2019版高考生物總復(fù)習(xí)專(zhuān)題五選修部分第15講基因工程及克隆技術(shù)學(xué)案.docx

第15講基因工程及克隆技術(shù)考試要求1.工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生(/a)。2.基因工程的原理和技術(shù)(/b)。3.基因工程的應(yīng)用(/a)。4.提出生活中的疑難問(wèn)題，設(shè)計(jì)用基因工程技術(shù)解決的方案(/c)。5.植物的克隆(/b)。6.動(dòng)物的克隆(/a)。1.(2018浙江4月選考)回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問(wèn)題：(1)將含某抗蟲(chóng)基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體pBI121均用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR酶切，在切口處形成_。選取含抗蟲(chóng)基因的DNA片段與切割后的pBI121用DNA連接酶連接，在兩個(gè)片段相鄰處形成_，獲得重組質(zhì)粒。(2)已知用CaCl2處理細(xì)菌，會(huì)改變其某些生理狀態(tài)。取CaCl2處理過(guò)的農(nóng)桿菌與重組質(zhì)粒在離心管內(nèi)進(jìn)行混合等操作，使重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌，完成_實(shí)驗(yàn)。在離心管中加入液體培養(yǎng)基，置于搖床慢速培養(yǎng)一段時(shí)間，其目的是_，從而表達(dá)卡那霉素抗性基因，并大量增殖。(3)取田間不同品種水稻的幼胚，先進(jìn)行_，然后接種到培養(yǎng)基中培養(yǎng)，幼胚發(fā)生_形成愈傷組織，并進(jìn)行繼代培養(yǎng)。用含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染愈傷組織，再培養(yǎng)愈傷組織，以便獲得抗蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因水稻。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素有：培養(yǎng)條件如光溫、培養(yǎng)基配方如植物激素配比、以及_(答出2點(diǎn)即可)。解析(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)限制性核酸內(nèi)切酶EcoR剪切得到的是粘性末端，DNA連接酶連接兩個(gè)DNA片段之間形成的是磷酸二酯鍵。(2)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。用Ca2處理細(xì)菌以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，讓其處于感受態(tài)細(xì)胞，以利于重組質(zhì)粒導(dǎo)入。(3)不同種類(lèi)植物或同種植物的不同基因型個(gè)體之間存在遺傳的差異，細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大小不同，小麥水稻等作物在多次繼代培養(yǎng)后，會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力。答案(1)粘性末端磷酸二酯鍵(2)轉(zhuǎn)化使CaCl2處理過(guò)的農(nóng)桿菌恢復(fù)細(xì)胞的正常狀態(tài)(3)消毒脫分化水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數(shù)2.(2017浙江11月選考)回答與植物克隆和動(dòng)物克隆有關(guān)的問(wèn)題：(1)利用植物愈傷組織獲得再生植株主要有兩條途徑：一是由愈傷組織的細(xì)胞先分化產(chǎn)生芽和根后再形成一個(gè)完整植株的_途徑，二是由愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生胚狀體后再萌發(fā)形成完整植株的胚胎發(fā)生途徑。另外也可不通過(guò)愈傷組織階段而直接采用帶腋芽的莖段培養(yǎng)成叢狀苗，再誘導(dǎo)生根獲得再生植株，其原因是腋芽中存在_。(2)利用植物克隆培育新品種，一方面可利用帶有目的基因的_侵染植株，或?qū)⒛康幕蛲ㄟ^(guò)_的方法導(dǎo)入植物細(xì)胞、組織或器官獲得轉(zhuǎn)基因植株，另一方面利用異源植株的_進(jìn)行融合產(chǎn)生雜種植株，或利用異源植物在試管內(nèi)進(jìn)行_，對(duì)其產(chǎn)生的胚進(jìn)行培養(yǎng)產(chǎn)生雜種植株。(3)下列屬于植物克隆和動(dòng)物克隆共有的培養(yǎng)方法是_。A.懸浮培養(yǎng)、器官培養(yǎng)B.貼壁培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)C.器官培養(yǎng)、愈傷組織培養(yǎng) D.原生質(zhì)體培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)解析(1)外植體經(jīng)脫分化后形成愈傷組織，由愈傷組織形成再生植株主要有兩條途徑：一是由愈傷組織的細(xì)胞先分化產(chǎn)生芽和根后再形成一個(gè)完整植株是植物組織培養(yǎng)的器官發(fā)生途徑，二是由愈傷組織的細(xì)胞產(chǎn)生胚狀體后再萌發(fā)成完整植株是植物組織培養(yǎng)的胚胎發(fā)生途徑。不通過(guò)愈傷組織階段而直接采用帶腋芽的莖段培養(yǎng)成叢狀苗，這說(shuō)明腋芽中含有分生組織，而分生組織中含較高的細(xì)胞分裂素，細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素之比較高可促進(jìn)芽的生長(zhǎng)。(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，可以用含有目的基因的農(nóng)桿菌直接侵染，或者用顯微注射法導(dǎo)入；用異源植物可以利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)或者受精之后的胚胎進(jìn)行培養(yǎng)，也可以獲得雜種植株。(3)貼壁生長(zhǎng)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的特性；愈傷組織是指植物細(xì)胞在組織培養(yǎng)過(guò)程中形成的一種排列疏松而無(wú)規(guī)則的無(wú)定形狀態(tài)、高度液泡化的薄壁細(xì)胞，動(dòng)物細(xì)胞無(wú)愈傷組織培養(yǎng)；傳代培養(yǎng)應(yīng)用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中。答案(1)器官發(fā)生分生組織(2)農(nóng)桿菌顯微注射原生質(zhì)體受精(3)A3.(2016浙江10月選考節(jié)選)某小組欲進(jìn)行煙草原生質(zhì)體分離與培養(yǎng)的研究。請(qǐng)回答：(1)原生質(zhì)體的分離：在無(wú)菌條件下，取煙草無(wú)菌苗的葉片，放入含有0.5mol/L甘露醇(維持較高滲透壓)的_混合液處理，經(jīng)過(guò)離心純化后獲得原生質(zhì)體。(2)原生質(zhì)體的培養(yǎng)：將原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)，重新長(zhǎng)出細(xì)胞壁，形成胚性細(xì)胞。