2019-2020年高考生物考前冲刺复习 第1部分 专题突破方略 专题十六 基因工程和细胞工程讲义.doc

2019-2020年高考生物考前冲刺复习 第1部分 专题突破方略 专题十六 基因工程和细胞工程讲义1.基因工程的诞生()2.基因工程的原理及技术(含PCR)()3.基因工程的应用()4.蛋白质工程()5植物的组织培养()6.动物的细胞培养与体细胞克隆()7.细胞融合与单克隆抗体()1关于基因工程的3个误区(1)误认为只能用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段。其实可以用不同限制酶切割，只要二者切割后产生相同黏性末端即可。(2)误将目的基因导入受体细胞当作基因工程成功的标志。基因工程是否成功表现在目的基因是否成功表达。(3)误认为启动子就是起始密码子，终止子就是终止密码子。启动子和终止子位于DNA分子上，其作用和转录有关，起始密码子和终止密码子位于RNA上，其作用与翻译有关。2关于细胞工程的2个误区(1)误认为原生质体的制备是原生质体融合。原生质体的制备是用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，使植物细胞壁去掉，而获得原生质体；而原生质体融合是指去壁的植物细胞融合。(2)不能正确区分杂种细胞、重组细胞和杂交细胞。杂种细胞：植物体细胞杂交过程中，两种细胞去除细胞壁之后形成的原生质体融合，融合的原生质体形成细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。重组细胞：体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。杂交细胞：动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。考点一基因工程(xx高考全国卷乙，40)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH酶切后，与用BamH 酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经过改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自_。【解析】(1)作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，且含有特殊的标记基因。(2)未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培养基中不能生长。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长，因此无法区分二者。根据题图，用BamH 切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培养基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体为病毒，经改造后作为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。【答案】(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)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(3)受体细胞1获取目的基因的3种途径(1)从基因文库中获取。(2)PCR技术扩增PCR原理：DNA复制原理。需要条件：模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。过程：DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。(3)化学方法人工合成。2基因表达载体的组成目的基因启动子终止子标记基因复制原点。3使用限制酶的注意点(1)一般用同一种限制酶切割载体和获取目的基因。(2)不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。4目的基因导入受体细胞的方法(1)导入植物细胞农杆菌转化法；基因枪法；花粉管通道法。(2)导入动物细胞：显微注射法。(3)导入微生物细胞：Ca2处理法(感受态细胞法)。5目的基因的检测与鉴定的方法(1)检测目的基因是否导入受体细胞：DNA分子杂交法。(2)检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。(3)检测目的基因是否翻译出蛋白质：抗原抗体杂交技术。(4)个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。6基因工程的常考点(1)目的基因插入位置：启动子与终止子之间。(2)将目的基因导入受体细胞没有碱基互补配对现象。(3)常用的受体细胞植物：受精卵、体细胞。动物：受精卵。微生物：大肠杆菌、酵母菌等。(4)原核生物作为受体细胞的优点：多为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少。考查基因工程操作的基本工具和流程1(xx高考全国卷丙改编)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A 三种限制性核酸内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR 、Sau3A 的切点是唯一的)。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。解析 (1)由图(a)可知，尽管BamH 和Sau3A 两种限制酶的识别位点不相同，但两种酶切割后产生的DNA片段具有相同的黏性末端，故被BamH 酶切后得到的目的基因可以与图(b)中表达载体被Sau3A 酶切后的产物连接。(2)运载体上的启动子和终止子具有调控目的基因表达的作用，由于甲和丙的目的基因分别插入在启动子的上游和终止子的下游，故这两个运载体上的目的基因都不能被转录和翻译。(3)常见的DNA连接酶是Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶，但作用有所差别，T4DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，而Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端。