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第十五講基因工程與細(xì)胞工程 2 1 3 4 5 1 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(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá) 該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外 還證明了 答出兩點(diǎn)即可 2 體外重組的質(zhì)粒可通過Ca2 參與的方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)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(dǎo)入宿主細(xì)胞 在細(xì)菌 心肌細(xì)胞 葉肉細(xì)胞中 可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是 3 真核生物基因 目的基因 在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時 表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解 為防止蛋白質(zhì)被降解 在實驗中應(yīng)選用的大腸桿菌作為受體細(xì)胞 在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加的抑制劑 2 1 3 4 5 答案 1 體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞 真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) 2 轉(zhuǎn)化外殼蛋白 或噬菌體蛋白 細(xì)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(yīng)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(jìn)入受體細(xì)胞 真核細(xì)胞的基因也可以在原核細(xì)胞中表達(dá) 真核生物和原核生物共用同一套密碼子 質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA等 2 目的基因?qū)爰?xì)菌可以用Ca2 處理細(xì)菌 從而使目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)外殼組成 噬菌體屬于細(xì)菌病毒 即其宿主細(xì)胞為細(xì)菌 所以需要將重組噬菌體導(dǎo)入細(xì)菌中 為了防止目的基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)被細(xì)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(xì)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 2 1 3 4 5 2 2018全國 理綜 38 某種熒光蛋白 GFP 在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光 這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá) 某科研團(tuán)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(gòu)建了真核表達(dá)載體P1 其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下 圖中E1 E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同 2 1 3 4 5 回答下列問題 1 據(jù)圖推斷 該團(tuán)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(jìn)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(xì)胞后 若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光 則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了和過程 3 為了獲得含有甲的牛 該團(tuán)隊需要做的工作包括 將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)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(xì)胞中 某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定 在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的 填 mRNA 總RNA 或 核DNA 作為PCR模板 2 1 3 4 5 答案 1 E1和E4甲的完整甲與載體正確連接 2 轉(zhuǎn)錄翻譯 3 細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞 4 核DNA 2 1 3 4 5 解析 本題考查基因工程 細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容 1 由題意可知 E1 E4四種限制酶產(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(jìn)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(xì)胞后 若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光 則說明該細(xì)胞中合成了熒光蛋白 即L1基因在牛皮膚細(xì)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(xì)胞核移植技術(shù) 體外培養(yǎng)和胚胎移植來實現(xiàn) 4 克隆牛的不同組織細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá) 轉(zhuǎn)錄出的mRNA不同 總RNA也不同 但不同組織細(xì)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(xì)胞中 用PCR方法進(jìn)行鑒定時 應(yīng)以核DNA作為模板 2 1 3 4 5 3 2018全國 理綜 38 2018年 細(xì)胞 期刊報道 中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對非人靈長類動物進(jìn)行克隆 獲得兩只克隆猴 中中 和 華華 回答下列問題 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(xì)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(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植 胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動物的難度 填 大于 或 小于 體細(xì)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(xì)胞作為核供體 通常 所得到的兩個克隆動物體細(xì)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 2 1 3 4 5 答案 1 將動物的一個細(xì)胞核 移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中不變 2 小于胚胎細(xì)胞分化程度低 恢復(fù)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(xì)胞工程的操作及應(yīng)用 1 克隆動物過程中涉及的動物細(xì)胞工程技術(shù)有核移植技術(shù) 胚胎移植技術(shù)等 其中核移植技術(shù)是指將供體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個去核的卵母細(xì)胞中 構(gòu)建重組細(xì)胞 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(xì)胞只進(jìn)行有絲分裂 細(xì)胞中染色體數(shù)目不變 2 胚胎細(xì)胞比體細(xì)胞分化程度低 故胚胎細(xì)胞核移植比體細(xì)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(xì)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 2 1 3 4 5 4 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(yīng)的RNA序列的機(jī)制 已知在人體中基因A 有內(nèi)含子 可以表達(dá)出某種特定蛋白 簡稱蛋白A 回答下列問題 1 某同學(xué)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(xì)胞卻未得到蛋白A 其原因是 2 若用家蠶作為表達(dá)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 2 