《2019版高考生物总复习 第一部分 非选择题必考五大专题 专题五 选修部分 第15讲 基因工程及克隆技术课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考生物总复习 第一部分 非选择题必考五大专题 专题五 选修部分 第15讲 基因工程及克隆技术课件.ppt（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第15讲基因工程及克隆技术讲基因工程及克隆技术考考试试要要求求1.工工具具酶酶的的发发现现和和基基因因工工程程的的诞诞生生(/a)。2.基基因因工工程程的的原原理理和和技技术术(/b)。3.基基因因工工程程的的应应用用(/a)。4.提提出出生生活活中中的的疑疑难难问问题题，设设计计用用基基因因工工程程技技术术解解决决的的方方案案(/c)。5.植物的克隆植物的克隆(/b)。6.动物的克隆动物的克隆(/a)。1.(2018浙江浙江4月选考月选考)回答与基因工程和植物克隆有关的问题：回答与基因工程和植物克隆有关的问题：(1)将将含含某某抗抗虫虫基基因因的的载载体体和和含含卡卡那那霉霉素素抗抗性性基
2、基因因的的载载体体pBI121均均用用限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶EcoR酶酶切切，在在切切口口处处形形成成_。选选取取含含抗抗虫虫基基因因的的DNA片片段段与与切切割割后后的的pBI121用用DNA连接酶连接，在两个片段相邻处形成连接酶连接，在两个片段相邻处形成_，获得重组质粒。，获得重组质粒。(2)已已知知用用CaCl2处处理理细细菌菌，会会改改变变其其某某些些生生理理状状态态。取取CaCl2处处理理过过的的农农杆杆菌菌与与重重组组质质粒粒在在离离心心管管内内进进行行混混合合等等操操作作，使使重重组组质质粒粒进进入入农农杆杆菌菌，完完成成_实实验验。在在离离心心管管中中加加入入液液体体
3、培培养养基基，置置于于摇摇床床慢慢速速培培养养一一段段时时间间，其其目目的的是是_，从而表达卡那霉素抗性基因，并大量增殖。从而表达卡那霉素抗性基因，并大量增殖。(3)取取田田间间不不同同品品种种水水稻稻的的幼幼胚胚，先先进进行行_，然然后后接接种种到到培培养养基基中中培培养养，幼幼胚胚发发生生_形形成成愈愈伤伤组组织织，并并进进行行继继代代培培养养。用用含含重重组组质质粒粒的的农农杆杆菌菌侵侵染染愈愈伤伤组组织织，再再培培养养愈愈伤伤组组织织，以以便便获获得得抗抗虫虫的的转转基基因因水水稻稻。影影响响愈愈伤伤组组织织能能否否成成功功再再生生出出植植株株的的因因素素有有：培培养养条条件件如如光光
4、温温、培培养养基基配配方方如如植植物物激激素素配配比比、以以及及_(答出答出2点即可点即可)。解解析析(1)构构建建重重组组质质粒粒时时限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶EcoR剪剪切切得得到到的的是是粘粘性性末末端端，DNA连连接接酶连接两个酶连接两个DNA片段之间形成的是磷酸二酯键。片段之间形成的是磷酸二酯键。(2)目目的的基基因因导导入入植植物物细细胞胞常常用用农农杆杆菌菌转转化化法法。用用Ca2处处理理细细菌菌以以增增加加细细菌菌细细胞胞壁壁的的通通透性，让其处于感受态细胞，以利于重组质粒导入。透性，让其处于感受态细胞，以利于重组质粒导入。(3)不不同同种种类类植植物物或或同同种种植植物
5、物的的不不同同基基因因型型个个体体之之间间存存在在遗遗传传的的差差异异，细细胞胞全全能能性性的的表表达程度大小不同，小麦水稻等作物在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的表达能力。达程度大小不同，小麦水稻等作物在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的表达能力。答案答案(1)粘性末端磷酸二酯键粘性末端磷酸二酯键(2)转化使转化使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态(3)消毒脱分化水稻的基因型、愈伤组织继代的次数消毒脱分化水稻的基因型、愈伤组织继代的次数2.(2017浙江浙江11月选考月选考)回答与植物克隆和动物克隆有关的问题：回答与植物克隆和动物克隆有关的问题：(1
6、)利利用用植植物物愈愈伤伤组组织织获获得得再再生生植植株株主主要要有有两两条条途途径径：一一是是由由愈愈伤伤组组织织的的细细胞胞先先分分化化产产生生芽芽和和根根后后再再形形成成一一个个完完整整植植株株的的_途途径径，二二是是由由愈愈伤伤组组织织细细胞胞产产生生胚胚状状体体后后再再萌萌发发形形成成完完整整植植株株的的胚胚胎胎发发生生途途径径。另另外外也也可可不不通通过过愈愈伤伤组组织织阶阶段段而而直直接接采采用用带带腋腋芽芽的的茎茎段段培培养养成成丛丛状状苗苗，再再诱诱导导生生根根获获得得再再生生植植株株，其其原原因因是是腋腋芽芽中中存存在在_。(2)利利用用植植物物克克隆隆培培育育新新品品种种
7、，一一方方面面可可利利用用带带有有目目的的基基因因的的_侵侵染染植植株株，或或将将目目的的基基因因通通过过_的的方方法法导导入入植植物物细细胞胞、组组织织或或器器官官获获得得转转基基因因植植株株，另另一一方方面面利利用用异异源源植植株株的的_进进行行融融合合产产生生杂杂种种植植株株，或或利利用用异异源源植植物物在在试试管管内内进进行行_，对其产生的胚进行培养产生杂种植株。，对其产生的胚进行培养产生杂种植株。(3)下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是_。A.悬浮培养、器官培养悬浮培养、器官培养B.贴壁培养、传代培养贴壁培养、传代培养C.器官培养、愈