此時(shí)，應(yīng)該_培養(yǎng)基中甘露醇濃度，以利于胚性細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細(xì)胞團(tuán)，然后經(jīng)兩條途徑形成再生植株。途徑一：細(xì)胞團(tuán)經(jīng)球形胚、_和胚狀體，最后發(fā)育成植株。途徑二：細(xì)胞團(tuán)增殖為愈傷組織，然后在發(fā)芽培養(yǎng)基上誘導(dǎo)出芽，切割芽經(jīng)過(guò)生根后形成完整植株。上述發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對(duì)較高的激素是_，胚性細(xì)胞的主要特點(diǎn)是_(A.液泡小、細(xì)胞核小B.液泡大，細(xì)胞核大C.液泡大，細(xì)胞核小D.液泡小、細(xì)胞核大)。(3)為了對(duì)煙草的某些性狀進(jìn)行改良，分離兩種煙草的原生質(zhì)體后，通過(guò)_方法將他們的遺傳物質(zhì)組合在一起，經(jīng)培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。提取再生植株的DNA，采用_擴(kuò)增相關(guān)基因，來(lái)鑒定遺傳物質(zhì)是否成功重組。解析(1)去除植物細(xì)胞壁，獲得植物細(xì)胞的原生質(zhì)體，常用的方法是利用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞。(2)在獲取原生質(zhì)體時(shí)甘露醇是作為維持細(xì)胞膜內(nèi)外滲透壓平衡的穩(wěn)定劑使用的。其具體作用是提高滲透壓，防止水分滲入細(xì)胞內(nèi)部，造成細(xì)胞破裂。在原生質(zhì)體形成新細(xì)胞壁后，有細(xì)胞壁支持與保護(hù)作用，所以要稀釋甘露醇的濃度；從胚性細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)球形胚心形胚胚狀體，然后再生出完整的小植株；為快速誘導(dǎo)芽的分化，培養(yǎng)基中往往添加細(xì)胞分裂素；胚性細(xì)胞的特點(diǎn)是液泡小、細(xì)胞核大。(4)植物細(xì)胞工程中，利用原生質(zhì)體融合的方法獲得雜種細(xì)胞；體外擴(kuò)增DNA技術(shù)常用的是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，即PCR技術(shù)。答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)稀釋(降低)心形胚細(xì)胞分裂素D(3)原生質(zhì)體融合PCR4.(2016浙江4月選考節(jié)選)兔肝細(xì)胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶，擬利用基因工程技術(shù)將基因E轉(zhuǎn)入矮牽牛中，以提高矮牽牛對(duì)甲醛的代謝能力。請(qǐng)回答：(1)從兔肝細(xì)胞中提取mRNA，在_酶的作用下形成互補(bǔ)的DNA，然后以此DNA為模板擴(kuò)增得到基因E。在相關(guān)酶的作用下，將基因E與Ti質(zhì)粒連接在一起，形成_，再導(dǎo)入用氯化鈣處理的_，浸染矮牽牛葉片。將被浸染的葉片除菌后進(jìn)行培養(yǎng)，最終得到轉(zhuǎn)基因矮牽牛。其中培養(yǎng)過(guò)程正確的是_(A.葉片在含合適濃度生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基上分化形成愈傷組織B.愈傷組織在含細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽C.再生的芽在細(xì)胞分裂素含量高的培養(yǎng)基上生根D.愈傷組織在含合適濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基上脫分化形成再生植株)。(2)取轉(zhuǎn)基因矮牽牛葉片，放入含MS液體培養(yǎng)基和適量濃度甲醛且密封的試管中。將試管置于_上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)。一段時(shí)間后測(cè)定培養(yǎng)基中甲醛的含量，以判斷基因E是否在轉(zhuǎn)基因矮牽牛中正常表達(dá)。培養(yǎng)過(guò)程中液體培養(yǎng)基的作用：一是提供營(yíng)養(yǎng)；二是_，從而使葉片保持正常的形態(tài)。解析(1)以mRNA為模板合成DNA的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，這一過(guò)程需要在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下進(jìn)行。獲得目的基因后，需在限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用下，將目的基因與運(yùn)載體(Ti質(zhì)粒)連接形成重組質(zhì)粒(重組DNA分子)，再將其導(dǎo)入受體細(xì)胞。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，先將重組DNA導(dǎo)入經(jīng)氯化鈣處理的農(nóng)桿菌，再用導(dǎo)入目的基因的農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，最終實(shí)現(xiàn)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞內(nèi)。導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)過(guò)程形成轉(zhuǎn)基因植物。組織培養(yǎng)過(guò)程中，葉片在含適宜濃度的生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基上脫分化形成愈傷組織，然后在含細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽，繼而在生長(zhǎng)素含量高的培養(yǎng)基上生根，最后形成完整的植株，愈傷組織形成植株的過(guò)程中發(fā)生細(xì)胞的分化。(2)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，將愈傷組織等細(xì)胞置于搖床上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)，形成多個(gè)分散的細(xì)胞。培養(yǎng)過(guò)程中培養(yǎng)液一方面為植物細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)，另一方面維持一定的滲透壓，從而使葉片保持正常的形態(tài)。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄重組DNA分子農(nóng)桿菌B(2)搖床維持滲透壓1.正誤判斷(1)基因工程的載體有質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒，其中噬菌體可將外源基因載入動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)。()(2)構(gòu)建重組DNA分子時(shí)必須使用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體DNA，以在目的基因和載體DNA的兩端形成相同的粘性末端。()(3)轉(zhuǎn)入了人胰島素原基因的大腸桿菌，可以合成出具有生物活性的胰島素。()(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種克服了傳統(tǒng)育種的育種時(shí)間長(zhǎng)、遠(yuǎn)緣親本難以雜交的缺陷。