專 題 17基 因 工 程 和 細(xì) 胞 工 程 答 案 速 填 ： 限 制 酶 DNA連 接 酶 目 的 基 因 的 獲 取 檢 測 與 鑒 定 基 因 全 能 性 新 品 種 細(xì) 胞 增 殖 流 動 性 骨 髓 瘤 細(xì) 胞 考 點 一 基 因 工 程 和 蛋 白 質(zhì) 工 程【 知 識 方 法 】1.獲 取 目 的 基 因 的 3種 途 徑 ：(1)從 基 因 文 庫 中 獲 取 。(2)PCR技 術(shù) 擴(kuò) 增 。(3)化 學(xué) 方 法 人 工 合 成 。 2.基 因 表 達(dá) 載 體 的 組 成 ：目 的 基 因 +啟 動 子 +終 止 子 +標(biāo) 記 基 因 +復(fù) 制 原 點 。3.目 的 基 因 導(dǎo) 入 受 體 細(xì) 胞 的 方 法 ：(1)導(dǎo) 入 植 物 細(xì) 胞 。 農(nóng) 桿 菌 轉(zhuǎn) 化 法 ； 基 因 槍 法 ； 花 粉 管 通 道 法 。(2)導(dǎo) 入 動 物 細(xì) 胞 ： 顯 微 注 射 法 。(3)導(dǎo) 入 微 生 物 細(xì) 胞 ： Ca2+處 理 法 (感 受 態(tài) 細(xì) 胞 法 )。 4.目 的 基 因 的 檢 測 與 鑒 定 的 方 法 ：(1)檢 測 目 的 基 因 是 否 導(dǎo) 入 受 體 細(xì) 胞 ： DNA分 子 雜 交 法 。(2)檢 測 目 的 基 因 是 否 轉(zhuǎn) 錄 出 mRNA： 分 子 雜 交 技 術(shù) 。(3)檢 測 目 的 基 因 是 否 翻 譯 出 蛋 白 質(zhì) ： 抗 原 抗 體 雜 交技 術(shù) 。(4)個 體 生 物 學(xué) 水 平 鑒 定 ： 根 據(jù) 表 達(dá) 性 狀 判 斷 。 5.基 因 工 程 的 常 考 點 ：(1)目 的 基 因 插 入 位 置 ： 啟 動 子 與 終 止 子 之 間 。(2)將 目 的 基 因 導(dǎo) 入 受 體 細(xì) 胞 沒 有 堿 基 互 補 配 對 現(xiàn) 象 。(3)常 用 的 受 體 細(xì) 胞 。 植 物 ： 受 精 卵 、 體 細(xì) 胞 。 動 物 ： 受 精 卵 。 微 生 物 ： 大 腸 桿 菌 、 酵 母 菌 等 。 (4)原 核 生 物 作 為 受 體 細(xì) 胞 的 優(yōu) 點 ： 多 為 單 細(xì) 胞 、 繁 殖快 、 遺 傳 物 質(zhì) 相 對 較 少 。 6.蛋 白 質(zhì) 工 程 ：(1)步 驟 。 預(yù) 期 蛋 白 質(zhì) 功 能 ； 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 ； 找 到 相 對 應(yīng) 的 脫 氧 核 苷酸 序 列 ； 鑒 定 蛋 白 質(zhì) 的 生 物 功 能 。(2)產(chǎn) 物 ： 產(chǎn) 生 自 然 界 中 沒 有 的 新 蛋 白 質(zhì) 。 【 易 錯 警 示 】1.限 制 酶 使 磷 酸 二 酯 鍵 斷 開 ， 解 旋 酶 使 氫 鍵 斷 開 。2.通 過 PCR技 術(shù) 擴(kuò) 增 DNA時 ， 利 用 高 溫 使 氫 鍵 斷 裂 。3.使 用 限 制 酶 的 注 意 點 ：(1)一 般 用 同 一 種 限 制 酶 切 割 載 體 和 獲 取 目 的 基 因 。(2)不 同 的 限 制 酶 也 能 切 割 出 相 同 的 黏 性 末 端 。4.基 因 組 文 庫 包 含 了 某 種 生 物 的 全 部 基 因 ， cDNA文 庫只 包 含 某 種 生 物 的 部 分 基 因 。 5.基 因 工 程 中 的 載 體 與 細(xì) 胞 膜 上 的 載 體 不 同 。6.啟 動 子 、 終 止 子 ：(1)啟 動 子 (DNA片 段 ) 起 始 密 碼 子 (位 于 RNA上 )。(2)終 止 子 (DNA片 段 ) 終 止 密 碼 子 (位 于 RNA上 )。7.目 的 基 因 和 受 體 細(xì) 胞 均 可 來 自 動 植 物 或 微 生 物 。8.目 的 基 因 插 入 質(zhì) 粒 后 ， 不 會 影 響 質(zhì) 粒 的 復(fù) 制 。9.轉(zhuǎn) 基 因 抗 蟲 作 物 與 非 轉(zhuǎn) 基 因 作 物 混 合 播 種 ， 會 降 低害 蟲 種 群 中 的 抗 性 基 因 頻 率 的 增 長 速 率 。 【 典 例 1】 (2015 全 國 卷 T40)HIV屬 于 逆 轉(zhuǎn) 錄 病 毒 ，是 艾 滋 病 的 病 原 體 。 回 答 下 列 問 題 ：(1)用 基 因 工 程 方 法 制 備 HIV的 某 蛋 白 (目 的 蛋 白 )時 ，可 先 提 取 HIV中 的 _， 以 其 作 為 模 板 ， 在_的 作 用 下 合 成 _， 獲 取 該 目 的蛋 白 的 基 因 ， 構(gòu) 建 重 組 表 達(dá) 載 體 ， 隨 后 導(dǎo) 入 受 體 細(xì) 胞 。 (2)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)已 知 某 種 菌 導(dǎo) 致 的 肺 炎 在 健 康 人 群 中 罕 見 ， 但 是 在艾 滋 病 患 者 中 卻 多 發(fā) 。 引 起 這 種 現(xiàn) 象 的 根 本 原 因 是 HIV主 要 感 染 和 破 壞 了 患 者 的 部 分 _細(xì) 胞 ， 降低 了 患 者 免 疫 系 統(tǒng) 的 防 衛(wèi) 功 能 。(4)人 的 免 疫 系 統(tǒng) 有 _癌 細(xì) 胞 的 功 能 ， 艾 滋病 患 者 由 于 免 疫 功 能 缺 陷 ， 易 發(fā) 生 惡 性 腫 瘤 。 答 案 ： (1)RNA 逆 轉(zhuǎn) 錄 酶 cDNA(或 DNA)(2)抗 體 抗 原 抗 體 特 異 性 結(jié) 合(3)T(或 T淋 巴 ) (4)監(jiān) 控 和 清 除 【 解 題 技 法 】 關(guān) 鍵 詞 突 破 法1.點 睛 ：(1)快 速 找 出 每 道 小 題 的 “ 題 眼 ” 或 關(guān) 鍵 詞 。(2)答 題 時 一 定 要 用 專 業(yè) 術(shù) 語 或 教 材 原 話 。 2.答 題 分 析 ：(1)關(guān) 鍵 詞 1： 目 的 蛋 白 。 合 成 途 徑 ： RNA _ _ 受 體 細(xì) 胞 目 的 蛋 白 。 作 為 抗 原 ： 可 刺 激 機(jī) 體 產(chǎn) 生 抗 體 ， 抗 體 可 與 目 的 蛋白 (抗 原 )_結(jié) 合 。cDNA(或 DNA) 構(gòu) 建 基 因 表 達(dá) 載 體特 異 性 (2)關(guān) 鍵 詞 2： 免 疫 系 統(tǒng) 的 功 能 。 