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1、第十五講基因工程與細胞工程第十五講基因工程與細胞工程-2-2134 51.(2018全國理綜,38)回答下列問題。(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外,還證明了 (答出兩點即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2+參與的方法導入大腸桿菌細胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與組裝成完整噬菌體后,才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中,可作為重組噬菌體宿主細胞的是。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時,表達出的蛋白質(zhì)可能會被降解

2、。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實驗中應選用的大腸桿菌作為受體細胞。在蛋白質(zhì)純化的過程中應添加的抑制劑。-3-2134 5答案: (1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M入受體細胞;真核生物基因可在原核細胞中表達(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或噬菌體蛋白) 細菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶解析: 本題主要考查基因工程的操作步驟及應用。(1)該實例可以說明很多問題,比如體外重組的質(zhì)?？梢赃M入受體細胞,真核細胞的基因也可以在原核細胞中表達,真核生物和原核生物共用同一套密碼子,質(zhì)粒的化學本質(zhì)是DNA等。(2)目的基因?qū)爰毦梢杂肅a2+處理細菌,從而使目的基因?qū)胧荏w細胞。噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)外殼組成,噬菌體屬于細菌病毒,即其宿主

3、細胞為細菌,所以需要將重組噬菌體導入細菌中。為了防止目的基因所表達的蛋白質(zhì)被細菌內(nèi)的蛋白酶所降解,要選擇蛋白酶缺陷型大腸桿菌,即不能產(chǎn)生蛋白酶的大腸桿菌作為受體細胞。同時,在純化蛋白質(zhì)的過程中可以加入蛋白酶抑制劑,以降低蛋白酶的活性。-4-2134 52.(2018全國理綜,38)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達,某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構建了真核表達載體P1,其部分結構和酶切位點的示意圖如下,圖中E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末

4、端各不相同。-5-2134 5回答下列問題。(1)據(jù)圖推斷,該團隊在將甲插入質(zhì)粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是,使用這兩種酶進行酶切是為了保證,也是為了保證。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了和過程。(3)為了獲得含有甲的牛,該團隊需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細胞的移入牛的中,體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中,某同學用PCR方法進行鑒定,在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。-6-2134 5答案: (1)E1和E

5、4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細胞核去核卵母細胞(4)核DNA-7-2134 5解析: 本題考查基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關內(nèi)容。(1)由題意可知,E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同,將甲(L1-GFP)插入質(zhì)粒時,使用E1和E4兩種限制酶進行酶切,既保證了甲的完整,又防止了甲的自身環(huán)化,保證了甲與載體的正確連接。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光,則說明該細胞中合成了熒光蛋白,即L1基因在牛皮膚細胞中完成了遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)為了獲得含有甲的牛,可通過體細胞核移植技術、體外培養(yǎng)和胚胎移植來實現(xiàn)。(4)克隆牛的不同組織細胞中

6、的基因選擇性表達,轉(zhuǎn)錄出的mRNA不同,總RNA也不同,但不同組織細胞中的核DNA相同,因此檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中,用PCR方法進行鑒定時,應以核DNA作為模板。-8-2134 53.(2018全國理綜,38)2018年細胞期刊報道,中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆,獲得兩只克隆猴“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}。(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程,核移植是指 。通過核移植方法獲得的克隆猴,與核供體相比,克隆猴體細胞的染色體數(shù)目(填“減半”“加倍”或“不變”)。(2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植,胚胎細胞核移植獲得克隆動物

7、的難度(填“大于”或“小于”)體細胞核移植,其原因是。(3)在哺乳動物核移植的過程中,若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體,通常,所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目(填“相同”或“不同”),性染色體組合(填“相同”或“不同”)。-9-2134 5答案: (1)將動物的一個細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中不變(2)小于胚胎細胞分化程度低,恢復全能性相對容易(3)相同不同解析: 本題以克隆動物為背景考查動物細胞工程的操作及應用。(1)克隆動物過程中涉及的動物細胞工程技術有核移植技術、胚胎移植技術等,其中核移植技術是指將供體細胞的細胞核移入一個去核的卵母細胞中,構建重組細胞,

