二輪復(fù)習(xí)基因工程和細(xì)胞工程學(xué)案

第1講基因工程和細(xì)胞工程聚焦新課標(biāo)：植物細(xì)胞工程包括植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交等技術(shù)；動物細(xì)胞工程包括動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞融合和干細(xì)胞的應(yīng)用等技術(shù)；基因工程是一種重組DNA技術(shù)；蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸?；A(chǔ)自查明晰考位縱引橫連————建網(wǎng)絡(luò)提醒：特設(shè)長句作答題，訓(xùn)練文字表達(dá)能力答案填空：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩??邊角掃描————全面清提醒：判斷正誤并找到課本原話1．基因工程的相關(guān)判斷(1)攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選必須通過分子檢測()(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()(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()(4)用限制性核酸內(nèi)切酶可以切割煙草花葉病毒的核酸()(5)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()(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()(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()(8)重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因為DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接()(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是否完全表達(dá)()(10)動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá)()2．細(xì)胞工程的相關(guān)判斷(1)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()(2)21三體綜合征的診斷必須通過分子檢測()(3)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是組織培養(yǎng)()(4)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()(5)乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)()(6)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()(7)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()(8)體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體()(9)單克隆抗體技術(shù)可用于治療老年癡呆癥()(10)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()考點梳理整合突破整合考點20基因工程和細(xì)胞工程考點整合固考基1.理清基因工程的3種操作工具(1)一般用同種限制酶切割載體和目的基因，不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。(2)雙酶法可以使目的基因與載體定向連接，防止目的基因和載體的自身環(huán)化以及二者反向連接。2．掌握基因工程的操作步驟1．澄清基因工程的4個“≠”(1)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。(2)限制酶≠DNA酶≠解旋酶：限制酶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酶可將DNA水解為其基本組成單位；解旋酶將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開形成兩條單鏈。(3)啟動子≠起始密碼子，終止子≠終止密碼子起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，分別控制翻譯過程的啟動和終止；啟動子和終止子位于DNA上，分別控制轉(zhuǎn)錄的啟動和終止。(4)基因治療≠基因診斷①基因治療：將正常基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，以達(dá)到治療的目的——其原理為基因重組及基因表達(dá)。②基因診斷：制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況——其原理為DNA分子雜交。2．辨析農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的“兩個兩次”(1)兩次拼接：第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T－DNA的中間部位；第二次拼接指被插入目的基因的T－DNA被拼接到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(2)兩次導(dǎo)入：第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒重新導(dǎo)入農(nóng)桿菌；第二次導(dǎo)入是指將含目的基因的T－DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。3.圖解記憶蛋白質(zhì)工程4．理清植物細(xì)胞工程兩大技術(shù)5．比較并把握細(xì)胞工程的幾個流程圖細(xì)胞工程技術(shù)技術(shù)過程圖示植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞的融合單克隆抗體的制備核移植6.動物細(xì)胞培養(yǎng)的特殊條件歸納(1)胰蛋白酶或膠原蛋白酶的使用：首先用________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________時，同樣需要用胰蛋白酶再次使細(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________；定期更換培養(yǎng)液。(3)特殊的營養(yǎng)條件：①__________培養(yǎng)基；②加入動物血清或血漿等；③通入________以滿足代謝的需要；④通入________以維持培養(yǎng)液的pH。7．澄清容易混淆的三種細(xì)胞——雜種細(xì)胞、重組細(xì)胞和雜交細(xì)胞(1)雜種細(xì)胞：植物體細(xì)胞雜交過程中，兩種細(xì)胞去掉________之后形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)新的________之后形成的細(xì)胞叫雜種細(xì)胞。(2)重組細(xì)胞：體細(xì)胞的________移植到去核卵母細(xì)胞之后形成的細(xì)胞叫重組細(xì)胞。(3)雜交細(xì)胞：動物細(xì)胞融合形成的細(xì)胞常稱為雜交細(xì)胞。8．單克隆抗體制備的過程單克隆抗體制備過程中兩次篩選的原因及方法項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還受到其他抗原的刺激，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：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)都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群類研真題明考向類型1全國卷真題體驗尋趨勢1．[2021·全國甲卷]PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測。為檢測病人是否感染了某種病原菌，醫(yī)生進(jìn)行了相關(guān)操作：①分析PCR擴(kuò)增結(jié)果；②從病人組織樣本中提取DNA；③利用PCR擴(kuò)增DNA片段；④采集病人組織樣本?；卮鹣铝袉栴}：(1)若要得到正確的檢測結(jié)果，正確的操作順序應(yīng)該是________(用數(shù)字序號表示)。(2)操作③中使用的酶是________。