防 衛(wèi) 功 能 ： T細(xì) 胞 參 與 體 液 免 疫 和 細(xì) 胞 免 疫 _會 大 大 降 低 防 衛(wèi) 功 能 。 監(jiān) 控 和 清 除 功 能 ： 艾 滋 病 患 者 免 疫 功 能 缺 陷 監(jiān) 控 和 清 除 癌 細(xì) 胞 能 力 降 低 惡 性 腫 瘤 。破 壞 T細(xì) 胞 【 母 題 探 究 】 借 題 猜 押 其 他 命 題 點押 題 點 1： 人 工 合 成 目 的 基 因 常 用 的 方 法 有 哪 些 ？_。押 題 點 2： 基 因 工 程 常 考 熱 點 ：(1)基 因 工 程 的 核 心 步 驟 是 _?；?學(xué) 合 成 法 、 反 轉(zhuǎn) 錄 法 和 PCR擴(kuò) 增 法基 因 表 達(dá) 載 體 的 構(gòu) 建 (2)常 用 工 具 。 限 制 酶 ： 獲 取 _和 切 割 _。 DNA連 接 酶 的 種 類 ： _連 接 酶 和 _連 接酶 。 載 體 。a.能 在 細(xì) 胞 內(nèi) _： 穩(wěn) 定 保 存 。b.具 有 切 割 位 點 ： 供 _插 入 其 中 。c.具 有 _： 供 重 組 DNA的 鑒 定 和 選 擇 。目 的 基 因 載 體E coliDNA T4DNA自 我 復(fù) 制外 源 DNA片 段標(biāo) 記 基 因 【 題 組 過 關(guān) 】1.(新 題 預(yù) 測 )下 列 是 生 物 學(xué) 技 術(shù) 制 備 抗 體 的 兩 個 途 徑模 式 簡 圖 。 (1)過 程 得 到 的 Y細(xì) 胞 稱 為 _。 過程 和 得 到 的 單 克 隆 抗 體 最 主 要 的 優(yōu) 點 是_。 (2)抗 體 1與 抗 體 2的 氨 基 酸 排 列 順 序 相 同 ， 兩 者 的 空 間結(jié) 構(gòu) 是 否 相 同 ？ _， 為 什 么 ？_。 (3)在 基 因 表 達(dá) 載 體 中 ， 啟 動 子 是 _識 別 和 結(jié)合 的 部 位 ， 它 的 作 用 是 驅(qū) 動 V1基 因 的 _。(4)質(zhì) 粒 上 的 標(biāo) 記 基 因 的 作 用 是 _。(5)過 程 要 用 到 的 主 要 酶 是 _。 【 解 析 】 (1)過 程 為 誘 導(dǎo) 動 物 細(xì) 胞 融 合 過 程 ， 得 到 的Y細(xì) 胞 為 雜 交 瘤 細(xì) 胞 。 過 程 和 得 到 的 單 克 隆 抗 體 最主 要 的 優(yōu) 點 是 ： 特 異 性 強 、 靈 敏 度 高 、 并 可 大 量 制 備 。 (2)大 腸 桿 菌 的 細(xì) 胞 中 沒 有 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 和 高 爾 基 體 ， 大 腸 桿菌 產(chǎn) 生 的 抗 體 2沒 有 經(jīng) 過 內(nèi) 質(zhì)和 高 爾 基 體 的 加 工 ， 雜 交 瘤 細(xì) 胞 中 有 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 和 高 爾 基體 ， 雜 交 瘤 細(xì) 胞 產(chǎn) 生 的 抗 體 1經(jīng) 過 了 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 和 高 爾 基 體的 加 工 ， 所 以 抗 體 1與 抗 體 2的 空 間 結(jié) 構(gòu) 不 同 。 (3)啟 動 子 是 RNA聚 合 酶 識 別 和 結(jié) 合 的 部 位 ， 它 的 作 用是 驅(qū) 動 V1基 因 的 轉(zhuǎn) 錄 。(4)質(zhì) 粒 上 的 標(biāo) 記 基 因 的 作 用 是 ： 鑒 別 受 體 細(xì) 胞 中 是 否含 有 目 的 基 因 ， 從 而 將 有 目 的 基 因 的 受 體 細(xì) 胞 篩 選 出來 。(5)過 程 是 以 RNA為 模 板 合 成 DNA(V1基 因 )的 過 程 ， 為逆 轉(zhuǎn) 錄 過 程 ， 所 用 的 酶 為 逆 轉(zhuǎn) 錄 酶 。 答 案 ： (1)雜 交 瘤 細(xì) 胞 特 異 性 強 、 靈 敏 度 高 、 并 可 大量 制 備(2)不 同 抗 體 2形 成 過 程 沒 有 經(jīng) 過 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 和 高 爾 基 體的 加 工 ， 抗 體 1形 成 過 程 經(jīng) 過 了 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 和 高 爾 基 體 的 加工(3)RNA聚 合 酶 轉(zhuǎn) 錄 (4)鑒 別 受 體 細(xì) 胞 中 是 否 含 有 目 的 基 因 ， 從 而 將 有 目 的基 因 的 受 體 細(xì) 胞 篩 選 出 來(5)逆 轉(zhuǎn) 錄 酶 【 加 固 訓(xùn) 練 】繼 哺 乳 動 物 乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器 研 發(fā) 成 功 后 ， 膀 胱 生 物 反應(yīng) 器 的 研 究 也 取 得 了 一 定 進(jìn) 展 。 最 近 ， 科 學(xué) 家 培 養(yǎng) 出一 種 轉(zhuǎn) 基 因 小 鼠 ， 其 膀 胱 上 皮 細(xì) 胞 可 以 合 成 人 的 生 長激 素 并 分 泌 到 尿 液 中 ， 請 回 答 下 列 問 題 ： (1)獲 得 人 的 生 長 激 素 基 因 的 方 法 有 從 基 因 文 庫 中 獲 取 、_、 _等 。(2)在 構(gòu) 建 重 組 質(zhì) 粒 的 過 程 中 ， 人 的 生 長 激 素 基 因 用_進(jìn) 行 切 割 。 (3)將 人 的 生 長 激 素 基 因 導(dǎo) 入 小 鼠 受 體 細(xì) 胞 ， 常 用 方 法是 _。 進(jìn) 行 基 因 轉(zhuǎn)移 時 ， 通 常 要 將 外 源 基 因 轉(zhuǎn) 入 _(細(xì) 胞 )中 ， 原因 是 _；一 般 可 采 用 _技 術(shù) 檢 測 外 源 基 因是 否 插 入 了 小 鼠 的 基 因 組 中 。 但 在 研 制 膀 胱 生 物 反 應(yīng)器 時 ， 應(yīng) 使 外 源 基 因 在 小 鼠 的 _細(xì)胞 中 特 異 性 表 達(dá) 。 【 解 析 】 (1)目 的 基 因 的 獲 取 一 般 有 3種 方 法 ， 即 PCR技術(shù) 擴(kuò) 增 、 人 工 合 成 、 從 基 因 文 庫 中 獲 取 。 (2)切 割 目 的基 因 的 酶 是 限 制 酶 。 (3)若 受 體 細(xì) 胞 是 動 物 細(xì) 胞 ， 一 般選 用 顯 微 注 射 法 將 目 的 基 因 導(dǎo) 入 受 體 細(xì) 胞 。 常 用 的 受體 細(xì) 胞 是 受 精 卵 ， 受 精 卵 較 易 表 現(xiàn) 出 全 能 性 。 檢 測 外源 基 因 是 否 導(dǎo) 入 受 體 細(xì) 胞 常 用 DNA分 子 雜 交 技 術(shù) 。 膀 胱生 物 反 應(yīng) 器 要 用 膀 胱 上 皮 細(xì) 胞 作 為 受 體 細(xì) 胞 。 答 案 ： (1)PCR技 術(shù) 擴(kuò) 增 人 工 合 成(2)限 制 酶(3)顯 微 注 射 法 受 精 卵 (早 期 胚 胎 ) 受 精 卵 (或 早 期胚 胎 )具 有 全 能 性 ， 可 使 外 源 基 因 在 相 應(yīng) 組 織 細(xì) 胞 表 達(dá) DNA分 子 雜 交 膀 胱 上 皮 2.(2015 全 國 卷 )已 知 生 物 體 內(nèi) 有 一 種 蛋 白 質(zhì) (P)，該 蛋 白 質(zhì) 是 一 種 轉(zhuǎn) 運 蛋 白 ， 由 305個 氨 基 酸 組 成 。 如 果將 P分 子 中 158位 的 絲 氨 酸 變 成 亮 氨 酸 ， 240位 的 谷 氨 酰胺 變 成 苯 丙 氨 酸 ， 改 變 后 的 蛋 白 質(zhì) (P1)不 但 保 留 P的 功能 ， 而 且 具 有 了 酶 的 催 化 活 性 。 回 答 下 列 問 題 ： (1)從 上 述 資 料 可 知 ， 若 要 改 變 蛋 白 質(zhì) 的 功 能 ， 可 以考 慮 對 蛋 白 質(zhì) 的 _進(jìn) 行 改 造 。(2)以 P基 因 序 列 為 基 礎(chǔ) ， 獲 得 P1基 因 的 途 徑 有 修 飾_基 因 或 合 成 _基 因 。 所 獲 得的 基 因 表 達(dá) 時 是 遵 循 中 心 法 則 的 ， 中 心 法 則 的 全 部 內(nèi)容 包 括 _的 復(fù) 制 ； 以 及 遺 傳 信 息 在 不 同 分子 之 間 的 流 動 ， 即 ： _。 (3)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 。 【 解 析 】 本 題 考 查 蛋 白 質(zhì) 工 程 和 中 心 法 則 的 相 關(guān) 內(nèi) 容 。(1)蛋 白 質(zhì) P1是 由 蛋 白 質(zhì) P改 變 了 兩 個 氨 基 酸 序 列 得 到的 ， 故 若 要 改 變 蛋 白 質(zhì) 的 功 能 ， 可 以 考 慮 對 蛋 白 質(zhì) 的氨 基 酸 序 列 進(jìn) 行 改 造 。 (2)P1基 因 可 以 在 P基 因 的 基 礎(chǔ) 上 經(jīng) 修 飾 改 造 而 成 ， 也可 以 根 據(jù) 氨 基 酸 序 列 用 化 學(xué) 方 法 合 成 。 中 心 法 則 的 內(nèi)容 為 ： 包 括 DNA的 復(fù) 制 ， RNA的 復(fù) 制 ， 遺 傳 信 息 由 DNA RNA、由 RNA DNA、 由 RNA 蛋 白 質(zhì) 五 個 過 程 。 (3)蛋 白 質(zhì) 工 程 的 基 本 途 徑 是 ： 從 預(yù) 期 的 蛋 白 質(zhì) 功 能 出發(fā) 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 找 到 相 對 應(yīng) 的 脫 氧 核 苷 酸 序 列 (基 因 )。 該 基 因 表 達(dá)后 得 到 相 應(yīng) 蛋 白 質(zhì) ， 蛋 白 質(zhì) 是 否 符 合 我 們 的 設(shè) 計 要 求 ，還 需 要 進(jìn) 一 步 對 蛋 白 質(zhì) 的 生 物 功 能 進(jìn) 行 檢 測 與 鑒 定 。 答 案 ： (1)氨 基 酸 序 列 (或 結(jié) 構(gòu) )(2)P P1 DNA和 RNA(或 遺 傳 物 質(zhì) )DNA RNA、 RNA DNA、 RNA 蛋 白 質(zhì) (或 轉(zhuǎn) 錄 、 逆 轉(zhuǎn) 錄 、翻 譯 )(3)設(shè) 計 蛋 白 質(zhì) 的 結(jié) 構(gòu) 推 測 氨 基 酸 序 列 功 能 3.(2016 全 國 卷 )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(dá) 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(guān) 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(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 _。 (3)DNA連 接 酶 是 將 兩 個 DNA片 段 連 接 起 來 的 酶 ， 常 見 的有 _和 _， 其 中既 能 連 接 黏 性 末 端 又 能 連 接 平 末 端 的 是_。 【 解 題 指 導(dǎo) 】 解 答 本 題 需 明 確 ：(1)圖 示 信 息 ： 圖 (a)中 三 種 酶 的 識 別 序 列 ， 圖 (b)中 終止 子 、 啟 動 子 的 位 置 ， 圖 (c)中 目 的 基 因 的 插 入 位 置 。(2)關(guān) 鍵 知 識 ： 只 有 兩 種 限 制 性 核 酸 內(nèi) 切 酶 剪 切 時 識 別的 序 列 相 同 時 ， 才 能 被 DNA連 接 酶 連 接 ； 啟 動 子 啟 動 目的 基 因 轉(zhuǎn) 錄 ， 終 止 子 終 止 轉(zhuǎn) 錄 過 程 ， 插 入 二 者 之 間 的目 的 基 因 才 能 正 常 表 達(dá) 。 【 解 析 】 本 題 主 要 考 查 限 制 性 核 酸 內(nèi) 切 酶 和 DNA連 接 酶的 作 用 及 基 因 表 達(dá) 載 體 的 構(gòu) 建 。(1)BamH 和 Sau3A 的 共 同 識 別 序 列 是 GATC ， 二者 切 割 形 成 的 黏 性 末 端 相 同 ， 可 以 被 DNA連 接 酶 連 接 。 (2)在 基 因 表 達(dá) 載 體 中 ， 啟 動 子 應(yīng) 位 于 目 的 基 因 的 前 端 ，終 止 子 應(yīng) 位 于 目 的 基 因 的 后 端 ， 這 樣 目 的 基 因 才 能 順利 地 轉(zhuǎn) 錄 并 完 成 翻 譯 過 程 ， 即 順 利 表 達(dá) ， 圖 中 所 示 甲 、丙 均 不 符 。