()(5)植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。()(6)動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)，其理論基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞的全能性。()(7)細(xì)胞克隆的要求必須保證分離出來(lái)的細(xì)胞是一個(gè)或多個(gè)分離的細(xì)胞。()(8)細(xì)胞系是泛指可傳代的細(xì)胞，細(xì)胞株是具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。()2.讀圖析圖(1)的構(gòu)建需要_酶參與。(2)過(guò)程依據(jù)的原理是_，關(guān)鍵步驟包括_。(3)要確定抗蟲(chóng)基因?qū)胫参锛?xì)胞后，是否賦予了植物抗蟲(chóng)特性，在個(gè)體水平上還需要做_實(shí)驗(yàn)；若要檢測(cè)具有抗蟲(chóng)基因的棉花是否產(chǎn)生了相應(yīng)毒蛋白，在分子水平上可利用_方法進(jìn)行檢測(cè)。提示(1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接(2)植物細(xì)胞的全能性脫分化、再分化(3)抗蟲(chóng)接種抗原抗體雜交考點(diǎn)1基因工程的工具1.已知一雙鏈DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶切割得到長(zhǎng)度為120 kb(kb：千堿基對(duì))片段；用限制性核酸內(nèi)切酶切割得到40 kb和80 kb兩個(gè)片段；同時(shí)用限制性核酸內(nèi)切酶和限制性核酸內(nèi)切酶切割時(shí)，得到10 kb、80 kb和30 kb 3個(gè)片段。據(jù)此分析該雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)及酶切位點(diǎn)情況為()解析根據(jù)題意，該DNA用限制性核酸內(nèi)切酶切割后得1條片段，故為環(huán)狀DNA，根據(jù)兩酶的作用結(jié)果，可知酶切圖譜為D。答案D2.某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入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BamH酶切后，與用BamH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?wèn)題：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)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有_的固體培養(yǎng)基。解析未轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞都不能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，故這兩種不可區(qū)分。含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)胞在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上都能生長(zhǎng)，這兩種也不可區(qū)分。因目的基因插入位點(diǎn)在四環(huán)素抗性基因上，四環(huán)素抗性基因被破壞，在獲得的單個(gè)菌落中各挑取少許分別接種到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，不能生長(zhǎng)的為要篩選的菌落，即含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。答案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)素質(zhì)粒上的抗生素抗性基因的作用用作基因工程載體的質(zhì)粒一般含有一些抗生素抗性基因(如青霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因等)，供重組DNA分子的鑒定和篩選。通常情況下，受體細(xì)胞自身沒(méi)有抵抗相關(guān)抗生素的能力，當(dāng)含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒與目的基因構(gòu)建形成的重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞后，抗生素抗性基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，使受體細(xì)胞能夠抵抗相應(yīng)抗生素，從而在受體細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入該種抗生素，就可以淘汰未導(dǎo)入重組DNA分子的受體細(xì)胞，保留導(dǎo)入了重組DNA分子的受體細(xì)胞?？键c(diǎn)2基因工程的原理、技術(shù)和應(yīng)用3.(2018嘉興3月選考測(cè)試)絲素蛋白是家蠶的一種分泌性復(fù)合蛋白，由絲素蛋白重鏈(FibH)、絲素蛋白輕鏈(Fibl)和P25糖蛋白組成。將Fibl基因?qū)氪竽c桿菌(不含質(zhì)粒A)并實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過(guò)程如圖所示。(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)要用到的工具酶是_。(2)導(dǎo)入時(shí)，為了增加大腸桿菌的通透性，常用_處理大腸桿菌。(3)接種在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上的大腸桿菌，有的不能形成菌落，原因是_。(4)影印接種就是用絲絨做成與平板大小相近的印章，然后把長(zhǎng)有菌落的母平板倒置在絲絨印章上，輕輕印一下，再把此印章在新的培養(yǎng)基平板上輕輕印一下。經(jīng)培養(yǎng)后，比較新平板上長(zhǎng)出的菌落與母平板上的菌落位置，推測(cè)可能導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的菌落是_(用字母表示)。(5)目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是_。解析重組質(zhì)粒的構(gòu)建過(guò)程：通常先用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和質(zhì)粒，然后用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌時(shí)，因成功率問(wèn)題，大腸桿菌有四種可能：導(dǎo)入了重組質(zhì)粒(可在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但不能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng))、導(dǎo)入了質(zhì)粒(既能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，也能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng))、導(dǎo)入了環(huán)狀目的基因或未轉(zhuǎn)化(既不能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，也不能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng))。