高考二輪復習 專題九 第1講 基因工程、細胞工程課件 新人教版

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1、專題九現(xiàn)代生物科技專題第1講基因工程、細胞工程一、基因工程一、基因工程1.1.基因工程的工具：基因工程的工具：(1)(1)寫出寫出A A、B B過程所需的工具酶。過程所需的工具酶。A A：_。B B：_。(2)(2)質(zhì)粒載體的基本結(jié)構(gòu)。質(zhì)粒載體的基本結(jié)構(gòu)。_：存在于復制區(qū)內(nèi)。：存在于復制區(qū)內(nèi)。_：鑒定與篩選重組：鑒定與篩選重組DNADNA分子。分子。_：便于外源：便于外源DNADNA分子的插入。分子的插入。限制酶限制酶限制酶、限制酶、DNADNA連接酶連接酶復制原點復制原點標記基因標記基因限制酶切割位點限制酶切割位點2.2.基因工程的操作步驟：基因工程的操作步驟：(1)A(1)A過程：目的基因

2、的獲取。過程：目的基因的獲取。 _ PCRPCR技術擴增技術擴增 _(2)B(2)B過程：基因表達載體的構(gòu)建。過程：基因表達載體的構(gòu)建。 _：啟動轉(zhuǎn)錄：啟動轉(zhuǎn)錄 _： 控制需要的特定性狀控制需要的特定性狀 _：終止轉(zhuǎn)錄：終止轉(zhuǎn)錄 _：篩選重組細胞：篩選重組細胞常用方法常用方法基因表達載基因表達載體的組成體的組成從基因文庫中獲取從基因文庫中獲取化學方法人工合成化學方法人工合成啟動子啟動子目的基因目的基因終止子終止子標記基因標記基因(3)C(3)C過程：將目的基因?qū)胧荏w細胞。過程：將目的基因?qū)胧荏w細胞。 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 花粉管通道法花粉管通道法 基因槍法基因槍法(4)(4)目的基因的

3、檢測與鑒定。目的基因的檢測與鑒定。 分子檢測：分子雜交技術、分子檢測：分子雜交技術、_ 個體生物學水平的鑒定：做抗蟲或抗病的個體生物學水平的鑒定：做抗蟲或抗病的 接種實驗等接種實驗等 常用方法常用方法常用方法常用方法抗原抗原抗體檢測抗體檢測3.3.基因工程的應用：基因工程的應用： 提高動物生長速度提高動物生長速度 改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物 用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物 抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物 利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì) (1)(1

4、)動物基因工程應用動物基因工程應用(2)(2)植物基因工程的應用植物基因工程的應用二、植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較二、植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理原理_培養(yǎng)基培養(yǎng)基的物理的物理性質(zhì)性質(zhì)固體固體液體液體( (合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基) )培養(yǎng)基培養(yǎng)基的成分的成分水、無機鹽、維生素、水、無機鹽、維生素、蔗糖、氨基酸、植物蔗糖、氨基酸、植物激素、瓊脂激素、瓊脂葡萄糖、氨基酸、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、維生素、_過程過程_、再分化、再分化_、傳代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)細胞的全能性細胞的全能性細胞增殖細胞增殖動物血清動物血清脫分化脫分化原代培

5、養(yǎng)原代培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)條件條件無菌、無毒，植物無菌、無毒，植物激素如激素如_、_用用_制備單細胞懸制備單細胞懸液液培養(yǎng)液中加入培養(yǎng)液中加入_防止防止雜菌感染；通入一定濃度雜菌感染；通入一定濃度_維持維持pHpH應用應用微型繁殖微型繁殖_生產(chǎn)人工種子生產(chǎn)人工種子_突變體的利用突變體的利用細胞產(chǎn)物的工廠細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)化生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮膚移植材料的培育皮膚移植材料的培育檢測有毒物質(zhì)檢測有毒物質(zhì)生理、病理、藥理等研究生理、病理、藥理等研究生長素生長素細胞分裂素細胞分裂素胰蛋白酶胰蛋白酶抗生素抗生素COCO2 2作物脫毒作物脫毒單倍

6、體育種單倍體育種三、植物體細胞雜交和動物細胞融合三、植物體細胞雜交和動物細胞融合1.1.若該圖為植物體細胞雜交示意圖：若該圖為植物體細胞雜交示意圖：(1)(1)原生質(zhì)體的制備：原生質(zhì)體的制備：A A、B B細胞應用酶解法去除細胞應用酶解法去除_。這種。這種酶是酶是_，由此生成的，由此生成的A A細胞和細胞和B B細胞稱為原生細胞稱為原生質(zhì)體。質(zhì)體。(2)(2)促融方法：促融方法：過程中，常用的化學試劑是過程中，常用的化學試劑是_。(3)(3)新細胞壁的形成：新細胞壁的形成：過程形成的過程形成的D D細胞具有一定的形狀，該細胞具有一定的形狀，該過程與細胞中的過程與細胞中的_密切相關。密切相關。(

7、4)(4)雜種植株的培育：利用雜種植株的培育：利用_技術培養(yǎng)雜種植株技術培養(yǎng)雜種植株依據(jù)的原理是依據(jù)的原理是_，所得雜種植株，所得雜種植株_(“_(“可育可育”或或“不可育不可育”) )。細胞壁細胞壁纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶聚乙二醇聚乙二醇高爾基體高爾基體植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)細胞的全能性細胞的全能性可育可育2.2.若該圖為動物細胞融合示意圖：若該圖為動物細胞融合示意圖：(1)(1)促融方法：與植物體細胞雜交相比，促融方法：與植物體細胞雜交相比，過程中特有的方法過程中特有的方法是是_處理。處理。(2)(2)原理：原理：過程的完成依賴于過程的完成依賴于_。(3)(3)應用：若應用：若A

8、 A細胞為骨髓瘤細胞，細胞為骨髓瘤細胞，B B細胞為效應細胞為效應B B細胞，那么細胞，那么D D細胞稱為細胞稱為_細胞，由細胞，由D D細胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細胞的過細胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細胞的過程，稱為程，稱為_。這種細胞既能無限繁殖，又能產(chǎn)生。這種細胞既能無限繁殖，又能產(chǎn)生_。滅活病毒滅活病毒細胞膜的流動性細胞膜的流動性雜交瘤雜交瘤克隆克隆單一抗單一抗體體3.3.若該圖為體細胞核移植過程示意圖，假設若該圖為體細胞核移植過程示意圖，假設C C細胞的細胞核來細胞的細胞核來自于自于A A細胞：細胞：(1)(1)受體細胞受體細胞(B(B細胞細胞) )的選擇理由。的選擇理由。第一：營養(yǎng)物質(zhì)豐富，能滿足