8、伤组织培养器官培养、愈伤组织培养 D.D.原生质体培养、传代培养原生质体培养、传代培养解解析析(1)外外植植体体经经脱脱分分化化后后形形成成愈愈伤伤组组织织，由由愈愈伤伤组组织织形形成成再再生生植植株株主主要要有有两两条条途途径径：一一是是由由愈愈伤伤组组织织的的细细胞胞先先分分化化产产生生芽芽和和根根后后再再形形成成一一个个完完整整植植株株是是植植物物组组织织培培养养的的器器官官发发生生途途径径，二二是是由由愈愈伤伤组组织织的的细细胞胞产产生生胚胚状状体体后后再再萌萌发发成成完完整整植植株株是是植植物物组组织织培培养养的的胚胚胎胎发发生生途途径径。不不通通过过愈愈伤伤组组织织阶阶段段而而直直
9、接接采采用用带带腋腋芽芽的的茎茎段段培培养养成成丛丛状状苗苗，这这说说明明腋腋芽芽中中含含有有分分生生组组织织，而而分分生生组组织织中中含含较较高高的的细细胞胞分分裂裂素素，细细胞胞分分裂裂素素与与生生长长素素之之比较高可促进芽的生长。比较高可促进芽的生长。(2)将将目目的的基基因因导导入入植植物物细细胞胞，可可以以用用含含有有目目的的基基因因的的农农杆杆菌菌直直接接侵侵染染，或或者者用用显显微微注注射射法法导导入入；用用异异源源植植物物可可以以利利用用植植物物体体细细胞胞杂杂交交技技术术或或者者受受精精之之后后的的胚胚胎胎进进行行培培养养，也可以获得杂种植株。也可以获得杂种植株。(3)贴贴壁
10、壁生生长长是是动动物物细细胞胞培培养养时时的的特特性性；愈愈伤伤组组织织是是指指植植物物细细胞胞在在组组织织培培养养过过程程中中形形成成的的一一种种排排列列疏疏松松而而无无规规则则的的无无定定形形状状态态、高高度度液液泡泡化化的的薄薄壁壁细细胞胞，动动物物细细胞胞无无愈愈伤伤组组织培养；传代培养应用于动物细胞培养过程中。织培养；传代培养应用于动物细胞培养过程中。答案答案(1)器官发生分生组织器官发生分生组织(2)农杆菌显微注射原生质体受精农杆菌显微注射原生质体受精(3)A3.(2016浙江浙江10月选考节选月选考节选)某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答：某小组欲进行烟草原生质体分
11、离与培养的研究。请回答：(1)原原生生质质体体的的分分离离：在在无无菌菌条条件件下下，取取烟烟草草无无菌菌苗苗的的叶叶片片，放放入入含含有有0.5mol/L甘甘露露醇醇(维持较高渗透压维持较高渗透压)的的_混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。(2)原原生生质质体体的的培培养养：将将原原生生质质体体进进行行培培养养，重重新新长长出出细细胞胞壁壁，形形成成胚胚性性细细胞胞。此此时时，应应该该_培培养养基基中中甘甘露露醇醇浓浓度度，以以利利于于胚胚性性细细胞胞继继续续培培养养形形成成细细胞胞团团，然然后后经经两两条条途途径径形形成成再再生生植植株株。途途径
12、径一一：细细胞胞团团经经球球形形胚胚、_和和胚胚状状体体，最最后后发发育育成成植植株株。途途径径二二：细细胞胞团团增增殖殖为为愈愈伤伤组组织织，然然后后在在发发芽芽培培养养基基上上诱诱导导出出芽芽，切切割割芽芽经经过过生生根根后后形形成成完完整整植植株株。上上述述发发芽芽培培养养基基中中含含量量相相对对较较高高的的激激素素是是_，胚胚性性细细胞胞的的主主要要特特点点是是_(A.液液泡泡小小、细细胞胞核核小小B.液液泡泡大大，细胞核大细胞核大C.液泡大，细胞核小液泡大，细胞核小D.液泡小、细胞核大液泡小、细胞核大)。(3)为为了了对对烟烟草草的的某某些些性性状状进进行行改改良良，分分离离两两种种
13、烟烟草草的的原原生生质质体体后后，通通过过_方方法法将将他他们们的的遗遗传传物物质质组组合合在在一一起起，经经培培养养获获得得具具有有新新性性状状的的再再生生植植株株。提提取取再再生生植植株的株的DNA，采用，采用_扩增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。扩增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。解解析析(1)去去除除植植物物细细胞胞壁壁，获获得得植植物物细细胞胞的的原原生生质质体体，常常用用的的方方法法是是利利用用纤纤维维素素酶酶和和果果胶胶酶酶处处理理植植物物细细胞胞。(2)在在获获取取原原生生质质体体时时甘甘露露醇醇是是作作为为维维持持细细胞胞膜膜内内外外渗渗透透压压平平衡衡的的稳稳定
14、定剂剂使使用用的的。其其具具体体作作用用是是提提高高渗渗透透压压，防防止止水水分分渗渗入入细细胞胞内内部部，造造成成细细胞胞破破裂裂。在在原原生生质质体体形形成成新新细细胞胞壁壁后后，有有细细胞胞壁壁支支持持与与保保护护作作用用，所所以以要要稀稀释释甘甘露露醇醇的的浓浓度度；从从胚胚性性细细胞胞细细胞胞团团球球形形胚胚心心形形胚胚胚胚状状体体，然然后后再再生生出出完完整整的的小小植植株株；为为快快速速诱诱导导芽芽的的分分化化，培培养养基基中中往往往往添添加加细细胞胞分分裂裂素素；胚胚性性细细胞胞的的特特点点是是液液泡泡小小、细细胞胞核核大大。(4)植植物物细细胞胞工工程程中中，利利用用原原生生