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)氯化鈣(3)沒(méi)有導(dǎo)入質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒(4) b、c(5)大腸桿菌合成絲素蛋白輕鏈(Fibl)4.人血清蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價(jià)值。下圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑。(1)如果HSA基因序列未知，可以采用_的方法獲取該目的基因，為了使目的基因能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制和穩(wěn)定保存，通常要先構(gòu)建_后才能導(dǎo)入宿主細(xì)胞。(2)方框中的“？”一般選用的生物是_，為了提高過(guò)程的導(dǎo)入成功率，通常用_處理大腸桿菌。(3)人體合成的初始HSA多肽，需要經(jīng)過(guò)膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性，所以選擇_途徑(填或)獲取rHSA更有優(yōu)勢(shì)。(4)為了鑒定宿主細(xì)胞中是否產(chǎn)生rHSA，可以用_方法來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。A.檢驗(yàn)HSA基因是否導(dǎo)入B.檢驗(yàn)細(xì)胞中是否產(chǎn)生相應(yīng)的mRNAC.抗原抗體雜交D.檢測(cè)是否有標(biāo)記基因解析(1)若目的基因序列已知，可用化學(xué)方法合成目的基因或用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因；若目的基因序列未知，可從基因文庫(kù)中獲取。目的基因不能夠直接導(dǎo)入受體細(xì)胞，而是必須與載體構(gòu)建重組DNA分子后再導(dǎo)入，以使目的基因能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制和穩(wěn)定保存。(2)如果受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，一般選用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入目的基因；為增加大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性，利于目的基因?qū)耄栌寐然}處理大腸桿菌。(3)大腸桿菌屬于原核生物，細(xì)胞內(nèi)缺少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，無(wú)法對(duì)合成的初始HSA多肽進(jìn)行加工。(4)rHSA是一種抗原蛋白，可以利用相應(yīng)的抗體進(jìn)行檢測(cè)。答案(1)從基因文庫(kù)中提取重組DNA分子(2)農(nóng)桿菌氯化鈣(3)(4)C基因工程操作的“五步曲”(1)獲取目的基因若目的基因的序列已知，可用化學(xué)方法合成或用PCR擴(kuò)增；若目的基因的序列未知，可從基因文庫(kù)中分離。(2)形成重組DNA分子通常是用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體DNA，形成相同粘性末端，然后用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接形成重組DNA分子(如下圖)。但在實(shí)際操作中，可形成3種不同的連接物：目的基因載體連接物、載體載體連接物、目的基因目的基因連接物。因?yàn)橥N限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體DNA所得粘性末端全部相同，在DNA連接酶的作用下，目的基因和載體DNA則可任意連接。為了使目的基因與質(zhì)粒能定向連接，可使用兩種不同的限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒(如下圖)。(3)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞受體細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞或原生質(zhì)體微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)CaCl2處理法轉(zhuǎn)化過(guò)程目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上導(dǎo)入農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞目的基因穩(wěn)定維持和表達(dá)將重組DNA分子提純顯微注射入受體細(xì)胞培養(yǎng)、發(fā)育獲得具有新性狀的生物CaCl2處理增大細(xì)胞壁通透性重組DNA分子與處理后的受體細(xì)胞混合重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞(4)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞篩選原因：并不是所有的細(xì)胞都接納了重組DNA分子，還有部分細(xì)胞接納了載體載體連接物、目的基因目的基因連接物，甚至有的細(xì)胞既沒(méi)有接納重組DNA分子，也沒(méi)有接納載體載體連接物、目的基因目的基因連接物。篩選方法：主要是利用載體上的抗生素抗性基因的作用借助一定方法(如影印接種)用選擇培養(yǎng)基篩選。(5)目的基因的表達(dá)若目的基因成功表達(dá)，則轉(zhuǎn)基因生物細(xì)胞中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)(可用抗原抗體法檢測(cè))，轉(zhuǎn)基因生物會(huì)表現(xiàn)相應(yīng)的性狀(如可接種病原體觀察轉(zhuǎn)基因生物的抗性)?？键c(diǎn)3結(jié)合植物的克隆考查科學(xué)實(shí)踐能力5.下面是關(guān)于植物克隆的問(wèn)題。請(qǐng)回答：(1)為培育能高效吸收和富集重金屬鎘的轉(zhuǎn)基因植物，將野外采得的某植物幼葉消毒后，用酶混合液處理，獲得了原生質(zhì)體。酶混合液中含有適宜濃度的甘露醇，其作用是_。(2)將目的基因?qū)氲皆|(zhì)體，經(jīng)培養(yǎng)形成愈傷組織，再通過(guò)_得到分散的胚性細(xì)胞，發(fā)育成_，生長(zhǎng)發(fā)育后獲得轉(zhuǎn)基因植株。(3)愈傷組織繼代次數(shù)過(guò)多會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力，下列原因錯(cuò)誤的是_。A.愈傷組織發(fā)生染色體畸變B.愈傷組織不能分散成單細(xì)胞C.愈傷組織中激素平衡發(fā)生改變D.愈傷組織對(duì)外源激素敏感性發(fā)生改變解析(1)甘露醇可以維持溶液的滲透壓，以防止失去細(xì)胞壁的原生質(zhì)體吸水脹破。(2)將愈傷組織放在搖床上，通過(guò)液體懸浮培養(yǎng)可以得到分散的單細(xì)胞，這些單細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小、細(xì)胞核大等胚性細(xì)胞的特征，胚性細(xì)胞發(fā)育成胚狀體，進(jìn)一步形成植株。