9、早期胚胎發(fā)育的需要；第一：營養(yǎng)物質(zhì)豐富，能滿足早期胚胎發(fā)育的需要；第二：體積較大，易于操作；第二：體積較大，易于操作；第三：含有使已分化的細胞核恢復分裂能力的物質(zhì)。第三：含有使已分化的細胞核恢復分裂能力的物質(zhì)。(2)(2)克隆動物的性狀：通過該過程克隆的動物主要性狀由克隆動物的性狀：通過該過程克隆的動物主要性狀由_決定。決定。A A細胞細胞1.(20131.(2013廣東高考廣東高考T3A)T3A)蛋白質(zhì)工程的第一步應是合成編碼目蛋白質(zhì)工程的第一步應是合成編碼目的肽的的肽的DNADNA片段。片段。( )( )分析：分析：蛋白質(zhì)工程的第一步應是依據(jù)人們所需要的蛋白質(zhì)的功蛋白質(zhì)工程的第一步應是依據(jù)

10、人們所需要的蛋白質(zhì)的功能設計多肽的分子結(jié)構(gòu)。能設計多肽的分子結(jié)構(gòu)。2.(20132.(2013浙江高考浙江高考T6B)T6B)實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程中，對皮膚組織可用胰蛋白酶消化。中，對皮膚組織可用胰蛋白酶消化。( )( )分析：分析：動物細胞培養(yǎng)過程中，用胰蛋白酶消化組織，使其分散動物細胞培養(yǎng)過程中，用胰蛋白酶消化組織，使其分散為單個細胞，便于培養(yǎng)。為單個細胞，便于培養(yǎng)。3.(20123.(2012浙江高考浙江高考T6D)T6D)將目的基因?qū)⒛康幕駼 B直接導入大腸桿菌，然直接導入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細胞。后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細胞。( )( )分析

11、：分析：目的基因必須經(jīng)構(gòu)建基因表達載體，才能導入受體細目的基因必須經(jīng)構(gòu)建基因表達載體，才能導入受體細胞，否則不能正常表達。胞，否則不能正常表達。4.(20124.(2012廣東高考廣東高考T2A)T2A)培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術是培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術是組織培養(yǎng)。組織培養(yǎng)。( )( )分析：分析：植物的莖尖一般沒有病毒感染，因此可以通過組織培植物的莖尖一般沒有病毒感染，因此可以通過組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)莖尖細胞以獲得脫毒苗。養(yǎng)技術培養(yǎng)莖尖細胞以獲得脫毒苗。5.(20115.(2011浙江高考浙江高考T6B)T6B)每個重組質(zhì)粒中至少含有一個限制性每個重組質(zhì)粒中至少含有一個限制性核酸內(nèi)切

12、酶識別位點。核酸內(nèi)切酶識別位點。( )( )分析：分析：質(zhì)粒作為載體的條件之一就是應含有一至多個限制酶切質(zhì)粒作為載體的條件之一就是應含有一至多個限制酶切點，以便于插入目的基因。點，以便于插入目的基因。6.(20116.(2011四川高考四川高考T5D)T5D)應用應用DNADNA探針技術，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗探針技術，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達。凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達。( )( )分析：分析：應用應用DNADNA探針技術，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目探針技術，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其是否轉(zhuǎn)錄，但不能檢測其是否表達。的基因的存在及其

13、是否轉(zhuǎn)錄，但不能檢測其是否表達。7.(20107.(2010江蘇高考江蘇高考T24C)T24C)大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成分。分。( )( )分析：分析：植物組織培養(yǎng)技術可以不受季節(jié)限制，通過大量培養(yǎng)試植物組織培養(yǎng)技術可以不受季節(jié)限制，通過大量培養(yǎng)試管苗實現(xiàn)快速繁殖，可獲取藥用成分。管苗實現(xiàn)快速繁殖，可獲取藥用成分。8.(20108.(2010浙江高考浙江高考T4A)T4A)培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞。上可形成多層細胞。( )( )分析：分析：保留接觸抑制的細胞在相互接觸時發(fā)生接觸抑制，不再保留接觸抑制

14、的細胞在相互接觸時發(fā)生接觸抑制，不再繼續(xù)分裂，不會形成多層細胞。繼續(xù)分裂，不會形成多層細胞。熱點考向熱點考向 1 1 基因工程的工具及操作過程基因工程的工具及操作過程【典例【典例1 1】肺細胞中的肺細胞中的let-7let-7基因表達減弱，癌基因基因表達減弱，癌基因RASRAS表達增表達增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術將強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術將let-7let-7基因?qū)Щ驅(qū)敕伟┘毎麑崿F(xiàn)表達增強后，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。入肺癌細胞實現(xiàn)表達增強后，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖該基因工程技術基本流程如圖1 1。(1)(1)進行過程進行過

15、程時，需要用到時，需要用到等工具酶。等工具酶。(2)(2)研究發(fā)現(xiàn)，研究發(fā)現(xiàn)，let-7let-7基因能影響癌基因基因能影響癌基因RASRAS的表達，其影響機的表達，其影響機理如圖理如圖2 2。據(jù)圖分析，可從細胞中提取。據(jù)圖分析，可從細胞中提取進行分子進行分子雜交，以直接檢測雜交，以直接檢測1et-71et-7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中制，可能是由于細胞中(RASmRNA(RASmRNA/RAS/RAS蛋白蛋白) )含量含量減少引起的。減少引起的。(3)(3)進行過程進行過程時，需用時，需用酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的

16、細胞，以利于細胞培養(yǎng)。的細胞，以利于細胞培養(yǎng)。過程常用的方法是過程常用的方法是?！窘忸}探究【解題探究】(1)(1)反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的條件。反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的條件。需要的酶：需要的酶：；模板：模板： ；原料：原料：。提示：提示：反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶mRNAmRNA脫氧核苷酸脫氧核苷酸(2)(2)目的基因的檢測與鑒定。目的基因的檢測與鑒定。檢測目的基因是否導入受體細胞的方法：檢測目的基因是否導入受體細胞的方法：_。檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄所使用的基因探針是什么檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄所使用的基因探針是什么? ?提示：提示：DNADNA分子雜交技術分子雜交技術基因探針為放射性同位素或熒光標記的目的基因單

17、鏈。基因探針為放射性同位素或熒光標記的目的基因單鏈?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)構(gòu)建重組載體時，應用限制性核酸內(nèi)切酶切開載構(gòu)建重組載體時，應用限制性核酸內(nèi)切酶切開載體并插入目的基因，再用體并插入目的基因，再用DNADNA連接酶連接為重組載體。連接酶連接為重組載體。(2)(2)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄，可以從細胞中提取檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄，可以從細胞中提取miRNAmiRNA，與基因，與基因探針進行分子雜交。探針進行分子雜交。let-7let-7基因表達增強，會使基因表達增強，會使RASRAS蛋白翻譯受蛋白翻譯受阻，阻，RASRAS蛋白含量減少，使肺癌細胞增殖受到抑制。蛋白含量減少，使肺癌細胞增殖受到

