第十五講基因工程與細(xì)胞工程 2 1 3 4 5 1 2018全國 理綜 38 回答下列問題 1 博耶 H Boyer 和科恩 S Cohen 將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá) 該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外 還證明了 答出兩點(diǎn)即可 2 體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2 參與的方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞 而體外重組的噬菌體DNA通常需與組裝成完整噬菌體后 才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞 在細(xì)菌 心肌細(xì)胞 葉肉細(xì)胞中 可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是 3 真核生物基因 目的基因 在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí) 表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解 為防止蛋白質(zhì)被降解 在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的大腸桿菌作為受體細(xì)胞 在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加的抑制劑 2 1 3 4 5 答案 1 體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞 真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) 2 轉(zhuǎn)化外殼蛋白 或噬菌體蛋白 細(xì)菌 3 蛋白酶缺陷型蛋白酶解析 本題主要考查基因工程的操作步驟及應(yīng)用 1 該實(shí)例可以說明很多問題 比如體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞 真核細(xì)胞的基因也可以在原核細(xì)胞中表達(dá) 真核生物和原核生物共用同一套密碼子 質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA等 2 目的基因?qū)爰?xì)菌可以用Ca2 處理細(xì)菌 從而使目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)外殼組成 噬菌體屬于細(xì)菌病毒 即其宿主細(xì)胞為細(xì)菌 所以需要將重組噬菌體導(dǎo)入細(xì)菌中 為了防止目的基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)被細(xì)菌內(nèi)的蛋白酶所降解 要選擇蛋白酶缺陷型大腸桿菌 即不能產(chǎn)生蛋白酶的大腸桿菌作為受體細(xì)胞 同時(shí) 在純化蛋白質(zhì)的過程中可以加入蛋白酶抑制劑 以降低蛋白酶的活性 2 1 3 4 5 2 2018全國 理綜 38 某種熒光蛋白 GFP 在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光 這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá) 某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白 L1 基因連接在GFP基因的5 末端 獲得了L1 GFP融合基因 簡稱為甲 并將其插入質(zhì)粒P0 構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1 其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下 圖中E1 E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同 2 1 3 4 5 回答下列問題 1 據(jù)圖推斷 該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí) 使用了兩種限制酶 這兩種酶是 使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證 也是為了保證 2 將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后 若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光 則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了和過程 3 為了獲得含有甲的牛 該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括 將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的移入牛的中 體外培養(yǎng) 胚胎移植等 4 為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中 某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定 在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的 填 mRNA 總RNA 或 核DNA 作為PCR模板 2 1 3 4 5 答案 1 E1和E4甲的完整甲與載體正確連接 2 轉(zhuǎn)錄翻譯 3 細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞 4 核DNA 2 1 3 4 5 解析 本題考查基因工程 細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容 1 由題意可知 E1 E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同 將甲 L1 GFP 插入質(zhì)粒時(shí) 使用E1和E4兩種限制酶進(jìn)行酶切 既保證了甲的完整 又防止了甲的自身環(huán)化 保證了甲與載體的正確連接 2 將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后 若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光 則說明該細(xì)胞中合成了熒光蛋白 即L1基因在牛皮膚細(xì)胞中完成了遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 3 為了獲得含有甲的牛 可通過體細(xì)胞核移植技術(shù) 體外培養(yǎng)和胚胎移植來實(shí)現(xiàn) 4 克隆牛的不同組織細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá) 轉(zhuǎn)錄出的mRNA不同 總RNA也不同 但不同組織細(xì)胞中的核DNA相同 因此檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中 用PCR方法進(jìn)行鑒定時(shí) 應(yīng)以核DNA作為模板 2 1 3 4 5 3 2018全國 理綜 38 2018年 細(xì)胞 期刊報(bào)道 中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對非人靈長類動(dòng)物進(jìn)行克隆 獲得兩只克隆猴 中中 和 華華 回答下列問題 1 中中 和 華華 的獲得涉及核移植過程 核移植是指 通過核移植方法獲得的克隆猴 與核供體相比 克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目 