高考生物二輪專題專題八第講基因工程和細(xì)胞工程

高考生物二輪專題專題八第講基因工程和細(xì)胞工程第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二限制酶載體基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因的檢測和鑒定轉(zhuǎn)基因動物基因治療基因可產(chǎn)生自然界沒有的蛋白質(zhì)細(xì)胞的全能性植物體細(xì)胞雜交作物新品種的培育細(xì)胞增殖動物細(xì)胞核的全能性細(xì)胞膜的流動性給小鼠注射特定抗原產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二目的基因的檢測與鑒定類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示分子檢測第一步目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞DNA分子雜交(DNA和DNA之間)是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA分子雜交技術(shù)(DNA和mRNA之間)是否成功顯示出雜交帶第三步目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)抗原—抗體雜交是否成功顯示出雜交帶第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二個體水平鑒定做抗蟲或抗病的接種實驗，以確定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較，以確定功能是否相同第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)比較項目動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)前處理培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基狀態(tài)無菌；用胰蛋白酶處理，使組織細(xì)胞相互分散開無菌、離體葡萄糖、氨基酸、無機鹽、促生長因子、微量元素、動物血清等礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素等液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二項目動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)過程能否培養(yǎng)成個體應(yīng)用舉例動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)→細(xì)胞群不能能大規(guī)模生產(chǎn)有重要價值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；皮膚移植；檢測有毒物質(zhì)的毒性等快速繁殖、培育無病毒植株；生產(chǎn)藥物；制造人工種子；培育轉(zhuǎn)基因作物等第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二特別提醒：(1)兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱為克隆，都不涉及減數(shù)分裂；(2)均為無菌操作，都需要適宜的溫度、pH等條件。第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合(單克隆抗體的制備)理論基礎(chǔ)(原理)融合前處理促融細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖酶解法去除細(xì)胞壁(纖維素酶、果膠酶等)注射特定抗原的免疫小鼠，獲取B淋巴細(xì)胞①物理法：離心、振動、電激等；②化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)等①物化法、化學(xué)法：與促進(jìn)植物細(xì)胞融合的方法相同；②生物法：滅活的病毒第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合(單克隆抗體的制備)過程用途第一步：原生質(zhì)體的制備；第二步：原生質(zhì)體的融合；第三步：雜種細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)；第四步：雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定第一步：細(xì)胞培養(yǎng)；第二步：誘導(dǎo)細(xì)胞融合；第三步：某種細(xì)胞選擇；第四步：雜種細(xì)胞克隆與純化克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了雜交親本的組合范圍①作為診斷試劑；②用于治療疾病和運載藥物,如“生物導(dǎo)彈”第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二重點提煉細(xì)胞工程的幾個流程圖比較細(xì)胞工程技術(shù)技術(shù)過程圖示植物組織培養(yǎng)第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二動物細(xì)胞培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二動物細(xì)胞的融合第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二核移植第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二單克隆抗體的制備第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二動物細(xì)胞培養(yǎng)的特殊條件歸納(1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶處理動物的器官或組織，以制備單細(xì)胞懸液；培養(yǎng)過程中發(fā)生接觸抑制時，同樣需要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散開。(2)避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理；加入一定量的抗生素；定期更換培養(yǎng)液。(3)特殊的營養(yǎng)條件①液體培養(yǎng)基。②加入動物血清、血漿等。③通入氧氣以滿足代謝的需要。④通入二氧化碳以維持培養(yǎng)液的pH。第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二動物細(xì)胞融合與單克隆抗體制備的歸納(1)制備單克隆抗體時選用一種抗原處理的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合，產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞兼有兩個親本細(xì)胞的特性——在體外培養(yǎng)條件下能不斷增殖，同時能產(chǎn)生出某種特異性的抗體。(2)進(jìn)行動物細(xì)胞的誘導(dǎo)融合，形成的雜種細(xì)胞有三種：AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我們所需要的雜種細(xì)胞，所以需要用選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。(3)相比植物體細(xì)胞雜交，動物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方法是用滅活的病毒處理，其他物理、化學(xué)誘導(dǎo)融合的手段與植物體細(xì)胞雜交過程中原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合的方法相同。第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二1.攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選必須通過分子檢測(2014·天津，4A)(

