗體檢測(4)氧氣是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸所必需的,二氧化碳用于維持培養(yǎng)液pH相對穩(wěn)定高頻考點三胚胎工程1.記住早期胚胎發(fā)育過程:2.熟知胚胎工程的操作流程:(1)胚胎移植過程中兩次使用激素,第一次常用孕激素對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理;第二次用促性腺激素對供體做超數(shù)排卵處理。(2)胚胎移植過程中的兩次檢查:第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查;第二次對受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(3)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖,取決于胚胎是由受精卵形成的(有性生殖),還是由核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的(無性生殖)。3.試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒:(1)設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④(填序號)。(2)試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題;設(shè)計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(3)兩者都需體外受精,并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng),都要經(jīng)過胚胎移植,都是有性生殖。4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題:(1)食物安全方面:可能合成毒蛋白、出現(xiàn)新的過敏原、改變食物的營養(yǎng)成分等。(2)生物安全方面:有可能造成“基因污染”,危害生物的多樣性。(3)環(huán)境安全方面:有可能打破物種的原有界限,改變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán);造成二次污染或產(chǎn)生危害動植物和人類的病原微生物?！镜淅?2020·山東等級考)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚,通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是 ()A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B.體外受精前要對小鼠的精子進(jìn)行獲能處理C.胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植D.遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化成解題突破口用促性腺激素處理雌鼠選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。供體和受體是同一物種,并用激素進(jìn)行同期發(fā)