答案 (1)Sau3A 两种酶切割后产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启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)Ecoli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶2(xx高考江苏卷改编)如表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：限制酶BamH Bcl Sau3A Hind 识别序列及切割位点GGATCCCCTAGGTGATCAACTAGTGATC CTAGAAGCTTTTCGAA(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用_两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过_酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于_态的大肠杆菌。(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加_，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_。(3)若BamH酶切的DNA末端与Bcl酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为_，对于该部位，这两种酶_(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。(4)若用Sau3A切图1质粒最多可能获得_种大小不同的DNA片段。解析 (1)由题图可知，质粒的两个标记基因中都含有BamH的切点，因此不能用BamH进行切割，结合题干及表中信息可知也不能用Sau3A进行切割，所以只能用质粒和目的基因中都含有切点的Bcl和Hind这两种限制酶来切割目的基因和质粒。酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。要将重组质粒转入大肠杆菌，要先用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于感受态。(2)重组质粒中只含有四环素抗性基因这一个标记基因，所以为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素，含有重组质粒的大肠杆菌能在平板上长出菌落。要用PCR扩增目的基因，所用的引物组成为图2中引物甲和引物丙，因为从图2中可以看出，引物甲与引物丙与模板链结合后能完成目的基因的复制。(3)BamH酶切的DNA末端是，Bcl酶切的DNA末端是，那么这两个末端连接后的连接部位的6个碱基对序列为，由于连接以后的6个碱基对序列中没有BamH和Bcl能识别的酶切位点，故对于该部位，BamH和Bcl都不能切开。(4)因为质粒的BamH和Bcl识别序列中都有Sau3A的识别序列和切割位点，所以用Sau3A切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。Sau3A切点及得到的7种大小不同的DNA片段情况如图所示：切点在1的位置可以得到1种DNA分子；切点在1和2的位置可以得到2种DNA分子；切点在1和3的位置可以得到2种DNA分子；切点在2和3的位置可以得到2种DNA分子，故最多可能获得7种大小不同的DNA片段。答案 (1)Bcl和HindDNA连接感受(2)四环素引物甲和引物丙(3)都不能(4)73(xx怀化二模)我国科学家张道远先生通过从耐旱灌木白花柽柳中克隆得到TSOD基因，利用转基因技术转化到棉花中，获得了具备更强抗旱性的T4代转基因棉花株系。如图为转基因抗旱棉花的培育过程示意图，请据图回答下列问题：(1)过程表示用_扩增目的基因的方法。过程用到的工具酶有_。步骤一般用_处理农杆菌，使其易吸收周围环境中的DNA分子。(2)将重组质粒导入棉花细胞除步骤所示的方法外，还可采用_。如果受体细胞是动物的受精卵，则一般采用的方法是_。(3)外植体培养成为试管苗的过程采用了_技术，利用了_的原理，步骤表示_。(4)为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的_作探针进行分子水平鉴定，再_进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。答案 (1)PCR技术限制酶(限制性核酸内切酶)、DNA连接酶Ca2(或CaCl2)(2)花粉管通道法(基因枪法)显微注射法(3)植物组织培养植物细胞的全能性脱分化、再分化(4)抗旱基因(TSOD基因、目的基因)移栽到干旱土地中考查蛋白质工程4(xx高考全国卷改编)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。 (3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。解析 (1)从题中所述资料可知，将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后，该蛋白质的功能发生了改变，此过程是通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造，进而改变了蛋白质的结构，从而改变了蛋白质的功能。(2)在蛋白质工程中，目的基因可以以P基因序列为基础，对生物体内原有P基因进行修饰，也可以通过人工合成法合成新的P1基因。中心法则的内容如图所示：由图可知，中心法则的全部内容包括：DNA以自身为模板进行的复制，DNA通过转录将遗传信息传递给RNA，最后RNA通过翻译将遗传信息表达成蛋白质；在某些病毒中RNA可自我复制(如烟草花叶病毒等)，在某些病毒中能以RNA为模板逆转录合成DNA(如HIV)，这是对中心法则的补充。(3)蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列合成DNA表达出蛋白质，经过该过程得到的蛋白质，需要对其生物功能进行鉴定，以保证其发挥正常作用。