(3)常 見 的 DNA連 接 酶 有 T4DNA連 接 酶 和 E coliDNA連 接酶 ， T4DNA連 接 酶 既 能 連 接 黏 性 末 端 ， 又 能 連 接 平 末 端 。 答 案 ： (1)Sau3A 兩 種 酶 切 割 后 產(chǎn) 生 的 片 段 具 有 相同 的 黏 性 末 端(2)甲 和 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 (其 他 合 理 答 案 亦 可 )(3)E coliDNA連 接 酶 T4DNA連 接 酶 T4DNA連 接 酶 【 易 錯 提 醒 】 (1)不 能 正 確 分 析 啟 動 子 和 終 止 子 的 作 用 ，對 目 的 基 因 能 否 順 利 表 達(dá) 判 斷 不 清 。(2)書 寫 有 誤 ， 如 誤 將 “ 連 接 酶 ” 寫 成 “ 連 結(jié) 酶 ” 。 4.(2016 海 南 高 考 )基 因 工 程 又 稱 為 DNA重 組 技 術(shù) ， 回答 相 關(guān) 問 題 ：(1)在 基 因 工 程 中 ， 獲 取 目 的 基 因 主 要 有 兩 大 途 徑 ， 即_和 從 _中 分 離 。 (2)利 用 某 植 物 的 成 熟 葉 片 為 材 料 ， 同 時 構(gòu) 建 cDNA文 庫和 基 因 組 文 庫 ， 兩 個 文 庫 相 比 ， cDNA文 庫 中 含 有 的 基因 數(shù) 目 比 基 因 組 文 庫 中 的 少 ， 其 原 因 是 _。 (3)在 基 因 表 達(dá) 載 體 中 ， 啟 動 子 是 _聚 合 酶 識別 并 結(jié) 合 的 部 位 。 若 采 用 原 核 生 物 作 為 基 因 表 達(dá) 載 體的 受 體 細(xì) 胞 ， 最 常 用 的 原 核 生 物 是 _。(4)將 目 的 基 因 通 過 基 因 槍 法 導(dǎo) 入 植 物 細(xì) 胞 時 ， 常 用 的攜 帶 目 的 基 因 的 金 屬 顆 粒 有 _和 _顆 粒 。 【 解 析 】 本 題 主 要 考 查 目 的 基 因 的 獲 取 方 法 、 基 因 表達(dá) 載 體 的 構(gòu) 建 方 法 、 目 的 基 因 導(dǎo) 入 植 物 細(xì) 胞 的 方 法 。(1)在 基 因 工 程 中 ， 獲 取 目 的 基 因 主 要 有 兩 大 途 徑 ， 既可 在 核 苷 酸 序 列 已 知 的 情 況 下 人 工 合 成 ， 也 可 用 限 制酶 對 生 物 材 料 的 DNA切 割 ， 再 選 取 。 (2)cDNA文 庫 是 由 mRNA反 轉(zhuǎn) 錄 獲 得 的 ， 其 中 只 含 有 葉 細(xì)胞 已 轉(zhuǎn) 錄 (或 已 表 達(dá) )的 基 因 ， 而 基 因 組 文 庫 中 含 有 該植 物 的 全 部 基 因 。(3)在 基 因 表 達(dá) 載 體 中 ， 啟 動 子 是 RNA聚 合 酶 識 別 并 結(jié)合 的 部 位 。 若 采 用 原 核 生 物 作 為 基 因 表 達(dá) 載 體 的 受 體細(xì) 胞 ， 最 常 用 的 原 核 生 物 是 大 腸 桿 菌 。 (4)將 目 的 基 因 通 過 基 因 槍 法 導(dǎo) 入 植 物 細(xì) 胞 時 ， 常 用 的攜 帶 目 的 基 因 的 金 屬 顆 粒 有 金 粉 和 鎢 粉 顆 粒 。 答 案 ： (1)人 工 合 成 生 物 材 料 (其 他 合 理 答 案 亦 可 )(2)cDNA文 庫 中 只 含 有 葉 細(xì) 胞 已 轉(zhuǎn) 錄 (或 已 表 達(dá) )的 基 因 ，而 基 因 組 文 庫 中 含 有 該 植 物 的 全 部 基 因 (其 他 合 理 答 案亦 可 )(3)RNA 大 腸 桿 菌 (或 細(xì) 菌 )(4)金 粉 鎢 粉 【 方 法 技 巧 】 “ 四 步 法 ” 解 決 基 因 工 程 操 作 程 序 題第 一 步 “ 三 辨 ” ： 分 辨 限 制 酶 的 種 類 、 識 別 序 列 和 切割 位 點 。第 二 步 “ 三 找 ” ： 找 出 標(biāo) 記 基 因 、 目 的 基 因 及 其 插 入位 點 。第 三 步 “ 一 析 ” ： 分 析 目 的 基 因 插 入 質(zhì) 粒 后 是 否 破 壞了 標(biāo) 記 基 因 。 第 四 步 “ 一 理 ” ： 理 清 判 斷 目 的 基 因 是 否 導(dǎo) 入 受 體 細(xì)胞 的 方 法 。 一 般 用 含 有 某 種 抗 生 素 的 培 養(yǎng) 基 培 養(yǎng) 受 體菌 ， 如 果 有 兩 種 抗 生 素 抗 性 基 因 ， 還 需 判 斷 用 哪 一 種抗 生 素 來 檢 測 。 5.(2016 天 津 高 考 )人 血 清 白 蛋 白 (HSA)具 有 重 要 的 醫(yī)用 價 值 ， 只 能 從 人 血 漿 中 制 備 。 下 圖 是 以 基 因 工 程 技術(shù) 獲 取 重 組 HSA(rHSA)的 兩 條 途 徑 。 (1)為 獲 取 HSA基 因 ， 首 先 需 采 集 人 的 血 液 ， 提 取 _合 成 總 cDNA， 然 后 以 cDNA為 模 板 ， 采 用 PCR技 術(shù) 擴(kuò) 增HSA基 因 。 下 圖 中 箭 頭 表 示 一 條 引 物 結(jié) 合 模 板 的 位 置 及擴(kuò) 增 方 向 ， 請 用 箭 頭 在 方 框 內(nèi) 標(biāo) 出 另 一 條 引 物 的 位 置及 擴(kuò) 增 方 向 。 (2)啟 動 子 通 常 具 有 物 種 及 組 織 特 異 性 ， 構(gòu) 建 在 水 稻 胚乳 細(xì) 胞 內(nèi) 特 異 表 達(dá) rHSA的 載 體 ， 需 要 選 擇 的 啟 動 子 是_(填 寫 字 母 ， 單 選 )。A.人 血 細(xì) 胞 啟 動 子 B.水 稻 胚 乳 細(xì) 胞 啟 動 子C.大 腸 桿 菌 啟 動 子 D.農(nóng) 桿 菌 啟 動 子 (3)利 用 農(nóng) 桿 菌 轉(zhuǎn) 化 水 稻 受 體 細(xì) 胞 的 過 程 中 ， 需 添 加 酚類 物 質(zhì) ， 其 目 的 是 _。(4)人 體 合 成 的 初 始 HSA多 肽 ， 需 要 經(jīng) 過 膜 系 統(tǒng) 加 工 形成 正 確 的 空 間 結(jié) 構(gòu) 才 能 有 活 性 。 與 途 徑 相 比 ， 選 擇途 徑 獲 取 rHSA的 優(yōu) 勢 是 _。(5)為 證 明 rHSA具 有 醫(yī) 用 價 值 ， 須 確 認(rèn) rHSA與 _的 生 物 學(xué) 功 能 一 致 。 