(3)在長(zhǎng)期的培養(yǎng)過(guò)程中，愈傷組織可能發(fā)生染色體畸變、內(nèi)部激素平衡改變、對(duì)外源激素敏感性改變等變化，而喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力。答案(1)維持滲透壓(2)液體懸浮培養(yǎng)胚狀體(3)B6.植物葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過(guò)程可用下圖所示圖解簡(jiǎn)單表示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)培育胚狀體利用了_這一項(xiàng)生物技術(shù)，胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng)，則可培育出完整的植株，這體現(xiàn)了植物細(xì)胞的_。(2)要獲得植物葉肉細(xì)胞的原生質(zhì)體，需要在_溶液環(huán)境下，用_酶和_酶去除細(xì)胞壁。(3)培養(yǎng)基中除了含有一定的營(yíng)養(yǎng)外，還必須含有_等植物激素，還需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的_。(4)如果愈傷組織是三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的，為了獲得三七的次生代謝產(chǎn)物，則只需要培養(yǎng)到_。如果愈傷組織是棉花葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的，通過(guò)基因工程要獲取抗蟲(chóng)棉，重組DNA分子導(dǎo)入棉花愈傷組織細(xì)胞常用的方法是_法。(5)從葉片的葉肉細(xì)胞到獲得胚狀體的過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)_(不定項(xiàng)選擇：A.有絲分裂B.減數(shù)分裂C.原生質(zhì)體融合D.脫分化E.再分化)。解析(1)離體植物細(xì)胞通過(guò)脫分化形成愈傷組織，通過(guò)再分化形成具有根和芽的胚狀體，再通過(guò)細(xì)胞分裂、分化發(fā)育成一個(gè)完整的植株。該技術(shù)稱(chēng)為植物組織培養(yǎng)，其原理為植物細(xì)胞的全能性。(2)制備葉片原生質(zhì)體的酶混合液中，一般含較高濃度的甘露醇，其目的是避免制備的原生質(zhì)體吸水脹破；根據(jù)酶的專(zhuān)一性，去除植物細(xì)胞壁需用纖維素酶和果膠酶。(3)培養(yǎng)基的成分包括水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等)等；培養(yǎng)基要求進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌。(4)三七的細(xì)胞產(chǎn)物為細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織即可；目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(5)離體葉肉細(xì)胞培養(yǎng)到胚狀體的過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)脫分化和有絲分裂形成愈傷組織，再分化和有絲分裂形成胚狀體。答案(1)植物組織培養(yǎng)全能性(2)0.50.6 mol/L的甘露醇纖維素果膠(3)細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素滅菌(4)愈傷組織農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化(5)ADE植物細(xì)胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)統(tǒng)稱(chēng)為植物組織培養(yǎng)，最終都能得到完整植株，但由于培養(yǎng)目的不同，有時(shí)需對(duì)愈傷組織進(jìn)行特殊處理。它們之間的關(guān)系如圖所示：考點(diǎn)4動(dòng)物的克隆7.(2018浙江“超級(jí)全能生”聯(lián)考)如圖表示動(dòng)物細(xì)胞克隆和制備單克隆抗體的相關(guān)過(guò)程，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)過(guò)程常應(yīng)用_方法導(dǎo)入重組誘導(dǎo)基因后得到干細(xì)胞；部分干細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)可分化成全身的不同組織或器官，說(shuō)明這些細(xì)胞具有_性。(2)該過(guò)程利用了甲細(xì)胞具有的_能力，甲和乙細(xì)胞可經(jīng)過(guò)生物誘導(dǎo)劑_的作用形成丙細(xì)胞。取一個(gè)丙細(xì)胞，放在含大量失去_的小鼠成纖維細(xì)胞的特定培養(yǎng)體系中培養(yǎng)，最后產(chǎn)生大量的細(xì)胞群，這種方法為_(kāi)法。(3)下列關(guān)于經(jīng)和過(guò)程得到單克隆抗體的敘述，錯(cuò)誤的是()A.該過(guò)程應(yīng)用了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的原理B.丙細(xì)胞要具有分泌多種抗體的能力C.該過(guò)程應(yīng)用了動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)D.丙細(xì)胞的形成先通過(guò)篩選得到雜交瘤細(xì)胞，再進(jìn)行抗體檢驗(yàn)答案(1)顯微注射發(fā)育全能(2)連續(xù)增殖(滅活的)仙臺(tái)病毒增殖力克隆培養(yǎng)(3)B8.(2018金麗衢十二校聯(lián)考)生物技術(shù)已經(jīng)滲入到了我們生活的方方面面。請(qǐng)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)問(wèn)題：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是_，需要將培養(yǎng)瓶放入_培養(yǎng)。(2)培養(yǎng)過(guò)程中需要用胰蛋白酶消化組織中的_。(3)傳代培養(yǎng)得到的細(xì)胞系往往具有_核型。關(guān)于細(xì)胞系和細(xì)胞株下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_(A.原代培養(yǎng)得到的細(xì)胞也可以是細(xì)胞系B.細(xì)胞株是特殊的細(xì)胞系C.連續(xù)細(xì)胞系都獲得了不死性D.連續(xù)細(xì)胞系不一定都發(fā)生了轉(zhuǎn)化)。(4)細(xì)胞克隆又稱(chēng)為克隆培養(yǎng)法，它的最主要用途之一就是從普通細(xì)胞系中分離出_的突變細(xì)胞系。答案(1)細(xì)胞增殖CO2培養(yǎng)箱(2)膠原纖維(3)異倍體D(4)缺乏特殊基因(1)原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)含義兩者的界定原代培養(yǎng)從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞、組織培養(yǎng)嚴(yán)格地說(shuō)，將細(xì)胞從一個(gè)培養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)移或移植到另一個(gè)培養(yǎng)瓶就是傳代培養(yǎng)。