PCR反應(yīng)中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、________三步，其中復(fù)性的結(jié)果是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了做出正確的診斷，PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與________________________________________________________________________特異性結(jié)合。(4)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是指______________________________________________________________________________________________________________________。該技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于疾病診斷等方面。2．[2020·全國卷Ⅰ，38]為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是________________________________________________________________________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于________，使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是____________________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是____________________。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________(答出2點即可)。3．[2019·全國卷Ⅱ]植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點有__________________________________________________________(答出2點即可)。(2)通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是____________________________________。人工胚乳能夠為胚狀體生長提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、__________________和________________等幾類物質(zhì)。(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個完整植株的基本程序是________________________________________________________________(用流程圖表示)。4．[全國卷Ⅱ]幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力。回答下列問題：(1)在進(jìn)行基因工程操作時，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是________________________________________________________________________。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是________________________________________________________________________。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。類型2地方卷真題體驗尋共性5．[2022·湖南卷]水蛭是我國的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性?；卮鹣铝袉栴}：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是________________，物質(zhì)b是________。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是________________________________________________________________________。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有________________、________________和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是________________________________________________________________________。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的________(填“種類”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡要寫出實驗設(shè)計思路________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2022·山東卷]某種類型的白血病由蛋白P引發(fā)，蛋白UBC可使P被蛋白酶識別并降解，藥物A可通過影響這一過程對該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理，需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，F(xiàn)LAG是一種短肽，連接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合，但不影響P或P△的功能。(1)為構(gòu)建重組載體，需先設(shè)計引物，通過PCR特異性擴(kuò)增P基因。用于擴(kuò)增P基因的引物需滿足的條件是____________________________。為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割，需在引物上添加相應(yīng)的限制酶識別序列，該限制酶識別序列應(yīng)添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。(2)PCR擴(kuò)增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后，與編碼FLAG的序列形成一個融合基因，如圖甲所示。其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同。據(jù)圖甲分析，出現(xiàn)該問題的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。修改擴(kuò)增P基因時使用的帶有EcoRⅠ識別序列的引物來解決該問題，具體修改方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)融合蛋白表達(dá)成功后，將FLAG-P、FLAG-P△、藥物A和UBC按照圖乙中的組合方式分成5組。各組樣品混勻后分別流經(jīng)含F(xiàn)LAG抗體的介質(zhì)，分離出與介質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)并用UBC抗體檢測，檢測結(jié)果如圖丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③組結(jié)果的差異推測，藥物A的作用是____________________；由②④組或③⑤組的差異推測，P△中缺失的特定序列的作用是________________________________________________________________________。(4)根據(jù)以上結(jié)果推測，藥物A治療該病的機(jī)理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。長句專練強(qiáng)素養(yǎng)1.事實概述類(1)[全國卷Ⅱ]蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過______________和________________，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。(2)[全國卷Ⅰ]從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是________，該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV，檢測的原理是________________________________________________________________________。