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)中的應用加試(a)。二、活動要求1提出生活中的疑難問題，設計用基因工程技術(shù)解決的方案加試(c)。2庭院生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分析加試(a)?？键c1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胞染色體上也未必能正常表達()2克隆技術(shù)的正誤判斷(1)棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗能體現(xiàn)細胞全能性()(2)植物的每個細胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細胞的全能性(×)提示在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達，細胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官，細胞表現(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)在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生細胞的增殖和分化(×)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)生細胞增殖(有絲分裂)，且在再分化過程發(fā)生細胞分化，形成各種組織細胞。(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)細胞系的細胞大多具有二倍體核型(×)提示連續(xù)細胞系的細胞一般都培養(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酸環(huán)境下才能起作用，但這樣的環(huán)境不適于細胞生存。(8)肝細胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細胞呼吸(×)提示肝細胞培養(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的技術(shù)有胚胎移植、細胞培養(yǎng)和核移植()(10)植物原生質(zhì)體融合和動物細胞融合原理是相同的()(11)雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得單克隆抗體的胚胎(×)提示雜交瘤細胞進行體內(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)切酶的注意點一般用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和目的基因。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、終止子啟動子(DNA片段)起始密碼子(RNA)。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胞團適當配比的營養(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胞分裂素的比例低時，誘導芽的形成；兩者比例高時，誘導根的形成需光營養(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.植物細胞工程操作3植物細胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)的關系三、動物的克隆1動物的細胞和組織培養(yǎng)(1)動物克隆的技術(shù)基礎是動物的細胞和組織培養(yǎng)。(2)動物細胞培養(yǎng)的過程：動物細胞培養(yǎng)包括組織塊的切取、組織細胞的分散及細胞培養(yǎng)三個階段。分散組織細胞常用的方法有機械消化法和胰酶消化法。(3)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的含義原代培養(yǎng)：從機體取出后立即進行的細胞、組織培養(yǎng)的過程。傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)細胞分成若干份，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動物的細胞融合技術(shù)及其應用(1)細胞融合(2)單克隆抗體的制備3細胞核移植實驗和動物的克隆繁殖(1)核移植：利用一個細胞的細胞核來取代另一個細胞中的細胞核，形成一個重建的“合子”。(2)動物的克隆繁殖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)生是在體外進行的，克隆動物(哺乳類)的產(chǎn)生是在體內(nèi)進行的。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行的，早期胚胎經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進行的。(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)粒和上述兩種表達載體分別轉(zhuǎn)入三組蛋白G缺陷細胞，在三種不同濃度的葡萄糖間隔刺激下，測定三組細胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運速率，結(jié)果如圖。下列分析不正確的是()A組實驗的目的是排除空質(zhì)粒對實驗結(jié)果的影響B(tài)、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)運功能強于蛋白G答案B解析組中轉(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，、組葡萄糖轉(zhuǎn)運速率隨葡萄糖濃度增加而增加，B錯誤；組中轉(zhuǎn)入的是空質(zhì)粒，組轉(zhuǎn)入的是蛋白C基因，對比組與組結(jié)果可推知蛋白C是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，C正確；組中轉(zhuǎn)入的是蛋白G基因，組轉(zhuǎn)入的是蛋白C基因，結(jié)果組的轉(zhuǎn)運速率大于組，這表明蛋白C的轉(zhuǎn)運功能強于蛋白G，D正確。2(2017·宣城期中)下列有關人胰島素的重組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胞mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得B重組DNA分子的復制和胰島素基因的表達均啟動于復制原(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，在人的肝細胞中，沒有胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，A錯誤；重組DNA分子的復制啟動于復制原(起)點，胰島素基因的表達啟動于啟動子，B錯誤；標記基因的作用是鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細胞篩選出來，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(pst、Sma、Alu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進入農(nóng)桿菌。再利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入培養(yǎng)的玫瑰細胞，使目的基因?qū)朊倒寮毎小?2)將含有導入了目的基因的玫瑰細胞的試管放在_上，進行液體懸浮培養(yǎng)獲得胚性細胞，進而培育成抗蟲玫瑰。(3)這種借助基因工程方法，將外源基因?qū)胧荏w細胞，再通過這些轉(zhuǎn)基因細胞進行培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的新植株的技術(shù)就是_。