【 解 析 】 本 題 主 要 考 查 基 因 工 程 的 基 本 操 作 步 驟 和 基因 工 程 的 應(yīng) 用 等 相 關(guān) 知 識 。(1)合 成 總 cDNA需 要 提 取 細(xì) 胞 中 的 所 有 mRNA， 再 通 過 逆轉(zhuǎn) 錄 過 程 獲 得 。 采 用 PCR技 術(shù) 擴(kuò) 增 HSA基 因 時 ， 兩 條 引物 分 別 與 每 條 模 板 鏈 的 3 端 結(jié) 合 ， 擴(kuò) 增 的 方 向 相 反 。 (2)因 為 啟 動 子 通 常 具 有 物 種 及 組 織 特 異 性 ， 所 以 在 水稻 胚 乳 細(xì) 胞 內(nèi) 特 異 表 達(dá) rHSA時 ， 需 要 選 擇 水 稻 胚 乳 細(xì)胞 的 啟 動 子 。(3)農(nóng) 桿 菌 轉(zhuǎn) 化 水 稻 受 體 細(xì) 胞 的 過 程 中 ， 酚 類 物 質(zhì) 可 以吸 引 農(nóng) 桿 菌 移 向 水 稻 受 體 細(xì) 胞 ， 有 利 于 目 的 基 因 的 轉(zhuǎn)移 。 (4)水 稻 是 具 有 生 物 膜 系 統(tǒng) 的 真 核 生 物 ， 水 稻 細(xì) 胞 能 對初 始 rHSA多 肽 進(jìn) 行 高 效 加 工 ， 而 大 腸 桿 菌 是 原 核 生 物 ，原 核 細(xì) 胞 中 沒 有 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 、 高 爾 基 體 等 具 膜 結(jié) 構(gòu) 的 細(xì) 胞器 ， 不 能 對 初 始 rHSA多 肽 進(jìn) 行 高 效 加 工 。(5)為 證 明 rHSA具 有 醫(yī) 用 價 值 ， 須 確 認(rèn) rHSA與 天 然 的HSA生 物 學(xué) 功 能 一 致 。 答 案 ： (1)總 RNA(或 mRNA) (2)B(3)吸 引 農(nóng) 桿 菌 移 向 水 稻 受 體 細(xì) 胞 ， 有 利 于 目 的 基 因 成功 轉(zhuǎn) 化(4)水 稻 是 真 核 生 物 ， 具 有 膜 系 統(tǒng) ， 能 對 初 始 rHSA多 肽進(jìn) 行 高 效 加 工(5)HSA 6.(2016 全 國 卷 )某 一 質(zhì) 粒 載 體 如 圖 所 示 ， 外 源 DNA插 入 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 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 。 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 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 _。 【 解 析 】 本 題 考 查 基 因 工 程 的 相 關(guān) 知 識 。(1)質(zhì) 粒 被 選 用 為 基 因 工 程 的 載 體 是 因 為 ： 具 有 一 個 或多 個 限 制 酶 切 點 ； 具 有 自 我 復(fù) 制 能 力 ； 帶 有 標(biāo) 記 基因 ； 對 宿 主 細(xì) 胞 無 害 。(2)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 ， 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 ， 這 兩 種 也 不可 區(qū) 分 。 因 目 的 基 因 插 入 位 點 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 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 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 。 (3)噬 菌 體 營 寄 生 生 活 ， 能 利 用 宿 主 細(xì) 胞 內(nèi) 的 原 料 和 場所 進(jìn) 行 自 身 DNA的 復(fù) 制 和 蛋 白 質(zhì) 的 合 成 。 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 考 點 二 細(xì) 胞 工 程【 知 識 方 法 】1.細(xì) 胞 工 程 概 念 的 常 考 點 ：(1)定 向 性 ： 按 照 人 的 意 愿 。(2)目 的 ： 改 變 細(xì) 胞 內(nèi) 的 遺 傳 物 質(zhì) 和 獲 得 細(xì) 胞 產(chǎn) 品 。2.植 物 組 織 培 養(yǎng) 常 考 點 ：(1)條 件 ： 無 菌 、 離 體 。(2)培 養(yǎng) 基 組 成 ： 無 機(jī) 營 養(yǎng) 、 有 機(jī) 營 養(yǎng) 、 激 素 、 瓊 脂 。 3.植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 常 考 點 ：(1)制 備 原 生 質(zhì) 體 ： 用 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶 處 理 。(2)原 生 質(zhì) 體 融 合 ： 離 心 、 振 動 、 電 激 、 聚 乙 二 醇 。(3)雜 種 細(xì) 胞 形 成 的 標(biāo) 志 ： 新 細(xì) 胞 壁 的 形 成 。 4.動 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 常 考 點 ：(1)條 件 。 無 菌 、 無 毒 ； 特 殊 營 養(yǎng) ： 血 清 、 血 漿 ； 適 宜 的溫 度 和 pH； 氣 體 環(huán) 境 ： 含 95%的 空 氣 加 5%CO2的 混 合氣 體 。(2)兩 大 階 段 ： 原 代 培 養(yǎng) 細(xì) 胞 株 ； 傳 代 培 養(yǎng) 細(xì) 胞 系 。 5.動 物 細(xì) 胞 核 移 植 常 考 點 ：(1)受 體 細(xì) 胞 ： 去 核 的 卵 母 細(xì) 胞 。(2)原 因 ： 營 養(yǎng) 豐 富 ； 體 積 大 ， 易 操 作 ； 含 有 刺激 細(xì) 胞 核 恢 復(fù) 分 裂 能 力 的 物 質(zhì) 。 6.核 移 植 獲 得 的 克 隆 動 物 與 提 供 細(xì) 胞 核 的 親 本 性 狀 可能 不 同 ：(1)克 隆 動 物 遺 傳 物 質(zhì) 來 自 兩 個 親 本 。