1 3 4 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(diǎn)即可 等優(yōu)點(diǎn) 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(xiàn) 也可以說是基因工程的先導(dǎo) 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 2 1 3 4 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(yīng)的RNA序列不能被切除 無法表達(dá)出蛋白A 2 噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)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 2 1 3 4 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(yīng)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(yīng)的RNA序列的機(jī)制 故將人的基因A導(dǎo)入大腸桿菌無法表達(dá)出蛋白A 2 噬菌體是一種專門寄生在細(xì)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(dá)應(yīng)用抗原 抗體雜交法 即用蛋白A與蛋白A的抗體進(jìn)行雜交 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(xì)菌的DNA在R型細(xì)菌中表達(dá) 這種思路為基因工程理論的建立提供了啟示 2 1 3 4 5 5 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 2 1 3 4 5 回答下列問題 現(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(xì)胞增殖的作用 某同學(xué)做了如下實驗 將一定量的含T淋巴細(xì)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(xì)胞濃度 結(jié)果如圖2 由圖2可知 當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時 添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加 此時若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖 可采用的方法是 細(xì)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(xì)胞增殖的效果 2 1 3 4 5 答案 進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的pH C解析 當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時 T淋巴細(xì)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(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng) 使T淋巴細(xì)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可知 甲 乙兩組的T淋巴細(xì)胞數(shù)量多 丙組的T淋巴細(xì)胞數(shù)量少 結(jié)合圖1分析比較可知 丙組T淋巴細(xì)胞少的原因是蛋白丙缺少C片段所編碼的肽段 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯 判一判 網(wǎng)絡(luò)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(xì)胞E 標(biāo)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(xì)胞的全能性K 植物組織培養(yǎng)L 核移植M 特異性強(qiáng)N 可大量制備 網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)上進(jìn)行切割 2 質(zhì)粒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(diǎn)及標(biāo)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(dá)載體包括目的基因 啟動子 終止子和標(biāo)記基因等 5 目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 導(dǎo)入動物細(xì)胞常用顯微注射技術(shù) 導(dǎo)入微生物細(xì)胞常用感受態(tài)細(xì)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(xì)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(xì)胞雜交可用于作物育種 動物細(xì)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(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞 它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無限增殖 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯 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(diǎn) 4 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 5 轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物 不會導(dǎo)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(dá) 網(wǎng)絡(luò)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(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 8 培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是組織培養(yǎng) 9 去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動物組織分散成單個細(xì)胞均需酶處理 10 乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng) 11 動物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 12 細(xì)胞核移植主要在同種動物 同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)1基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性熱考題點(diǎn)必練題點(diǎn)1考查基因工程操作的基本工具及PCR技術(shù)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(jié)構(gòu)和部分堿基序列 現(xiàn)有Msp BamH Mbo Sma 4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C CGG G GATCC GATC CCC GGG 請回答下列問題 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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T A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(yīng)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(shù)擴(kuò)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(jìn)行 形成重組質(zhì)粒 那么應(yīng)選用的限制酶是 在導(dǎo)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(jìn)行培養(yǎng) 然后將生長的菌接種到只含的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 可進(jìn)一步篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 4 假設(shè)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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 解析 1 根據(jù)題意 限制酶Sma 的酶切位點(diǎn)是CCC GGG 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(diǎn) DNA將被切割成3個片段 其產(chǎn)物長度為534 