答案 (1)氨基酸序列(或结构)(2)PP1DNA和RNA(或遗传物质)DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能5阅读如下资料：资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶是_和_。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_。(2)资料乙中的技术属于_工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对_进行改造，或制造一种_的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。解析 (1)小鼠细胞为动物细胞，将基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法；构建基因表达载体常用的工具酶是限制酶和DNA连接酶；将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，农杆菌的作用是作为载体，将目的基因导入受体细胞。(2)从资料乙中可以得出是对基因进行改造，结果是得到耐热性提高的蛋白质，因此属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。对基因进行改造后，第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成二硫键，引起了空间结构的改变，所以最终是由于氨基酸序列的改变导致了空间结构的改变。答案 (1)显微注射限制酶DNA连接酶感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸考点二细胞工程(xx高考全国卷甲，40)如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_。过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。(2)经过多次传代后，供体细胞中_的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。【解析】(1)核移植过程中，供体的体细胞中性染色体组成可为XX或XY；去核时常采用显微操作的方法；图示过程表示胚胎移植。(2)细胞培养过程中，经过多次传代培养，细胞中遗传物质的稳定性会降低。(3)由于卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，所以克隆动物与供体性状不完全相同。(4)克隆动物的成功获得证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。【答案】(1)XX或XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性1细胞工程概念的常考点(1)定向性：按照人的意愿。(2)目的：改变细胞内的遗传物质和获得细胞产品。2植物组织培养易错点(1)条件：无菌、离体。(2)培养基组成：无机营养、有机营养、激素、琼脂。3植物体细胞杂交常考点(1)制备原生质体：用纤维素酶和果胶酶处理。(2)原生质体融合：离心、振动、电激、聚乙二醇。(3)杂种细胞形成的标志：新细胞壁的形成。4动物细胞培养常考点(1)条件无菌、无毒；特殊营养：血清、血浆；适宜的温度和pH；气体环境：含95%的空气加5%CO2的混合气体。(2)两大阶段：原代培养细胞株；传代培养细胞系。5动物细胞核移植易错点(1)受体细胞：去核的卵母细胞。(2)原因：营养丰富；体积大，易操作；含有刺激细胞核恢复分裂能力的物质。6核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同(1)克隆动物遗传物质来自两个亲本。(2)发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。(3)外界环境条件可能引起不遗传的变异。7制备单克隆抗体常考点(1)3种细胞特点不同B淋巴细胞：能分泌抗体，不能大量增殖。骨髓瘤细胞：能大量增殖，不能分泌抗体。杂交瘤细胞：既能分泌抗体，又能大量增殖。(2)2次筛选目的不同第1次：获得能分泌抗体的杂种细胞。第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。考查植物细胞工程1植物组织培养技术被广泛应用于培育无病毒植株、育种及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。如图为番茄植株的培育过程。分析回答下列问题：(1)过程中使用了_酶，获得植物细胞原生质体，此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体_。(2)铺平板类似于微生物接种，该过程必须在_旁进行操作。平板中添加蔗糖的目的除了提供营养外，还有_的作用。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因_(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)；图中属于再分化的过程是_(填序号)。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程中添加_进行处理，也可以选择在过程中添加_进行处理。解析 (1)过程中使用了纤维素酶和果胶酶，破坏植物细胞的细胞壁，而不损伤细胞内部结构，以获得具有活力的单个的原生质体，因为失去了细胞壁的支撑作用，因此此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)铺平板类似于微生物接种，该过程必须在酒精灯火焰旁进行无菌操作。平板中添加蔗糖的目的除了提供营养外，还有调节渗透压的作用，保持细胞正常的形态和功能。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同。如体细胞培养得到的细胞中含两个染色体组，而花粉离体培养得到的细胞内染色体数目减半，因此基因不一定相同；图中表示获得外植体，表示已分化的细胞在一定因素作用下恢复细胞分裂能力，失去原有分化状态的过程，叫做脱分化，表示已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化出胚状体，形成完整植株，这一过程叫做再分化。