(3)[全國卷Ⅰ]在培育某些轉(zhuǎn)基因植物時，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________________________。(4)[全國卷]質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：為使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核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在單克隆抗體制備過程中，有兩次篩選，其操作步驟分別是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．原因分析類(1)[全國卷Ⅰ]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)[全國卷]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________________________________________________________________________________________________________________________。(3)與從基因組文庫獲取目的基因相比，用cDNA方法獲得的目的基因在受體菌中更容易表達(dá)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)科學(xué)家提取某細(xì)胞中的總RNA，通過反轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄)獲得總cDNA，再通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性地擴(kuò)增出目的基因，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)PMI基因存在于下圖的基因組中，若使用PCR技術(shù)擴(kuò)增時需要______________酶催化，可選擇圖中四種引物A、B、C、D中的引物________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)[全國卷Ⅰ]未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是________________________________________________________________________。(7)在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的實驗時，要嚴(yán)格控制雜菌污染的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(8)若想利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培養(yǎng)出馬鈴薯—草莓雜種植物以提高土地的利用率，________(填“能”或“不能”)把兩物種的細(xì)胞直接融合，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(9)光照在植物組織培養(yǎng)過程中不作為愈傷組織的能量來源，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(10)動物體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，________(填“需要”或“不需要”)脫分化過程，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．實踐應(yīng)用類(1)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的________________作探針進(jìn)行分子雜交檢測，又要在個體水平上鑒定，后者的具體操作過程是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)20世紀(jì)九十年代開始，松嫩平原草地出現(xiàn)大面積鹽堿化，羊草數(shù)量銳減，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化。生物途徑治鹽堿就是在嚴(yán)重鹽堿化的草地或鹽堿斑上施加枯草或種植耐鹽堿的虎尾草，以改善土壤條件，使羊草可以生長發(fā)育。該生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)就是重建松嫩平原植物和動物群落，使松嫩平原恢復(fù)到(或接近)受干擾前的狀態(tài)。從現(xiàn)代生物技術(shù)的角度給出加速鹽堿地恢復(fù)羊草種植的建議：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。題組集訓(xùn)提考能題組預(yù)測一聚焦基因工程1．[2022·成都一診]葡激酶(SAK)是由金黃色葡萄球菌分泌的一種纖溶蛋白酶原激活物，它可以激活人體中的血纖維蛋白溶酶原形成血纖維蛋白溶酶，從而溶解血栓。研究人員嘗試將SAK基因?qū)敕阎校棉D(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)有生物活性的SAK?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時需要兩種引物，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，常使用兩種不同的限制酶切割目的基因的兩端和Ti質(zhì)粒，該過程不使用同一種限制酶的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)含有SAK基因的表達(dá)載體構(gòu)建成功后，接下來依次完成____________、____________和________________等步驟才能獲得轉(zhuǎn)基因植株。檢測轉(zhuǎn)基因植株中的SAK基因是否表達(dá)成功，通常采用的方法是________________________________________________________________________。2．[2022·綿陽二診]核酸疫苗也稱基因疫苗，根據(jù)主要成分的不同，分為DNA疫苗和RNA疫苗。利用基因工程制作DNA疫苗的過程如圖所示。(1)過程①需要的酶是________，過程②可以分為兩個過程，一是提取目的基因，二是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)過程③中，目的基因插入運(yùn)載體時，不能破壞______________、終止子等(答出2點即可)。(3)基因工程的核心步驟是________________。當(dāng)基因疫苗進(jìn)入人體后，通過基因表達(dá)，產(chǎn)生大量的________，從而引起免疫反應(yīng)。(4)DNA疫苗與減毒疫苗相比，具有的優(yōu)點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點即可)。3．[2022·南昌一模]鹽害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的非生物脅迫因子之一，植物在高鹽脅迫下會產(chǎn)生大量H2O2和MDA(膜脂過氧化產(chǎn)物)。LEA蛋白在植物遭受重大非生物脅迫(如鹽害)時起到很大的保護(hù)作用，科研人員將耐鹽酵母LEA蛋白基因NLEAs導(dǎo)入大豆，培育轉(zhuǎn)耐鹽基因大豆植株?；卮鹣铝袉栴}：(1)為獲取NLEAs基因，可從酵母中提取總RNA，經(jīng)________過程得到cDNA，再利用PCR技術(shù)進(jìn)行大量擴(kuò)增。(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，需要用到的有關(guān)酶是______________，若用同種酶切割載體后得到的一個末端序列為GTACC—G—，則與該載體末端連接的NLEAs基因的末端序列為________。構(gòu)建的基因表達(dá)載體中具有終止子，終止子是指________________________________________________________________________。(3)將NLEAs基因?qū)氪蠖辜?xì)胞，常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)科研人員從轉(zhuǎn)耐鹽基因NLEAs的大豆根部提取到了大量LEA蛋白，但還是無法說明基因工程操作是否成功，還需要從個體水平上設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。結(jié)合題干信息，寫出實驗思路并預(yù)期實驗結(jié)果。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________題組預(yù)測二聚焦細(xì)胞工程4．