8、使其發(fā)育成一個胚胎,將來發(fā)育成一個動物個體。在整個過程中,細胞只進行有絲分裂,細胞中染色體數(shù)目不變。(2)胚胎細胞比體細胞分化程度低,故胚胎細胞核移植比體細胞核移植成功的難度小。(3)通過核移植獲得克隆動物的過程中,細胞中染色體數(shù)目不變。雌、雄動物的常染色體數(shù)目相同,而性染色體組合不同。-10-2134 54.(2017全國理綜,38)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}。(1)某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細胞卻

9、未得到蛋白A,其原因是 。(2)若用家蠶作為表達基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用作為載體,其原因是。-11-2134 5(3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比,大腸桿菌具有(答出兩點即可)等優(yōu)點。(4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質(zhì)是(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻,也可以說是基因工程的先導,如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是。-12-2134 5答案: (1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應的R

10、NA序列不能被切除,無法表達出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細菌,而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養(yǎng)(4)蛋白A的抗體(5)DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體-13-2134 5解析: (1)人的基因A含有內(nèi)含子,其轉(zhuǎn)錄出的RNA需切除內(nèi)含子對應的RNA序列后才能翻譯出蛋白A,大腸桿菌是原核生物,其沒有切除內(nèi)含子對應的RNA序列的機制,故將人的基因A導入大腸桿菌無法表達出蛋白A。(2)噬菌體是一種專門寄生在細菌體內(nèi)的病毒,無法寄生在家蠶中。(3)大腸桿菌繁殖快、容易培養(yǎng),常用作基因工程的受體。(4)在分子水平檢測目的基因是否表達應用抗原抗體雜交法,即用蛋白A與蛋白A的抗體進行雜交。(

11、5)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理是基因重組,通過重組使得S型細菌的DNA在R型細菌中表達,這種思路為基因工程理論的建立提供了啟示。-14-2134 55.(2017全國理綜,38節(jié)選)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個片段組成,編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成,如圖1所示。-15-2134 5回答下列問題?，F(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白,要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用,某同學做了如下實驗:將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組,其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一組作為對照,培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細胞濃度,結果如圖2。由

12、圖2可知:當細胞濃度達到a時,添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細胞濃度不再增加,此時若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖,可采用的方法是。細胞培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是。僅根據(jù)圖1、圖2可知,上述甲、乙、丙三種蛋白中,若缺少(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段,則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。-16-2134 5答案: 進行細胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的pHC解析: 當細胞濃度達到a時,T淋巴細胞的濃度不再增加,是因為出現(xiàn)了接觸抑制現(xiàn)象,所以可以進行細胞傳代培養(yǎng),使T淋巴細胞繼續(xù)增殖;培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。根據(jù)圖2

13、可知,甲、乙兩組的T淋巴細胞數(shù)量多,丙組的T淋巴細胞數(shù)量少,結合圖1分析比較可知,丙組T淋巴細胞少的原因是蛋白丙缺少C片段所編碼的肽段。-17-網(wǎng)絡梳理填一填高考必背記一記易混易錯判一判-18-網(wǎng)絡梳理填一填高考必背記一記易混易錯判一判A.限制酶B.體外基因治療 C.體內(nèi)基因治療D.將目的基因?qū)胧荏w細胞E.標記基因 F.啟動子G.DNA分子雜交H.DNA與RNA雜交I.抗原抗體雜交J.植物細胞的全能性K.植物組織培養(yǎng)L.核移植M.特異性強N.可大量制備-19-網(wǎng)絡梳理填一填高考必背記一記易混易錯判一判1.限制酶具有特異性,即一種限制酶只能識別特定的堿基序列,并在特定的位點上進行切割。2.質(zhì)粒

14、是常用的目的基因的載體,它是一種小型的環(huán)狀DNA分子,具有一個至多個限制酶切割位點及標記基因。3.目的基因的獲取有從基因文庫中獲取和人工合成兩類方法。4.基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。5.目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法;導入動物細胞常用顯微注射技術,導入微生物細胞常用感受態(tài)細胞法。6.植物組織培養(yǎng)需要各種營養(yǎng)成分和植物激素,動物細胞培養(yǎng)也需要各種營養(yǎng)成分及血清、血漿等一些天然成分。7.植物體細胞雜交可用于作物育種,動物細胞融合可用于單克隆抗體的制備。8.產(chǎn)生單克隆抗體的細胞是雜交瘤細胞,它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無限增殖。-20-網(wǎng)絡梳理填一填高考必背記一記易混易錯