(4)若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程中添加聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞的融合，使融合细胞内染色体数目加倍。也可以选择在过程中添加秋水仙素，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。答案 (1)纤维素酶和果胶吸水涨破(2)酒精灯火焰调节渗透压(3)不一定相同(4)聚乙二醇秋水仙素2(xx郑州模拟)为培育出含胡萝卜素的“黄金大米”，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题：甲方案：胡萝卜素基因“黄金大米”乙方案：(1)甲方案中，胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内出现相同表达结果的原因是_。若研究人员已知胡萝卜素基因序列，可采用_方法获得胡萝卜素基因。过程中可用_技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了胡萝卜素基因。(2)乙方案中，在体细胞杂交前需要用_酶除去细胞壁获得原生质体，诱导其融合的化学试剂常用_。通过获得“黄金大米”幼苗需要经过_两个过程，依据的原理是_。在培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加_。(3)与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点是_。解析 (1)玉米的基因能在水稻体内表达的原因是所有生物共用一套遗传密码。若已知基因序列，可采用人工合成的方法获得目的基因。检测目的基因是否插入水稻体细胞中可用DNA分子杂交技术。(2)在植物体细胞杂交前需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用聚乙二醇。乙方案中通过获得“黄金大米”幼苗需要经过脱分化和再分化两个过程，依据的原理是植物细胞的全能性，在培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加植物激素。(3)与传统育种方法相比，两套方案共同的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。答案 (1)所有生物共用一套遗传密码(密码子)人工合成DNA分子杂交(2)纤维素酶和果胶聚乙二醇脱分化和再分化(植物)细胞的全能性(植物)激素(生长素和细胞分裂素)(3)克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离)动物细胞工程3(xx襄阳调研)如图是利用人成纤维细胞(具有分裂能力，能在HAT培养基上存活)和小鼠骨髓瘤细胞(具有分裂能力，不能在HAT培养基上存活)进行人类基因定位的操作示意图。请回答下列问题：(1)该技术的基础是_技术。(2)操作所用的成纤维细胞应在_代以内；诱导融合所运用的生物学原理是_。该过程中，区别于植物原生质体融合的方法是运用_处理。(3)HAT培养基属于_培养基；该培养基内需要加入_等天然物质。(4)培养时，pH一般为_；操作过程中，加入乌本苷的目的是_。答案 (1)动物细胞培养(2)10细胞膜具有一定的流动性灭活病毒(3)选择血浆(血清)(4)7.27.4除去成纤维细胞4科研人员为了判定人体中某两个基因是否在同一条染色体上，做了人鼠细胞融合实验。人鼠融合细胞在细胞增殖过程中会随机地丢失人的染色体(人染色体数46条，鼠染色体数60条)，选出保留了要研究的人染色体的融合细胞，测定其是否出现待测基因的表现型(已知这些性状都是小鼠细胞所没有的)，从而判断待测基因所属的染色体。请回答下列问题：(1)人鼠细胞融合常用的生物融合诱导剂是_，融合过程体现了细胞膜的_性。(2)如果仅考虑两两融合的细胞，融合体系中除含有人鼠融合细胞外，可能还有_、_。(3)细胞融合后的增殖方式是_，一个人鼠融合细胞，在不分裂时染色体数目最多是_条。(4)有五个人鼠融合细胞株A、B、C、D、E，分别测得甲、乙、丙、丁四种表现型，结果如表：保留的人染色体测定的性状123甲乙丙丁细胞株ABCDE注：表示保留的染色体或具有某一性状，表示没有。实验表明：控制_两个性状的基因都在人的2号染色体上。(5)若想制备单克隆抗体，需要用已免疫的_细胞和骨髓瘤细胞融合。解析 (1)动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法和生物法，生物法即用灭活的病毒处理。(2)如果仅考虑两两融合的细胞，融合体系中除含有人鼠融合细胞外，可能还有人人融合细胞、鼠鼠融合细胞。(3)细胞融合后的增殖方式是有丝分裂，一个人鼠融合细胞，在不分裂时染色体数目最多是：人的染色体数目鼠的染色体数目4660106。 (4)分析表格可知：A组有鼠的全部染色体和人的1号染色体，具有乙、丁性状；D组只有鼠的全部染色体，具有丁性状，可见丁性状在鼠的染色体上，人的1号染色体上含有控制乙性状的基因。B组有鼠的全部染色体和人的2号染色体，具有甲、丙、丁性状；可见人的2号染色体上含有控制甲、丙性状的基因。(5)若想制备单克隆抗体，需要用已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合。答案 (1)灭活的病毒流动(2)人人融合细胞鼠鼠融合细胞(3)有丝分裂106(4)甲、丙(5)B5如图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单克隆抗体的实验研究。据图回答下列问题：(1)X、Y、Z细胞的名称分别是_、_、_。(2)过程类似于植物组织培养技术中的_过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较_。过程的实质是_。(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是_。(4)处需要筛选，从而得到_细胞，且培养该细胞的气体环境为_。答案 (1)骨髓瘤细胞抗原刺激过的B细胞(或浆细胞)杂交瘤细胞(2)脱分化高基因的选择性表达(3)浆细胞高度分化，不能无限(或大量)增殖(4)能产生特异性抗体的杂交瘤95%的空气5%的CO21请根据基因工程的有关知识回答下列问题：(1)cDNA文库属于_文库，其构建方法是：用某种生物发育的某个时期的_反转录产生的cDNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。