15、质质体体融融合合的的方方法法获获得得杂杂种种细细胞胞；体体外外扩扩增增DNA技技术术常常用用的是多聚酶链式反应，即的是多聚酶链式反应，即PCR技术。技术。答答案案(1)纤纤维维素素酶酶和和果果胶胶酶酶(2)稀稀释释(降降低低)心心形形胚胚细细胞胞分分裂裂素素D(3)原原生生质质体体融合融合PCR4.(2016浙浙江江4月月选选考考节节选选)兔兔肝肝细细胞胞中中的的基基因因E编编码码代代谢谢甲甲醛醛的的酶酶，拟拟利利用用基基因因工工程程技技术将基因术将基因E转入矮牵牛中，以提高矮牵牛对甲醛的代谢能力。请回答：转入矮牵牛中，以提高矮牵牛对甲醛的代谢能力。请回答：(1)从从兔兔肝肝细细胞胞中中提提取
16、取mRNA，在在_酶酶的的作作用用下下形形成成互互补补的的DNA，然然后后以以此此DNA为为模模板板扩扩增增得得到到基基因因E。在在相相关关酶酶的的作作用用下下，将将基基因因E与与Ti质质粒粒连连接接在在一一起起，形形成成_，再再导导入入用用氯氯化化钙钙处处理理的的_，浸浸染染矮矮牵牵牛牛叶叶片片。将将被被浸浸染染的的叶叶片片除除菌菌后后进进行行培培养养，最最终终得得到到转转基基因因矮矮牵牵牛牛。其其中中培培养养过过程程正正确确的的是是_(A.叶叶片片在在含含合合适适浓浓度度生生长长素素的的培培养养基基上上分分化化形形成成愈愈伤伤组组织织B.愈愈伤伤组组织织在在含含细细胞胞分分裂裂素素和和生生
17、长长素素配配比比较较高高的的培培养养基基上上形形成成芽芽C.再再生生的的芽芽在在细细胞胞分分裂裂素素含含量量高高的的培培养养基基上上生生根根D.愈伤组织在含合适浓度植物生长调节剂的培养基上脱分化形成再生植株愈伤组织在含合适浓度植物生长调节剂的培养基上脱分化形成再生植株)。(2)取取转转基基因因矮矮牵牵牛牛叶叶片片，放放入入含含MS液液体体培培养养基基和和适适量量浓浓度度甲甲醛醛且且密密封封的的试试管管中中。将将试试管管置置于于_上上，进进行行液液体体悬悬浮浮培培养养。一一段段时时间间后后测测定定培培养养基基中中甲甲醛醛的的含含量量，以以判判断断基基因因E是是否否在在转转基基因因矮矮牵牵牛牛中中
18、正正常常表表达达。培培养养过过程程中中液液体体培培养养基基的的作作用用：一一是是提提供营养；二是供营养；二是_，从而使叶片保持正常的形态。，从而使叶片保持正常的形态。解解析析(1)以以mRNA为为模模板板合合成成DNA的的过过程程为为逆逆转转录录过过程程，这这一一过过程程需需要要在在逆逆转转录录酶酶的的催催化化下下进进行行。获获得得目目的的基基因因后后，需需在在限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶和和DNA连连接接酶酶的的作作用用下下，将将目目的的基基因因与与运运载载体体(Ti质质粒粒)连连接接形形成成重重组组质质粒粒(重重组组DNA分分子子)，再再将将其其导导入入受受体体细细胞胞。将将目目的的基
19、基因因导导入入植植物物细细胞胞常常用用农农杆杆菌菌转转化化法法，先先将将重重组组DNA导导入入经经氯氯化化钙钙处处理理的的农农杆杆菌菌，再再用用导导入入目目的的基基因因的的农农杆杆菌菌感感染染植植物物细细胞胞，最最终终实实现现将将目目的的基基因因导导入入植植物物细细胞胞内内。导导入入目目的的基基因因的的植植物物细细胞胞经经组组织织培培养养过过程程形形成成转转基基因因植植物物。组组织织培培养养过过程程中中，叶叶片片在在含含适适宜宜浓浓度度的的生生长长素素的的培培养养基基上上脱脱分分化化形形成成愈愈伤伤组组织织，然然后后在在含含细细胞胞分分裂裂素素和和生生长长素素配配比比较较高高的的培培养养基基上
20、上形形成成芽芽，继继而而在在生生长长素素含含量量高高的的培培养养基基上上生生根根，最最后后形形成成完完整整的的植植株株，愈愈伤伤组组织织形形成成植植株株的的过过程程中中发发生生细细胞胞的的分分化化。(2)植植物物组组织织培培养养过过程程中中，将将愈愈伤伤组组织织等等细细胞胞置置于于摇摇床床上上，进进行行液液体体悬悬浮浮培培养养，形形成成多多个个分分散散的的细细胞胞。培培养养过过程程中中培培养养液液一一方方面面为为植植物物细细胞胞提供营养，另一方面维持一定的渗透压，从而使叶片保持正常的形态。提供营养，另一方面维持一定的渗透压，从而使叶片保持正常的形态。答案答案(1)逆转录重组逆转录重组DNA分子
21、农杆菌分子农杆菌B(2)摇床维持渗透压摇床维持渗透压1.正误判断正误判断(1)基基因因工工程程的的载载体体有有质质粒粒、噬噬菌菌体体、动动植植物物病病毒毒，其其中中噬噬菌菌体体可可将将外外源源基基因因载载入入动动物细胞内。物细胞内。()(2)构构建建重重组组DNA分分子子时时必必须须使使用用同同种种限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割目目的的基基因因和和载载体体DNA，以在目的基因和载体以在目的基因和载体DNA的两端形成相同的粘性末端。的两端形成相同的粘性末端。()(3)转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌，可以合成出具有生物活性的胰岛素。转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌，可以合成出具有生物活性的
22、胰岛素。()(4)转基因技术育种克服了传统育种的育种时间长、远缘亲本难以杂交的缺陷。转基因技术育种克服了传统育种的育种时间长、远缘亲本难以杂交的缺陷。()(5)植植物物克克隆隆的的技技术术基基础础是是植植物物的的细细胞胞和和组组织织培培养养，其其理理论论基基础础是是植植物物细细胞胞的的全全能性。能性。()(6)动动物物克克隆隆的的技技术术基基础础是是动动物物的的细细胞胞和和组组织织培培养养，其其理理论论基基础础是是动动物物细细胞胞的的全全能性。能性。()(7)细胞克隆的要求必须保证分离出来的细胞是一个或多个分离的细胞。细胞克隆的要求必须保证分离出来的细胞是一个或多个分离的细胞。()(8)细胞系