15、判一判1.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定必須通過分子檢測。( )2.一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列。( )3.每個重組質(zhì)粒至少含有一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點。( )4.自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上,屬于基因工程。( )5.轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物,不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加。( )6.動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達。( )-21-網(wǎng)絡梳理填一填高考必背記一記易混易錯判一判7.產(chǎn)生抗人白細胞介素-8抗體的雜交瘤細胞的篩選必須通過分子檢測。( )8.培育草莓脫毒苗所采用的主要技術是組織培養(yǎng)。( )9.去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分

16、散成單個細胞均需酶處理。( )10.乳腺細胞比乳腺癌細胞更容易進行離體培養(yǎng)。( )11.動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體體現(xiàn)了細胞的全能性。( )12.細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行。( )-22-考點1考點2考點1基因工程及轉(zhuǎn)基因技術的安全性熱考題點必練熱考題點必練題點題點1考查基因工程操作的基本工具及考查基因工程操作的基本工具及PCR技術技術1.(2018四川成都七中二診,38)圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列,圖2表示一種質(zhì)粒的結構和部分堿基序列?，F(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為CCG

17、G、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題。-23-考點1考點2-24-考點1考點2(1)若用限制酶Sma完全切割圖1中DNA片段,其產(chǎn)物長度為。(2)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換,那么基因D就突變?yōu)榛騞。從隱性純合子分離出圖1及其對應的DNA片段,用限制酶Sma完全切割,產(chǎn)物中共有種不同DNA片段。為了提高實驗的成功率,需要通過技術擴增目的基因,以獲得大量的目的基因。(3)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行,形成重組質(zhì)粒,那么應選用的限制酶是。在導入重組質(zhì)粒后,為了篩選出含質(zhì)粒的大腸桿菌,一般先用添加的培養(yǎng)基進行培養(yǎng),然后將生長的菌接種到只含的培

18、養(yǎng)基中培養(yǎng),可進一步篩選出含重組質(zhì)粒的受體細胞。-25-考點1考點2(4)假設用BamH切割DNA獲取目的基因,用Mbo切割質(zhì)粒,然后形成重組質(zhì)粒,若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來,能否用BamH?。為什么?。答案: (1)537bp、790bp、661bp(2)2PCR(3)BamH抗生素B抗生素A(4)不一定能因為目的基因和抗生素B抗性基因拼接處不一定出現(xiàn)GGATCC序列-26-考點1考點2解析: (1)根據(jù)題意,限制酶Sma的酶切位點是CCCGGG,完全切割圖1中的DNA片段,會產(chǎn)生平末端,在圖1中有兩個限制酶Sma的酶切位點,DNA將被切割成3個片段,其產(chǎn)物長度為53

19、4+3=537(bp)、796-3-3=790(bp)、658+3=661(bp)。(2)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換,基因D就突變?yōu)榛騞,那么基因d上只有一個限制酶Sma切割位點,被限制酶Sma切割的產(chǎn)物長度為534+796-3=1327(kb)、658+3=661(bp),因此從隱性純合子(dd)分離出圖1及其對應的DNA片段,用限制酶Sma完全切割,產(chǎn)物中共有2種不同的DNA片段。為了提高實驗成功率,需要通過PCR技術擴增目的基因,以獲得大量的目的基因。-27-考點1考點2(3)由圖1可知,目的基因兩側是GGATCC序列,該序列是限制酶BamH的識別序列,因此要將質(zhì)粒和目

20、的基因D連接形成重組質(zhì)粒,應選用限制酶BamH切割。用限制酶BamH切割質(zhì)粒后,破壞了抗生素A抗性基因,但沒有破壞抗生素B抗性基因,因此首先用含有抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,能生存下來的是含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌;再用影印法接種到含有抗生素A的培養(yǎng)基上培養(yǎng),能生存下來的是含有普通質(zhì)粒的大腸桿菌。最后將能在含抗生素B的培養(yǎng)基上生存,但不能在含抗生素A的培養(yǎng)基上生存的大腸桿菌菌落進行培養(yǎng),即可得到含重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(4)若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來,不一定能用BamH,因為目的基因和抗生素B抗性基因拼接處不一定出現(xiàn)GGATCC序列。-28-考點1考點2策略方法限

