高三生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題十一 現(xiàn)代生物科技專題 考點1 基因工程和克隆技術(shù)學(xué)案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE20學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE專題十一現(xiàn)代生物科技專題考點1基因工程和克隆技術(shù)一、知識要求1．工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生［加試（a)］。2．基因工程的原理和技術(shù)［加試(b)]。3．基因工程的應(yīng)用［加試（a）］.4．植物的克隆［加試(b)］.5．動物的克隆［加試(a)]。6．從受精卵談起［加試（a）］。7．胚胎工程［加試（a）]。8．生態(tài)工程的主要類型[加試（a）］.9．生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用［加試(a)］。二、活動要求1．提出生活中的疑難問題，設(shè)計用基因工程技術(shù)解決的方案[加試（c)]。2．庭院生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益分析［加試(a)]。考點1基因工程和克隆技術(shù)1．基因工程的正誤判斷（1）限制性核酸內(nèi)切酶只能用于切割目的基因（×）提示也可用于切割質(zhì)粒.（2)DNA連接酶能將兩堿基間形成的氫鍵連接起來(×)提示DNA連接酶是將兩核苷酸間通過形成的磷酸二酯鍵連接起來。（3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程常用的載體（√）(4）DNA連接酶能夠?qū)⑷我?個DNA片段連接在一起（×)提示具有相同粘性末端的2個DNA片段連接在一起。（5)抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)（√）2．克隆技術(shù)的正誤判斷（1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞全能性(√)(2)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(×)提示在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性,而是分化成為不同的組織器官，細(xì)胞表現(xiàn)全能性的必要條件是離體狀態(tài)、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素。（3)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化(×)提示植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個重要的過程,在這兩個過程中都會發(fā)生細(xì)胞增殖(有絲分裂）,且在再分化過程發(fā)生細(xì)胞分化，形成各種組織細(xì)胞.（4)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的(×)提示外植體通過脫分化形成愈傷組織。（5)用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性(×）提示原生質(zhì)體具有全能性。（6）連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞大多具有二倍體核型(×)提示連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞一般都培養(yǎng)了多次，大多數(shù)具有異倍體核型。(7)制備肝細(xì)胞懸浮液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胃蛋白酶處理(×)提示制備肝細(xì)胞懸浮液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胰蛋白酶處理,不能使用胃蛋白酶,因為胃蛋白酶需要在強(qiáng)酸環(huán)境下才能起作用，但這樣的環(huán)境不適于細(xì)胞生存.（8）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(×)提示肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2的目的是維持培養(yǎng)液pH。(9)與“多莉”羊等克隆哺乳動物相關(guān)的技術(shù)有胚胎移植、細(xì)胞培養(yǎng)和核移植（√）(10)植物原生質(zhì)體融合和動物細(xì)胞融合原理是相同的（√)(11）雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得單克隆抗體的胚胎（×)提示雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得單克隆抗體。

一、基因工程1．基因工程的工具2．基因工程的原理和技術(shù)3．轉(zhuǎn)基因動物、植物及微生物的培育流程易錯警示(1)使用限制性核酸內(nèi)切酶的注意點①一般用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和目的基因。②不同的限制性核酸內(nèi)切酶也能切割出相同的粘性末端。（2)DNA連接酶≠DNA聚合酶DNA連接酶連接兩個DNA片段,而DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上.（3)限制性核酸內(nèi)切酶≠DNA酶≠解旋酶限制性核酸內(nèi)切酶是切割某種特定的脫氧核苷酸序列，并使兩條鏈在特定的位置斷開;DNA酶是將DNA水解為組成單位；解旋酶是將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開形成兩條單鏈。(4)啟動子、終止子①啟動子(DNA片段）≠起始密碼子(RNA)。②終止子（DNA片段)≠終止密碼子（RNA)。二、植物的克隆1．