18、抑制。(3)(3)進行細胞培養(yǎng)時，需要用胰蛋白酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上進行細胞培養(yǎng)時，需要用胰蛋白酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞。將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。的細胞。將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。答案：答案：(1)(1)限制性核酸內(nèi)切酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNADNA連接酶連接酶(2)miRNA(2)miRNARASRAS蛋白蛋白(3)(3)胰蛋白顯微注射法胰蛋白顯微注射法【總結(jié)提升【總結(jié)提升】目的基因的檢測與鑒定方法目的基因的檢測與鑒定方法類型類型步驟步驟檢測內(nèi)容檢測內(nèi)容方法方法結(jié)果顯示結(jié)果顯示分子分子水平水平檢測檢測第第一一步步目的基因是否目的基因是否插入受體細胞插入受體細胞

19、染色體的染色體的DNADNA上上DNADNA分子雜交技分子雜交技術術(DNA(DNA和和DNADNA之之間間) )受體受體DNADNA是否和基是否和基因探針結(jié)合因探針結(jié)合第第二二步步目的基因是否目的基因是否轉(zhuǎn)錄出轉(zhuǎn)錄出mRNAmRNA分子雜交技術分子雜交技術(DNA(DNA和和mRNAmRNA之之間雜交間雜交) )受體受體mRNAmRNA是否和是否和基因探針結(jié)合基因探針結(jié)合第第三三步步目的基因是否目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)翻譯成蛋白質(zhì)抗原抗原- -抗體雜交抗體雜交是否出現(xiàn)雜交帶是否出現(xiàn)雜交帶個體生個體生物學水物學水平鑒定平鑒定直接檢測轉(zhuǎn)基因生物是否具有目的基因控制的性狀直接檢測轉(zhuǎn)基因生物是否具有

20、目的基因控制的性狀【變式訓練【變式訓練】(2013(2013南通模擬南通模擬) )科研人員以抗四環(huán)素基因為標科研人員以抗四環(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，珠蛋白，治療鼠的鐮刀型細胞貧血癥。下列相關實驗設計中，不合理的治療鼠的鐮刀型細胞貧血癥。下列相關實驗設計中，不合理的是是( () )A.A.利用小鼠利用小鼠DNADNA分子通過分子通過PCRPCR技術克隆出技術克隆出-珠蛋白基因的編碼珠蛋白基因的編碼序列序列B.B.用編碼序列加啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建表達載體用編碼序列加啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建表達載

21、體C.C.用用CaCa2+2+處理大腸桿菌后，將表達載體導入具有四環(huán)素抗性的處理大腸桿菌后，將表達載體導入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中大腸桿菌中D.D.用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導入用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導入-珠蛋白編碼序列珠蛋白編碼序列的大腸桿菌的大腸桿菌【解析【解析】選選C C。本題考查基因工程的基本操作程序中的相關知。本題考查基因工程的基本操作程序中的相關知識。通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的識。通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的-珠蛋白的實珠蛋白的實驗中，可通過驗中，可通過PCRPCR技術從小鼠的技術從小鼠的DNADNA分子中獲取目的基因，構(gòu)建分子中獲取目的基因，構(gòu)建表

22、達載體后，導入大腸桿菌。因為實驗以抗四環(huán)素基因為標記表達載體后，導入大腸桿菌。因為實驗以抗四環(huán)素基因為標記基因，如果受體大腸桿菌本身就具有四環(huán)素抗性，將無法檢測基因，如果受體大腸桿菌本身就具有四環(huán)素抗性，將無法檢測大腸桿菌是否獲取目的基因。大腸桿菌是否獲取目的基因。熱點考向熱點考向 2 2 基因工程的應用基因工程的應用【典例【典例2 2】基因敲除是根據(jù)基因敲除是根據(jù)DNADNA重組原理發(fā)展起來的一門新興技重組原理發(fā)展起來的一門新興技術。通常用設計好的術。通常用設計好的DNADNA片段替代動物細胞內(nèi)的基因片段，從片段替代動物細胞內(nèi)的基因片段，從而達到基因敲除的目的。運用基因敲除技術構(gòu)建基因敲除動

23、物而達到基因敲除的目的。運用基因敲除技術構(gòu)建基因敲除動物模型是研究基因功能中較為普遍的一種方法，其基本原理如圖模型是研究基因功能中較為普遍的一種方法，其基本原理如圖所示：所示：請回答下列問題：請回答下列問題：(1)(1)在將目的基因?qū)胧荏w細胞前，需要構(gòu)建一個基因表達載在將目的基因?qū)胧荏w細胞前，需要構(gòu)建一個基因表達載體。一個理想的基因表達載體，通常由啟動子、終止子、目的體。一個理想的基因表達載體，通常由啟動子、終止子、目的基因和基因和 等組成。等組成。(2)(2)如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細胞通如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細胞通常為常為 。(3)(3)上述途

24、徑所獲得的動物，其后代并非每一個個體都含目的上述途徑所獲得的動物，其后代并非每一個個體都含目的基因，原因是基因，原因是 。(4)(4)假設通過基因敲除構(gòu)建了一個非球形紅細胞型貧血假設通過基因敲除構(gòu)建了一個非球形紅細胞型貧血(型型) )模型動物，該動物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖模型動物，該動物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖-6-6-磷酸脫氫酶磷酸脫氫酶(G-6-PD)(G-6-PD)缺陷，使紅細胞膜變化引起紅細胞自溶現(xiàn)象，但向該缺陷，使紅細胞膜變化引起紅細胞自溶現(xiàn)象，但向該動物注射動物注射ATPATP后，自溶現(xiàn)象可明顯降低。由此可表明，基因?qū)?，自溶現(xiàn)象可明顯降低。由此可表明，基因?qū)ι镄誀畹目刂品绞街?/p>

25、一是生物性狀的控制方式之一是 。(5)(5)某實驗小組向正常小鼠胚胎細胞內(nèi)導入某某實驗小組向正常小鼠胚胎細胞內(nèi)導入某“X X基因基因”后，發(fā)后，發(fā)現(xiàn)靶基因能正常轉(zhuǎn)錄形成現(xiàn)靶基因能正常轉(zhuǎn)錄形成mRNAmRNA，但細胞內(nèi)卻不再合成相應蛋白，但細胞內(nèi)卻不再合成相應蛋白質(zhì)，其原因最可能是質(zhì)，其原因最可能是 ?！窘忸}探究【解題探究】(1)(1)等位基因概念的理解。等位基因概念的理解。等位基因的根本區(qū)別：等位基因的根本區(qū)別： 。等位基因產(chǎn)生的根本原因：等位基因產(chǎn)生的根本原因： 。等位基因位于：等位基因位于： 。提示：提示：脫氧核苷酸排列順序不同脫氧核苷酸排列順序不同基因突變基因突變同源染色體的同一位置上同