21、制酶及其切點的分析(1)一個至多個限制酶切點:作為載體必須具有一個至多個限制酶切點,以便與外源基因連接。(2)每種酶一個切點:每種酶的切點最好只有一個。因為每種限制酶只能識別單一切點,若載體上有一個以上的該酶切點,則切割重組后可能丟失某些片段,若丟失的片段含復制原點區(qū),則進入受體細胞后便不能自主復制。一個載體若只有某種限制酶的一個切點,則酶切后既能把環(huán)打開接納外源DNA片段,又不會丟失自己的片段。-29-考點1考點2題點題點2考查基因工程在生產(chǎn)、科技中的應用考查基因工程在生產(chǎn)、科技中的應用2.多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細胞壁破損。成熟的番茄果實中,PG量合成顯著增加,能使果實變紅變軟

22、,但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達,可延長果實保質(zhì)期?？茖W家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上,導入番茄細胞中,得到轉(zhuǎn)基因番茄,具體操作流程如圖。據(jù)圖回答下列問題。-30-考點1考點2-31-考點1考點2(1)若已獲取PG的mRNA,可通過獲取PG基因;在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉(zhuǎn)錄,結構A上應具有結合位點;重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是。(2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后,可用含有的培養(yǎng)基進行篩選。由于導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA,且能與互補結合,因此可抑制PG基因的正常表達。(3)若,則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因,

23、科研人員常用方法使子代保持轉(zhuǎn)基因番茄的優(yōu)良性狀。-32-考點1考點2答案: (1)逆轉(zhuǎn)錄法(反轉(zhuǎn)錄法或cDNA文庫法)RNA聚合酶大量復制目的基因(克隆目的基因)(2)卡那霉素天然PG基因轉(zhuǎn)錄的正常mRNA(3)轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長無性繁殖(植物組織培養(yǎng))-33-考點1考點2解析: (1)若已獲取PG的mRNA,可通過逆轉(zhuǎn)錄法獲取PG基因(目的基因)。結構A與轉(zhuǎn)錄有關,則應該含有啟動子,而啟動子是RNA聚合酶的結合位點,能啟動轉(zhuǎn)錄過程。將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因(克隆目的基因)。(2)由圖可知,標記基因是卡那霉素抗性基因,因此用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原

24、生質(zhì)體后,可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選。由于導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA,且能與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的正常mRNA互補結合,因此可抑制PG基因的正常表達。(3)若轉(zhuǎn)基因番茄培育成功,則轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長。獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因,但可用無性繁殖(植物組織培養(yǎng))方法使子代保持轉(zhuǎn)基因番茄的優(yōu)良性狀。-34-考點1考點2策略方法根據(jù)受體種類確定基因工程的受體細胞受體種類不同,所用的受體細胞種類也不相同。(1)植物:由于植物細胞有全能性,植物體細胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)能夠形成生物體,所以植物的受體細胞一般是體細胞。(2)動物:由于動物細胞沒有全能性,不能由一個體細胞

25、培養(yǎng)成一個個體,所以動物基因工程的受體細胞不是體細胞,而是受精卵。(3)微生物:多用原核生物細胞,因為原核生物繁殖快,多為單細胞,遺傳物質(zhì)相對較少。-35-考點1考點2必清錯混辨析必清錯混辨析1.有關基因工程概念及其工具的8個易錯易混點(1)限制酶是一類酶,而不是一種酶。(2)限制酶的成分為蛋白質(zhì),其作用的發(fā)揮需要適宜的理化條件,高溫、強酸或強堿均易使之變性失活。(3)在切割目的基因和載體時要求用同一種限制酶,目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。(4)將一個基因從DNA分子上切割下來,需要切兩處,同時產(chǎn)生4個黏性末端。-36-考點1考點2(5)不同DNA分子用同一種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端都相同,同一個