有時(shí)為了方便，也將最初的若干次傳代歸入原代培養(yǎng)范圍傳代培養(yǎng)將原代培養(yǎng)細(xì)胞分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長(zhǎng)、繁殖種類(lèi)來(lái)源特點(diǎn)細(xì)胞系有限細(xì)胞系由二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)建成有接觸抑制；不能連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)細(xì)胞系由傳代細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)建成發(fā)生了轉(zhuǎn)化，多數(shù)具有異倍體核型；有些具有異體致瘤性；有些具有不死性，但不致癌細(xì)胞株有限細(xì)胞株通過(guò)一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞傳代次數(shù)有限一般具有恒定染色體組型、同功酶類(lèi)型、病毒敏感性和生化特性等連續(xù)細(xì)胞株可連續(xù)多次傳代 (2)細(xì)胞株、細(xì)胞系 (3)單克隆抗體制備中的兩次篩選項(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受到多種抗原的刺激，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。其中未融合的細(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)孔中只有一個(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)胞群篩選結(jié)果得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞1.(2018紹興3月選考適應(yīng)性考試)基于哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)的基因工程制藥行業(yè)在最近10年發(fā)展迅速，其中構(gòu)建穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞株是最重要的環(huán)節(jié)，常見(jiàn)過(guò)程為：獲得目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胨拗骷?xì)胞初步篩選擴(kuò)增單克隆化篩選馴化工業(yè)生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)如果該目的基因的序列是未知的，我們可以建立一個(gè)_，然后在這里面尋找到要研究的目的基因。(2)為了實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物，常用CHO細(xì)胞(中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢的成纖維母細(xì)胞)作為哺乳動(dòng)物表達(dá)系統(tǒng)的宿主細(xì)胞，這種細(xì)胞應(yīng)該具有_能力，從而可以反復(fù)傳代使用。為了得到CHO細(xì)胞，可以直接將組織從機(jī)體中取出后立即進(jìn)行細(xì)胞、組織培養(yǎng)，當(dāng)細(xì)胞從組織塊中遷移出來(lái)，形成_并增大后，再傳代培養(yǎng)。(3)利用“裹有重組質(zhì)粒的脂質(zhì)體與動(dòng)物細(xì)胞融合”、“病毒侵染細(xì)胞”是將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的兩種常用方法，前者所用的脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)上由_分子構(gòu)成，后者不能用噬菌體的原因是_。(4)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行單克隆化培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中往往需要添加血清、激素、滋養(yǎng)細(xì)胞等，這些措施的目的是_。確定生產(chǎn)用的細(xì)胞株后，需要對(duì)細(xì)胞馴化使其適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模下的培養(yǎng)條件，工業(yè)生產(chǎn)使用的培養(yǎng)基大多是無(wú)血清培養(yǎng)基，這對(duì)生物制品的好處有_。答案(1)基因文庫(kù)(2)無(wú)限增殖(不死性)生長(zhǎng)暈(3)雙層磷脂噬菌體不能侵染動(dòng)物細(xì)胞(4)提高細(xì)胞克隆形成率有利于生物制品的純化(提取的基因表達(dá)產(chǎn)物純度高)2.(2018浙江新高考研究聯(lián)盟)青蒿素是從黃花蒿莖葉中提取的抗瘧疾藥物。通過(guò)組織培養(yǎng)獲得青蒿素的途徑如圖所示。請(qǐng)回答：(1)圖中和分別表示黃花蒿組織培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞的_和_過(guò)程。(2)配制生芽培養(yǎng)基時(shí)生長(zhǎng)素比細(xì)胞分裂素的比值應(yīng)較_(填“高”或“低”)。配制培養(yǎng)基時(shí)通常加入凝固劑_。配制后還須用_法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。外植體在接種前通?？捎皿w積分?jǐn)?shù)為_(kāi)的酒精進(jìn)行消毒。(3)為了得到高產(chǎn)細(xì)胞系，通常要用酶解法獲得原生質(zhì)體，用_酶和_酶在0.50.6 mol/L的_溶液環(huán)境(較高滲透壓)下去壁。(4)科研人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)用細(xì)菌作為工程菌獲得青蒿素的前體青蒿酸。先將目的基因與含有抗青霉素基因的質(zhì)粒形成_，再與細(xì)菌菌液混合導(dǎo)入目的基因。用玻璃刮刀將稀釋后的菌液用_法接種到含_的固體培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)形成_，再進(jìn)一步篩選和培養(yǎng)。若最終能從細(xì)菌中提取到_則說(shuō)明轉(zhuǎn)基因成功。答案(1)脫分化再分化(2)低瓊脂高壓蒸汽滅菌法70%(3)果膠纖維素甘露醇(4)重組質(zhì)粒(重組DNA分子)涂布青霉素單菌落青蒿酸3.(2017嘉興9月選考模擬)下圖表示細(xì)胞融合技術(shù)的部分過(guò)程，請(qǐng)回答：(1)若甲、乙細(xì)胞是植物細(xì)胞，在細(xì)胞融合時(shí)，首先需將_消化除去。獲得的丁細(xì)胞在植物組織培養(yǎng)時(shí)通過(guò)平衡_配比進(jìn)行調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)植物器官、組織的發(fā)生和形態(tài)建成。(2)若該過(guò)程是制備癌胚抗原單克隆抗體的部分過(guò)程，實(shí)驗(yàn)中首先將_注入小鼠體內(nèi)，然后從產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠脾臟中獲取經(jīng)免疫的_細(xì)胞，將其與骨髓瘤細(xì)胞融合，篩選出_細(xì)胞。(3)若甲、乙細(xì)胞到丙細(xì)胞過(guò)程是哺乳動(dòng)物體外受精過(guò)程，甲、乙細(xì)胞能夠結(jié)合的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜表面有特異性_功能的蛋白。若丁細(xì)胞為囊胚的外表扁平細(xì)胞，由其組成的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為_(kāi)。