26、源染色體的同一位置上(2)(2)理解基因敲除：理解基因敲除：提示：提示：基因重組基因重組用同源目的基因代替靶基因用同源目的基因代替靶基因研究基因功能研究基因功能原理原理方法方法目的目的【解析【解析】(1)(1)一個理想的基因表達載體，通常由啟動子、終止一個理想的基因表達載體，通常由啟動子、終止子、目的基因和標記基因等組成。子、目的基因和標記基因等組成。(2)(2)動物細胞中受精卵的全能性最高，因此常被用作基因表達動物細胞中受精卵的全能性最高，因此常被用作基因表達載體的受體細胞。載體的受體細胞。(3)(3)轉(zhuǎn)基因動物為雜合子，在形成生殖細胞時等位基因發(fā)生分轉(zhuǎn)基因動物為雜合子，在形成生殖細胞時等位

27、基因發(fā)生分離，因此有的配子中含目的基因，有的配子中不含目的基因。離，因此有的配子中含目的基因，有的配子中不含目的基因。(4)(4)從題干信息中可看出：該基因通過控制酶的合成來控制代從題干信息中可看出：該基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀。謝過程，進而控制生物性狀。(5)(5)靶基因能正常轉(zhuǎn)錄形成靶基因能正常轉(zhuǎn)錄形成mRNAmRNA，但細胞內(nèi)卻不能合成相應蛋，但細胞內(nèi)卻不能合成相應蛋白質(zhì)，說明轉(zhuǎn)錄出來的白質(zhì)，說明轉(zhuǎn)錄出來的mRNAmRNA不能作為模板合成蛋白質(zhì)，該情況不能作為模板合成蛋白質(zhì)，該情況發(fā)生在發(fā)生在“X X基因基因”導入小鼠胚胎細胞內(nèi)之后，因此最可能的原導入小鼠胚胎細

28、胞內(nèi)之后，因此最可能的原因是因是“X X基因基因”轉(zhuǎn)錄出來的轉(zhuǎn)錄出來的mRNAmRNA與靶基因轉(zhuǎn)錄出來的與靶基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNAmRNA形成形成了雜交分子，從而抑制其控制合成相應的酶。了雜交分子，從而抑制其控制合成相應的酶。答案：答案：(1)(1)標記基因標記基因(2)(2)受精卵受精卵(3)(3)轉(zhuǎn)基因動物為雜合子，在形成生殖細胞時等位基因發(fā)生分轉(zhuǎn)基因動物為雜合子，在形成生殖細胞時等位基因發(fā)生分離離(4)(4)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀狀(5)“X(5)“X基因基因”轉(zhuǎn)錄形成的轉(zhuǎn)錄形成的mRNAmRNA與靶基因控制

29、合成的與靶基因控制合成的mRNAmRNA雜交，雜交，抑制其控制合成相應的酶抑制其控制合成相應的酶( (蛋白質(zhì)蛋白質(zhì))()(或抑制了目的基因的翻譯或抑制了目的基因的翻譯過程過程) )【總結(jié)提升【總結(jié)提升】基因工程應用成果誤區(qū)分析基因工程應用成果誤區(qū)分析(1)(1)抗蟲植物不等于抗病植物：植物病害由病菌或病毒引起，抗蟲植物不等于抗病植物：植物病害由病菌或病毒引起，抗蟲植物能減少害蟲的取食，但不能抵抗病菌或病毒的感染。抗蟲植物能減少害蟲的取食，但不能抵抗病菌或病毒的感染。(2)(2)抗蟲植物仍需使用一定量農(nóng)藥：抗蟲植物一般只針對某種抗蟲植物仍需使用一定量農(nóng)藥：抗蟲植物一般只針對某種害蟲，仍需使用一定

30、量農(nóng)藥，以防止其他害蟲的影響。害蟲，仍需使用一定量農(nóng)藥，以防止其他害蟲的影響。(3)(3)抗蟲植物不是一勞永逸：害蟲會產(chǎn)生針對抗蟲植物的抗性?？瓜x植物不是一勞永逸：害蟲會產(chǎn)生針對抗蟲植物的抗性。(4)(4)乳腺生物反應器：目的基因在轉(zhuǎn)基因動物的所有細胞中均乳腺生物反應器：目的基因在轉(zhuǎn)基因動物的所有細胞中均存在，只是在乳腺細胞中特異性表達；只能通過雌性動物生產(chǎn)存在，只是在乳腺細胞中特異性表達；只能通過雌性動物生產(chǎn)藥物，而膀胱生物反應器則可通過雌雄動物生產(chǎn)。藥物，而膀胱生物反應器則可通過雌雄動物生產(chǎn)。【變式訓練【變式訓練】組建理想的載體需要對天然的質(zhì)粒進行改造。下組建理想的載體需要對天然的質(zhì)粒進行

31、改造。下圖是天然土壤農(nóng)桿菌圖是天然土壤農(nóng)桿菌TiTi質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖( (標示了部分基因及部標示了部分基因及部分限制性核酸內(nèi)切酶作用位點分限制性核酸內(nèi)切酶作用位點) )，據(jù)圖分析正確的是，據(jù)圖分析正確的是( () )A.A.該質(zhì)?？梢杂糜谵D(zhuǎn)基因動物的培養(yǎng)該質(zhì)粒可以用于轉(zhuǎn)基因動物的培養(yǎng)B.B.若保證若保證T-DNAT-DNA進入水稻細胞后不引起細胞的無限分裂和生長，進入水稻細胞后不引起細胞的無限分裂和生長，可以用限制酶可以用限制酶處理處理C.C.圖中的終止子是終止密碼圖中的終止子是終止密碼D.D.用限制酶用限制酶和和DNADNA連接酶改造后形成的質(zhì)粒，無法被限制酶連接酶改造后形成的質(zhì)