植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵過程總結(jié)名稱過程形成體特點培養(yǎng)基光脫分化由外植體脫分化為愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)適當(dāng)配比的營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑避光再分化由愈傷組織分化為幼苗或胚狀結(jié)構(gòu)有根、芽或有生根發(fā)芽的能力生長素和細(xì)胞分裂素的比例低時，誘導(dǎo)芽的形成；兩者比例高時,誘導(dǎo)根的形成需光營養(yǎng)生長和生殖生長發(fā)育成完整的植物體由根、莖、葉、花、果實、種子組成自身產(chǎn)生各種激素需光2.植物細(xì)胞工程操作3．植物細(xì)胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)的關(guān)系三、動物的克隆1．動物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)(1)動物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)。（2)動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程：動物細(xì)胞培養(yǎng)包括組織塊的切取、組織細(xì)胞的分散及細(xì)胞培養(yǎng)三個階段。分散組織細(xì)胞常用的方法有機(jī)械消化法和胰酶消化法。（3)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的含義①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)的過程。②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、增殖。(4）動物成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)過程：切取組織小片→胰蛋白酶酶解→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。2．動物的細(xì)胞融合技術(shù)及其應(yīng)用(1)細(xì)胞融合(2)單克隆抗體的制備3．細(xì)胞核移植實驗和動物的克隆繁殖(1）核移植:利用一個細(xì)胞的細(xì)胞核來取代另一個細(xì)胞中的細(xì)胞核，形成一個重建的“合子”。（2）動物的克隆繁殖eq\b\lc\\rc\}（\a\vs4\al\co1(\x（卵細(xì)胞)→\x(細(xì)胞質(zhì)），\x(體細(xì)胞)→\x(細(xì)胞核）))→eq\x(重組細(xì)胞)→eq\x(早期胚胎)→eq\x（另一雌性個體代孕)→eq\x(克隆動物)4．規(guī)避克隆動物與試管動物的3個誤區(qū)（1）誤區(qū)一：試管動物與克隆動物的產(chǎn)生都是無性生殖.糾正：試管動物的產(chǎn)生是有性生殖，克隆動物的產(chǎn)生是無性生殖。(2）誤區(qū)二:試管動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體外進(jìn)行的，克隆動物（哺乳類)的產(chǎn)生是在體內(nèi)進(jìn)行的.糾正：試管動物(哺乳類)和克隆動物(哺乳類)早期胚胎之前都是在體外進(jìn)行的,早期胚胎經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進(jìn)行的。(3)誤區(qū)三：胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，因此胚胎移植的胚胎只能來自體內(nèi)受精的胚胎。糾正：胚胎移植的胚胎有三個來源：體內(nèi)正常受精產(chǎn)生的胚胎、核移植產(chǎn)生的重組細(xì)胞培養(yǎng)而來的胚胎、體外受精產(chǎn)生的早期胚胎.題型一基因工程的原理、工具和技術(shù)1．（2017·海淀區(qū)期中)科研人員分別將蛋白C基因和蛋白G(葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白）基因與質(zhì)粒連接,形成重組DNA分子。將質(zhì)粒和上述兩種表達(dá)載體分別轉(zhuǎn)入三組蛋白G缺陷細(xì)胞，在三種不同濃度的葡萄糖間隔刺激下，測定三組細(xì)胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運速率，結(jié)果如圖。下列分析不正確的是（)A．Ⅰ組實驗的目的是排除空質(zhì)粒對實驗結(jié)果的影響B(tài)．Ⅱ、Ⅲ組葡萄糖轉(zhuǎn)運速率隨葡萄糖濃度增加而減小C．由實驗結(jié)果推測蛋白C是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白D．實驗結(jié)果表明蛋白C的轉(zhuǎn)運功能強(qiáng)于蛋白G答案B解析Ⅰ組中轉(zhuǎn)入的是空質(zhì)粒，其目的是排除空質(zhì)粒對實驗結(jié)果的影響，A正確；由圖可知,Ⅱ、Ⅲ組葡萄糖轉(zhuǎn)運速率隨葡萄糖濃度增加而增加，B錯誤；Ⅰ組中轉(zhuǎn)入的是空質(zhì)粒，Ⅲ組轉(zhuǎn)入的是蛋白C基因，對比Ⅰ組與Ⅲ組結(jié)果可推知蛋白C是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，C正確；Ⅱ組中轉(zhuǎn)入的是蛋白G基因，Ⅲ組轉(zhuǎn)入的是蛋白C基因，結(jié)果Ⅲ組的轉(zhuǎn)運速率大于Ⅱ組，這表明蛋白C的轉(zhuǎn)運功能強(qiáng)于蛋白G,D正確。2．(2017·宣城期中）下列有關(guān)人胰島素的重組DNA分子的敘述，正確的是(）A．重組DNA分子中的胰島素基因可通過人肝細(xì)胞mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得B．重組DNA分子的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動于復(fù)制原(起)點C．借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來D．