答案(1)細(xì)胞壁植物激素(2)癌胚抗原B淋巴雜交瘤(3)識(shí)別滋養(yǎng)層 (時(shí)間：30分鐘)一、選擇題1.限制性核酸內(nèi)切酶Mun和限制性核酸內(nèi)切酶EcoR的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)分別是CAATTG和GAATTC。如圖表示四種質(zhì)粒和目的基因，其中，箭頭所指部位為限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。下列質(zhì)粒適于作為圖示目的基因載體的是()A. B. C. D.解析由圖可知，質(zhì)粒上無(wú)標(biāo)記基因，不適合作為載體；質(zhì)粒和的標(biāo)記基因上都有限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)。只有質(zhì)粒上既有標(biāo)記基因，且Mun的切割點(diǎn)不在標(biāo)記基因上。答案A2.如圖是表達(dá)新基因用的質(zhì)粒的示意圖，若要將目的基因插入到質(zhì)粒上的A處，則切割基因時(shí)可用的是()A.Hind B.EcoR C.EcoB D.Pst 解析A處有BamH 、EcoB、Cla限制性核酸內(nèi)切酶的切點(diǎn)，使用AD中的EcoB切割時(shí)，才能讓目的基因插入到A處。答案C3.下列有關(guān)克隆技術(shù)的敘述正確的是()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，保留接觸抑制的連續(xù)細(xì)胞系獲得不死性，但不致癌B.由于植物細(xì)胞具有全能性，水稻等在多次傳代培養(yǎng)后，細(xì)胞全能性的表達(dá)能力不變C.從個(gè)體中分離出單個(gè)組織進(jìn)行培養(yǎng)是細(xì)胞克隆最基本要求D.原生質(zhì)體的獲取需在較低滲透壓的環(huán)境下進(jìn)行解析細(xì)胞多次傳代培養(yǎng)后，細(xì)胞全能性的表達(dá)能力降低；從個(gè)體中分離出單個(gè)細(xì)胞或多個(gè)分離的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)是細(xì)胞克隆最基本要求；原生質(zhì)體的獲取需在較高滲透壓的環(huán)境下進(jìn)行。答案A4.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是()A.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B.克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過(guò)程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變C.二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無(wú)限的D.惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)解析動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中有接觸抑制現(xiàn)象，細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中會(huì)貼壁生長(zhǎng)，形成一層細(xì)胞，相互接觸后停止生長(zhǎng)；克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過(guò)程中，僅有極少數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變；二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)一般傳至10代后就不易傳下去了；惡性細(xì)胞系的細(xì)胞具有不死性，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)。答案D二、非選擇題5.新一代基因編輯工具由 Cas9(一種限制性核酸內(nèi)切酶)和向?qū)?RNA 構(gòu)成。該復(fù)合體能與 DNA分子上的特定序列結(jié)合，并在合適位點(diǎn)切斷 DNA 雙鏈(如下圖所示)。DNA 被切斷后，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng) DNA 損傷修復(fù)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上如果為細(xì)胞提供一個(gè)修復(fù)模板，細(xì)胞就會(huì)按照提供的模板在修復(fù)過(guò)程中引入片段插入或定點(diǎn)突變，從而實(shí)現(xiàn)基因編輯。請(qǐng)回答：(1)在將編碼 Cas9 的基因?qū)胝婧思?xì)胞的轉(zhuǎn)基因操作中，若控制合成 Cas9 的基因序列已知，可用_方法合成目的基因，再構(gòu)建_導(dǎo)入真核細(xì)胞，該過(guò)程中需要使用的酶是_(A.限制性核酸內(nèi)切酶B.DNA 連接酶C.限制性核酸內(nèi)切酶和 DNA 連接酶D.DNA 聚合酶)。上述轉(zhuǎn)基因操作成功的標(biāo)志是_。(2)如圖所示，基因編輯工具發(fā)揮作用時(shí)，向?qū)?RNA分子的序列與基因組 DNA 中特定堿基序列因?yàn)開(kāi)所以能結(jié)合在一起，然后由 Cas9 催化_鍵斷裂，從而使 DNA分子斷裂。(3)一般來(lái)說(shuō)，在使用基因編輯工具對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用 Cas9 和_(填“相同”或“不同”)的向?qū)?RNA 進(jìn)行基因的相關(guān)編輯。(4)通過(guò)上述介紹，你認(rèn)為基于Cas9系統(tǒng)的基因編輯技術(shù)在_等方面有廣闊的應(yīng)用前景。(至少答出兩點(diǎn))解析(1)若目的基因序列已知，可用化學(xué)方法合成目的基因，再利用限制性核酸內(nèi)切酶和 DNA 連接酶構(gòu)建含目的基因的重組DNA分子，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞。轉(zhuǎn)基因操作成功的標(biāo)志是目的基因成功表達(dá)獲得目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。(2)如題圖所示，Cas9系統(tǒng)發(fā)揮作用時(shí)，向?qū)NA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因?yàn)閴A基序列互補(bǔ)所以能結(jié)合在一起。要使DNA分子斷裂，需要由Cas9催化脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵水解。(3)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在使用Cas9系統(tǒng)對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用Cas9和不同的向?qū)NA進(jìn)行基因的相關(guān)編輯.答案(1)化學(xué)含目的基因的重組DNA分子C控制Cas9的基因成功表達(dá)(或合成了Cas9)(2)堿基序列互補(bǔ)磷酸二酯(3)不同(4)基因治療、基因水平進(jìn)行動(dòng)植物的育種、研究基因的功能等(合理即可)6.研究人員將抗蟲(chóng)基因(SCK基因)導(dǎo)入水稻培育抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻，在該工程中所用的基因“剪刀”能識(shí)別的序列是GGATCC，切點(diǎn)在GG之間。同時(shí)卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。下面為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖，請(qǐng)回答：(1)畫(huà)出質(zhì)粒的切割點(diǎn)被切割后形成的粘性末端的示意圖： _。(2)培養(yǎng)基2除含有必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素外，還必須加入_。(3)某些抗蟲(chóng)植株體細(xì)胞含兩個(gè)SCK基因，假設(shè)這兩個(gè)基因在染色體上隨機(jī)整合，出現(xiàn)如下圖所示三種情況。甲圖個(gè)體自交，F(xiàn)1中抗蟲(chóng)植株和非抗蟲(chóng)植株之間的比例為_(kāi)，乙圖個(gè)體自交，子代中抗蟲(chóng)植株和非抗蟲(chóng)植株之間的比例為_(kāi)，丙圖個(gè)體自交，F(xiàn)1中抗蟲(chóng)植株和非抗蟲(chóng)植株之間的比例為_(kāi)。解析甲圖植株相當(dāng)于是SCK基因純合子，其產(chǎn)生的配子均含有SCK基因；乙圖植株相當(dāng)于是SCK基因雜合子，其產(chǎn)生的配子中有1/2含有SCK基因；丙圖植株相當(dāng)于是SCK基因雜合子，其產(chǎn)生的配子中有3/4含有SCK基因。答案(1)(2)卡那霉素(3)10311517.人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常從人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人類(lèi)感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對(duì)血液制品顧慮重重。如果將人的血清白蛋白基因?qū)肽膛＜?xì)胞中，那么利用牛的乳汁來(lái)生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能。大致過(guò)程如下：a.將人的血清白蛋白基因?qū)氪颇膛Ｅ咛ゼ?xì)胞，形成重組細(xì)胞；b.取出重組細(xì)胞的細(xì)胞核，注入牛去核卵細(xì)胞中形成重組細(xì)胞；c.電脈沖刺激重組細(xì)胞，促使其形成早期胚胎；d.將胚胎移植到母牛的子宮中，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。(1)重組細(xì)胞的獲得是利用了_技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了奶牛胚胎細(xì)胞中的DNA與_的重組。(2)重組細(xì)胞的獲得是利用了克隆技術(shù)中的_技術(shù)，使重組細(xì)胞的細(xì)胞核與牛的_融合。(3)由圖可知，動(dòng)物克隆技術(shù)的基礎(chǔ)是_(A.動(dòng)物細(xì)胞融合B.動(dòng)物細(xì)胞的全能性C.動(dòng)物細(xì)胞和組織培養(yǎng)D.核移植)。(4)利用轉(zhuǎn)基因牛乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物(如牛)的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛的尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性是：_、_。(5)重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。下列與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)無(wú)密切關(guān)系的是_(A.細(xì)胞全能性的揭示B.噬菌體的研究C.細(xì)胞周期調(diào)節(jié)控制機(jī)理的分析D.對(duì)癌變機(jī)理和衰老原因的研究)。解析(1)基因工程可將目的基因人的血清白蛋白基因與受體細(xì)胞牛胚胎細(xì)胞的DNA進(jìn)行重組。(2)克隆技術(shù)中的細(xì)胞核移植技術(shù)可將去核的牛卵細(xì)胞與含有目的基因的供體細(xì)胞核融合構(gòu)建重組細(xì)胞。(4)建立膀胱生物反應(yīng)器的好處是可以不分動(dòng)物的性別及不同生長(zhǎng)發(fā)育期，均可產(chǎn)生所需藥物。(5)噬菌體是細(xì)菌病毒，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，A、C、D項(xiàng)所述的內(nèi)容都與細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)密不可分。答案(1)基因工程人的血清白蛋白基因(2)核移植去核卵細(xì)胞(3)C(4)處于不同發(fā)育時(shí)期的動(dòng)物都可生產(chǎn)雌性和雄性動(dòng)物都可生產(chǎn)(5)B8.鼠源單克隆抗體用于疾病的治療時(shí)，易發(fā)生不良反應(yīng)，科學(xué)家通過(guò)對(duì)鼠和人控制抗體產(chǎn)生的基因進(jìn)行拼接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鼠源單克隆抗體的改造，生產(chǎn)出對(duì)人體不良反應(yīng)小、效果更好的單克隆抗體。請(qǐng)回答：(1)鼠源單克隆抗體是將經(jīng)過(guò)免疫的小鼠_細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，然后篩選出_的雜交瘤細(xì)胞，并通過(guò)體內(nèi)或體外培養(yǎng)生產(chǎn)的抗體。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合常用_等物質(zhì)介導(dǎo)，細(xì)胞融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的_。在體外培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞時(shí)，為提高細(xì)胞克隆形成率，可采取的措施有_(A.添加生長(zhǎng)素B.添加甘露醇C.添加胰島素D.添加胎牛血清)。(3)單抗比一般抗血清優(yōu)越得多，原因是_。(4)基因拼接用到的工具酶有_和_。答案(1)B淋巴既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異抗體(2)滅活的仙臺(tái)病毒、聚乙二醇流動(dòng)性CD(3)一般抗血清中的抗體是一群識(shí)別不同抗原部位的抗體混合物，而單抗單一，識(shí)別抗原部位具有專(zhuān)一性(4)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶9.下圖為科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗病番茄植株過(guò)程的示意圖，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)圖中所選的Ti質(zhì)粒中往往需含有_(A.抗蟲(chóng)B.胰島素C.抗生素抗性D.抗凍)基因，有利于重組質(zhì)粒的篩選。A過(guò)程中常用的酶有_ 。(2)B過(guò)程中常用氯化鈣處理，其目的是_，C過(guò)程中為篩選含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，需要對(duì)農(nóng)桿菌進(jìn)行分離培