32、粒，無法被限制酶切割切割【解析【解析】選選B B。土壤農(nóng)桿菌可以侵染植物，但不能侵染動物；。土壤農(nóng)桿菌可以侵染植物，但不能侵染動物；使用限制酶使用限制酶處理后，質(zhì)粒中不再含有控制合成吲哚乙酸和細處理后，質(zhì)粒中不再含有控制合成吲哚乙酸和細胞分裂素的基因，不會引起受體細胞的無限分裂和生長；終止胞分裂素的基因，不會引起受體細胞的無限分裂和生長；終止密碼位于密碼位于mRNAmRNA中，質(zhì)粒的化學成分為中，質(zhì)粒的化學成分為DNADNA；用限制酶；用限制酶和和DNADNA連連接酶改造后形成的質(zhì)粒，仍含有一個限制酶接酶改造后形成的質(zhì)粒，仍含有一個限制酶的切點。的切點。熱點考向熱點考向 3 3 植物細胞工程植

33、物細胞工程【典例【典例3 3】(2013(2013天津高考天津高考) )花椰菜易受黑腐病菌的危害而患花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖：生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖：據(jù)圖回答下列問題：據(jù)圖回答下列問題：(1)(1)過程

34、過程所需的酶是所需的酶是 。(2)(2)過程過程后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的_存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是的滲透壓，其作用是。原生質(zhì)體經(jīng)過原生質(zhì)體經(jīng)過再生，進而分裂和脫分再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織?；纬捎鷤M織。(4)(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和_植株的根尖，通過植株的根尖

35、，通過 、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)(5)采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNADNA進行進行PCRPCR擴增，擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對雙親及再生植株該引物對雙親及再生植株1 14 4進行進行PCRPCR擴增的結(jié)果。據(jù)圖判斷，擴增的結(jié)果。據(jù)圖判斷，再生植株再生植株1 14 4中一定是雜種植株的有中一定是雜種植株的有。(6)(6)對雜種植株進行對雜

36、種植株進行接種實驗，可篩選出具有接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。高抗性的雜種植株?！窘忸}探究【解題探究】(1)(1)細胞壁的成分和作用。細胞壁的成分和作用。植物細胞壁的主要成分：植物細胞壁的主要成分：、；制；制備原生質(zhì)體利用酶的備原生質(zhì)體利用酶的性。性。植物細胞壁的作用：植物細胞壁的作用：、。提示：提示：纖維素果膠專一纖維素果膠專一支持保護支持保護(2)(2)染色體觀察。染色體觀察。能否在顯微鏡下清晰觀察到葉肉細胞的染色體能否在顯微鏡下清晰觀察到葉肉細胞的染色體? ?為什么為什么? ?觀察染色體的實驗中常用的染色劑有哪些觀察染色體的實驗中常用的染色劑有哪些? ?。屬于屬于染色劑。染色劑

37、。提示：提示：不能。葉肉細胞不再進行分裂，染色體為細絲狀，不不能。葉肉細胞不再進行分裂，染色體為細絲狀，不容易觀察。容易觀察。龍膽紫溶液、醋酸洋紅液堿性龍膽紫溶液、醋酸洋紅液堿性【解析【解析】本題綜合考查了植物細胞工程、細胞分裂裝片的制作本題綜合考查了植物細胞工程、細胞分裂裝片的制作觀察、觀察、PCRPCR圖譜的識別等相關內(nèi)容，同時也考查了學生識圖獲圖譜的識別等相關內(nèi)容，同時也考查了學生識圖獲取信息的能力。取信息的能力。(1)(1)過程過程表示原生質(zhì)體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去除表示原生質(zhì)體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞的細胞壁。植物細胞的細胞壁。(2)(2)用于融合的兩個細胞，

38、一個是黑芥苗的葉肉細胞，一個是用于融合的兩個細胞，一個是黑芥苗的葉肉細胞，一個是花椰菜的根細胞，其中供體細胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過花椰菜的根細胞，其中供體細胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)(3)原生質(zhì)體沒有細胞壁的保護，需要加入適宜濃度的甘露醇原生質(zhì)體沒有細胞壁的保護，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定，避免原生質(zhì)體吸水或失水破壞原生質(zhì)體以保證滲透壓的穩(wěn)定，避免原生質(zhì)體吸水或失水破壞原生質(zhì)體的完整性；原生質(zhì)體通過細胞壁再生形成雜種細胞，進而形成的完整性；原生質(zhì)體通過細胞壁再生形成雜種細胞，進而

39、形成愈傷組織。愈傷組織。(4)(4)分析再生植株染色體變異類型，需要制片觀察再生植株細分析再生植株染色體變異類型，需要制片觀察再生植株細胞染色體和黑芥苗與花椰菜細胞中的染色體，制作裝片的基本胞染色體和黑芥苗與花椰菜細胞中的染色體，制作裝片的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。程序是解離、漂洗、染色、制片。(5)(5)根據(jù)圖譜，花椰菜含有堿基對為根據(jù)圖譜，花椰菜含有堿基對為300300和和600600的的DNADNA片段，黑芥片段，黑芥含有堿基對為含有堿基對為1 0001 000、1 3001 300和和1 5001 500的的DNADNA片段，再生植株片段，再生植株3 3只只含有長度為含有長度為

40、300300和和600600的片段，與花椰菜一致，的片段，與花椰菜一致，1 1、2 2、4 4既含有既含有花椰菜花椰菜DNADNA片段，又含有黑芥片段，又含有黑芥DNADNA片段，為雜種植株。片段，為雜種植株。(6)(6)對雜種植株接種黑腐病菌，能正常生長的即為具有高抗性對雜種植株接種黑腐病菌，能正常生長的即為具有高抗性的雜種植株。的雜種植株。答案：答案：(1)(1)纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶(2)(2)葉綠體葉綠體(3)(3)保持原生質(zhì)體完整性細胞壁保持原生質(zhì)體完整性細胞壁(4)(4)雙親雙親( (或花椰菜和黑芥或花椰菜和黑芥) )解離漂洗解離漂洗(5)1(5)1、2 2、4 4(6)

41、(6)黑腐病菌黑腐病菌【總結(jié)提升【總結(jié)提升】細胞觀察易混點總結(jié)細胞觀察易混點總結(jié)(1)(1)破壞細胞壁的方法。破壞細胞壁的方法。觀察有絲分裂：使用觀察有絲分裂：使用15%15%的鹽酸處理的鹽酸處理3 35 5分鐘，使細胞分散分鐘，使細胞分散開。開。植物體細胞雜交：用纖維素酶和果膠酶處理，獲得原生質(zhì)體。植物體細胞雜交：用纖維素酶和果膠酶處理，獲得原生質(zhì)體。(2)(2)觀察染色體的方法。觀察染色體的方法。選材：應選擇分生組織細胞，高度分化的細胞染色體呈細絲選材：應選擇分生組織細胞，高度分化的細胞染色體呈細絲狀，觀察不到染色體。狀，觀察不到染色體。處理步驟：均需經(jīng)解離處理步驟：均需經(jīng)解離漂洗漂洗染色