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T A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(diǎn) 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(yīng)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(shù)擴(kuò)增目的基因 以獲得大量的目的基因 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 3 由圖1可知 目的基因兩側(cè)是GGATCC序列 該序列是限制酶BamH 的識別序列 因此要將質(zhì)粒和目的基因D連接形成重組質(zhì)粒 應(yīng)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(jìn)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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法限制酶及其切點(diǎn)的分析 1 一個至多個限制酶切點(diǎn) 作為載體必須具有一個至多個限制酶切點(diǎn) 以便與外源基因連接 2 每種酶一個切點(diǎn) 每種酶的切點(diǎn)最好只有一個 因為每種限制酶只能識別單一切點(diǎn) 若載體上有一個以上的該酶切點(diǎn) 則切割重組后可能丟失某些片段 若丟失的片段含復(fù)制原點(diǎn)區(qū) 則進(jìn)入受體細(xì)胞后便不能自主復(fù)制 一個載體若只有某種限制酶的一個切點(diǎn) 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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 題點(diǎn)2考查基因工程在生產(chǎn) 科技中的應(yīng)用2 多聚半乳糖醛酸酶 PG 能降解果膠使細(xì)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 但不利于保鮮 利用基因工程減少PG基因的表達(dá) 可延長果實保質(zhì)期 科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上 導(dǎo)入番茄細(xì)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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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(jié)構(gòu)A可確?；虻姆聪蜣D(zhuǎn)錄 結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有結(jié)合位點(diǎn) 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(jìn)行篩選 由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA 且能與互補(bǔ)結(jié)合 因此可抑制PG基因的正常表達(dá) 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 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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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(fù)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) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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(jié)構(gòu)A與轉(zhuǎn)錄有關(guān) 則應(yīng)該含有啟動子 而啟動子是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn) 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(fù)制目的基因 克隆目的基因 2 由圖可知 標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因 因此用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后 可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選 由于導(dǎo)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(bǔ)結(jié)合 因此可抑制PG基因的正常表達(dá) 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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法根據(jù)受體種類確定基因工程的受體細(xì)胞受體種類不同 所用的受體細(xì)胞種類也不相同 1 植物 由于植物細(xì)胞有全能性 植物體細(xì)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(xì)胞一般是體細(xì)胞 2 動物 由于動物細(xì)胞沒有全能性 不能由一個體細(xì)胞培養(yǎng)成一個個體 所以動物基因工程的受體細(xì)胞不是體細(xì)胞 而是受精卵 3 微生物 多用原核生物細(xì)胞 因為原核生物繁殖快 多為單細(xì)胞 遺傳物質(zhì)相對較少 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 必清錯混辨析1 有關(guān)基因工程概念及其工具的8個易錯易混點(diǎn) 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(qiáng)酸或強(qiáng)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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外 不能破壞標(biāo)記基因 以便于進(jìn)行檢測 7 基因工程中的載體與細(xì)胞膜上物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體不同 基因工程中的載體是DNA分子 能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi) 膜載體是蛋白質(zhì) 與細(xì)胞膜的通透性有關(guān) 8 基因工程中有3種工具 但工具酶只有2種 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 2 有關(guān)基因工程操作過程的4個易錯易混點(diǎn) 1 基因表達(dá)需要啟動子與終止子的調(diào)控 所以目的基因應(yīng)插入啟動子與終止子之間的部位 2 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 稱為轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中 3 標(biāo)記基因的作用 篩選 檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞 常見的有抗生素抗性基因 發(fā)光基因 表達(dá)產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì) 等 4 受體細(xì)胞常用植物受精卵或體細(xì)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(xì)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(xì)胞 原因是它無細(xì)胞核 不能合成蛋白質(zhì) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 3 有關(guān)基因工程應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程的2個易錯易混點(diǎn) 1 基因治療后 缺陷基因沒有改變 基因治療是把正常基因?qū)胧荏w細(xì)胞中 以表達(dá)正常產(chǎn)物從而治療疾病 對原來細(xì)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(jìn)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(jìn)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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)2克隆技術(shù)及其倫理道德問題熱考題點(diǎn)必練題點(diǎn)1考查植物細(xì)胞工程1 2018湖北荊州中學(xué)月考 38 細(xì)胞工程是一門新興的生物工程技術(shù) 在動 植物的育種 藥物提取 藥物生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛 利用所學(xué)知識回答以下細(xì)胞工程的相關(guān)問題 1 釆用植物細(xì)胞工程育種的方法如下 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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 與天然種子培育相比 人工種子的培育具有哪些顯著的優(yōu)點(diǎn) 答出兩點(diǎn) 甲 乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是 利用雜種細(xì)胞采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育成雜種植株 該技術(shù)的核心步驟是和 2 已知西湖龍井含有的茶堿是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物 具有提神 抗衰老功效 可用植物組織培養(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(shù) 可將龍井茶葉細(xì)胞培養(yǎng)到階段 然后從 填細(xì)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(jìn)行組織培養(yǎng) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)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(xì)胞壁的形成脫分化再分化 2 愈傷組織 液泡莖尖 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 解析 圖中細(xì)胞工程的流程是植物體細(xì)胞雜交過程 不同物種的甲 乙細(xì)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(xué)方法誘導(dǎo)融合 得到雜種細(xì)胞 新生細(xì)胞壁形成為標(biāo)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(diǎn)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(yùn)輸 甲 乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是形成新的細(xì)胞壁 植物組織培養(yǎng)技術(shù)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(shù) 可將龍井茶葉細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織階段 愈傷組織呈高度液泡化 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(jìn)行組織培養(yǎng) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法植物體細(xì)胞雜交分析 1 植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育成雜種植株 而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)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(shù)在育種上應(yīng)用時最大的優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)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(dá)親代的優(yōu)良性狀 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 題點(diǎn)2考查動物細(xì)胞工程及應(yīng)用2 下列是利用生物技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖 請據(jù)圖回答下列問題 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 1 過程 至 所獲取的抗體1稱為 其中過程 是指細(xì)胞工程中的技術(shù) 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(jié)構(gòu)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(xì)胞通常選用菌 經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞 轉(zhuǎn)化成功后通過技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 答案 1 單克隆抗體細(xì)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(biāo)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 其中過程 是指細(xì)胞工程中的細(xì)胞融合 或B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合 技術(shù) 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(dá)載體的構(gòu)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(xì)胞的培養(yǎng) 需要篩選 其培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基 結(jié)構(gòu)甲表示基因表達(dá)載體 其組成必須包括啟動子 終止子 標(biāo)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(dǎo)入受體細(xì)胞過程中所用的受體細(xì)胞通常選用土壤農(nóng)桿菌 經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞 轉(zhuǎn)化成功后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù) 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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法單克隆抗體制備過程中兩次篩選分析第一次篩選 利用特定選擇培養(yǎng)基篩選 獲得雜交瘤細(xì)胞 即AB型細(xì)胞 A為B細(xì)胞 B為骨髓瘤細(xì)胞 不需要A B AA BB型細(xì)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(xì)胞 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 必清錯混辨析1 辨析有關(guān)植物細(xì)胞工程的3個易錯易混點(diǎn) 1 植物體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)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(xì)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 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 2 辨析有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞核移植的3個易錯易混點(diǎn) 1 植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)都存在細(xì)胞的培養(yǎng)過程 但植物細(xì)胞可以先分裂再分化 而動物細(xì)胞不分化只分裂 2 區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)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(jié)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(xì)胞核 但操作過程中可以把整個體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中去 原因是體細(xì)胞體積相對較小 取核難度較大 另外細(xì)胞膜對核融合的障礙性較小 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 3 辨析有關(guān)動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的3個易錯易混點(diǎn) 1 滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力 但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu) 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(xì)胞可能產(chǎn)生多種不同的抗體 所以進(jìn)行第二次篩選是非常必要的 3 單克隆抗體制備過程中 進(jìn)行了多次動物細(xì)胞培養(yǎng)的操作 說明動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)