(4)當前多地過度開發(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)濟效益、社會效益和_。答案(1)Sma和PstCaCl2D(2)搖床(3)植物細胞工程技術(shù)(4)生態(tài)旅游生態(tài)效益有關基因工程操作易錯分析(1)基因文庫中不是直接保管相應基因，基因文庫中的基因保存在受體菌中。(2)原核生物繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，有利于目的基因的復制與表達，因此常用大腸桿菌等原核生物作為受體細胞。(3)植物細胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程成為完整植物體。因此受體細胞可以是受精卵也可以是體細胞；動物基因工程中的受體細胞一般是受精卵。(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)標記基因的作用和種類：標記基因的作用篩選、檢測目的基因是否導入受體細胞；常見的標記基因有抗生素抗性基因、發(fā)光基因(表達產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。題型二基因工程的應用4如圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關敘述，正確的是()A的形成需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與B侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到的染色體上C的染色體上若含抗蟲基因，則就表現(xiàn)出抗蟲性狀D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復制過程，A錯誤；侵染植物細胞后，重組Ti質(zhì)粒上的TDNA整合到植物細胞的染色體上，B錯誤；受體細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，因此不能確定是否表現(xiàn)出抗蟲性狀，C錯誤；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)下列關于基因工程應用的敘述，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淋巴細胞的DNA中答案B解析基因治療就是向目標細胞中引入正常功能的基因以糾正或補償基因的缺陷，達到治療疾病的目的，A錯誤；基因診斷又稱DNA診斷或分子診斷，通過分子生物學和分子遺傳學的技術(shù)，直接檢測出分子結(jié)構(gòu)水平和表達水平是否異常，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)粒進入宿主細胞)相應的宿主細胞，如酵母菌、CHO細胞( 中國倉鼠卵巢細胞，一種可以無限繁殖的細胞)，生產(chǎn)乙肝表面抗原蛋白，D錯誤。題型三基因工程的設計方案6(2017·鏡湖區(qū)校級期中)科研人員以抗四環(huán)素基因為標記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的珠蛋白，治療鼠的鐮刀形細胞貧血癥。下列相關實驗設計中，不合理的是()A用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)導入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、標記基因和終止子，因此用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克隆出珠蛋白基因的編碼序列，B正確；標記基因是四環(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)導入珠蛋白編碼序列的大腸桿菌，C正確；標記基因是四環(huán)素抗性基因，因此受體細胞不能具有四環(huán)素抗性，即用Ca2處理大腸桿菌后，將重組DNA分子導入不具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中，D錯誤。7科學家采用基因工程技術(shù)將矮牽牛中控制藍色色素合成的基因A轉(zhuǎn)移到玫瑰中，以培育藍玫瑰，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)基因玫瑰細胞D將基因A導入玫瑰細胞液泡中，防止其經(jīng)花粉進入野生玫瑰答案A解析矮牽牛中有控制藍色色素合成的基因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)胫参锛毎麜r，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)標記基因來篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細胞，而標記基因不一定是四環(huán)素抗性基因，故C錯誤；玫瑰細胞液泡中沒有DNA，不能將目的基因?qū)胍号葜?，應將目的基因?qū)肴~綠體或線粒體中，以防止其經(jīng)花粉進入野生玫瑰，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)進行擴增。(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)，可以獲得成功導入目的基因的受體細胞，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)進行擴增。(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)桿菌可以增大其細胞壁的通透性，從而利于重組Ti質(zhì)粒導入。(3)重組Ti質(zhì)粒含有抗生素抗性基因，導入重組Ti質(zhì)粒的愈傷組織細胞在含有抗生素的培養(yǎng)基上可以存活，而未導入的則無法存活，故可加入抗生素來篩選成功導入的受體細胞。(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分化苗和脫毒苗的影響，結(jié)果如表所示，相關敘述錯誤的是()處理外植體數(shù)/個分化苗數(shù)/苗脫毒苗數(shù)/苗小于0.3 mm20110.30.5 mm20107大于0.6 mm20134A.為防止細菌污染，應對外植體進行消毒B脫分化時，應給予適宜光照誘導基因表達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D0.30.5 mm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，0.30.5 mm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胞的傷害B在愈傷組織培養(yǎng)基中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞C出芽是外植體經(jīng)細胞脫分化后再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達的調(diào)控D誘導分化生長物生根時，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胞，影響組織培養(yǎng)，A正確；愈傷組織細胞含有細胞壁，加入細胞融合誘導劑不會誘導細胞融合，因此不會得到染色體加倍的細胞，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，C正確；誘導分化生長物生根時，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胞BMEF細胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細胞的分化C加入培養(yǎng)液中的MEF細胞最好是來自傳代培養(yǎng)的細胞D細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象答案C解析將動物組織細胞分散成單個細胞，可以用胰蛋白酶處理，A正確；分析圖發(fā)現(xiàn)：在胚胎干細胞培養(yǎng)液中加入MEF細胞后，不分化，但未加的一組，易分化。