胰島素的重組DNA分子中要有啟動子和終止密碼子答案C解析由于基因的選擇性表達(dá)，在人的肝細(xì)胞中,沒有胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，A錯誤;重組DNA分子的復(fù)制啟動于復(fù)制原(起）點，胰島素基因的表達(dá)啟動于啟動子，B錯誤；標(biāo)記基因的作用是鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來,C正確；胰島素的重組DNA分子中要有啟動子和終止子，終止密碼子存在于mRNA上，D錯誤。3．(2018·“七彩陽光"聯(lián)盟)某研究小組欲利用抗蟲基因,通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育抗蟲玫瑰。圖1和圖2分別表示出了抗蟲基因和農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶識別位點和抗生素抗性基因(pstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ表示限制性核酸內(nèi)切酶切割位點;amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因）。請回答：(1)為獲得大量抗蟲基因，且保證形成重組質(zhì)粒時，目的基因以唯一方向接入,可選用________________（填限制性核酸內(nèi)切酶的種類)分別切割目的基因和Ti質(zhì)粒，再用DNA連接酶連接,形成重組DNA分子，再與經(jīng)過________處理的______________（A.有amp和tetB．有amp，無tetC．無amp，有tetD．無amp和tet)農(nóng)桿菌液混合，使重組DNA進(jìn)入農(nóng)桿菌。再利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入培養(yǎng)的玫瑰細(xì)胞，使目的基因?qū)朊倒寮?xì)胞中。（2)將含有導(dǎo)入了目的基因的玫瑰細(xì)胞的試管放在______________上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)獲得胚性細(xì)胞，進(jìn)而培育成抗蟲玫瑰。（3）這種借助基因工程方法，將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，再通過這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),獲得具有特定性狀的新植株的技術(shù)就是__________________。(4）當(dāng)前多地過度開發(fā)旅游造成生態(tài)環(huán)境的破壞,為減緩生態(tài)環(huán)境的破壞，可發(fā)展____________工程,并在旅游區(qū)種植抗蟲玫瑰，可有效降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染，并獲得較佳的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和__________。答案(1）SmaⅠ和PstⅠCaCl2D（2)搖床(3)植物細(xì)胞工程技術(shù)(4)生態(tài)旅游生態(tài)效益有關(guān)基因工程操作易錯分析（1）基因文庫中不是直接保管相應(yīng)基因,基因文庫中的基因保存在受體菌中。(2）原核生物繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少，有利于目的基因的復(fù)制與表達(dá)，因此常用大腸桿菌等原核生物作為受體細(xì)胞。(3）植物細(xì)胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程成為完整植物體。因此受體細(xì)胞可以是受精卵也可以是體細(xì)胞；動物基因工程中的受體細(xì)胞一般是受精卵.（4)操作工具有三種，但工具酶常用兩種，載體不是酶；在基因工程操作步驟“獲得目的基因"和“形成重組DNA分子"兩個過程中通常用同種限制性核酸內(nèi)切酶，目的是產(chǎn)生相同的粘性末端；DNA連接酶只在“形成重組DNA分子"操作中用到。(5)一般情況下，用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段，但有時可用兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和目的基因.這樣可避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間、目的基因和目的基因之間的連接。（6）標(biāo)記基因的作用和種類: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;常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因、發(fā)光基因（表達(dá)產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。題型二基因工程的應(yīng)用4．如圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是（）A．②的形成需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與B．③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C．④的染色體上若含抗蟲基因，則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀D．⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異答案D解析重組質(zhì)粒的形成需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶參與，DNA聚合酶一般用于DNA復(fù)制過程，A錯誤;③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒上的T－DNA整合到植物細(xì)胞的染色體上，B錯誤；受體細(xì)胞的染色體上含抗蟲基因,但不代表該基因就一定成功表達(dá)，因此不能確定⑤是否表現(xiàn)出抗蟲性狀,C錯誤；⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異，D正確.5．