(2)切割DNA分子的工具是_，它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_键断开，从而形成黏性末端或平末端。(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，其中只能“缝合”黏性末端的是_DNA连接酶；既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端的是_DNA连接酶。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_；如果受体细胞是大肠杆菌，需要用_处理细胞，使之成为感受态细胞。解析 (1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库，cDNA文库属于部分基因文库。(2)限制酶可切割DNA分子，使磷酸二酯键断开。(3)Ecoli DNA连接酶只能“缝合”黏性末端。T4DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法；如果受体细胞是大肠杆菌，需要用Ca2处理细胞，使之成为感受态细胞。答案 (1)部分基因mRNA(2)限制性核酸内切酶(限制酶)磷酸二酯(3)EcoliT4(4)农杆菌转化法Ca22(xx龙岩调研)如图是植物体细胞杂交过程示意图，如果A、B植物均为二倍体，据图回答下列问题：(1)图中所示过程的原理有_。(2)图中的过程是_。(3)植物体细胞融合成功的标志是_，其产生与细胞内_(细胞器)有关。(4)和过程分别是_和_过程。则该杂交植株有_个染色体组。(5)该技术的最显著优势是_。解析 (1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A和原生质体B的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体，含有四个染色体组。(5)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案 (1)细胞膜具有一定的流动性、植物细胞具有全能性(缺一不可)(2)(去壁)制备原生质体(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍3资料显示我国每年移植器官需求人数为150万，但每年器官移植手术量仅为1万例。从2015年1月1日起，我国停止使用死囚作为移植供体来源。此举受到人权组织的广泛欢迎，但令中国移植器官短缺问题更加严重。科研工作者把目光投向了治疗性克隆的研究。(1)取病人体细胞的细胞核，移入一个已经_的卵母细胞中，构成重组细胞。这个过程供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_。(2)重组细胞需要经过诱导分化，形成相应的组织、器官才可用于移植，这个过程采用的技术是_。培养液中通常要添加_等一些天然成分，而气体环境中CO2的主要作用是_。培养过程中，为了清除代谢产物，防止对细胞造成危害，应定期_。(3)用此方式得到的器官进行移植的优点是_。(4)中国政府不反对治疗性克隆，但禁止_。答案 (1)去核10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型(2)动物细胞培养血清、血浆维持培养液的pH更换培养液(3)不发生免疫排斥(4)生殖性克隆4如图是科学家利用大肠杆菌生产人胰岛素的部分过程。请结合相关知识回答问题：(1)除图示方法获得目的基因(人胰岛素基因)外，还可通过_的方法获得目的基因。(2)图示所获得的人胰岛素基因在大肠杆菌中不能表达，需要质粒为其提供_等调控因子；质粒含有一个或多个_切割位点，供目的基因插入其中；质粒上还含有_，供重组DNA的鉴定和选择。(3)图中切割人胰岛素基因和质粒的酶(酶A)相同，其目的是_，将重组DNA分子导入大肠杆菌前，常需用_处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。(4)由于大肠杆菌中没有_等结构，其内合成的人胰岛素没有活性，需要经过再加工。解析 (1)获取目的基因的方法除题图所示方法外，还有人工合成法。(2)图示所获得的人胰岛素基因由于不含启动子和终止子，因此需要运载体质粒提供。质粒上还应含有一个或多个限制酶切割位点，供目的基因插入其中；质粒上还含有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(3)用同一种限制酶切割目的基因和质粒，以便获得相同的末端。将重组DNA分子导入大肠杆菌前，需用Ca2处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。(4)由于大肠杆菌中没有内质网、高尔基体等结构，其内合成的人胰岛素没有活性，需要经过再加工。答案 (1)人工合成(2)启动子、终止子限制酶标记基因(3)获得相同的末端Ca2(4)内质网、高尔基体5利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺生物反应器技术。青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶等医药产品，造福人类。据图回答下列问题：(1)在基因工程中，A表示_，如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因，过程使用的酶区别于其他酶的特点是_，B表示_。(2)在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用_技术对目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有_。(3)将目的基因导入受体细胞的过程中，在过程中一般采用_，在过程中一般采用_，受体细胞一般是_。(4)由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是什么？_。(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定，请写出在个体水平上的鉴定过程：_。解析 基因工程的工具酶有限制酶、DNA连接酶，其中限制酶具有专一性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子。