42、染色制片等，且各步驟順制片等，且各步驟順序不能調(diào)換。序不能調(diào)換。( (與觀察細胞中與觀察細胞中DNADNA、RNARNA的分布相似的分布相似) )觀察結(jié)果：細胞均為死細胞。解離液和染色劑對細胞均有殺觀察結(jié)果：細胞均為死細胞。解離液和染色劑對細胞均有殺傷作用。傷作用。【變式訓練【變式訓練】有關植物組織培養(yǎng)過程中的細胞脫分化的說法，有關植物組織培養(yǎng)過程中的細胞脫分化的說法，不正確的是不正確的是( () )A.A.已經(jīng)分化的細胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化的細已經(jīng)分化的細胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化的細胞的過程胞的過程B.B.已經(jīng)分化的細胞轉(zhuǎn)變成為具有分生能力的薄壁細胞，進而形已經(jīng)分化

43、的細胞轉(zhuǎn)變成為具有分生能力的薄壁細胞，進而形成植物的愈傷組織的過程成植物的愈傷組織的過程C.C.離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下分化出根和芽的過程離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下分化出根和芽的過程D.D.離體的植物組織在脫分化形成愈傷組織的過程中必須經(jīng)過有離體的植物組織在脫分化形成愈傷組織的過程中必須經(jīng)過有關激素的誘導關激素的誘導【解析【解析】選選C C。離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下，先脫分。離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下，先脫分化形成植物的愈傷組織，然后再分化出根和芽，形成完整的小化形成植物的愈傷組織，然后再分化出根和芽，形成完整的小植株。而分化出根和芽的過程屬于再分化。植株。而分化出

44、根和芽的過程屬于再分化。熱點考向熱點考向 4 4 動物細胞工程動物細胞工程【典例【典例4 4】動物細胞體外培養(yǎng)時，通常要在培養(yǎng)基中補充一定動物細胞體外培養(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。從該圖提供的信息獲得的結(jié)論，不正確的實驗結(jié)果。從該圖提供的信息獲得的結(jié)論，不正確的( () )A.A.正常細胞與癌細胞的增殖速率相同正常細胞與癌細胞的增殖速率相同B.B.有無血清對正常細胞培養(yǎng)的影響不同有無血清對正常細胞培養(yǎng)的影響不同C.C.培養(yǎng)基中補充血清有助于正常細胞的培養(yǎng)培養(yǎng)基中補充血清有助于

45、正常細胞的培養(yǎng)D.D.培養(yǎng)基中是否補充血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大培養(yǎng)基中是否補充血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大【解題探究【解題探究】(1)(1)曲線分析。曲線分析。若研究有無血清對癌細胞培養(yǎng)的影響，應分析哪兩條曲線若研究有無血清對癌細胞培養(yǎng)的影響，應分析哪兩條曲線? ?提示：提示：A A、B B兩條曲線。兩條曲線。若研究有無血清對正常細胞培養(yǎng)的影響，應分析哪兩條曲線若研究有無血清對正常細胞培養(yǎng)的影響，應分析哪兩條曲線? ?提示：提示：C C、D D兩條曲線。兩條曲線。若研究無血清對正常細胞與癌細胞的影響，應分析哪兩條曲若研究無血清對正常細胞與癌細胞的影響，應分析哪兩條曲線線? ?提示：提示：B B

46、、D D兩條曲線。兩條曲線。(2)(2)正常細胞與癌細胞的區(qū)別。正常細胞與癌細胞的區(qū)別。癌細胞中數(shù)目較多的細胞器：癌細胞中數(shù)目較多的細胞器： 。癌細胞能無限增殖的原因：癌細胞能無限增殖的原因： 。提示：提示：線粒體、核糖體線粒體、核糖體癌細胞表面糖蛋白減少，無接觸抑制現(xiàn)象癌細胞表面糖蛋白減少，無接觸抑制現(xiàn)象【解析【解析】選選A A。動物細胞培養(yǎng)時通常要在培養(yǎng)基中加入血清、。動物細胞培養(yǎng)時通常要在培養(yǎng)基中加入血清、血漿等物質(zhì)。從圖示中可看出癌細胞與正常細胞的增殖速率不血漿等物質(zhì)。從圖示中可看出癌細胞與正常細胞的增殖速率不同。有血清時正常細胞增殖快，而有無血清對癌細胞的培養(yǎng)影同。有血清時正常細胞增

47、殖快，而有無血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大。響不大?！究偨Y(jié)提升【總結(jié)提升】動物細胞培養(yǎng)的特殊條件動物細胞培養(yǎng)的特殊條件(1)(1)胰蛋白酶的用法：首先用胰蛋白酶處理幼齡動物的器官或胰蛋白酶的用法：首先用胰蛋白酶處理幼齡動物的器官或組織，以制備單細胞懸液；培養(yǎng)過程中細胞發(fā)生接觸抑制時，組織，以制備單細胞懸液；培養(yǎng)過程中細胞發(fā)生接觸抑制時，同樣需要用胰蛋白酶使細胞分散開。同樣需要用胰蛋白酶使細胞分散開。(2)(2)避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液滅菌處理；加入抗生素；定避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液滅菌處理；加入抗生素；定期更換培養(yǎng)液。期更換培養(yǎng)液。(3)(3)特殊的營養(yǎng)條件。特殊的營養(yǎng)條件。液體培養(yǎng)基。液體培

48、養(yǎng)基。加入動物血清。加入動物血清。通入氧氣以滿足代謝的需要。通入氧氣以滿足代謝的需要。通入二氧化碳以維持培養(yǎng)液的通入二氧化碳以維持培養(yǎng)液的pHpH。【變式訓練【變式訓練】用動植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述用動植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是正確的是( () )A.A.都需要將組織細胞分散為單個細胞都需要將組織細胞分散為單個細胞B.B.都須用液體培養(yǎng)基都須用液體培養(yǎng)基C.C.都要在無菌條件下進行都要在無菌條件下進行D.D.都可體現(xiàn)細胞的全能性都可體現(xiàn)細胞的全能性【解析【解析】選選C C。植物組織培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基，可以直接培養(yǎng)離。植物組織培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基，可以直接培養(yǎng)離體的植

49、物器官、組織或細胞，動物細胞培養(yǎng)必須分散為單個細體的植物器官、組織或細胞，動物細胞培養(yǎng)必須分散為單個細胞；植物組織培養(yǎng)可得到完整的植物體，體現(xiàn)了細胞的全能性，胞；植物組織培養(yǎng)可得到完整的植物體，體現(xiàn)了細胞的全能性，動物細胞培養(yǎng)獲得的是動物細胞或代謝產(chǎn)物，未體現(xiàn)細胞的全動物細胞培養(yǎng)獲得的是動物細胞或代謝產(chǎn)物，未體現(xiàn)細胞的全能性；植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)均需要在無菌條件下進行。能性；植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)均需要在無菌條件下進行。 蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程【典例【典例】如圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列如圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：問題：(1)(1)蛋白質(zhì)的功能是