(2017·南昌期中）下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是(）A．基因治療就是把缺陷基因誘變成正?；駼．基因診斷的基本原理是DNA分子雜交C．一種基因探針能檢測水體中的各種病毒D．利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗時，目的基因存在于人體B淋巴細(xì)胞的DNA中答案B解析基因治療就是向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷，達(dá)到治療疾病的目的，A錯誤；基因診斷又稱DNA診斷或分子診斷，通過分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的技術(shù)，直接檢測出分子結(jié)構(gòu)水平和表達(dá)水平是否異常，從而對疾病做出判斷,利用的原理就是DNA分子雜交,B正確；基因探針是用放射性同位素(或熒光分子）標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段,一種基因探針只能檢測水體中的一種或一類病毒，C錯誤;基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗是通過構(gòu)建含有乙肝病毒表面抗原基因的重組質(zhì)粒,然后轉(zhuǎn)染（就是讓質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞)相應(yīng)的宿主細(xì)胞，如酵母菌、CHO細(xì)胞(中國倉鼠卵巢細(xì)胞，一種可以無限繁殖的細(xì)胞)，生產(chǎn)乙肝表面抗原蛋白,D錯誤。題型三基因工程的設(shè)計方案6．（2017·鏡湖區(qū)校級期中）科研人員以抗四環(huán)素基因為標(biāo)記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的β－珠蛋白，治療鼠的鐮刀形細(xì)胞貧血癥。下列相關(guān)實驗設(shè)計中，不合理的是（)A．用β－珠蛋白編碼序列加啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建重組DNA分子B．利用小鼠DNA分子通過PCR克隆出β－珠蛋白基因的編碼序列C．用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導(dǎo)入β－珠蛋白編碼序列的大腸桿菌D．用Ca2＋處理大腸桿菌后，將重組DNA分子導(dǎo)入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中答案D解析重組DNA分子的組成包括啟動子、目的基因、標(biāo)記基因和終止子，因此用β－珠蛋白編碼序列加啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建重組DNA分子，A正確；利用小鼠DNA分子通過PCR克隆出β－珠蛋白基因的編碼序列，B正確；標(biāo)記基因是四環(huán)素抗性基因，因此用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導(dǎo)入β－珠蛋白編碼序列的大腸桿菌，C正確；標(biāo)記基因是四環(huán)素抗性基因，因此受體細(xì)胞不能具有四環(huán)素抗性，即用Ca2＋處理大腸桿菌后，將重組DNA分子導(dǎo)入不具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中，D錯誤。7．科學(xué)家采用基因工程技術(shù)將矮牽牛中控制藍(lán)色色素合成的基因A轉(zhuǎn)移到玫瑰中，以培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是(）A．利用DNA分子雜交技術(shù)從矮牽牛的基因文庫中獲取基因AB．用氯化鈣處理玫瑰葉肉細(xì)胞，使其處于感受態(tài)C．用含四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞D．將基因A導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞液泡中，防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰答案A解析矮牽牛中有控制藍(lán)色色素合成的基因A，利用DNA分子雜交技術(shù)，可以從矮牽牛的基因文庫中獲取目的基因（基因A），故A正確;將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時，常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，不需要用氯化鈣，故B錯誤;根據(jù)標(biāo)記基因來篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞，而標(biāo)記基因不一定是四環(huán)素抗性基因,故C錯誤；玫瑰細(xì)胞液泡中沒有DNA，不能將目的基因?qū)胍号葜?，?yīng)將目的基因?qū)肴~綠體或線粒體中，以防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰，故D錯誤.8．（2017·浙江聯(lián)考)我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低,科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了大米的營養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻的過程示意圖，請據(jù)圖回答:(1）上述過程中,鐵結(jié)合蛋白基因為________，獲取該基因后常用________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。（2）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，通常要用同種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割________________和________________。