23、是泛指可传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。细胞系是泛指可传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。()2.读图析图读图析图(1)的构建需要的构建需要_酶参与。酶参与。(2)过程依据的原理是过程依据的原理是_，关键步骤包括，关键步骤包括_。(3)要要确确定定抗抗虫虫基基因因导导入入植植物物细细胞胞后后，是是否否赋赋予予了了植植物物抗抗虫虫特特性性，在在个个体体水水平平上上还还需需要要做做_实实验验；若若要要检检测测具具有有抗抗虫虫基基因因的的棉棉花花是是否否产产生生了了相相应应毒毒蛋蛋白白，在在分分子子水平上可利用水平上可利用_方法进行检测。方法进行检测。提提示示(1)限限制制性性核核酸
24、酸内内切切酶酶和和DNA连连接接(2)植植物物细细胞胞的的全全能能性性脱脱分分化化、再再分分化化(3)抗虫接种抗原抗虫接种抗原抗体杂交抗体杂交考点考点1基因工程的工具基因工程的工具1.已已知知一一双双链链DNA分分子子，用用限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割得得到到长长度度为为120kb(kb：千千碱碱基基对对)片片段段；用用限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割得得到到40kb和和80kb两两个个片片段段；同同时时用用限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶和和限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割时时，得得到到10kb、80kb和和30kb3个个片片段段。据据此此分分析该双链析该双链DN
25、A分子结构及酶切位点情况为分子结构及酶切位点情况为()解解析析根根据据题题意意，该该DNA用用限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割后后得得1条条片片段段，故故为为环环状状DNA，根据两酶的作用结果，可知酶切图谱为根据两酶的作用结果，可知酶切图谱为D。答案答案D2.某某一一质质粒粒载载体体如如图图所所示示，外外源源DNA插插入入Ampr或或Tetr中中会会导导致致相相应应的的基基因因失失活活(Ampr表表示示氨氨苄苄青青霉霉素素抗抗性性基基因因，Tetr表表示示四四环环素素抗抗性性基基因因)。有有人人将将此此质质粒粒载载体体用用BamH酶酶切切后后，与与用用BamH酶酶切切获获得得的的目目的
26、的基基因因混混合合，加加入入DNA连连接接酶酶进进行行连连接接反反应应，用用得得到到的的混混合合物物直直接接转转化化大大肠肠杆杆菌菌，结结果果大大肠肠杆杆菌菌有有的的未未被被转转化化，有有的的被被转转化化。被被转转化化的的大大肠肠杆杆菌菌有有三三种种，分分别别是是含含有有环环状状目目的的基基因因、含含有有质质粒粒载载体体、含含有有插插入入了了目目的的基基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：如如果果用用含含有有氨氨苄苄青青霉霉素素的的培培养养基基进进行行筛筛选选，在在上上述述四四种种大大肠肠杆杆菌菌细细胞胞中中，未未被被转转化化的的和仅含环状目的基因的细胞
27、是不能区分的，其原因是和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且并且_和和_的细胞也是不能区分的，其原因是的细胞也是不能区分的，其原因是_。在在上上述述筛筛选选的的基基础础上上，若若要要筛筛选选含含有有插插入入了了目目的的基基因因的的重重组组质质粒粒的的大大肠肠杆杆菌菌单单菌菌落落，还需使用含有还需使用含有_的固体培养基。的固体培养基。解解析析未未转转化化的的和和仅仅含含环环状状目目的的基基因因的的细细胞胞都都不不能能在在含含有有氨氨苄苄青青霉霉素素的的培培养养基基上上生生长长，故故这这两两种种不不可可区区分分。含含有有质质粒粒载载体体和和含含有有插插入入了了目目的的基基因因的的重
28、重组组质质粒粒的的细细胞胞在在含含有有氨氨苄苄青青霉霉素素的的培培养养基基上上都都能能生生长长，这这两两种种也也不不可可区区分分。因因目目的的基基因因插插入入位位点点在在四四环环素素抗抗性性基基因因上上，四四环环素素抗抗性性基基因因被被破破坏坏，在在获获得得的的单单个个菌菌落落中中各各挑挑取取少少许许分分别别接接种种到到含含有有四四环环素素的的培培养养基基上上，不不能能生生长长的的为为要要筛筛选选的的菌菌落落，即即含含有有插插入入了了目目的的基基因因的的重重组组质质粒粒的大肠杆菌。的大肠杆菌。答答案案二二者者均均不不含含有有氨氨苄苄青青霉霉素素抗抗性性基基因因，在在该该培培养养基基上上均均不不