26、DNA分子用不同的限制酶切割,產(chǎn)生的黏性末端一般不相同。(6)限制酶切割位點應位于標記基因之外,不能破壞標記基因,以便于進行檢測。(7)基因工程中的載體與細胞膜上物質(zhì)運輸?shù)妮d體不同?；蚬こ讨械妮d體是DNA分子,能將目的基因?qū)胧荏w細胞內(nèi);膜載體是蛋白質(zhì),與細胞膜的通透性有關。(8)基因工程中有3種工具,但工具酶只有2種。-37-考點1考點22.有關基因工程操作過程的4個易錯易混點(1)基因表達需要啟動子與終止子的調(diào)控,所以目的基因應插入啟動子與終止子之間的部位。(2)目的基因進入受體細胞內(nèi),并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程,稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是目的基因整合到受體細胞染色體基因組中。(3

27、)標記基因的作用篩選、檢測目的基因是否導入受體細胞,常見的有抗生素抗性基因、發(fā)光基因(表達產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。(4)受體細胞常用植物受精卵或體細胞(經(jīng)組織培養(yǎng)培養(yǎng)成新個體)、動物受精卵(一般不用體細胞)、微生物(大腸桿菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰島素則必須用真核生物酵母菌(需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工、分泌);一般不用支原體,原因是它營寄生生活;一定不能用哺乳動物成熟的紅細胞,原因是它無細胞核,不能合成蛋白質(zhì)。-38-考點1考點23.有關基因工程應用與蛋白質(zhì)工程的2個易錯易混點(1)基因治療后,缺陷基因沒有改變?；蛑委熓前颜；?qū)胧荏w細胞中,以表達正常產(chǎn)物從而治療疾病,對

28、原來細胞中存在缺陷的基因沒有清除或改變。(2)對蛋白質(zhì)分子進行改造,其本質(zhì)是改變其基因組成。如果對蛋白質(zhì)直接進行改造,即使改造成功,被改造的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳。-39-考點1考點2考點2克隆技術及其倫理道德問題熱考題點必練熱考題點必練題點題點1考查植物細胞工程考查植物細胞工程1.(2018湖北荊州中學月考,38)細胞工程是一門新興的生物工程技術,在動、植物的育種,藥物提取,藥物生產(chǎn)等領域的應用十分廣泛。利用所學知識回答以下細胞工程的相關問題。(1)釆用植物細胞工程育種的方法如下:-40-考點1考點2以胚狀體為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子,在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與天然種子培

29、育相比,人工種子的培育具有哪些顯著的優(yōu)點?(答出兩點)。甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導融合完成的標志是。利用雜種細胞采用植物組織培養(yǎng)技術可以培育成雜種植株,該技術的核心步驟是和。(2)已知西湖龍井含有的茶堿是植物細胞的代謝產(chǎn)物,具有提神、抗衰老功效?？捎弥参锝M織培養(yǎng)來實現(xiàn)茶堿的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用植物組織培養(yǎng)技術,可將龍井茶葉細胞培養(yǎng)到階段,然后從(填細胞器)中提取茶堿。如果想獲得脫毒的龍井茶苗,可以切取一定大小的等進行組織培養(yǎng)。-41-考點1考點2答案: (1)生產(chǎn)不受季節(jié)、氣候和地域的限制;一般不會出現(xiàn)性狀分離、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性新細胞壁的形成脫分化再分化(2)愈傷組織液泡莖尖-42-考點1考點

30、2解析: 圖中細胞工程的流程是植物體細胞雜交過程,不同物種的甲、乙細胞首先經(jīng)過酶解法去壁處理,得到甲、乙兩種原生質(zhì)體,經(jīng)物理或者化學方法誘導融合,得到雜種細胞(新生細胞壁形成為標志),再經(jīng)過組織培養(yǎng)過程,得到雜種植株。(1)以胚狀體為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子,在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與天然種子相比,人工種子具有的優(yōu)點有:生產(chǎn)不受季節(jié)限制、不會出現(xiàn)性狀分離、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性、方便貯存和運輸。甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導融合完成的標志是形成新的細胞壁。植物組織培養(yǎng)技術包括脫分化和再分化兩個核心步驟。(2)若利用植物組織培養(yǎng)技術,可將龍井茶葉細胞培養(yǎng)到愈傷組織階段,愈傷組織呈高度