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，可以用________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入農(nóng)桿菌。(3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時,通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得成功導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞，該篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入________實現(xiàn)的。（4）檢測轉(zhuǎn)基因水稻的培育是否成功，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻______________。答案（1)目的基因PCR（2）含目的基因的DNA片段Ti質(zhì)粒CaCl2(3）抗生素(4)種子中鐵含量解析（1)本題中培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是獲得鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因大米,因此目的基因為鐵結(jié)合蛋白基因；要大量獲得目的基因，一般采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增.（2）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割含目的基因的DNA片段和Ti質(zhì)粒，使二者產(chǎn)生相同的粘性末端,從而便于拼接；CaCl2處理農(nóng)桿菌可以增大其細(xì)胞壁的通透性,從而利于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入.(3）重組Ti質(zhì)粒含有抗生素抗性基因,導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的愈傷組織細(xì)胞在含有抗生素的培養(yǎng)基上可以存活,而未導(dǎo)入的則無法存活，故可加入抗生素來篩選成功導(dǎo)入的受體細(xì)胞。（4）轉(zhuǎn)基因的目的是提高大米中鐵含量，因此可通過檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵的含量來判斷轉(zhuǎn)基因水稻的培育是否成功。題型四植物的克隆9．（2017·泰州三模)為了給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)支持，科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究了甘薯莖尖大小對誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響，結(jié)果如表所示，相關(guān)敘述錯誤的是()處理外植體數(shù)/個分化苗數(shù)/苗脫毒苗數(shù)/苗小于0.3mm20110.3～0.5mm20107大于0.6mm20134A.為防止細(xì)菌污染,應(yīng)對外植體進(jìn)行消毒B．脫分化時，應(yīng)給予適宜光照誘導(dǎo)基因表達(dá)C．根據(jù)培養(yǎng)階段的不同要調(diào)整培養(yǎng)基中激素比例D．0.3～0.5mm大小的莖尖有利于培養(yǎng)脫毒甘薯苗答案B解析植物組織培養(yǎng)時，在接種前對外植體進(jìn)行消毒處理可減少雜菌污染，A正確;脫分化時，愈傷組織的誘導(dǎo)往往需要暗培養(yǎng)，不能給予適宜光照,B錯誤;不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例不同，C正確；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，0。3~0。5mm大小的莖尖，脫毒苗數(shù)最多，因此有利于培養(yǎng)脫毒甘薯苗，D正確。10．(2017·揚州二模）擬采用“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一種名貴花卉.下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．消毒的原則是既要殺死材料表面的微生物，又要減少消毒劑對細(xì)胞的傷害B．在愈傷組織培養(yǎng)基中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C．出芽是外植體經(jīng)細(xì)胞脫分化后再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D．誘導(dǎo)分化生長物生根時，培養(yǎng)基中通常含有生長素類似物等植物生長調(diào)節(jié)劑答案B解析消毒劑的使用既要殺死表面微生物又要防止傷害組織細(xì)胞,影響組織培養(yǎng)，A正確;愈傷組織細(xì)胞含有細(xì)胞壁，加入細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑不會誘導(dǎo)細(xì)胞融合，因此不會得到染色體加倍的細(xì)胞，B錯誤；愈傷組織再分化形成胚狀體后，一般先形成芽，再形成根,而分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，C正確;誘導(dǎo)分化生長物生根時,培養(yǎng)基中通常含有生長素類似物等植物生長調(diào)節(jié)劑，D正確.題型五動物的克隆11．（2017·泰州期中)如圖為小鼠胚胎成纖維細(xì)胞（MEF)培養(yǎng)的過程圖,下列敘述不正確的是（）A．可用胰蛋白酶分散組織塊中的細(xì)胞B．MEF細(xì)胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細(xì)胞的分化C．加入培養(yǎng)液中的MEF細(xì)胞最好是來自傳代培養(yǎng)的細(xì)胞D．細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細(xì)胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象答案C解析將動物組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，可以用胰蛋白酶處理，A正確；分析圖發(fā)現(xiàn)：在胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)液中加入MEF細(xì)胞后，不分化，但未加的一組，易分化。