29、生生长长含含有有质质粒粒载载体体含有重组质粒二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素含有重组质粒二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素质粒上的抗生素抗性基因的作用质粒上的抗生素抗性基因的作用用用作作基基因因工工程程载载体体的的质质粒粒一一般般含含有有一一些些抗抗生生素素抗抗性性基基因因(如如青青霉霉素素抗抗性性基基因因、四四环环素素抗抗性性基基因因等等)，供供重重组组DNA分分子子的的鉴鉴定定和和筛筛选选。通通常常情情况况下下，受受体体细细胞胞自自身身没没有有抵抵抗抗相相关关抗抗生生素素的的能能力力，当当含含有有抗抗生生素素抗抗性性基基因因的的质质粒粒与与目目
30、的的基基因因构构建建形形成成的的重重组组DNA分分子子导导入入受受体体细细胞胞后后，抗抗生生素素抗抗性性基基因因在在受受体体细细胞胞中中表表达达，使使受受体体细细胞胞能能够够抵抵抗抗相相应应抗抗生生素素，从从而而在在受受体体细细胞胞的的培培养养基基中中加加入入该该种种抗抗生生素素，就就可可以以淘淘汰汰未未导导入入重重组组DNA分子的受体细胞，保留导入了重组分子的受体细胞，保留导入了重组DNA分子的受体细胞。分子的受体细胞。考点考点2基因工程的原理、技术和应用基因工程的原理、技术和应用3.(2018嘉嘉兴兴3月月选选考考测测试试)丝丝素素蛋蛋白白是是家家蚕蚕的的一一种种分分泌泌性性复复合合蛋蛋白
31、白，由由丝丝素素蛋蛋白白重重链链(FibH)、丝丝素素蛋蛋白白轻轻链链(Fibl)和和P25糖糖蛋蛋白白组组成成。将将Fibl基基因因导导入入大大肠肠杆杆菌菌(不不含含质质粒粒A)并实现表达的过程如图所示。并实现表达的过程如图所示。(1)构建重组质粒时要用到的工具酶是构建重组质粒时要用到的工具酶是_。(2)导入时，为了增加大肠杆菌的通透性，常用导入时，为了增加大肠杆菌的通透性，常用_处理大肠杆菌。处理大肠杆菌。(3)接接种种在在含含氨氨苄苄青青霉霉素素培培养养基基上上的的大大肠肠杆杆菌菌，有有的的不不能能形形成成菌菌落落，原原因因是是_。(4)影影印印接接种种就就是是用用丝丝绒绒做做成成与与平
32、平板板大大小小相相近近的的印印章章，然然后后把把长长有有菌菌落落的的母母平平板板倒倒置置在在丝丝绒绒印印章章上上，轻轻轻轻印印一一下下，再再把把此此印印章章在在新新的的培培养养基基平平板板上上轻轻轻轻印印一一下下。经经培培养养后后，比比较较新新平平板板上上长长出出的的菌菌落落与与母母平平板板上上的的菌菌落落位位置置，推推测测可可能能导导入入了了重重组组质质粒粒的的菌菌落落是是_(用字母表示用字母表示)。(5)目的基因成功表达的标志是目的基因成功表达的标志是_。解解析析重重组组质质粒粒的的构构建建过过程程：通通常常先先用用相相同同的的限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶分分别别切切割割目目的的基基因
33、因和和质质粒粒，然然后后用用DNA连连接接酶酶将将目目的的基基因因和和质质粒粒连连接接。将将重重组组质质粒粒导导入入大大肠肠杆杆菌菌时时，因因成成功功率率问问题题，大大肠肠杆杆菌菌有有四四种种可可能能：导导入入了了重重组组质质粒粒(可可在在含含氨氨苄苄青青霉霉素素培培养养基基上上生生长长，但但不不能能在在含含四四环环素素培培养养基基上上生生长长)、导导入入了了质质粒粒(既既能能在在含含氨氨苄苄青青霉霉素素培培养养基基上上生生长长，也也能能在在含含四四环环素素培培养养基基上上生生长长)、导导入入了了环环状状目目的的基基因因或或未未转转化化(既既不不能能在在含含氨氨苄苄青青霉霉素培养基上生长，也不
34、能在含四环素培养基上生长素培养基上生长，也不能在含四环素培养基上生长)。答答案案(1)限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶和和DNA连连接接酶酶(2)氯氯化化钙钙(3)没没有有导导入入质质粒粒或或重重组组质质粒粒(4)b、c(5)大肠杆菌合成丝素蛋白轻链大肠杆菌合成丝素蛋白轻链(Fibl)4.人人血血清清蛋蛋白白(HSA)具具有有重重要要的的医医用用价价值值。下下图图是是以以基基因因工工程程技技术术获获取取重重组组HSA(rHSA)的两条途径。的两条途径。(1)如如果果HSA基基因因序序列列未未知知，可可以以采采用用_的的方方法法获获取取该该目目的的基基因因，为为了了使使目目的的基基因因能能够够在
35、在宿宿主主细细胞胞中中复复制制和和稳稳定定保保存存，通通常常要要先先构构建建_后后才才能能导导入宿主细胞。入宿主细胞。(2)方方框框中中的的“？”一一般般选选用用的的生生物物是是_，为为了了提提高高过过程程的的导导入入成成功功率率，通通常用常用_处理大肠杆菌。处理大肠杆菌。(3)人人体体合合成成的的初初始始HSA多多肽肽，需需要要经经过过膜膜系系统统加加工工形形成成正正确确的的空空间间结结构构才才能能有有活活性性，所以选择所以选择_途径途径(填填或或)获取获取rHSA更有优势。更有优势。(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA，可以用，可以用_方法来进行检验。方法来进
36、行检验。A.检验检验HSA基因是否导入基因是否导入B.检验细胞中是否产生相应的检验细胞中是否产生相应的mRNAC.抗原抗原抗体杂交抗体杂交D.检测是否有标记基因检测是否有标记基因解解析析(1)若若目目的的基基因因序序列列已已知知，可可用用化化学学方方法法合合成成目目的的基基因因或或用用PCR技技术术扩扩增增目目的的基基因因；若若目目的的基基因因序序列列未未知知，可可从从基基因因文文库库中中获获取取。目目的的基基因因不不能能够够直直接接导导入入受受体体细细胞胞，而而是是必必须须与与载载体体构构建建重重组组DNA分分子子后后再再导导入入，以以使使目目的的基基因因能能够够在在宿宿主主细细胞胞中中复复