50、由其結(jié)構(gòu)決定的，直接決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多蛋白質(zhì)的功能是由其結(jié)構(gòu)決定的，直接決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的因素有樣性的因素有，從根本上說，蛋白質(zhì)，從根本上說，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由的結(jié)構(gòu)是由 決定的。決定的。(2)(2)通過通過過程推測的過程推測的mRNAmRNA中的堿基序列是否是唯一的中的堿基序列是否是唯一的? ?為什為什么么? ? 。(3)(3)過程發(fā)生的場所分別是過程發(fā)生的場所分別是 、。(4)(4)蛋白質(zhì)工程中的目的基因一般通過蛋白質(zhì)工程中的目的基因一般通過 獲得。獲得?！窘忸}指南【解題指南】解答本題的關鍵點是：解答本題的關鍵點是：(1)(1)依據(jù)題圖內(nèi)容明確蛋白質(zhì)工程的基本操作流程；依據(jù)題圖內(nèi)容明確蛋白

51、質(zhì)工程的基本操作流程；(2)(2)熟悉細胞的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎以及中心法則相關知識。熟悉細胞的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎以及中心法則相關知識?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性由組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性由組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)直接決定；從根本上說，類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)直接決定；從根本上說，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由基因(DNA)(DNA)決定的。決定的。(2)(2)由于一種氨基酸可能對應多種密碼子，根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基由于一種氨基酸可能對應多種密碼子，根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測出的酸序列推測出的mRNAmRNA中的堿基序列可能有多

52、種。中的堿基序列可能有多種。(3)(3)肽鏈的合成場所為核糖體，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中加工成肽鏈的合成場所為核糖體，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。(4)(4)蛋白質(zhì)工程中的目的基因的堿基序列已知，可以通過蛋白質(zhì)工程中的目的基因的堿基序列已知，可以通過DNADNA合合成儀進行人工合成。成儀進行人工合成。答案：答案：(1)(1)氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)基因基因(DNA)(DNA)(2)(2)不是。因為一種氨基酸可能對應多種密碼子不是。因為一種氨基酸可能對應多種密碼子(3)(3)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

53、和高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(4)(4)人工合成人工合成【總結(jié)提升【總結(jié)提升】蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較項目項目蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程基因工程基因工程區(qū)區(qū)別別過過程程預期蛋白質(zhì)功能預期蛋白質(zhì)功能設計預設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應推測應有的氨基酸序列有的氨基酸序列找到對找到對應的脫氧核苷酸序列應的脫氧核苷酸序列目的基因的獲取目的基因的獲取基因基因表達載體的構(gòu)建表達載體的構(gòu)建將目將目的基因?qū)胧荏w細胞的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定實實質(zhì)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特定向改造生物的遺傳

54、特性，以獲得人類所需的性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)結(jié)果果可以生產(chǎn)自然界沒有的蛋可以生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)白質(zhì)一般是生產(chǎn)自然界已有一般是生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)聯(lián)系聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎上延伸出來的第二蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎上延伸出來的第二代基因工程。對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白代基因工程。對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)。質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)?！咀兪接柧殹咀兪接柧殹繉⒏缓嚢彼岬牡鞍踪|(zhì)編碼基因?qū)胗衩准毎?，將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准毎?，可以提高玉米中的賴氨酸含量；更換賴氨酸形成過

55、程中的天冬可以提高玉米中的賴氨酸含量；更換賴氨酸形成過程中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個別氨基酸，使兩種酶的氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個別氨基酸，使兩種酶的活性提高，也可以提高玉米中的賴氨酸含量。以上兩種技術分活性提高，也可以提高玉米中的賴氨酸含量。以上兩種技術分別屬于別屬于( () )A.A.基因工程基因工程基因工程基因工程B.B.蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程C.C.基因工程蛋白質(zhì)工程基因工程蛋白質(zhì)工程D.D.蛋白質(zhì)工程基因工程蛋白質(zhì)工程基因工程【解析【解析】選選C C。富含賴氨酸的蛋白質(zhì)是自然界中已有的蛋白質(zhì)，。富含賴氨酸的蛋白質(zhì)是自然界中已有的蛋白質(zhì)，基因工程

56、只是把該蛋白質(zhì)基因從一種生物轉(zhuǎn)入玉米細胞內(nèi)，并基因工程只是把該蛋白質(zhì)基因從一種生物轉(zhuǎn)入玉米細胞內(nèi)，并使之合成該蛋白質(zhì)；更換賴氨酸形成過程中的天冬氨酸激酶和使之合成該蛋白質(zhì)；更換賴氨酸形成過程中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個別氨基酸，是對自然界已有的蛋白二氫吡啶二羧酸合成酶的個別氨基酸，是對自然界已有的蛋白質(zhì)進行改造，屬于蛋白質(zhì)工程。質(zhì)進行改造，屬于蛋白質(zhì)工程。限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶載體載體基因表達基因表達載體的構(gòu)建載體的構(gòu)建目的基因目的基因的檢測與鑒定的檢測與鑒定核移植核移植植物組織植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)細胞的全能性細胞的全能性脫分化脫分化再分化再分化1.(20131.(2013

57、茂名模擬茂名模擬) )下列有關現(xiàn)代生物技術的敘述中，正確的下列有關現(xiàn)代生物技術的敘述中，正確的是是( () )A.A.限制性核酸內(nèi)切酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNADNA連接酶只存在于微生物中連接酶只存在于微生物中B.B.培養(yǎng)禽流感病毒時應選用無菌的牛肉湯培養(yǎng)禽流感病毒時應選用無菌的牛肉湯C.C.基因工程、細胞工程都能克服遠緣雜交不親和的障礙基因工程、細胞工程都能克服遠緣雜交不親和的障礙D.D.體細胞雜交技術可用于克隆動物和制備單克隆抗體體細胞雜交技術可用于克隆動物和制備單克隆抗體【解析【解析】選選C C。限制性核酸內(nèi)切酶、。限制性核酸內(nèi)切酶、DNADNA連接酶主要存在于微生連接酶主要存在于微生物