對比分析可以推導(dǎo)：MEF細(xì)胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細(xì)胞的分化，B正確;加入培養(yǎng)液中的MEF細(xì)胞最好是來自原代培養(yǎng)的細(xì)胞，C錯誤；在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細(xì)胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象，D正確。12．(2017·浙江三模)甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分,為了快速檢測甘草酸，科研人員利用細(xì)胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體，其基本操作過程如圖。相關(guān)敘述正確的是（)A．過程①注射相應(yīng)抗原后應(yīng)立即從小鼠脾臟中提取細(xì)胞甲B．過程②誘導(dǎo)細(xì)胞融合，利用了細(xì)胞膜的選擇透過性C．過程③、④的篩選方法相同,細(xì)胞丙、丁遺傳物質(zhì)相同D．過程⑤無論在體內(nèi)還是體外進(jìn)行，細(xì)胞丁都可大量增殖答案D解析過程①注射相應(yīng)抗原后,需要機(jī)體進(jìn)行免疫，使B淋巴細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細(xì)胞，才可以從小鼠脾臟中提取細(xì)胞甲，A錯誤；過程②誘導(dǎo)細(xì)胞融合，利用了細(xì)胞膜的流動性，B錯誤；過程③用選擇培養(yǎng)基獲得雜交瘤細(xì)胞，過程④用抗體檢測和克隆培養(yǎng)得到能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,C錯誤；雜種細(xì)胞既能夠增殖又能產(chǎn)生抗體，過程⑤無論在體內(nèi)還是體外進(jìn)行，細(xì)胞丁都可大量增殖，D正確。專題強(qiáng)化練一、選擇題1．（2017·南通模擬)科學(xué)家利用基因工程技術(shù)將魚的抗凍蛋白基因?qū)敕?，使番茄的耐寒能力大大提高。在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因番茄的過程中，下列操作不合理的是(）A．可用PCR技術(shù)或逆轉(zhuǎn)錄法獲得抗凍蛋白基因B．利用選擇培養(yǎng)基對構(gòu)建的重組DNA分子直接篩選C．利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄體細(xì)胞D．在低溫條件下篩選已導(dǎo)入抗凍蛋白基因的番茄植株答案B解析基因工程中獲取目的基因的方法包括PCR技術(shù)體外擴(kuò)增、從基因文庫中獲取或化學(xué)方法合成（如逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因），A正確；構(gòu)建的重組DNA分子不可直接在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選,需要先導(dǎo)入受體細(xì)胞中再進(jìn)行篩選,B錯誤；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，C正確；可利用低溫條件對耐寒番茄進(jìn)行個體性狀水平的檢測，篩選成功轉(zhuǎn)基因的耐寒番茄植株，D正確。2．(2017·江蘇三模)如圖表示抗胃癌單克隆抗體的制備過程。相關(guān)敘述錯誤的是（)A．抗胃癌單克隆抗體可以和甲特異性結(jié)合B．圖中細(xì)胞融合過程只可用聚乙二醇處理C．用特定的選擇培養(yǎng)基對乙篩選后獲得的細(xì)胞均能增殖D．需對丙進(jìn)行抗體檢測，經(jīng)過篩選后才可獲得丁答案B解析抗胃癌單克隆抗體可以和甲(抗原)特異性結(jié)合，A正確;誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合也可以用滅活的仙臺病毒處理,B錯誤；用特定的選擇培養(yǎng)基對乙篩選后獲得的細(xì)胞為雜交瘤細(xì)胞，都能增殖，但不一定能產(chǎn)生特異性抗體，C正確；需對丙（雜交瘤細(xì)胞)進(jìn)行抗體檢測，經(jīng)過篩選后才可獲得?。墚a(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞），D正確。3．(2017·南京三模）科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖所示(成纖維細(xì)胞可增殖)。下列敘述錯誤的是()A．過程②常用的方法是顯微注射法B．代孕母羊要注射免疫抑制劑防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)使移植胚胎死亡C．卵細(xì)胞去核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞D．整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)從而獲得大量的細(xì)胞群答案B解析過程②是將重組目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，受體細(xì)胞是動物細(xì)胞,常用的方法是顯微注射法，A正確;胚胎移植時,受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因此胚胎移植時不需要對代孕母羊注射免疫抑制劑，B錯誤；卵細(xì)胞去掉其細(xì)胞核的原因是使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞，即含目的基因的成纖維細(xì)胞,C正確；因為整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)，理論上可獲得大量的細(xì)胞群，D正確。4．下面是3種限制性核酸內(nèi)切酶對DNA分子的識別序列和切割位點圖（箭頭表示切點，切出的斷面為粘性末端）.