37、制制和和稳稳定定保保存存。(2)如如果果受受体体细细胞胞是是植植物物细细胞胞，一一般般选选用用农农杆杆菌菌转转化化法法导导入入目目的的基基因因；为为增增加加大大肠肠杆杆菌菌细细胞胞壁壁的的通通透透性性，利利于于目目的的基基因因导导入入，需需用用氯氯化化钙钙处处理理大大肠肠杆杆菌菌。(3)大大肠肠杆杆菌菌属属于于原原核核生生物物，细细胞胞内内缺缺少少内内质质网网、高高尔尔基基体体，无无法法对对合合成成的的初初始始HSA多多肽肽进进行行加工。加工。(4)rHSA是一种抗原蛋白，可以利用相应的抗体进行检测。是一种抗原蛋白，可以利用相应的抗体进行检测。答案答案(1)从基因文库中提取重组从基因文库中提取
38、重组DNA分子分子(2)农杆菌氯化钙农杆菌氯化钙(3)(4)C基因工程操作的基因工程操作的“五步曲五步曲”(1)获取目的基因获取目的基因若若目目的的基基因因的的序序列列已已知知，可可用用化化学学方方法法合合成成或或用用PCR扩扩增增；若若目目的的基基因因的的序序列列未未知知，可从基因文库中分离。可从基因文库中分离。(2)形成重组形成重组DNA分子分子通通常常是是用用相相同同的的限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶分分别别切切割割目目的的基基因因和和载载体体DNA，形形成成相相同同粘粘性性末末端端，然然后后用用DNA连连接接酶酶将将目目的的基基因因和和载载体体DNA连连接接形形成成重重组组DNA分分
39、子子(如如下下图图)。但但在在实实际际操操作作中中，可可形形成成3种种不不同同的的连连接接物物：目目的的基基因因载载体体连连接接物物、载载体体载载体体连连接接物物、目的基因目的基因目的基因连接物。目的基因连接物。因因为为同同种种限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割目目的的基基因因和和载载体体DNA所所得得粘粘性性末末端端全全部部相相同同，在在DNA连连接接酶酶的的作作用用下下，目目的的基基因因和和载载体体DNA则则可可任任意意连连接接。为为了了使使目目的的基基因因与与质质粒粒能能定向连接，可使用两种不同的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒定向连接，可使用两种不同的限制性核酸内切酶切割目的基
40、因和质粒(如下图如下图)。(3)将重组将重组DNA分子导入受体细胞分子导入受体细胞受体细受体细胞胞植物细胞植物细胞动物细胞或原生质动物细胞或原生质体体微生物微生物常用方常用方法法农杆菌转化法农杆菌转化法显微注射技术显微注射技术CaCl2处理法处理法转化过转化过程程目的基因插入目的基因插入Ti质粒质粒的的TDNA上上导入导入农杆菌农杆菌侵染植物细侵染植物细胞胞目的基因稳定维目的基因稳定维持和表达持和表达将重组将重组DNA分子提分子提纯纯显微注射入受显微注射入受体细胞体细胞培养、发培养、发育育获得具有新性获得具有新性状的生物状的生物CaCl2处理增大细胞处理增大细胞壁通透性壁通透性重组重组DNA分
41、子与处理后分子与处理后的受体细胞混合的受体细胞混合重组重组DNA分子进入分子进入受体细胞受体细胞(4)筛选含有目的基因的受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞筛筛选选原原因因：并并不不是是所所有有的的细细胞胞都都接接纳纳了了重重组组DNA分分子子，还还有有部部分分细细胞胞接接纳纳了了载载体体载载体体连连接接物物、目目的的基基因因目目的的基基因因连连接接物物，甚甚至至有有的的细细胞胞既既没没有有接接纳纳重重组组DNA分分子子，也没有接纳载体也没有接纳载体载体连接物、目的基因载体连接物、目的基因目的基因连接物。目的基因连接物。筛筛选选方方法法：主主要要是是利利用用载载体体上上的的抗抗生生素素抗抗性性基
42、基因因的的作作用用借借助助一一定定方方法法(如如影影印印接接种种)用选择培养基筛选。用选择培养基筛选。(5)目的基因的表达目的基因的表达若若目目的的基基因因成成功功表表达达，则则转转基基因因生生物物细细胞胞中中会会产产生生相相应应的的蛋蛋白白质质(可可用用抗抗原原抗抗体体法法检检测测)，转基因生物会表现相应的性状，转基因生物会表现相应的性状(如可接种病原体观察转基因生物的抗性如可接种病原体观察转基因生物的抗性)。考点考点3结合植物的克隆考查科学实践能力结合植物的克隆考查科学实践能力5.下面是关于植物克隆的问题。请回答：下面是关于植物克隆的问题。请回答：(1)为为培培育育能能高高效效吸吸收收和和
43、富富集集重重金金属属镉镉的的转转基基因因植植物物，将将野野外外采采得得的的某某植植物物幼幼叶叶消消毒毒后后，用用酶酶混混合合液液处处理理，获获得得了了原原生生质质体体。酶酶混混合合液液中中含含有有适适宜宜浓浓度度的的甘甘露露醇醇，其其作作用用是是_。(2)将将目目的的基基因因导导入入到到原原生生质质体体，经经培培养养形形成成愈愈伤伤组组织织，再再通通过过_得得到到分分散散的的胚胚性细胞，发育成性细胞，发育成_，生长发育后获得转基因植株。，生长发育后获得转基因植株。(3)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力，下列原因错误的是愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力，下列原因错误的