對比分析可以推導：MEF細胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細胞的分化，B正確；加入培養(yǎng)液中的MEF細胞最好是來自原代培養(yǎng)的細胞，C錯誤；在動物細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細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。相關敘述正確的是()A過程注射相應抗原后應立即從小鼠脾臟中提取細胞甲B過程誘導細胞融合，利用了細胞膜的選擇透過性C過程、的篩選方法相同，細胞丙、丁遺傳物質(zhì)相同D過程無論在體內(nèi)還是體外進行，細胞丁都可大量增殖答案D解析過程注射相應抗原后，需要機體進行免疫，使B淋巴細胞增殖分化產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細胞，才可以從小鼠脾臟中提取細胞甲，A錯誤；過程誘導細胞融合，利用了細胞膜的流動性，B錯誤；過程用選擇培養(yǎng)基獲得雜交瘤細胞，過程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胞，C錯誤；雜種細胞既能夠增殖又能產(chǎn)生抗體，過程無論在體內(nèi)還是體外進行，細胞丁都可大量增殖，D正確。專題強化練一、選擇題1(2017·南通模擬)科學家利用基因工程技術(shù)將魚的抗凍蛋白基因?qū)敕眩狗训哪秃芰Υ蟠筇岣?。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)化法將基因表達載體導入番茄體細胞D在低溫條件下篩選已導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)體外擴增、從基因文庫中獲取或化學方法合成(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)基上進行篩選，需要先導入受體細胞中再進行篩選，B錯誤；將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，C正確；可利用低溫條件對耐寒番茄進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胞均能增殖D需對丙進行抗體檢測，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；誘導動物細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胞為雜交瘤細胞，都能增殖，但不一定能產(chǎn)生特異性抗體，C正確；需對丙(雜交瘤細胞)進行抗體檢測，經(jīng)過篩選后才可獲得丁(能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞)，D正確。3(2017·南京三模)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖所示(成纖維細胞可增殖)。下列敘述錯誤的是()A過程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)生免疫排斥反應使移植胚胎死亡C卵細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胞D整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)從而獲得大量的細胞群答案B解析過程是將重組目的基因?qū)胧荏w細胞，受體細胞是動物細胞，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，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；卵細胞去掉其細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胞，即含目的基因的成纖維細胞，C正確；因為整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)，理論上可獲得大量的細胞群，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：ATC；限制酶2：CCGG；限制酶3：ATCCA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為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素C克隆動物的技術(shù)基礎是動物細胞培養(yǎng)D同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(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，因此為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素，B錯誤；動物的細胞和組織培養(yǎng)是動物細胞工程的技術(shù)基礎，C正確；同一植株不同細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因不一定相同，如花粉細胞培養(yǎng)形成的愈傷組織細胞的基因只有體細胞的一半，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中會導致相應的基因失活(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連接酶進行連接反應，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，應具備的基本條件有_(答出兩點即可)，而作為基因表達載體，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)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是_；并且_和_的細胞也是不能區(qū)分的，其原因是_。在上述篩選的基礎上，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復制所需的原料來自于_。答案(1)能自我復制、具有標記基因(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)受體細胞解析(1)作為載體必須具備如下特點：能自我復制，從而在受體細胞中穩(wěn)定保存；含標記基因，以供重組DNA的鑒定和選擇；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，無細胞結(jié)構(gòu)，無法自主合成DNA，需借助宿主細胞完成DNA復制。7(2016·全國丙，40)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau3A三種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖(b)為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoR、Sau3A的切點是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關知識，回答下列問題：(1)經(jīng)BamH酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被_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，不能在宿主細胞中表達目的基因產(chǎn)物的有_，不能表達的原因是_。答案(1)Sau3A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Sau3A與BamH切割后形成的粘性末端相同，所以經(jīng)BamH酶切得到的目的基因可以與上述表達載體被Sau3A酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達載體中，啟動子應位于目的基因的首端，終止子應位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能表達。