填 減半 加倍 或 不變 2 哺乳動(dòng)物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植 胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)物的難度 填 大于 或 小于 體細(xì)胞核移植 其原因是 3 在哺乳動(dòng)物核移植的過程中 若分別以雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞作為核供體 通常 所得到的兩個(gè)克隆動(dòng)物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目 填 相同 或 不同 性染色體組合 填 相同 或 不同 2 1 3 4 5 答案 1 將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核 移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中不變 2 小于胚胎細(xì)胞分化程度低 恢復(fù)全能性相對容易 3 相同不同解析 本題以克隆動(dòng)物為背景考查動(dòng)物細(xì)胞工程的操作及應(yīng)用 1 克隆動(dòng)物過程中涉及的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)有核移植技術(shù) 胚胎移植技術(shù)等 其中核移植技術(shù)是指將供體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中 構(gòu)建重組細(xì)胞 使其發(fā)育成一個(gè)胚胎 將來發(fā)育成一個(gè)動(dòng)物個(gè)體 在整個(gè)過程中 細(xì)胞只進(jìn)行有絲分裂 細(xì)胞中染色體數(shù)目不變 2 胚胎細(xì)胞比體細(xì)胞分化程度低 故胚胎細(xì)胞核移植比體細(xì)胞核移植成功的難度小 3 通過核移植獲得克隆動(dòng)物的過程中 細(xì)胞中染色體數(shù)目不變 雌 雄動(dòng)物的常染色體數(shù)目相同 而性染色體組合不同 2 1 3 4 5 4 2017全國 理綜 38 真核生物基因中通常有內(nèi)含子 而原核生物基因中沒有 原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機(jī)制 已知在人體中基因A 有內(nèi)含子 可以表達(dá)出某種特定蛋白 簡稱蛋白A 回答下列問題 1 某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因A 以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A 其原因是 2 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 1 3 4 5 3 若要高效地獲得蛋白A 可選用大腸桿菌作為受體 因?yàn)榕c家蠶相比 大腸桿菌具有 答出兩點(diǎn)即可 等優(yōu)點(diǎn) 4 若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A 可用的檢測物質(zhì)是 填 蛋白A的基因 或 蛋白A的抗體 5 艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn) 也可以說是基因工程的先導(dǎo) 如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示 那么 這一啟示是 2 1 3 4 5 答案 1 基因A有內(nèi)含子 在大腸桿菌中 其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除 無法表達(dá)出蛋白A 2 噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌 而不是家蠶 3 繁殖快 容易培養(yǎng) 4 蛋白A的抗體 5 DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體 2 1 3 4 5 解析 1 人的基因A含有內(nèi)含子 其轉(zhuǎn)錄出的RNA需切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列后才能翻譯出蛋白A 大腸桿菌是原核生物 其沒有切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機(jī)制 故將人的基因A導(dǎo)入大腸桿菌無法表達(dá)出蛋白A 2 噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒 無法寄生在家蠶中 3 大腸桿菌繁殖快 容易培養(yǎng) 常用作基因工程的受體 4 在分子水平檢測目的基因是否表達(dá)應(yīng)用抗原 抗體雜交法 即用蛋白A與蛋白A的抗體進(jìn)行雜交 5 艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理是基因重組 通過重組使得S型細(xì)菌的DNA在R型細(xì)菌中表達(dá) 這種思路為基因工程理論的建立提供了啟示 2 1 3 4 5 5 2017全國 理綜 38節(jié)選 編碼蛋白甲的DNA序列 序列甲 由A B C D E五個(gè)片段組成 編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成 如圖1所示 2 1 3 4 5 回答下列問題 現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲 乙 丙三種蛋白 要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用 某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn) 將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組 其中三組分別加入等量的蛋白甲 乙 丙 另一組作為對照 培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細(xì)胞濃度 結(jié)果如圖2 由圖2可知 當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí) 添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加 此時(shí)若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖 可采用的方法是 細(xì)胞培養(yǎng)過程中 培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度 CO2的作用是 僅根據(jù)圖1 圖2可知 上述甲 乙 丙三種蛋白中 若缺少 填 A B C D 或 E 片段所編碼的肽段 則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果 2 1 3 4 5 答案 進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的pH C解析 當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí) T淋巴細(xì)胞的濃度不再增加 是因?yàn)槌霈F(xiàn)了接觸抑制現(xiàn)象 所以可以進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng) 使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖 培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度 CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH 根據(jù)圖2可知 甲 乙兩組的T淋巴細(xì)胞數(shù)量多 丙組的T淋巴細(xì)胞數(shù)量少 結(jié)合圖1分析比較可知 丙組T淋巴細(xì)胞少的原因是蛋白丙缺少C片段所編碼的肽段 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯(cuò) 判一判 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯(cuò) 判一判 A 限制酶B 體外基因治療C 體內(nèi)基因治療D 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞E 標(biāo)記基因F 啟動(dòng)子G DNA分子雜交H DNA與RNA雜交I 抗原 抗體雜交J 植物細(xì)胞的全能性K 植物組織培養(yǎng)L 核移植M 特異性強(qiáng)N 可大量制備 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯(cuò) 判一判 1 限制酶具有特異性 即一種限制酶只能識(shí)別特定的堿基序列 并在特定的位點(diǎn)上進(jìn)行切割 2 質(zhì)粒是常用的目的基因的載體 它是一種小型的環(huán)狀DNA分子 具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)及標(biāo)記基因 3 目的基因的獲取有從基因文庫中獲取和人工合成兩類方法 4 基因表達(dá)載體包括目的基因 啟動(dòng)子 終止子和標(biāo)記基因等 5 目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射技術(shù) 導(dǎo)入微生物細(xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法 6 植物組織培養(yǎng)需要各種營養(yǎng)成分和植物激素 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)也需要各種營養(yǎng)成分及血清 血漿等一些天然成分 7 植物體細(xì)胞雜交可用于作物育種 動(dòng)物細(xì)胞融合可用于單克隆抗體的制備 8 產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞 它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無限增殖 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯(cuò) 判一判 1 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定必須通過分子檢測 2 一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列 3 每個(gè)重組質(zhì)粒至少含有一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn) 4 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 5 轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物 不會(huì)導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加 6 動(dòng)物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá) 網(wǎng)絡(luò)梳理 填一填 高考必背 記一記 易混易錯(cuò) 判一判 7 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 8 培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是組織培養(yǎng) 9 去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞均需酶處理 10 乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng) 11 動(dòng)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 12 細(xì)胞核移植主要在同種動(dòng)物 同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)1基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性熱考題點(diǎn)必練題點(diǎn)1考查基因工程操作的基本工具及PCR技術(shù)1 2018四川成都七中二診 38 圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度 bp即堿基對 和部分堿基序列 圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列 現(xiàn)有Msp BamH Mbo Sma 4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C CGG G GATCC GATC CCC GGG 請回答下列問題 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 1 若用限制酶Sma 完全切割圖1中DNA片段 其產(chǎn)物長度為 2 若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T A堿基對替換 那么基因D就突變?yōu)榛騞 從隱性純合子分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段 用限制酶Sma 完全切割 產(chǎn)物中共有種不同DNA片段 為了提高實(shí)驗(yàn)的成功率 需要通過技術(shù)擴(kuò)增目的基因 以獲得大量的目的基因 3 若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行 形成重組質(zhì)粒 那么應(yīng)選用的限制酶是 在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后 為了篩選出含質(zhì)粒的大腸桿菌 一般先用添加的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng) 然后將生長的菌接種到只含的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 可進(jìn)一步篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 4 假設(shè)用BamH 切割DNA獲取目的基因 用Mbo 切割質(zhì)粒 然后形成重組質(zhì)粒 若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來 能否用BamH 為什么 答案 1 537bp 790bp 661bp 2 2PCR 3 BamH 抗生素B抗生素A 4 不一定能因?yàn)槟康幕蚝涂股谺抗性基因拼接處不一定出現(xiàn)GGATCC序列 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 解析 1 根據(jù)題意 限制酶Sma 的酶切位點(diǎn)是CCC GGG 完全切割圖1中的DNA片段 會(huì)產(chǎn)生平末端 在圖1中有兩個(gè)限制酶Sma 的酶切位點(diǎn) DNA將被切割成3個(gè)片段 其產(chǎn)物長度為534 3 537 bp 796 3 3 790 bp 658 3 661 bp 2 若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T A堿基對替換 基因D就突變?yōu)榛騞 那么基因d上只有一個(gè)限制酶Sma 切割位點(diǎn) 被限制酶Sma 切割的產(chǎn)物長度為534 796 3 1327 kb 658 3 661 bp 因此從隱性純合子 dd 分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段 用限制酶Sma 完全切割 產(chǎn)物中共有2種不同的DNA片段 為了提高實(shí)驗(yàn)成功率 需要通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 以獲得大量的目的基因 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 3 由圖1可知 目的基因兩側(cè)是GGATCC序列 該序列是限制酶BamH 的識(shí)別序列 因此要將質(zhì)粒和目的基因D連接形成重組質(zhì)粒 應(yīng)選用限制酶BamH 切割 用限制酶BamH 切割質(zhì)粒后 破壞了抗生素A抗性基因 但沒有破壞抗生素B抗性基因 因此首先用含有抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌 能生存下來的是含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌 再用影印法接種到含有抗生素A的培養(yǎng)基上培養(yǎng) 能生存下來的是含有普通質(zhì)粒的大腸桿菌 最后將能在含抗生素B的培養(yǎng)基上生存 但不能在含抗生素A的培養(yǎng)基上生存的大腸桿菌菌落進(jìn)行培養(yǎng) 即可得到含重組質(zhì)粒的大腸桿菌 4 若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來 不一定能用BamH 因?yàn)槟康幕蚝涂股谺抗性基因拼接處不一定出現(xiàn)GGATCC序列 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法限制酶及其切點(diǎn)的分析 1 一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn) 作為載體必須具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切點(diǎn) 以便與外源基因連接 2 每種酶一個(gè)切點(diǎn) 每種酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè) 因?yàn)槊糠N限制酶只能識(shí)別單一切點(diǎn) 若載體上有一個(gè)以上的該酶切點(diǎn) 則切割重組后可能丟失某些片段 若丟失的片段含復(fù)制原點(diǎn)區(qū) 則進(jìn)入受體細(xì)胞后便不能自主復(fù)制 一個(gè)載體若只有某種限制酶的一個(gè)切點(diǎn) 則酶切后既能把環(huán)打開接納外源DNA片段 又不會(huì)丟失自己的片段 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 題點(diǎn)2考查基因工程在生產(chǎn) 科技中的應(yīng)用2 多聚半乳糖醛酸酶 PG 能降解果膠使細(xì)胞壁破損 成熟的番茄果實(shí)中 PG量合成顯著增加 能使果實(shí)變紅變軟 但不利于保鮮 利用基因工程減少PG基因的表達(dá) 可延長果實(shí)保質(zhì)期 科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上 導(dǎo)入番茄細(xì)胞中 得到轉(zhuǎn)基因番茄 具體操作流程如圖 據(jù)圖回答下列問題 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 1 若已獲取PG的mRNA 可通過獲取PG基因 在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確?；虻姆聪蜣D(zhuǎn)錄 結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有結(jié)合位點(diǎn) 重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是 2 用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后 可用含有的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選 由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA 且能與互補(bǔ)結(jié)合 因此可抑制PG基因的正常表達(dá) 3 若 則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功 獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因 科研人員常用方法使子代保持轉(zhuǎn)基因番茄的優(yōu)良性狀 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 答案 1 逆轉(zhuǎn)錄法 反轉(zhuǎn)錄法或cDNA文庫法 RNA聚合酶大量復(fù)制目的基因 克隆目的基因 2 卡那霉素天然PG基因轉(zhuǎn)錄的正常mRNA 3 轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長無性繁殖 植物組織培養(yǎng) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 解析 1 若已獲取PG的mRNA 可通過逆轉(zhuǎn)錄法獲取PG基因 目的基因 結(jié)構(gòu)A與轉(zhuǎn)錄有關(guān) 則應(yīng)該含有啟動(dòng)子 而啟動(dòng)子是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn) 能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程 將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是大量復(fù)制目的基因 克隆目的基因 2 由圖可知 標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因 因此用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后 可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選 由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA 且能與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的正常mRNA互補(bǔ)結(jié)合 因此可抑制PG基因的正常表達(dá) 3 若轉(zhuǎn)基因番茄培育成功 則轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長 獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因 但可用無性繁殖 植物組織培養(yǎng) 方法使子代保持轉(zhuǎn)基因番茄的優(yōu)良性狀 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法根據(jù)受體種類確定基因工程的受體細(xì)胞受體種類不同 所用的受體細(xì)胞種類也不相同 1 植物 由于植物細(xì)胞有全能性 植物體細(xì)胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)能夠形成生物體 所以植物的受體細(xì)胞一般是體細(xì)胞 2 動(dòng)物 由于動(dòng)物細(xì)胞沒有全能性 不能由一個(gè)體細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)個(gè)體 所以動(dòng)物基因工程的受體細(xì)胞不是體細(xì)胞 而是受精卵 3 微生物 多用原核生物細(xì)胞 因?yàn)樵松锓敝晨?多為單細(xì)胞 遺傳物質(zhì)相對較少 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 必清錯(cuò)混辨析1 有關(guān)基因工程概念及其工具的8個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 限制酶是一類酶 而不是一種酶 2 限制酶的成分為蛋白質(zhì) 其作用的發(fā)揮需要適宜的理化條件 高溫 強(qiáng)酸或強(qiáng)堿均易使之變性失活 3 在切割目的基因和載體時(shí)要求用同一種限制酶 目的是產(chǎn)生相同的黏性末端 4 將一個(gè)基因從DNA分子上切割下來 需要切兩處 同時(shí)產(chǎn)生4個(gè)黏性末端 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 5 不同DNA分子用同一種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端都相同 同一個(gè)DNA分子用不同的限制酶切割 產(chǎn)生的黏性末端一般不相同 6 限制酶切割位點(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外 不能破壞標(biāo)記基因 以便于進(jìn)行檢測 7 基因工程中的載體與細(xì)胞膜上物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體不同 基因工程中的載體是DNA分子 能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi) 膜載體是蛋白質(zhì) 與細(xì)胞膜的通透性有關(guān) 8 基因工程中有3種工具 但工具酶只有2種 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 2 有關(guān)基因工程操作過程的4個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 基因表達(dá)需要啟動(dòng)子與終止子的調(diào)控 所以目的基因應(yīng)插入啟動(dòng)子與終止子之間的部位 2 目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi) 并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程 稱為轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中 3 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 4 受體細(xì)胞常用植物受精卵或體細(xì)胞 經(jīng)組織培養(yǎng)培養(yǎng)成新個(gè)體 動(dòng)物受精卵 一般不用體細(xì)胞 微生物 大腸桿菌 酵母菌 等 要合成糖蛋白 有生物活性的胰島素則必須用真核生物酵母菌 需內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體的加工 分泌 一般不用支原體 原因是它營寄生生活 一定不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞 原因是它無細(xì)胞核 不能合成蛋白質(zhì) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 3 有關(guān)基因工程應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程的2個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 基因治療后 缺陷基因沒有改變 基因治療是把正常基因?qū)胧荏w細(xì)胞中 以表達(dá)正常產(chǎn)物從而治療疾病 對原來細(xì)胞中存在缺陷的基因沒有清除或改變 2 對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行改造 其本質(zhì)是改變其基因組成 如果對蛋白質(zhì)直接進(jìn)行改造 即使改造成功 被改造的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)2克隆技術(shù)及其倫理道德問題熱考題點(diǎn)必練題點(diǎn)1考查植物細(xì)胞工程1 2018湖北荊州中學(xué)月考 38 細(xì)胞工程是一門新興的生物工程技術(shù) 在動(dòng) 植物的育種 藥物提取 藥物生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛 利用所學(xué)知識(shí)回答以下細(xì)胞工程的相關(guān)問題 1 釆用植物細(xì)胞工程育種的方法如下 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 以胚狀體為材料 經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子 在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗 與天然種子培育相比 人工種子的培育具有哪些顯著的優(yōu)點(diǎn) 答出兩點(diǎn) 甲 乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是 利用雜種細(xì)胞采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育成雜種植株 該技術(shù)的核心步驟是和 2 已知西湖龍井含有的茶堿是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物 具有提神 抗衰老功效 可用植物組織培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)茶堿的工業(yè)化生產(chǎn) 若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù) 可將龍井茶葉細(xì)胞培養(yǎng)到階段 然后從 填細(xì)胞器 中提取茶堿 如果想獲得脫毒的龍井茶苗 可以切取一定大小的等進(jìn)行組織培養(yǎng) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 答案 1 生產(chǎn)不受季節(jié) 氣候和地域的限制 一般不會(huì)出現(xiàn)性狀分離 能保持優(yōu)良品種的遺傳特性 新細(xì)胞壁的形成脫分化再分化 2 愈傷組織 液泡莖尖 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 解析 圖中細(xì)胞工程的流程是植物體細(xì)胞雜交過程 不同物種的甲 乙細(xì)胞首先經(jīng)過酶解法去壁處理 得到甲 乙兩種原生質(zhì)體 經(jīng)物理或者化學(xué)方法誘導(dǎo)融合 得到雜種細(xì)胞 新生細(xì)胞壁形成為標(biāo)志 再經(jīng)過組織培養(yǎng)過程 得到雜種植株 1 以胚狀體為材料 經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子 在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗 與天然種子相比 人工種子具有的優(yōu)點(diǎn)有 生產(chǎn)不受季節(jié)限制 不會(huì)出現(xiàn)性狀分離 能保持優(yōu)良品種的遺傳特性 方便貯存和運(yùn)輸 甲 乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是形成新的細(xì)胞壁 植物組織培養(yǎng)技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)核心步驟 2 若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù) 可將龍井茶葉細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織階段 愈傷組織呈高度液泡化 然后從其液泡中提取茶堿 莖尖 根尖和芽尖等分生區(qū)部位含有少量的病毒或不含病毒 因此如想獲得脫毒的龍井茶苗 可以切取一定大小的莖尖 根尖和芽尖也可 等進(jìn)行組織培養(yǎng) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法植物體細(xì)胞雜交分析 1 植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育成雜種植株 而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束 雜種植株具備兩種植物的遺傳特征 原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì) 2 該技術(shù)在育種上應(yīng)用時(shí)最大的優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 3 目前還不能讓雜種植物完全按人們的需要去表達(dá)親代的優(yōu)良性狀 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 題點(diǎn)2考查動(dòng)物細(xì)胞工程及應(yīng)用2 下列是利用生物技術(shù)制備抗體的兩個(gè)途徑模式簡圖 請據(jù)圖回答下列問題 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 1 過程 至 所獲取的抗體1稱為 其中過程 是指細(xì)胞工程中的技術(shù) 2 過程需要酶 過程需要的工具酶為 3 處需要篩選 其培養(yǎng)基稱為 填 選擇培養(yǎng)基 或 鑒別培養(yǎng)基 結(jié)構(gòu)甲的組成必須包括啟動(dòng)子 及目的基因等 寫兩項(xiàng) 4 如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體 則 過程的受體細(xì)胞通常選用菌 經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞 轉(zhuǎn)化成功后通過技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 答案 1 單克隆抗體細(xì)胞融合 2 逆轉(zhuǎn)錄限制酶和DNA連接酶 3 選擇培養(yǎng)基終止子 標(biāo)記基因 4 土壤農(nóng)桿植物組織培養(yǎng)解析 1 過程 至 所獲取的抗體1稱為單克隆抗體 其中過程 是指細(xì)胞工程中的細(xì)胞融合 或B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合 技術(shù) 2 是由mRNA形成DNA的過程 表示逆轉(zhuǎn)錄 需要逆轉(zhuǎn)錄酶 過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建 需要的工具酶為限制酶和DNA連接酶 3 過程表示雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng) 需要篩選 其培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基 結(jié)構(gòu)甲表示基因表達(dá)載體 其組成必須包括啟動(dòng)子 終止子 標(biāo)記基因及目的基因等 4 如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體 則 導(dǎo)入受體細(xì)胞過程中所用的受體細(xì)胞通常選用土壤農(nóng)桿菌 經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞 轉(zhuǎn)化成功后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù) 即脫分化和再分化過程 獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 策略方法單克隆抗體制備過程中兩次篩選分析第一次篩選 利用特定選擇培養(yǎng)基篩選 獲得雜交瘤細(xì)胞 即AB型細(xì)胞 A為B細(xì)胞 B為骨髓瘤細(xì)胞 不需要A B AA BB型細(xì)胞 第二次篩選 利用多孔板法和抗原 抗體雜交法篩選 獲得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 必清錯(cuò)混辨析1 辨析有關(guān)植物細(xì)胞工程的3個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 植物體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞 不管是染色體數(shù) 基因型還是染色體組都采用直接相加的方法 2 利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí) 有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織 從愈傷組織中獲取產(chǎn)物 3 人工種子發(fā)育初期需要的營養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 2 辨析有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞核移植的3個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)都存在細(xì)胞的培養(yǎng)過程 但植物細(xì)胞可以先分裂再分化 而動(dòng)物細(xì)胞不分化只分裂 2 區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是是否分瓶培養(yǎng) 貼壁生長到一定程度需要用胰蛋白酶處理 然后再分瓶培養(yǎng) 原代培養(yǎng)結(jié)束 開始了傳代培養(yǎng) 3 核移植過程中供體理論上是提供細(xì)胞核 但操作過程中可以把整個(gè)體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中去 原因是體細(xì)胞體積相對較小 取核難度較大 另外細(xì)胞膜對核融合的障礙性較小 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 3 辨析有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的3個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 1 滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力 但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu) 2 除了受到注射的抗原的刺激 小鼠在生活過程中還可能受到其他抗原的刺激 因此從小鼠體內(nèi)取出的多個(gè)B淋巴細(xì)胞可能產(chǎn)生多種不同的抗體 所以進(jìn)行第二次篩選是非常必要的 3 單克隆抗體制備過程中 進(jìn)行了多次動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作 說明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)