31、液泡化,然后從其液泡中提取茶堿。莖尖、根尖和芽尖等分生區(qū)部位含有少量的病毒或不含病毒,因此如想獲得脫毒的龍井茶苗,可以切取一定大小的莖尖(根尖和芽尖也可)等進行組織培養(yǎng)。-43-考點1考點2策略方法植物體細胞雜交分析(1)植物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株,而不是形成雜種細胞就結束。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)該技術在育種上應用時最大的優(yōu)點是能克服遠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親代的優(yōu)良性狀。-44-考點1考點2題點題點2考查動物細胞工程及應用考查動物細胞工程及應用2.下列是利用生物技術制備抗體的兩個途

32、徑模式簡圖。請據(jù)圖回答下列問題。-45-考點1考點2(1)過程至所獲取的抗體1稱為,其中過程是指細胞工程中的技術。(2)過程需要酶,過程需要的工具酶為。(3)處需要篩選,其培養(yǎng)基稱為(填“選擇培養(yǎng)基”或“鑒別培養(yǎng)基”)。結構甲的組成必須包括啟動子、及目的基因等(寫兩項)。(4)如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體,則過程的受體細胞通常選用菌,經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細胞,轉(zhuǎn)化成功后通過技術獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。-46-考點1考點2答案: (1)單克隆抗體細胞融合(2)逆轉(zhuǎn)錄限制酶和DNA連接酶(3)選擇培養(yǎng)基終止子、標記基因(4)土壤農(nóng)桿植物組織培養(yǎng)解析: (1)過程至所獲取的抗體1稱為單克隆抗體,

33、其中過程是指細胞工程中的細胞融合(或B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合)技術。(2)是由mRNA形成DNA的過程,表示逆轉(zhuǎn)錄,需要逆轉(zhuǎn)錄酶;過程為基因表達載體的構建,需要的工具酶為限制酶和DNA連接酶。(3)過程表示雜交瘤細胞的培養(yǎng),需要篩選,其培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基。結構甲表示基因表達載體,其組成必須包括啟動子、終止子、標記基因及目的基因等。(4)如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體,則導入受體細胞過程中所用的受體細胞通常選用土壤農(nóng)桿菌,經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細胞,轉(zhuǎn)化成功后通過植物組織培養(yǎng)技術,即脫分化和再分化過程,獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。-47-考點1考點2策略方法單克隆抗體制備過程中兩次篩選分析第一次

34、篩選:利用特定選擇培養(yǎng)基篩選,獲得雜交瘤細胞,即AB型細胞(A為B細胞,B為骨髓瘤細胞),不需要A、B、AA、BB型細胞。第二次篩選:利用多孔板法和抗原抗體雜交法篩選,獲得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。-48-考點1考點2必清錯混辨析必清錯混辨析1.辨析有關植物細胞工程的3個易錯易混點(1)植物體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞,不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組都采用直接相加的方法。(2)利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細胞產(chǎn)物時,有時只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織,從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。(3)人工種子發(fā)育初期需要的營養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供。-49-考點1考點22.辨析有關動物細胞培養(yǎng)與體細胞核移植的3個易錯易混

35、點(1)植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)都存在細胞的培養(yǎng)過程,但植物細胞可以先分裂再分化,而動物細胞不分化只分裂。(2)區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關鍵是是否分瓶培養(yǎng)。貼壁生長到一定程度需要用胰蛋白酶處理,然后再分瓶培養(yǎng),原代培養(yǎng)結束,開始了傳代培養(yǎng)。(3)核移植過程中供體理論上是提供細胞核,但操作過程中可以把整個體細胞注入去核的卵母細胞中去,原因是體細胞體積相對較小,取核難度較大,另外細胞膜對核融合的障礙性較小。-50-考點1考點23.辨析有關動物細胞融合與單克隆抗體的3個易錯易混點(1)滅活是指用物理或化學手段使病毒或細菌失去感染能力,但是并不破壞這些病原體的抗原結構。(2)除了受到注射的抗原的刺激,小鼠在生活過程中還可能受到其他抗原的刺激,因此從小鼠體內(nèi)取出的多個B淋巴細胞可能產(chǎn)生多種不同的抗體,所以進行第二次篩選是非常必要的。(3)單克隆抗體制備過程中,進行了多次動物細胞培養(yǎng)的操作,說明動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎。