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2019-2020年高考生物復(fù)習(xí) 第一講 基因工程和細(xì)胞工程練習(xí) 【專(zhuān)題知識(shí)框架】 第一講 基因工程和細(xì)胞工程 【基礎(chǔ)知識(shí)再現(xiàn)】 一.DNA重組技術(shù)的工具 來(lái)源：主要在 生物中 ______________ ： 基本 工具 又稱(chēng)（ ） 作用特點(diǎn)：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種 ______，并且使每一條鏈中_______部位的兩個(gè)核苷酸之間的_________________斷開(kāi)。 并在特定的位點(diǎn)切割 ：將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的____________ 常用運(yùn)載體： 條件 ①在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并能復(fù)制，目的獲得大量的_____________ ___________ ②有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn),供_________________________________ ③有 ，便于篩選 ④對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害 二.基因工程的基本操作程序 ______________ 1. _ 方法： ______________ _ 基本操作步驟 ______________ 2.____________________________ :是基因工程的_________ 基因表達(dá)載體組成是____________、____________、________、____________ 植物細(xì)胞： 、 、 3. 常用方法 動(dòng)物細(xì)胞： 微生物細(xì)胞：采用__________態(tài)細(xì)胞法 4. （2）鑒定：有些需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定 抗蟲(chóng)、抗病、抗逆 應(yīng) 用 轉(zhuǎn)基因植物 改良植物品質(zhì) 提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 改善畜產(chǎn)品質(zhì)量、器官移植 基因藥物（工程菌） 基因治療（概念、類(lèi)型） 三.蛋白質(zhì)工程 （1）概念：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò) ，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活需求。 （2）流程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→ 設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）→ 合成人類(lèi)所需要的蛋白質(zhì) （3）目的：合成自然界中沒(méi)有的蛋白質(zhì) 四.細(xì)胞工程 （一）植物細(xì)胞工程 原理分析（世紀(jì)金榜P113） 植物組織培養(yǎng) 應(yīng)用：①快速繁殖 ②脫毒植株 ③人工種子 ④單倍體育種 ⑤突變體的利用 ⑥細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) （二）動(dòng)物細(xì)胞工程 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 50代 細(xì)胞 10代 細(xì)胞 __________ 動(dòng)物 組織塊 細(xì)胞株 細(xì)胞系 細(xì)胞 懸浮液 培養(yǎng) __培養(yǎng) 1. 應(yīng)用：制備單克隆抗體、干擾素，檢測(cè)有毒物 2. 細(xì)胞核移植 過(guò)程： ①快速培育優(yōu)良家畜 應(yīng)用 ②生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 ③提供器官異種移植的供體 過(guò)程：細(xì)胞準(zhǔn)備—→細(xì)胞融合—→雜種細(xì)胞選擇—→雜種細(xì)胞克隆。 3.動(dòng)物細(xì)胞融合 原理：細(xì)胞膜的_________________ 融合方法：____________________________________________ 應(yīng)用：制備單克隆抗體 細(xì)胞融合 單克隆 抗體 過(guò)程：效應(yīng)B細(xì)胞 培養(yǎng) 骨髓瘤細(xì)胞 培養(yǎng) 4. 單克隆 特點(diǎn)：_______________、________________、______________ 抗體 篩選：兩次篩選，一次是為了獲得正常的雜交細(xì)胞（細(xì)胞融合有AA、AB、BB， 需要的是AB類(lèi)型），用________________篩選；第二次篩選是為了獲得能夠分泌特異性抗體的雜交細(xì)胞，用免疫法進(jìn)行篩選。 例題1.（07山東理綜）繼哺乳動(dòng)物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生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(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答： （1）將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是　　　　______。 （2）進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入　　　　___中，原因是　　　　____________________ ______________________________________________。 （3）通常采用　　　　______技術(shù)檢測(cè)外源基因是否插入了小鼠的基因組 （4）在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使外源基因在小鼠的　　　　________細(xì)胞中特異表達(dá)。 （5）為使外源基因在后代長(zhǎng)期保持，可將轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞的　　　　__轉(zhuǎn)入　　　　____細(xì)胞中構(gòu)成重組細(xì)胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個(gè)體。該技術(shù)稱(chēng)為　　　　_________。 例題2.（07江蘇生物）很久以前科學(xué)家在土壤中發(fā)現(xiàn)了某種細(xì)菌能制造一種對(duì)昆蟲(chóng)有毒的蛋白質(zhì)，當(dāng)時(shí)許多人就想把編碼這一蛋白質(zhì)的基因（抗蟲(chóng)基因）轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物中，以降低昆蟲(chóng)對(duì)農(nóng)作物造成的危害。20世紀(jì)90年代，美國(guó)科學(xué)家采用基因工程技術(shù)首次培育出抗蟲(chóng)玉米新品種。下圖為這一轉(zhuǎn)基因玉米的主要培育過(guò)程。 （1)獲得特定目的基因的途徑除了從該細(xì)菌中直接分離抗蟲(chóng)基因外，還可以 。將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合時(shí)必須用 酶和DNA連接酶。在基因工程中，常用的運(yùn)載體有 等，而作為運(yùn)載體必須具備相應(yīng)的條件，例如應(yīng)具有 以便進(jìn)行篩選。 （2）由轉(zhuǎn)基因玉米細(xì)胞經(jīng)過(guò) 形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。若要制備轉(zhuǎn)基因玉米的人工種子，可選擇上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的 再包裹合適的 等。 例題3.（07海南高考）己知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾?。甋ARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體．某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開(kāi)展了前期研究工作．其簡(jiǎn)要的操作流程如下： （1）實(shí)驗(yàn)步驟①所代表的反應(yīng)過(guò)程是 ________。 （2）步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和 ____酶，后者的作用是將用限制性內(nèi)切酶切割的 ______和 _______連接起來(lái)。 (3)如果省略步驟②而將大量擴(kuò)增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌。一般情況下，不能得到表達(dá)的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能 ________，也不能 _________。 (4)為了檢驗(yàn)步驟④所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用 _ ________與 _______ 進(jìn)行抗原—抗體特異性反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，從而得出結(jié)論。 （5）步驟④和⑥的結(jié)果相比，原核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白與真核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白的氨基酸序列 ___________ （相同、不同），根本原因是 ______________________________________________________。 例題4.( 07上海生物)下圖表示用生物工程制備人抗A抗體的過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題 (1)人的紅細(xì)胞膜表面有被稱(chēng)為凝集原的特異________：從免疫學(xué) 角度看，這種凝集原是_____________________。 (2)圖中細(xì)胞中1是小鼠體內(nèi)注入人A型血紅細(xì)胞后而獲得的________ 細(xì)胞，這種細(xì)胞具有產(chǎn)生________________的特點(diǎn)，但難以在體外培養(yǎng)。甲培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細(xì)胞2，是從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取的骨髓瘤細(xì)胞，這種細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)能____________________，但不會(huì)產(chǎn)生抗體。 (3)為了能充分發(fā)揮上述兩種細(xì)胞各自的特點(diǎn)，經(jīng)特殊處理，在促細(xì) 胞融合因子的作用下，使兩種細(xì)胞發(fā)生融合，形成圖中的細(xì)胞3，這種細(xì)胞稱(chēng)為_(kāi)__________________。把它在乙培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)，則能產(chǎn)生大量的細(xì)胞群，這種方法稱(chēng)為_(kāi)______________________。 (4)過(guò)程①的主要目的____________________________。通過(guò)過(guò)程② 或③的培養(yǎng)方法能產(chǎn)生大量________________________抗體。 第一講 基因工程和細(xì)胞工程（參考答案） 1.（1）顯微注射 （2）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) （3）DNA分子雜交 （4）膀胱上皮 （5）細(xì)胞核 去核的卵 核移植（或克?。? 2.（1）人工合成 同種限制 質(zhì)粒（或動(dòng)植物病毒或噬菌體等） 標(biāo)記基因 （2）脫分化（或去分化） 胚狀體 人造種皮 3.（1）逆轉(zhuǎn)錄（2）DNA連接 載體 S基因 （3）復(fù)制 合成S基因的mRNA （4）大腸桿菌中表達(dá)的S蛋白 SARS康復(fù)病人血清 （5）相同 表達(dá)蛋白質(zhì)所用的基因相同 4. (1)糖蛋白 抗原 （2）免疫B淋巴 單一的抗A抗體（或單一的特異性抗體）快速大量增殖 （3）雜交瘤細(xì)胞 單克隆 （4）篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞 抗A單克隆