58、中；培養(yǎng)禽流感病毒時應選用活體細胞；基因工程、細胞工物中；培養(yǎng)禽流感病毒時應選用活體細胞；基因工程、細胞工程都能克服遠緣雜交不親和的障礙；體細胞雜交技術可用于制程都能克服遠緣雜交不親和的障礙；體細胞雜交技術可用于制備單克隆抗體，細胞核移植技術用于克隆動物。備單克隆抗體，細胞核移植技術用于克隆動物。2.2.某研究所的研究人員將生長激素基因通過質(zhì)粒介導進入大腸某研究所的研究人員將生長激素基因通過質(zhì)粒介導進入大腸桿菌細胞內(nèi)，來表達產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性桿菌細胞內(nèi)，來表達產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因：基因：A A是抗鏈霉素基因，是抗鏈霉素基因，B B是抗氨芐青霉素基因，且目的

59、基因是抗氨芐青霉素基因，且目的基因要插入到基因要插入到基因B B中，而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘中，而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是述正確的是( () )A.A.導入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒導入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒B. RNAB. RNA聚合酶是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶聚合酶是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶C.C.可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質(zhì)粒質(zhì)粒D.D.在含氨芐青霉素培養(yǎng)基中不能生長，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中在含氨芐青霉素培養(yǎng)基中不能生長，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長的可能是符合生產(chǎn)要求的

60、大腸桿菌能生長的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌【解析【解析】選選D D。導入大腸桿菌的質(zhì)?？赡転槠胀ㄙ|(zhì)?；蛑亟M質(zhì)。導入大腸桿菌的質(zhì)粒可能為普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒；粒；RNARNA聚合酶用于轉(zhuǎn)錄過程，構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到限制性聚合酶用于轉(zhuǎn)錄過程，構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到限制性核酸內(nèi)切酶和核酸內(nèi)切酶和DNADNA連接酶；目的基因插入抗氨芐青霉素基因中，連接酶；目的基因插入抗氨芐青霉素基因中，使抗氨芐青霉素基因不能正常表達，含重組質(zhì)粒的大腸桿菌不使抗氨芐青霉素基因不能正常表達，含重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長。能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長。3.(20133.(2013安徽高考安徽高考)

61、)下圖為通過下圖為通過DNADNA分子雜交鑒定含有某特定分子雜交鑒定含有某特定DNADNA的細菌克隆示意圖。下列敘述正確的是的細菌克隆示意圖。下列敘述正確的是( () )A.A.根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準確計算樣品中含有的活菌實際數(shù)根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準確計算樣品中含有的活菌實際數(shù)目目B.B.外源外源DNADNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進行必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進行復制復制C.C.重組質(zhì)粒與探針能進行分子雜交是因為重組質(zhì)粒與探針能進行分子雜交是因為DNADNA分子脫氧核糖和分子脫氧核糖和磷酸交替連接磷酸交替連接D.D.放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定放

62、射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNADNA的細菌菌的細菌菌落位置落位置【解析【解析】選選D D。本題主要考查細菌培養(yǎng)和基因工程等有關知識。本題主要考查細菌培養(yǎng)和基因工程等有關知識。A A項，用取樣調(diào)查法根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)只能估算推測出含有項，用取樣調(diào)查法根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)只能估算推測出含有的活菌實際數(shù)目，故錯誤；的活菌實際數(shù)目，故錯誤；B B項，外源項，外源DNADNA必須位于重組質(zhì)粒的必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間，是轉(zhuǎn)錄形成啟動子和終止子之間，是轉(zhuǎn)錄形成mRNAmRNA的必要條件而不是復制的必要條件而不是復制的必要條件，故錯誤；的必要條件，故錯誤；C C項，項，DNADNA雜

63、交是通過堿基互補配對完成雜交是通過堿基互補配對完成的，故錯誤；的，故錯誤；D D項，放射性標記的項，放射性標記的DNADNA探針能與相應的探針能與相應的DNADNA雜交雜交產(chǎn)生放射自顯影，而只有特定的產(chǎn)生放射自顯影，而只有特定的DNADNA才與探針相結(jié)合，所以可才與探針相結(jié)合，所以可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNADNA的細菌菌落位置，故正確。的細菌菌落位置，故正確。4.(20134.(2013江蘇高考江蘇高考) )某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優(yōu)質(zhì)得成熟種子。為盡快推廣種植，可應

64、用多種技術獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術中不能選用的是苗，下列技術中不能選用的是( () )A.A.利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗B.B.采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗C.C.采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D.D.采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)【解析【解析】選選B B。本題考查個體克隆。本題考查個體克隆無性繁殖。無性繁殖。A A項中，利用項中，利用莖段扦插誘導生根技術不存在基因重組，可以保留該種珍稀花莖段扦插誘導生根技術不存在基因重組，可以保留該種珍

65、稀花卉的優(yōu)良性狀，故正確。卉的優(yōu)良性狀，故正確。B B項中，花粉粒是減數(shù)分裂產(chǎn)生的，項中，花粉粒是減數(shù)分裂產(chǎn)生的，經(jīng)過組織培養(yǎng)形成的單倍體往往比較弱小且高度不育，不能保經(jīng)過組織培養(yǎng)形成的單倍體往往比較弱小且高度不育，不能保留該種珍稀花卉的優(yōu)良性狀，故錯誤。留該種珍稀花卉的優(yōu)良性狀，故錯誤。C C項中，幼芽嫁接屬于項中，幼芽嫁接屬于無性繁殖，可以保留該種珍稀花卉的優(yōu)良性狀，故正確。無性繁殖，可以保留該種珍稀花卉的優(yōu)良性狀，故正確。D D項項中，采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)，屬于無性繁中，采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)，屬于無性繁殖，可以保留該種珍稀花卉的優(yōu)良性狀，故正確。殖，可

66、以保留該種珍稀花卉的優(yōu)良性狀，故正確。5.5.某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性，準備對某種某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性，準備對某種動物的肝腫瘤細胞動物的肝腫瘤細胞( (甲甲) )和正常肝細胞和正常肝細胞( (乙乙) )進行動物細胞培養(yǎng)。進行動物細胞培養(yǎng)。下列有關說法正確的是下列有關說法正確的是( () )A.A.在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理B.B.細胞培養(yǎng)應在細胞培養(yǎng)應在COCO2 2培養(yǎng)箱中進行，培養(yǎng)箱中進行，COCO2 2的作用是作為細胞代謝的作用是作為細胞代謝原料原料C.C.取正常肝細胞進行培養(yǎng)，細胞可無限增殖取正常肝細胞進行培養(yǎng)，細胞可無限增殖D.D.乙細胞在原代培養(yǎng)過程中，最終會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象乙細胞在原代培養(yǎng)過程中，最終會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象【解析【解析】選選D D。胃蛋白酶的最適。胃蛋白酶的最適pHpH大約為大約為1.51.5，這一環(huán)境下細胞，這一環(huán)境下細胞往往會受到破壞；培養(yǎng)液中往往會受到破壞；培養(yǎng)液中COCO2 2的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pHpH；肝；肝腫瘤