(2)發(fā) 育 過 程 中 可 能 發(fā) 生 基 因 突 變 或 染 色 體 變 異 。(3)外 界 環(huán) 境 條 件 可 能 引 起 不 遺 傳 的 變 異 。 7.制 備 單 克 隆 抗 體 常 考 點 ：(1)3種 細(xì) 胞 特 點 不 同 。 免 疫 后 的 B淋 巴 細(xì) 胞 ： 能 分 泌 抗 體 ， 不 能 大 量 增 殖 。 骨 髓 瘤 細(xì) 胞 ： 能 大 量 增 殖 ， 不 能 分 泌 抗 體 。 雜 交 瘤 細(xì) 胞 ： 既 能 分 泌 抗 體 ， 又 能 大 量 增 殖 。(2)2次 篩 選 目 的 不 同 。 第 1次 ： 獲 得 雜 種 細(xì) 胞 。 第 2次 ： 獲 得 能 分 泌 所 需 特 異 性 抗 體 的 雜 交 瘤 細(xì) 胞 。 【 易 錯 警 示 】1.制 備 人 工 種 子 需 要 植 物 組 織 培 養(yǎng) 到 叢 芽 或 胚 狀 體 階段 。2.正 確 認(rèn) 識 3類 細(xì) 胞 的 來 源 ：(1)雜 種 細(xì) 胞 ： 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 。(2)重 組 細(xì) 胞 ： 核 移 植 。(3)雜 交 細(xì) 胞 ： 動 物 細(xì) 胞 融 合 。 3.原 代 培 養(yǎng) 與 傳 代 培 養(yǎng) 的 區(qū) 別 ： 是 否 進(jìn) 行 了 分 瓶 培 養(yǎng) 。4.核 移 植 技 術(shù) 獲 得 的 動 物 與 供 核 動 物 的 性 狀 并 不 完 全相 同 。5.動 植 物 的 體 細(xì) 胞 進(jìn) 行 離 體 培 養(yǎng) 都 需 要 在 無 菌 條 件 下進(jìn) 行 。6.植 物 組 織 培 養(yǎng) 中 添 加 蔗 糖 的 目 的 是 提 供 營 養(yǎng) 和 調(diào) 節(jié)滲 透 壓 。 【 典 例 2】 (2016 全 國 卷 T40)下 圖 表 示 通 過 核 移植 等 技 術(shù) 獲 得 某 種 克 隆 哺 乳 動 物 (二 倍 體 )的 流 程 。 回 答 下 列 問 題 ：(1)圖 中 A表 示 正 常 細(xì) 胞 核 ， 染 色 體 數(shù) 為 2n， 則 其 性 染色 體 的 組 成 可 為 _。 過 程 表 示 去 除 細(xì) 胞核 ， 該 過 程 一 般 要 在 卵 母 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 至 適 當(dāng) 時 期 再 進(jìn) 行 ，去 核 時 常 采 用 _的 方 法 。 代 表 的 過 程 是_。 (2)經(jīng) 過 多 次 傳 代 后 ， 供 體 細(xì) 胞 中 _的 穩(wěn) 定 性會 降 低 。 因 此 ， 選 材 時 必 須 關(guān) 注 傳 代 次 數(shù) 。(3)若 獲 得 的 克 隆 動 物 與 供 體 動 物 性 狀 不 完 全 相 同 ， 從遺 傳 物 質(zhì) 的 角 度 分 析 其 原 因 是 _。 (4)與 克 隆 羊 “ 多 莉 ” 培 育 成 功 一 樣 ， 其 他 克 隆 動 物 的成 功 獲 得 也 證 明 了 _。 答 案 ： (1)XX或 XY 顯 微 操 作 胚 胎 移 植(2)遺 傳 物 質(zhì) (3)卵 母 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 質(zhì) 中 的 遺 傳 物 質(zhì) 會對 克 隆 動 物 的 性 狀 產(chǎn) 生 影 響(4)動 物 已 分 化 的 體 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 核 具 有 全 能 性 【 解 題 技 法 】 流 程 圖 分 析 法1.點 睛 ：(1)首 先 抓 住 流 程 圖 的 主 體 ， 明 確 流 程 圖 的 關(guān) 鍵 點 。(2)結(jié) 合 題 干 中 的 文 字 敘 述 ， 逐 一 分 析 各 個 環(huán) 節(jié) ， 完 成圖 文 轉(zhuǎn) 換 ， 獲 取 相 應(yīng) 的 步 驟 信 息 。 2.答 題 分 析 ：(1)提 供 體 細(xì) 胞 的 供 體 可 能 為 雌 性 ， 也 可 能 為 雄 性 ，因 此 圖 中 A(正 常 細(xì) 胞 核 )的 性 染 色 體 組 成 為 _。常 采 用 _去 核 法 來 去 除 卵 母 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 核 。 過 程 表 示 將 早 期 胚 胎 移 入 受 體 ， 其 過 程 為 _。XX或 XY顯 微 操 作 胚 胎 移 植 (2)取 供 體 動 物 的 體 細(xì) 胞 培 養(yǎng) ， 一 般 選 用 傳 代 10代 以 內(nèi)的 細(xì) 胞 ， 因 為 10代 以 內(nèi) 的 細(xì) 胞 一 般 能 保 持 正 常 的 二 倍體 核 型 ， 保 證 了 供 體 細(xì) 胞 正 常 的 遺 傳 基 礎(chǔ) 。 超 過 10代繼 續(xù) 培 養(yǎng) ， 則 其 _(或 核 型 )的 穩(wěn) 定 性 會 降 低 。遺 傳 物 質(zhì) (3)克 隆 動 物 的 細(xì) 胞 核 基 因 來 自 供 體 ， 因 此 大 部 分 性 狀與 供 體 相 同 ， 但 細(xì) 胞 質(zhì) 基 因 來 自 受 體 (或 提 供 卵 母 細(xì) 胞的 個 體 )， 即 _會 對 克 隆動 物 的 性 狀 產(chǎn) 生 影 響 ， 這 就 決 定 了 克 隆 動 物 的 性 狀 與供 體 不 完 全 相 同 。受 體 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 質(zhì) 中 的 遺 傳 物 質(zhì) (4)克 隆 動 物 的 培 育 采 用 的 是 核 移 植 技 術(shù) ， 核 移 植 技 術(shù)的 原 理 是 ： _。已 經(jīng) 分 化 的 動 物 體 細(xì) 胞 核 具 有 全 能 性 【 母 題 探 究 】 借 題 猜 押 其 他 命 題 點押 題 點 1： 克 隆 動 物 用 到 的 技 術(shù) 手 段 有 哪 些 ？_。動 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 、 動 物 細(xì) 胞 核 移 植 、 早 期 胚 胎 培 養(yǎng) 和胚 胎 移 植 押 題 點 2： 動 物 細(xì) 胞 核 移 植 的 3個 常 考 點 ：(1)該 過 程 伴 有 兩 個 細(xì) 胞 的 融 合 ， 體 現(xiàn) 了 細(xì) 胞 膜 的_。