)2.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定必須通過分子檢測(2014·天津，4C)(

)3.一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列(2007·全國Ⅱ，4A)(

)4.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸(2010·浙江，2A)(

)錯混診斷×√××第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二5.每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點(2011·浙江，6B)(

)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(2010·大綱全國Ⅱ，5D)(

)7.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(2010·江蘇，18B)(

)8.重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因為DNA分子脫氧核糖和磷酸交替連接(2013·安徽，6C)(

)×

√

×

×

第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二11.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(2014·天津，4B)(

)12.21三體綜合征的診斷必須通過分子檢測(2014·天津，4D)(

)13.培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是組織培養(yǎng)(2012·廣東，2A)(

)14.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(2008·全國Ⅰ，5B)(

)√

×

√

√

9.應(yīng)用DNA探針技術(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完全表達(dá)(2011·四川，5D)(

)10.動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá)(2010·江蘇，18C)(

)×

×

第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二15.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(2010·浙江，4A)(

)16.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(2012·江蘇，22C)(

)17.體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體(2011·江蘇，14B)(

)18.單克隆抗體技術(shù)可以用于治療老年癡呆癥(2010·江蘇，17C)(

)√

×

×

×

第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2008年［生物—選修3現(xiàn)代生物科技專題］（15分）回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：（1）在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面

時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的

。此時，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是

。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是

。（2）隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)

現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成

細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性

，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量

。（3）現(xiàn)用某種大分子染料，對細(xì)胞進(jìn)行染色時，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是

。（4）檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用細(xì)胞分裂到

期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。（5）在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在

條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中

的活性降低，細(xì)胞

的速率降低。⑹給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因為機體把移植的皮膚組織當(dāng)作

進(jìn)行攻擊。⑴相互接觸接觸抑制單層（或一層）胰蛋白酶⑵衰老甚至死亡不死性降低減少⑶由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色（或由于死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色）⑷中⑸冷凍（或超低溫、液氮）酶新陳代謝⑹抗原第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2010年[生物——選修模塊3：現(xiàn)代生物科技專題](15分)請回答：（1）植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的

，繁殖種苗的速度

。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部

。(2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進(jìn)行，其原因是避免

的污染。（3）微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導(dǎo)試管苗

，而與

配比適宜時可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是

(脫落酸、2，4-D)。（4）將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時間后，單株鮮重和光合作用強度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度的變化趨勢是

，單株鮮重的變化趨勢是

。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機物的量

(能、不能)滿足自身最佳生長的需要。(5)據(jù)圖推測，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)

(降低，增加)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力?！敬鸢浮竣胚z傳性、快、遺傳信息；（2）微生物；（3）下生根、細(xì)胞分裂素、2,4-D；（4）逐漸減小先增加后下降、不能；（5）降低第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二2012年40.[生物——選修3現(xiàn)代生物科技專題]（15分）根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：（1）限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有

和

。（2）質(zhì)粒運載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：為使運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內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點是

。（3）按其來源不同，基因工程所使用的DNA連接酶有兩類，即

DNA連接酶和

DNA連接酶。（4）反轉(zhuǎn)錄作用的模板是

，產(chǎn)物是

。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用

技術(shù)。（5）基因工程中除質(zhì)粒外，

和

也可作為運載體。（6）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

。40.（1）黏性末端；平末端（2）切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同。（3）大腸桿菌；T4（4）mRNA（或RNA）；cDNA（或DNA）；PCR（5）噬菌體；動植物病毒（6）未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒（外源DNA）的功能極弱。第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二資料乙：T4溶菌酶在翁度較高時易失去活性，科學(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔谠摪腚装彼崤c第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期二40．(2013·課標(biāo)全國Ⅱ，40)[生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題](15分)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的________，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合，形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成________組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為________。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_________________________假設(shè)甲與乙有性