目的基因的检测与鉴定有四种方法：采用DNA分子杂交技术检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因；采用分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA；采用抗原抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成了蛋白质；进行个体水平的鉴定(进行抗虫或抗病的接种实验)。答案 (1)目的基因一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子重组DNA(2)PCR限制酶(限制性核酸内切酶)、DNA连接酶(3)农杆菌转化法显微注射法受精卵(4)从转基因山羊的乳汁中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交。如果出现杂交带，表明乳汁中出现了药用蛋白；如果不出现杂交带，表明乳汁中未出现药用蛋白(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状6(xx保定调研)如图是人体免疫物质的制备方法，表示不同的过程，请回答下列问题：(1)方法1中，细胞A应具备的特点是_。体外培养细胞Y需要满足以下条件：_、添加了血浆(或血清)的培养基、适宜温度与pH、_的气体环境等。(2)方法2中，通过得到的目的基因与细胞B中原有基因_(填“一定”或“不一定”)相同，过程必须用到的工具酶有_，结构甲的组成必须包括_及目的基因等。(3)若用棉花生产抗体2，过程的受体细胞应选用_，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该抗体基因是否在再生植株中正确表达，通常采用_法检测植株是否含有该种抗体。解析 (1)将能够产生抗体的细胞B和细胞A融合后，杂种细胞Y可产生大量的抗体，则细胞A应具有无限增殖的特点。体外培养动物细胞Y，需要满足无菌无毒、添加有血清的培养基、适宜的温度和pH、通入95%的空气5%二氧化碳的气体环境等条件。(2)通过反转录获得的目的基因中，没有内含子等，和细胞B中原有的基因不一定相同；表示目的基因和载体结合，需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶，结构甲是基因表达载体，组成部件一定含有启动子、终止子、标记基因和目的基因等。(3)培养转基因植物时，常采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，则的受体细胞为土壤农杆菌。抗体基因正确表达后会产生抗体，通常采用抗原抗体杂交的方法来检测目的基因是否成功表达。答案 (1)能无限增殖无菌、无毒含5%CO2、95%空气(2)不一定限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶启动子、终止子、标记基因(3)土壤农杆菌抗原抗体杂交7(xx石家庄质检)如图表示构建转入了人抗体基因的小鼠生产人源性单克隆抗体的流程。请据图回答下列问题：(1)图示过程涉及的生物技术有_、_、_。(2)构建的基因表达载体除含有人抗体基因、标记基因外，还应具有_。(3)向转基因小鼠注射特定的抗原后，从小鼠的_中提取B淋巴细胞；过程通常用_诱导。(4)细胞X是_，体外培养细胞X所用的培养液必须添加_等天然成分，培养过程中会产生接触抑制吗？_。答案 (1)转基因技术动物细胞培养动物细胞融合(其他合理答案亦可)(2)启动子、终止子(3)脾脏聚乙二醇或灭活的病毒(4)杂交瘤细胞血浆或血清不会8如图是培养生产人生长激素的转基因动物的过程，请据图回答下列问题：(1)是含有人生长激素基因的质粒，为了使人生长激素基因在羊乳腺细胞中表达，需要将目的基因与乳腺蛋白基因的_等调控组件重组在一起。中是根据_基因表达的性状筛选出的细胞。(2)从白脸羊体内分离出的组织要经过酶处理变为单个细胞再培养，实验中使用的细胞通常在10代以内，以保持细胞正常的_。(3)为了使产药动物种群迅速扩大，现对阶段的胚胎进行分割，一次给受体母羊移入多个胚胎，胚胎分割时应注意_。(4)细胞和细胞融合所利用的原理是_。产药动物的产生涉及_(填“胚胎细胞核移植”或“体细胞核移植”)技术，该技术的成功率较_。(5)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础为_。解析 (1)因为目的基因上没有启动子，要使人生长激素基因在羊乳腺细胞中表达，需要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。(2)细胞在传至1050代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化，所以实验中使用的细胞通常在10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。(3)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(4)细胞融合所利用的原理是细胞膜的流动性。根据图示可知，培养产生人生长激素的过程涉及体细胞核移植技术，该技术的成功率较低。(5)受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。答案 (1)启动子标记(2)二倍体核型(3)将内细胞团均等分割(4)细胞膜的流动性体细胞核移植低(5)受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应9如图是科学家利用现代生物技术研制用于癌症治疗的鼠人嵌合抗体的流程图。请回答下列问题：(1)利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时，首先必须根据预期_，设计_，进一步推测应有的氨基酸序列，最终通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠人嵌合抗体基因，然后导入鼠淋巴细胞中使其_。在Ig基因表达载体构建的过程中，人和鼠的基因要用_切割核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)图中嵌合载体启动子位于基因的首端，它是_识别和结合的部位，终止子是_的终点；嵌合载体中还应含有_，以便重组DNA的鉴定和筛选。(3)图中的“抗体分泌细胞”的名称是_，检测目的基因在淋巴细胞中是否得到表达可采用_技术。(4)在制备单克隆嵌合抗体过程中要进行筛选，第二次筛选的目的是_