下列敘述錯誤的是（）限制酶1：eq\o(-G,\s\up6（↓））ATC--；限制酶2：—CCGeq\o(CG,\s\up6（↓))G-；限制酶3：—eq\o(GG，\s\up6（↓)）ATCC—A．不同的限制性核酸內(nèi)切酶有不同的識別序列和切割位點，體現(xiàn)了酶的專一性B．限制性核酸內(nèi)切酶2和酶3識別的序列都包含6個堿基對C．限制性核酸內(nèi)切酶1和酶3剪出的粘性末端相同D．能夠識別和切割RNA分子內(nèi)一小段核苷酸序列的酶只有限制性核酸內(nèi)切酶2答案D解析酶具有專一性,不同的限制性核酸內(nèi)切酶有不同的識別序列和切割位點，故A正確;圖中可得，限制性核酸內(nèi)切酶2和酶3識別的序列分別是CCGCGG和GGATCC，均為6個堿基對，故B正確；限制性核酸內(nèi)切酶1和酶3剪出的粘性末端相同，均為GATC，故C正確；限制性核酸內(nèi)切酶只能識別特定的DNA序列，因此三種限制性核酸內(nèi)切酶均不能識別和切割RNA中核糖核苷酸序列,故D錯誤。5．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)和動物克隆的說法，錯誤的是（）A．植物組織培養(yǎng)獲得的試管苗，可能是雜合子也可能是純合子，可能為單倍體也可能為二倍體、多倍體B．為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素C．克隆動物的技術(shù)基礎(chǔ)是動物細(xì)胞培養(yǎng)D．同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同答案B解析由于植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，后代的基因型由親本基因型決定,可能是雜合子也可能是純合子,如果培養(yǎng)的外植體是體細(xì)胞,則會獲得二倍體或多倍體，如果培養(yǎng)的是花粉粒,則獲得的是單倍體,A正確；抗生素具有殺菌作用，因此為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素，B錯誤；動物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的技術(shù)基礎(chǔ)，C正確；同一植株不同細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因不一定相同，如花粉細(xì)胞培養(yǎng)形成的愈傷組織細(xì)胞的基因只有體細(xì)胞的一半，D正確。二、非選擇題6．(2016·全國乙,40）某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導(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BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ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.回答下列問題：（1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條件有_____________________(答出兩點即可)，而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。(2）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)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有________的固體培養(yǎng)基。(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自于________________________________________________________________________。答案(1）能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因（2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒）二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長四環(huán)素(3）受體細(xì)胞解析（1）作為載體必須具備如下特點:①能自我復(fù)制，從而在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存；②含標(biāo)記基因，以供重組DNA的鑒定和選擇；③具一個至多個限制性核酸內(nèi)切酶切割位點以便外源DNA片段插入。(2)在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有Ampr的大腸桿菌才能夠生長。而Ampr位于質(zhì)粒上，故未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌細(xì)胞中無Ampr，不能在培養(yǎng)基中生長，而僅含有質(zhì)粒載體的和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌均具有Ampr,因而能在培養(yǎng)基中生長。目的基因的插入破壞了質(zhì)粒載體的Tetr，故含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含有四環(huán)素的平板上生長，從而與僅含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌得以區(qū)分。(3）噬菌體是病毒，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無法自主合成DNA，需借助宿主細(xì)胞完成DNA復(fù)制.7．