(2)重 組 細(xì) 胞 發(fā) 育 成 新 個 體 體 現(xiàn) 了 _。(3)利 用 核 移 植 技 術(shù) 獲 得 的 動 物 與 供 核 動 物 性 狀 _(填 “ 完 全 ” 或 “ 不 完 全 ” )相 同 。流 動 性 動 物 體 細(xì) 胞 核 的 全能 性 不 完全 【 題 組 過 關(guān) 】1.(2016 湖 北 名 校 聯(lián) 考 )眼 蟲 是 一 種 含 有 葉 綠 體 的 原生 動 物 。 據(jù) 此 ， 某 同 學(xué) 認(rèn) 為 動 物 細(xì) 胞 與 植 物 細(xì) 胞 在 理論 上 是 可 以 實 現(xiàn) 雜 交 的 。 他 設(shè) 計 了 一 個 具 體 的 實 驗 方案 如 圖 ： 請 回 答 下 列 有 關(guān) 問 題 ：(1)實 驗 方 案 中 ， 步 驟 A為 除 去 細(xì) 胞 壁 得 到 _，常 用 的 除 去 細(xì) 胞 壁 的 酶 為 _。(2)步 驟 B為 _， 受 體 動 物 必 須 接 受_處 理 ， 以 確 保 其 生 理 狀 態(tài) 適 合 接 受 胚 胎 。 (3)誘 導(dǎo) 融 合 可 以 采 用 一 些 物 理 方 法 ， 如 _等 ，也 可 以 使 用 化 學(xué) 藥 品 _進(jìn) 行 誘 導(dǎo) 。(4)進(jìn) 行 動 物 胚 胎 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 時 ， 需 要 用 _將組 織 塊 或 貼 壁 生 長 的 細(xì) 胞 分 散 成 單 個 細(xì) 胞 。(5)誘 導(dǎo) 植 物 材 料 形 成 愈 傷 組 織 的 兩 類 關(guān) 鍵 激 素 是_。 【 解 析 】 (1)植 物 細(xì) 胞 除 去 細(xì) 胞 壁 得 到 原 生 質(zhì) 體 。 依 據(jù)植 物 細(xì) 胞 壁 的 成 分 ， 常 用 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶 除 去 細(xì) 胞壁 。(2)步 驟 B為 胚 胎 移 植 。 要 確 保 受 體 動 物 生 理 狀 態(tài) 適 合接 受 胚 胎 ， 必 須 進(jìn) 行 同 期 發(fā) 情 處 理 。(3)誘 導(dǎo) 融 合 的 物 理 方 法 有 離 心 、 振 動 和 電 激 ， 化 學(xué) 藥品 有 聚 乙 二 醇 。 (4)動 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 時 需 要 用 胰 蛋 白 酶 或 膠 原 蛋 白 酶 使 細(xì)胞 分 散 開 。(5)誘 導(dǎo) 植 物 材 料 形 成 愈 傷 組 織 的 兩 類 關(guān) 鍵 激 素 是 生 長素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 。 答 案 ： (1)原 生 質(zhì) 體 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶(2)胚 胎 移 植 同 期 發(fā) 情(3)離 心 、 振 動 和 電 激 聚 乙 二 醇(4)胰 蛋 白 酶 或 膠 原 蛋 白 酶(5)生 長 素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 2.(新 題 預(yù) 測 )科 學(xué) 家 通 過 誘 導(dǎo) 黑 鼠 體 細(xì) 胞 去 分 化 獲 得誘 導(dǎo) 性 多 能 干 細(xì) 胞 (iPS)， 繼 而 利 用 iPS細(xì) 胞 培 育 出 與黑 鼠 遺 傳 特 性 相 同 的 克 隆 鼠 ， 流 程 如 下 ： (1)從 黑 鼠 體 內(nèi) 獲 得 體 細(xì) 胞 后 ， 對 其 進(jìn) 行 的 初 次 培 養(yǎng) 稱為 _， 培 養(yǎng) 的 細(xì) 胞 在 貼 壁 生 長 至 鋪 滿 培 養(yǎng)皿 底 時 停 止 分 裂 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 _。 (2)圖 中 2-細(xì) 胞 胚 胎 可 用 _方 法 從 灰 鼠 輸 卵 管內(nèi) 獲 得 ， 也 可 從 灰 鼠 體 內(nèi) 取 出 卵 子 ， 通 過 _后進(jìn) 行 早 期 胚 胎 培 養(yǎng) 獲 得 。(3)圖 中 重 組 囊 胚 通 過 _技 術(shù) 移 入 白 鼠 子 宮 內(nèi) 繼續(xù) 發(fā) 育 ， 暫 不 移 入 的 胚 胎 可 使 用 _方 法 保 存 。 (4)小 鼠 胚 胎 干 細(xì) 胞 (ES)可 由 囊 胚 的 _分 離培 養(yǎng) 獲 得 ， iPS與 ES細(xì) 胞 同 樣 具 有 _， 有望 在 對 人 類 iPS細(xì) 胞 進(jìn) 行 定 向 誘 導(dǎo) 分 化 后 用 于 疾 病 的 細(xì)胞 治 療 。 【 解 析 】 (1)分 析 流 程 圖 可 知 ， 動 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 時 ， 對 其進(jìn) 行 的 初 次 培 養(yǎng) 稱 為 原 代 培 養(yǎng) ， 培 養(yǎng) 的 細(xì) 胞 在 貼 壁 生長 至 鋪 滿 培 養(yǎng) 皿 底 時 停 止 分 裂 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 接 觸 抑制 。(2)圖 中 2-細(xì) 胞 胚 胎 可 用 沖 卵 方 法 從 灰 鼠 輸 卵 管 內(nèi) 獲 得 ，也 可 從 灰 鼠 體 內(nèi) 取 出 卵 子 ， 通 過 體 外 受 精 后 進(jìn) 行 早 期胚 胎 培 養(yǎng) 獲 得 。 (3)重 組 囊 胚 通 過 胚 胎 移 植 技 術(shù) 移 入 白 鼠 子 宮 內(nèi) 繼 續(xù) 發(fā)育 ， 暫 不 移 入 的 胚 胎 可 使 用 超 低 溫 冷 凍 方 法 保 存 。(4)小 鼠 胚 胎 干 細(xì) 胞 (ES)可 由 囊 胚 的 內(nèi) 細(xì) 胞 團(tuán) 細(xì) 胞 分 離培 養(yǎng) 獲 得 ， iPS與 ES細(xì) 胞 同 樣 具 有 發(fā) 育 全 能 性 。 