[2022·沈陽質(zhì)監(jiān)]獼猴桃是一種品質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)豐富的水果。我國研究人員利用中華獼猴桃和美味獼猴桃培育出了更加優(yōu)良的品種，其過程如圖所示。請分析并回答下列問題：(1)因中華獼猴桃和美味獼猴桃之間存在____________，所以用有性雜交方法很難得到可育后代，圖中培育優(yōu)良品種H的過程所應(yīng)用的技術(shù)是________________。(2)圖中B、D是________，G是________；②過程需使用________________進(jìn)行處理，該過程受處理時間、________、________等條件的影響。(3)過程③使用的化學(xué)法包括聚乙二醇(PEG)融合法和________________________________________________________________________。(4)過程③得到的兩兩融合的細(xì)胞有________種，因此需要進(jìn)行篩選。已知用X射線處理會使染色體受影響而導(dǎo)致細(xì)胞失去分裂能力；用碘乙酰胺處理會使細(xì)胞內(nèi)的酶失活而抑制生長。為了能篩選到雜種細(xì)胞F，若在①過程對中華獼猴桃用X射線處理，需對美味獼猴桃用________處理，以便最終獲得優(yōu)良雜種植株H。5．[2022·寶雞檢測]化療是治療腫瘤常用的方法之一。腫瘤一般處于細(xì)胞外間隙的深部，使用高效的細(xì)胞毒素藥物進(jìn)行化療可有效殺傷腫瘤細(xì)胞，但細(xì)胞毒素?zé)o特異性，在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時也會殺死正常細(xì)胞。科研人員利用細(xì)胞毒素類藥物和單克隆抗體制成“生物導(dǎo)彈”，實現(xiàn)了藥物對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷?；卮鹣铝袉栴}：(1)“生物導(dǎo)彈”通常由________、接頭和________組成。(2)“生物導(dǎo)彈”利用了單克隆抗體________的特點，制備單克隆抗體的過程涉及的細(xì)胞工程技術(shù)有______________________。(3)制備單克隆抗體時，應(yīng)先給小鼠注射癌細(xì)胞特有的抗原，然后從小鼠體內(nèi)獲取已免疫的B淋巴細(xì)胞，再讓其與____________融合形成____________。誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合時，常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是________________。(4)制備“生物導(dǎo)彈”時，應(yīng)選擇相對分子質(zhì)量較________(填“大”或“小”)的抗體，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第1講基因工程和細(xì)胞工程縱引橫連——建網(wǎng)絡(luò)①限制酶②DNA連接酶③基因表達(dá)載體的構(gòu)建④目的基因的檢測和鑒定⑤基因⑥自然界中沒有⑦細(xì)胞的全能性⑧植物體細(xì)胞雜交⑨細(xì)胞增殖⑩動物細(xì)胞核的全能性?細(xì)胞膜?專一抗體邊角掃描全面清1．(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×2．(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√(10)×整合考點20考點整合固考基1．磷酸二酯鍵黏性末端或平末端磷酸二酯鍵黏性末端平末端質(zhì)粒、動植物病毒、λ噬菌體的衍生物等能自我復(fù)制、有一個至多個限制酶切割位點、有標(biāo)記基因2．基因文庫識別和結(jié)合轉(zhuǎn)錄農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)3．①基因合成②新的蛋白質(zhì)③蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)④脫氧核苷酸序列4．①全能性②細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞全能性③愈傷組織④雜種細(xì)胞6．(1)胰蛋白酶接觸抑制(2)抗生素(3)液體氧氣二氧化碳7．(1)細(xì)胞壁細(xì)胞壁(2)細(xì)胞核8．特定抗體類研真題明考向1．解析：(1)用PCR技術(shù)進(jìn)行臨床的病原菌檢測時，首先應(yīng)采集病人組織樣本，從病人組織樣本中提取DNA，再利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA片段，分析PCR擴(kuò)增結(jié)果。(2)利用PCR擴(kuò)增DNA片段過程中使用的酶是Taq酶。PCR由變性—復(fù)性—延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成，其中復(fù)性的結(jié)果是兩種引物分別與兩條單鏈DNA模板結(jié)合。(3)要擴(kuò)增病原菌DNA，設(shè)計的引物就應(yīng)該能和病原菌DNA特異性結(jié)合。(4)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增特定DNA片段的技術(shù)，它能以極少量的DNA為模板，在短時間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。答案：(1)④②③①(2)熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)延伸兩種引物分別與兩條單鏈DNA模板結(jié)合(3)病原菌DNA(4)一種在生物體外迅速擴(kuò)增特定DNA片段的技術(shù)，它能在短時間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因2．解析：(1)實驗前給小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，從而產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟：從健康動物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這樣組織就會分散成單個細(xì)胞，然后用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成單細(xì)胞懸液。(3)圖中篩選1采用特定的選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上，未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜種細(xì)胞(雜交瘤細(xì)胞)才能生存。圖中篩選2含多次篩選，利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，就可獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。(4)要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。答案：(1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液(3)選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性(4)將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)3．解析：(1)植物微型繁殖可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效、快速、大量繁殖。(2)人工種皮具備透氣性，可以保證胚狀體進(jìn)行有氧呼吸時對氧的需求；人工胚乳應(yīng)該含有植物激素、礦質(zhì)元素和糖等物質(zhì)，保證胚狀體的正常生長。(3)植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，可以切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗。(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株，首先要通過細(xì)胞的脫分化過程，培養(yǎng)出愈傷組織，再對愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，誘導(dǎo)分化形成小植株。答案：(1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快(2)有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖(3)莖尖(4)含目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)愈傷組織4．