44、是_。A.愈伤组织发生染色体畸变愈伤组织发生染色体畸变B.愈伤组织不能分散成单细胞愈伤组织不能分散成单细胞C.愈伤组织中激素平衡发生改变愈伤组织中激素平衡发生改变D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变愈伤组织对外源激素敏感性发生改变解析解析(1)甘露醇可以维持溶液的渗透压，以防止失去细胞壁的原生质体吸水胀破。甘露醇可以维持溶液的渗透压，以防止失去细胞壁的原生质体吸水胀破。(2)将将愈愈伤伤组组织织放放在在摇摇床床上上，通通过过液液体体悬悬浮浮培培养养可可以以得得到到分分散散的的单单细细胞胞，这这些些单单细细胞胞具具有有细细胞胞质质丰丰富富、液液泡泡小小、细细胞胞核核大大等等胚胚性性细细胞胞的的特
45、特征征，胚胚性性细细胞胞发发育育成成胚胚状状体体，进进一一步步形形成成植植株株。(3)在在长长期期的的培培养养过过程程中中，愈愈伤伤组组织织可可能能发发生生染染色色体体畸畸变变、内内部部激激素素平平衡衡改变、对外源激素敏感性改变等变化，而丧失细胞全能性的表达能力。改变、对外源激素敏感性改变等变化，而丧失细胞全能性的表达能力。答案答案(1)维持渗透压维持渗透压(2)液体悬浮培养胚状体液体悬浮培养胚状体(3)B6.植植物物叶叶肉肉细细胞胞原原生生质质体体的的分分离离和和培培养养的的主主要要过过程程可可用用下下图图所所示示图图解解简简单单表表示示，请请据据图回答下列问题：图回答下列问题：(1)培培育
46、育胚胚状状体体利利用用了了_这这一一项项生生物物技技术术，胚胚状状体体再再继继续续培培养养，则则可可培培育育出出完完整的植株，这体现了植物细胞的整的植株，这体现了植物细胞的_。(2)要要获获得得植植物物叶叶肉肉细细胞胞的的原原生生质质体体，需需要要在在_溶溶液液环环境境下下，用用_酶酶和和_酶去除细胞壁。酶去除细胞壁。(3)培培养养基基中中除除了了含含有有一一定定的的营营养养外外，还还必必须须含含有有_等等植植物物激激素素，还还需需要要对对培养基进行严格的培养基进行严格的_。(4)如如果果愈愈伤伤组组织织是是三三七七叶叶肉肉细细胞胞培培养养产产生生的的，为为了了获获得得三三七七的的次次生生代代
47、谢谢产产物物，则则只只需需要要培培养养到到_。如如果果愈愈伤伤组组织织是是棉棉花花叶叶肉肉细细胞胞培培养养产产生生的的，通通过过基基因因工工程程要获取抗虫棉，重组要获取抗虫棉，重组DNA分子导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是分子导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是_法。法。(5)从从叶叶片片的的叶叶肉肉细细胞胞到到获获得得胚胚状状体体的的过过程程中中，必必须须要要经经过过_(不不定定项项选选择择：A.有丝分裂有丝分裂B.减数分裂减数分裂C.原生质体融合原生质体融合D.脱分化脱分化E.再分化再分化)。解解析析(1)离离体体植植物物细细胞胞通通过过脱脱分分化化形形成成愈愈伤伤组组织织，通通过过再再分分化
48、化形形成成具具有有根根和和芽芽的的胚胚状状体体，再再通通过过细细胞胞分分裂裂、分分化化发发育育成成一一个个完完整整的的植植株株。该该技技术术称称为为植植物物组组织织培培养养，其其原原理理为为植植物物细细胞胞的的全全能能性性。(2)制制备备叶叶片片原原生生质质体体的的酶酶混混合合液液中中，一一般般含含较较高高浓浓度度的的甘甘露露醇醇，其其目目的的是是避避免免制制备备的的原原生生质质体体吸吸水水胀胀破破；根根据据酶酶的的专专一一性性，去去除除植植物物细细胞胞壁壁需需用用纤纤维维素素酶酶和和果果胶胶酶酶。(3)培培养养基基的的成成分分包包括括水水、无无机机盐盐、维维生生素素、氨氨基基酸酸、蔗蔗糖糖、
49、植植物物激激素素(生生长长素素和和细细胞胞分分裂裂素素等等)等等；培培养养基基要要求求进进行行严严格格的的灭灭菌菌。(4)三三七七的的细细胞胞产产物物为为细细胞胞的的代代谢谢产产物物，将将三三七七叶叶肉肉细细胞胞培培养养到到愈愈伤伤组组织织即即可可；目目的的基基因因导导入入植植物物细细胞胞常常用用农农杆杆菌菌转转化化法法。(5)离离体体叶叶肉肉细细胞胞培培养养到到胚胚状状体体的的过过程程中中必必须须经经过过脱脱分分化化和和有有丝丝分分裂裂形形成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成胚状体。成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成胚状体。答答案案(1)植植物物组组织织培培养养全全能能性性(2)0.50.6mol
50、/L的的甘甘露露醇醇纤纤维维素素果果胶胶(3)细细胞分裂素、生长素灭菌胞分裂素、生长素灭菌(4)愈伤组织农杆菌转化愈伤组织农杆菌转化(5)ADE植植物物细细胞胞培培养养、器器官官培培养养和和原原生生质质体体培培养养统统称称为为植植物物组组织织培培养养，最最终终都都能能得得到到完完整整植植株株，但但由由于于培培养养目目的的不不同同，有有时时需需对对愈愈伤伤组组织织进进行行特特殊殊处处理理。它它们们之之间间的的关关系系如如图所示：图所示：考点考点4动物的克隆动物的克隆7.(2018浙浙江江“超超级级全全能能生生”联联考考)如如图图表表示示动动物物细细胞胞克克隆隆和和制制备备单单克克隆隆抗抗体体的的