答 案 ： (1)原 代 培 養(yǎng) 接 觸 抑 制(2)沖 卵 體 外 受 精(3)胚 胎 移 植 超 低 溫 冷 凍(4)內(nèi) 細(xì) 胞 團(tuán) 細(xì) 胞 發(fā) 育 全 能 性 【 知 識 總 結(jié) 】 動 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng)(1)選 用 幼 齡 動 物 組 織 或 胚 胎 進(jìn) 行 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 的 原 因 ： 幼齡 動 物 組 織 或 胚 胎 的 細(xì) 胞 分 化 程 度 低 ， 增 殖 能 力 很 強 ，更 易 于 培 養(yǎng) 。(2)不 選 用 胃 蛋 白 酶 分 散 細(xì) 胞 的 原 因 ： 多 數(shù) 動 物 細(xì) 胞 培養(yǎng) 的 適 宜 pH為 7.2 7.4， 此 環(huán) 境 下 胃 蛋 白 酶 沒 有 活 性 ，而 胰 蛋 白 酶 活 性 較 高 。 (3)分 散 成 單 個 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 的 目 的 ： 一 方 面 是 消 除 接 觸 抑制 ， 使 細(xì) 胞 容 易 與 周 圍 的 培 養(yǎng) 液 進(jìn) 行 營 養(yǎng) 和 代 謝 廢 物的 交 換 ； 另 一 方 面 是 能 夠 應(yīng) 用 于 其 他 細(xì) 胞 工 程 技 術(shù) 。 【 題 組 過 關(guān) 】1.(2016 石 家 莊 三 模 )運 用 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) ， 可 以實 現(xiàn) 優(yōu) 良 品 種 的 快 速 繁 殖 ， 培 育 出 大 量 不 含 病 毒 的 幼苗 ， 實 現(xiàn) 花 卉 的 連 續(xù) 生 產(chǎn) ， 請 回 答 下 列 有 關(guān) 問 題 ： (1)進(jìn) 行 組 織 培 養(yǎng) 時 ， 常 用 _培 養(yǎng) 基 ， 與 微 生物 培 養(yǎng) 基 相 比 ， 該 培 養(yǎng) 基 含 有 更 多 的 無 機(jī) 鹽 ， 在 應(yīng) 用時 常 常 添 加 _。(2)愈 傷 組 織 細(xì) 胞 的 特 點 ： 排 列 疏 松 無 規(guī) 則 ， 高 度_化 的 呈 _狀 態(tài) 的 薄 壁 細(xì) 胞 。 (3)培 育 被 子 植 物 花 粉 植 株 一 般 有 兩 種 途 徑 ： 脫 分 化 成_或 愈 傷 組 織 ， 經(jīng) 過 誘 導(dǎo) 再 分 化 出 _和 根 ， 進(jìn) 而 發(fā) 育 成 幼 苗 。 【 解 題 指 導(dǎo) 】 解 答 本 題 需 明 確 ：(1)植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 原 理 ： 植 物 細(xì) 胞 的 全 能 性 。(2)培 養(yǎng) 過 程 ： 離 體 的 植 物 組 織 脫 分 化 愈 傷 組 織(高 度 液 泡 化 ， 無 定 形 狀 態(tài) 薄 壁 細(xì) 胞 組 成 的 排 列 疏 松 、無 規(guī) 則 的 組 織 ) 再 分 化 胚 狀 體 植 株 。(3)花 藥 培 養(yǎng) 成 功 率 最 高 的 時 期 ： 在 單 核 期 ， 細(xì) 胞 核 由中 央 移 向 細(xì) 胞 一 側(cè) 的 時 期 。 【 解 析 】 (1)進(jìn) 行 組 織 培 養(yǎng) 時 ， 常 用 MS固 體 培 養(yǎng) 基 ， 該培 養(yǎng) 基 與 微 生 物 培 養(yǎng) 基 的 不 同 點 在 于 其 成 分 中 含 更 多的 無 機(jī) 鹽 。 培 養(yǎng) 過 程 中 在 培 養(yǎng) 基 中 需 要 添 加 植 物 激 素 ，最 常 用 的 植 物 激 素 是 生 長 素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 。 (2)愈 傷 組 織 細(xì) 胞 的 特 點 ： 排 列 疏 松 無 規(guī) 則 ， 高 度 液 泡化 的 呈 無 定 形 狀 態(tài) 的 薄 壁 細(xì) 胞 。(3)培 育 被 子 植 物 花 粉 植 株 一 般 有 兩 種 途 徑 ： 脫 分 化 形成 胚 狀 體 或 愈 傷 組 織 ， 經(jīng) 過 誘 導(dǎo) 再 分 化 出 叢 芽 和 根 ，進(jìn) 而 發(fā) 育 成 幼 苗 。 答 案 ： (1)MS固 體 植 物 激 素 (或 生 長 素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 )(2)液 泡 無 定 形 (3)胚 狀 體 叢 芽 2.(2016 西 安 二 模 )自 印 度 科 學(xué) 家 培 養(yǎng) 曼 陀 羅 花 藥 獲得 單 倍 體 植 株 后 ， 花 藥 離 體 培 養(yǎng) 技 術(shù) 發(fā) 展 迅 速 ， 據(jù) 記載 ， 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 有 250多 種 高 等 植 物 的 花 藥 培 養(yǎng) 成 功 。 (1)植 物 組 織 培 養(yǎng) 中 ， 常 采 用 _培 養(yǎng) 基 ， 主 要包 括 的 成 分 有 水 、 大 量 元 素 、 _、 有機(jī) 物 ， 還 需 要 添 加 植 物 激 素 。(2)細(xì) 胞 分 裂 素 和 生 長 素 的 使 用 順 序 和 用 量 會 影 響 到 植物 細(xì) 胞 的 發(fā) 育 方 向 。 如 為 了 有 利 于 細(xì) 胞 分 裂 而 不 分化 ， 兩 種 激 素 的 使 用 順 序 為 ： _。 (3)消 毒 后 的 花 蕾 ， 在 無 菌 條 件 下 除 去 萼 片 與 花 瓣 ， 剝離 花 藥 時 ， 盡 量 不 要 損 傷 花 藥 ， 同 時 要 將 _徹 底 去 除 。 【 解 析 】 (1)植 物 組 織 培 養(yǎng) 常 采 用 的 培 養(yǎng) 基 為 MS培 養(yǎng) 基 ；MS培 養(yǎng) 基 的 組 成 成 分 有 水 、 大 量 元 素 、 微 量 元 素 、 有機(jī) 物 ， 還 必 須 添 加 植 物 激 素 (生 長 素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 )。(2)先 加 生 長 素 ， 后 加