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達目的基因的產(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胞和植株的示意圖。請回答以下相關問題：(1)上述ad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)基礎是_。(2)通過e過程可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)青蒿素。有關敘述正確的是_。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營養(yǎng)物質(zhì)C該過程需要誘導相關基因的表達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基因從青蒿細胞中分離出，并經(jīng)改造和擴增后，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胞中復制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ad過程涉及細胞全能性、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胞壁，d過程的技術(shù)基礎是植物組織培養(yǎng)。(2)通過e過程可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)青蒿素，該過程需要誘導相關基因的表達。(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基因從青蒿細胞中分離出，并經(jīng)改造和擴增后，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、葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重組質(zhì)粒，導入農(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)基中進行擴大培養(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.抑制葡萄細胞脫分化B促進葡萄細胞再分化C殺滅農(nóng)桿菌D促進農(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?？敲顾嘏囵B(yǎng)基起著_作用，植物克隆的技術(shù)基礎是_。(4)在卡那霉素培養(yǎng)基中，由于轉(zhuǎn)化細胞對周圍的非轉(zhuǎn)化細胞有保護作用，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_基因的表達產(chǎn)物進行生化檢測，才能鑒別出真正的轉(zhuǎn)基因試管苗。(5)最后，對轉(zhuǎn)基因試管苗還需進行逐漸_濕度的鍛煉，使之適應自然環(huán)境。答案(1)單菌落接種環(huán)液體限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶(2)消毒愈傷組織C(3)叢狀苗篩選植物組織培養(yǎng)(4)葡萄糖苷酸酶(5)降低解析(1)構(gòu)建含Barnase基因、葡萄糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重組質(zhì)粒，導入農(nóng)桿菌，在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)形成單菌落以便鑒定是否混有雜菌，再用接種環(huán)將農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)移至LB液體培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng)。構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶。(2)將經(jīng)過消毒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)愈傷組織和大量菌落。這時再用頭孢霉素處理葉片小塊，其目的是殺滅農(nóng)桿菌。(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，待培養(yǎng)基長出叢狀苗后，再轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)形成試管苗?？敲顾嘏囵B(yǎng)基起著篩選作用，植物克隆的技術(shù)基礎是植物組織培養(yǎng)。(4)在卡那霉素培養(yǎng)基中，由于轉(zhuǎn)化細胞對周圍的非轉(zhuǎn)化細胞有保護作用，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葡萄糖苷酸酶基因的表達產(chǎn)物進行生化檢測，才能鑒別出真正的轉(zhuǎn)基因試管苗。(5)對轉(zhuǎn)基因試管苗還需進行逐漸降低濕度的鍛煉，使之適應自然環(huán)境。10(2015·溫州中學測試)如圖所示為動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖，回答下列問題：(1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細胞_，易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時先要剪碎，然后用_分散細胞，制成B瓶中的細胞懸液。細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為_。(2)在D瓶中正常培養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞絕大部分死亡，只有極少數(shù)細胞存活，這是因為存活的細胞發(fā)生了_，可無限增殖。目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為_代以內(nèi)，以保持細胞正常的_核型。(3)C、D瓶中的培養(yǎng)基為保證無菌、無毒的環(huán)境，需要添加一定量的_。還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是_。(4)動物細胞體外培養(yǎng)時，通常要在培養(yǎng)基中補充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果。據(jù)圖可知，培養(yǎng)_細胞一定需要添加血清。答案(1)分裂能力強胰蛋白酶原代培養(yǎng)(2)突變10二倍體(3)抗生素維持培養(yǎng)液的pH(4)正常解析(1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細胞分裂能力強，易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時先要剪碎，然后用胰蛋白酶分散細胞，制成B瓶中的細胞懸液。將細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。(2)細胞正常培養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞絕大部分死亡，只有極少數(shù)細胞存活，這是因為存活的細胞發(fā)生了突變，可無限增殖。目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為10代以內(nèi)，以保持細胞正常的二倍體核型。(3)C、D瓶中的培養(yǎng)基為保證無菌、無毒的環(huán)境，需要添加一定量的抗生素。培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是維持培養(yǎng)液的pH。(4)分析曲線圖：是否添加血清對于癌細胞的增殖影響不大，而對于正常細胞增殖影響很大，故培養(yǎng)正常細胞一定需要添加血清。20