(2016·全國丙，40)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______________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1）Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的粘性末端(2)甲、丙甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄解析(1)由于限制性核酸內(nèi)切酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割后形成的粘性末端相同，所以經(jīng)BamHⅠ酶切得到的目的基因可以與上述表達(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,這樣目的基因才能表達(dá)。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達(dá)目的基因的產(chǎn)物。8．青蒿素是治療瘧疾的重要藥物.下圖為利用二倍體野生型青蒿，通過現(xiàn)代生物技術(shù)培育青蒿素含量高的四倍體細(xì)胞和植株的示意圖.請回答以下相關(guān)問題：(1)上述a~d過程涉及的原理有__________________（至少兩項)。其中a為________過程，b過程需要在______________作用下完成,d過程的技術(shù)基礎(chǔ)是________________。(2)通過e過程可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)青蒿素。有關(guān)敘述正確的是________.A．該過程需要適量激素以刺激分化B．該過程不需要提供有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)C．該過程需要誘導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)D．該過程的原理是染色體畸變（3）已知青蒿素的合成受G基因控制，利用____________酶可將G基因從青蒿細(xì)胞中分離出,并經(jīng)改造和擴(kuò)增后，將其與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒形成重組DNA，再與經(jīng)________處理的大腸桿菌液混合,使重組DNA更易進(jìn)入大腸桿菌，通過培養(yǎng)大腸桿菌可生產(chǎn)青蒿素.(4）下列有關(guān)基因工程的敘述,錯誤的是________。A．獲取目的基因需要酶的催化B．目的基因能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制C．大腸桿菌是基因工程的常用載體D．能夠?qū)崿F(xiàn)定向改造生物性狀答案（1)細(xì)胞全能性、膜的流動性、染色體畸變脫分化纖維素酶和果膠酶植物組織培養(yǎng)(2）C(3）限制性核酸內(nèi)切氯化鈣（4）C解析(1)上述a~d過程涉及細(xì)胞全能性、膜的流動性、染色體畸變等原理；其中a為脫分化過程,b過程需要在纖維素酶和果膠酶作用下去除細(xì)胞壁，d過程的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng).(2）通過e過程可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)青蒿素，該過程需要誘導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)。（3)已知青蒿素的合成受G基因控制,利用限制性核酸內(nèi)切酶可將G基因從青蒿細(xì)胞中分離出，并經(jīng)改造和擴(kuò)增后，將其與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒形成重組DNA,再與經(jīng)氯化鈣處理的大腸桿菌液混合，使重組DNA更易進(jìn)入大腸桿菌,通過培養(yǎng)大腸桿菌可生產(chǎn)青蒿素。(4)質(zhì)粒是基因工程的常用載體，C錯誤。9．(2016·溫州3月選考模擬)卡那霉素和頭孢霉素都有抗菌作用,此外，卡那霉素還對葡萄細(xì)胞有抑制作用。研究人員將Barnase基因(雄性不育基因）轉(zhuǎn)入葡萄細(xì)胞，利用卡那霉素和頭孢霉素，通過植物克隆方法成功培育出大粒、無核的葡萄新品種。請回答：(1)構(gòu)建含Barnase基因、β—葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重組質(zhì)粒，導(dǎo)入農(nóng)桿菌，在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)形成______以便鑒定是否混有雜菌，再用______將農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)移至LB________培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到的工具酶是________________、________________。（2）將經(jīng)過__________的幼嫩葡萄葉片切成小塊，浸入農(nóng)桿菌懸浮液中，4分鐘后取出（此時已有較多農(nóng)桿菌附著在葉片小塊上)并接種到固體培養(yǎng)基中。培養(yǎng)至第3天時，可以看到在葉片小塊周圍出現(xiàn)________和大量菌落。這時再用頭孢霉素處理葉片小塊，其目的是______（A.抑制葡萄細(xì)胞脫分化B．促進(jìn)葡萄細(xì)胞再分化C．殺滅農(nóng)桿菌D．促進(jìn)農(nóng)桿菌生長）。（3）將葉片小塊放入卡那霉素培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，轉(zhuǎn)移至發(fā)芽培養(yǎng)基中,待其長出________后，再轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)形成試管苗.卡那霉素培養(yǎng)基起著________作用，植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是______。(4）在卡那霉素培養(yǎng)基中，由于轉(zhuǎn)化細(xì)胞對周圍的非轉(zhuǎn)化細(xì)胞有保護(hù)作用，獲得的試管苗中可能存在假的轉(zhuǎn)基因試管苗，因此還需對試管苗的______________基因的表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行生化檢測，才能鑒別出真正的轉(zhuǎn)基因試管苗。(5)最后