解析：(1)在進(jìn)行基因工程操作時，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料，原因是嫩葉組織細(xì)胞易破碎。提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無復(fù)制原點、目的基因無表達(dá)所需啟動子。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。答案：(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復(fù)制原點；目的基因無表達(dá)所需啟動子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常5．解析：(1)據(jù)圖分析可知，物質(zhì)a是氨基酸序列多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是密碼子的簡并性，即一種氨基酸可能有幾個密碼子。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有從基因文庫中獲取目的基因、通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA雙鏈復(fù)制。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，據(jù)圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時間的延長均上升，且差別不大；而水解產(chǎn)物中抗凝血活性有差異，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時間的延長，抗凝血活性先上升后相對穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時間的延長，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性，差異明顯，據(jù)此推測兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的種類有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時間和酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，實驗設(shè)計思路為：取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號三支試管中，靜置相同時間，統(tǒng)計三支試管中血液凝固時間。答案：(1)氨基酸序列多肽鏈mRNA密碼子的簡并性(2)從基因文庫中獲取目的基因通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成DNA雙鏈復(fù)制(3)種類提取的水蛭蛋白的酶解時間和處理的酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞(4)取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號三支試管中，靜置相同時間，統(tǒng)計三支試管中血液凝固時間6．解析：(1)引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對的短單鏈核苷酸，因此設(shè)計擴(kuò)增P基因的引物，需要兩種引物分別與兩條模板鏈3′端的堿基序列互補(bǔ)。DNA聚合酶延伸時，是將脫氧核苷酸加到引物的3′端，為了不破壞目的基因，該限制酶識別序列應(yīng)添加在引物的5′端。(2)融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同，說明P基因翻譯時出錯。由圖可看出，在轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，限制酶識別序列對應(yīng)的最后兩個堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個堿基構(gòu)成一個密碼子，導(dǎo)致讀碼框改變，翻譯出的氨基酸序列改變，可通過在EcoRⅠ識別序列前后增加堿基，使其堿基數(shù)目加上FLAG的堿基數(shù)目為3的倍數(shù)，這樣就能保證P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的讀碼框不改變，能夠正常翻譯。(3)①組僅添加UBC，處理后，用UBC抗體檢測，不出現(xiàn)雜交帶；②組添加UBC和FLAG-P，出現(xiàn)雜交帶；③組添加UBC、藥物A和FLAG-P，雜交帶更加明顯，說明藥物A的作用是促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合。②④組或③⑤組的差異在于②③組使用FLAG-P，出現(xiàn)雜交帶；④⑤組使用FLAG-P△，不出現(xiàn)雜交帶，據(jù)此推測P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關(guān)鍵序列。(4)根據(jù)(3)的分析推測，藥物A促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合，從而促進(jìn)蛋白P被蛋白酶識別并降解，達(dá)到治療的目的。答案：(1)兩種引物分別與兩條模板鏈3′端的堿基序列互補(bǔ)配對5′端(2)在轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，限制酶識別序列對應(yīng)的最后兩個堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個堿基構(gòu)成一個密碼子，導(dǎo)致讀碼框改變，翻譯出的氨基酸序列改變在EcoRⅠ識別序列前后增加堿基，使其堿基數(shù)目加上FLAG的堿基數(shù)目為3的倍數(shù)(3)促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關(guān)鍵序列(4)藥物A促進(jìn)UBC與FLAG-P的結(jié)合，從而促進(jìn)蛋白P被蛋白酶識別并降解，達(dá)到治療的目的長句專練強(qiáng)素養(yǎng)1．答案：(1)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列功能(2)抗體抗原抗體特異性結(jié)合(3)可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(4)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同(5)第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞(用選擇培養(yǎng)基)；第二次是進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生人們所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)2．答案：(1)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌，而不是家蠶(2)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱(3)cDNA中不含內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄出的RNA不需要經(jīng)過加工，可直接作為合成蛋白質(zhì)的模板(4)轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄)都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，目的基因可轉(zhuǎn)錄出mRNA，此mRNA也可逆轉(zhuǎn)錄出目的基因(5)熱穩(wěn)定DNA聚合B、CPMI基因位于此片段的中間部位，DNA聚合酶只能從5′→3′延伸子鏈(6)其不能無限增殖(7)雜菌可以在培養(yǎng)基上生長并爭奪營養(yǎng)，雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長(8)不能植物細(xì)胞外面有一層細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞間的雜交(融合)(9)在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段，細(xì)胞中均不含葉綠體，無法利用光照進(jìn)行光合作用(10)不需要高度分化的動物細(xì)胞分化的潛能變窄，失去發(fā)育成完整個體的能力3．答案：(1)抗鹽基因(或目的基因)將培育的煙草幼苗栽培于含鹽土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態(tài)(2)以虎尾草耐鹽堿基因為目的基因，通過轉(zhuǎn)