51、相相关关过过程，请回答相关问题：程，请回答相关问题：(1)过过程程常常应应用用_方方法法导导入入重重组组诱诱导导基基因因后后得得到到干干细细胞胞；部部分分干干细细胞胞经经过过诱诱导导可分化成全身的不同组织或器官，说明这些细胞具有可分化成全身的不同组织或器官，说明这些细胞具有_性。性。(2)该该过过程程利利用用了了甲甲细细胞胞具具有有的的_能能力力，甲甲和和乙乙细细胞胞可可经经过过生生物物诱诱导导剂剂_的的作作用用形形成成丙丙细细胞胞。取取一一个个丙丙细细胞胞，放放在在含含大大量量失失去去_的的小小鼠鼠成成纤纤维维细细胞胞的的特特定培养体系中培养，最后产生大量的细胞群，这种方法为定培养体系中培养
52、，最后产生大量的细胞群，这种方法为_法。法。(3)下列关于经下列关于经和和过程得到单克隆抗体的叙述，错误的是过程得到单克隆抗体的叙述，错误的是()A.该过程应用了细胞膜具有流动性的原理该过程应用了细胞膜具有流动性的原理B.丙细胞要具有分泌多种抗体的能力丙细胞要具有分泌多种抗体的能力C.该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术D.丙细胞的形成先通过筛选得到杂交瘤细胞，再进行抗体检验丙细胞的形成先通过筛选得到杂交瘤细胞，再进行抗体检验答答案案(1)显显微微注注射射发发育育全全能能(2)连连续续增增殖殖(灭灭活活的的)仙仙台台病病毒毒增增殖殖力力克克隆隆培
53、培养养(3)B8.(2018金金丽丽衢衢十十二二校校联联考考)生生物物技技术术已已经经渗渗入入到到了了我我们们生生活活的的方方方方面面面面。请请回回答答下下列列有关动物细胞培养的相关问题：有关动物细胞培养的相关问题：(1)动物细胞培养的原理是动物细胞培养的原理是_，需要将培养瓶放入，需要将培养瓶放入_培养。培养。(2)培养过程中需要用胰蛋白酶消化组织中的培养过程中需要用胰蛋白酶消化组织中的_。(3)传传代代培培养养得得到到的的细细胞胞系系往往往往具具有有_核核型型。关关于于细细胞胞系系和和细细胞胞株株下下列列说说法法错错误误的的是是_(A.原原代代培培养养得得到到的的细细胞胞也也可可以以是是细
54、细胞胞系系B.细细胞胞株株是是特特殊殊的的细细胞胞系系C.连续细胞系都获得了不死性连续细胞系都获得了不死性D.连续细胞系不一定都发生了转化连续细胞系不一定都发生了转化)。(4)细细胞胞克克隆隆又又称称为为克克隆隆培培养养法法，它它的的最最主主要要用用途途之之一一就就是是从从普普通通细细胞胞系系中中分分离离出出_的突变细胞系。的突变细胞系。答案答案(1)细胞增殖细胞增殖CO2培养箱培养箱(2)胶原纤维胶原纤维(3)异倍体异倍体D(4)缺乏特殊基因缺乏特殊基因(1)原代培养、传代培养原代培养、传代培养含义含义两者的界定两者的界定原代培养原代培养从机体取出后立即进行的细胞、组织培从机体取出后立即进行
55、的细胞、组织培养养严格地说，将细胞从一个培养瓶转移或移植严格地说，将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶就是传代培养。有时为了方到另一个培养瓶就是传代培养。有时为了方便，也将最初的若干次传代归入原代培养范便，也将最初的若干次传代归入原代培养范围围传代培养传代培养将原代培养细胞分成若干份，接种到若将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、繁殖干份培养基中，使其继续生长、繁殖(2)细胞株、细胞系细胞株、细胞系种类种类来源来源特点特点细细胞胞系系有限细胞系有限细胞系由二倍体细胞传代培养建由二倍体细胞传代培养建成成有接触抑制；不能连续培养有接触抑制；不能连续培养连续细胞系连续细
56、胞系由传代细胞连续培养建成由传代细胞连续培养建成发生了转化，多数具有异倍体核型；有些具有异体致发生了转化，多数具有异倍体核型；有些具有异体致瘤性；有些具有不死性，但不致癌瘤性；有些具有不死性，但不致癌细细胞胞株株有限细胞株有限细胞株通过一定的选择或纯化方通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质系中获得的具有特殊性质的细胞的细胞传代次数有传代次数有限限一般具有恒定染色体组型、同功酶类型、一般具有恒定染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等病毒敏感性和生化特性等连续细胞株连续细胞株可连续多次可连续多次传代传代(3)单克隆抗体制备中的两次筛选单克
57、隆抗体制备中的两次筛选项目项目第一次筛选第一次筛选第二次筛选第二次筛选筛选原筛选原因因诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞的细胞由于小鼠在生活中受到多种抗原的刺激，所以由于小鼠在生活中受到多种抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞他抗体的细胞筛选方筛选方法法用特定的选择培养基筛选。其中未融合的细胞和用特定的选择培养基筛选。其中未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、细胞、“瘤瘤瘤瘤”细胞细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤瘤”细胞细胞)才能生长才能生长用多孔培养皿培养，在每个孔中只有一个杂交用多孔培养皿培养，在每个孔中只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选结筛选结果果得到杂交瘤细胞得到杂交瘤细胞得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞
