高考生物二轮专题复习“知识落实篇”专题九 第一讲 基因工程和细胞工程课件.ppt

第一讲基因工程和细胞工程 专题九现代生物科技专题 一 理解能力1 2013年广东卷 从某海洋动物中获得一基因 其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽p1 目前在p1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物 首先要做的是 a 合成编码目的肽的dna片段b 构建含目的肽dna片段的表达载体c 依据p1氨基酸序列设计多条模拟肽d 筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 解析 该题目属于蛋白质工程 已经获得该目的基因片段 不需要合成编码目的肽的dna片段 故a错误 是需要构建含目的dna片段的表达载体 但这不是第一步 故b错误 蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能 设计p1氨基酸序列 从而推出其基因序列 故c正确 该基因表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽p1 目前在p1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物 而目的多肽是抗菌性强但溶血性弱 所以必需对其改造 保持其抗菌性强 抑制其溶血性 故d错误 答案 c 2 2012年浙江卷 天然的玫瑰没有蓝色花 这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因b 而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因b 现用基因工程技术培育蓝玫瑰 下列操作正确的是 a 提取矮牵牛蓝色花的mrna 经逆转录获得互补的dna 再扩增基因bb 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因b c 利用dna聚合酶将基因b与质粒连接后导入玫瑰细胞d 将基因b直接导入大肠杆菌 然后感染并转入玫瑰细胞 解析 控制蓝色色素合成的基因b即为我们所需要的目的基因 可通过逆转录法获得基因b 再进行扩增以增加其数量 a正确 基因文库中保存的是各基因片段 提取时无须使用限制性核酸内切酶 b错误 为使目的基因在受体细胞中稳定存在且能向下一代遗传 应先在体外使用dna连接酶构建基因表达载体 然后再导入大肠杆菌 c d错误 答案 a 二 获取信息能力3 2013年新课标卷 阅读如下材料 材料甲 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 材料乙 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 材料丙 兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体 科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内 成功产出兔甲的后代 证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育 回答下列问题 1 材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有 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 材料乙的技术属于 工程范畴 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 4 材料丙属于胚胎工程的范畴 胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的 生理状态相同的另一个雌性动物体内 使之继续发育成新个体的技术 在材料丙的实例中 兔甲称为 体 兔乙称为 体 解析 1 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法 构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和dna连接酶 农杆菌的作用是将目的基因导入到植物 受体 细胞内 2 材料乙中的技术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 通过对基因修饰或基因合成 对现有的蛋白质进行改造 或制造一种新的蛋白质的技术 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氨基酸序列发生了改变 3 胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的 生理状态相同的另一个雌性动物体内 使之继续发育为新个体的技术 在材料丙实例中 兔甲称为供体 兔乙称为受体 答案 1 显微注射限制性内切酶dna连接酶农杆菌可感染植物 将目的基因转移到受体细胞中 2 蛋白质现有蛋白质新蛋白质氨基酸 3 同供受 4 2012年浙江卷 请根据以下提供的实验材料 完善生物制剂w对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路 并预测实验结果 实验材料 培养液 正常体细胞 癌细胞 w 胰蛋白酶 要求与说明 答题时不考虑加入w后的体积变化等误差 提供的细胞均具有分裂能力 只进行原代培养且培养条件适宜 1 实验思路 取培养瓶若干个 分组如下 每组设置若干个重复样品 各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后 各取其中的几个样品 加入 摇匀 在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数 重复 若干次 2 预测实验结果 用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示 解析 1 本实验的目的是 完善生物制剂w对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路 有两个自变量 是否加入生物制剂w 动物细胞的种类 2 设计时应遵循单一变量及对照实验原则 进行重复实验可减少误差并使实验结果更为准确可靠 故分组时应分4组分别进行实验 3 胰蛋白酶用来分解组织细胞间的蛋白质 使组织细胞相互分散开来 有利于细胞的分裂 4 绘制曲线时 应注意横纵坐标及各组合的最终高度 答案 1 a组 培养液中加入体细胞 b组 培养液中加入体细胞 加入w c组 培养液中加入癌细胞 d组 培养液中加入癌细胞 加入w 胰蛋白酶 统计并分析所得数据 2 用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示如下图 三 综合运用能力5 2013年北京卷 斑马鱼的酶d由17号染色体上的d基因编码 具有纯合突变基因 dd 的斑马鱼胚胎会发出红色荧光 利用转基因技术将绿色荧光蛋白 g 基因整合到斑马鱼17号染色体上 带有g基因的胚胎能够发出绿色荧光 未整合g基因的染色体的对应位点表示为g 用个体m和n进行如下杂交实验 1 在上述转基因实验中 将g基因与质粒重组 需要的两类酶是 和 将重组质粒显微注射到斑马鱼 中 整合到染色体上的g基因 后 使胚胎发出绿色荧光 2 根据上述杂交实验推测 亲代m的基因型是 选填选项前的符号 a ddggb ddgg 子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括 选填选项前的符号 a ddggb ddggc ddggd ddgg 3 杂交后 出现红 绿荧光 既有红色又有绿色荧光 胚胎的原因是亲代 填 m 或 n 的初级精 卵 母细胞在减数分裂过程中 同源染色体的 发生了交换 导致染色体上的基因重组 通过记录子代中红 绿荧光胚胎数量与胚胎总数 可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例 算式为 解析 1 基因工程操作过程中需要两类工具酶 限制性核酸内切酶和dna连接酶 动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵 2 由于出现了绿色荧光 d g 和红色荧光 ddgg 的子代胚胎 则亲代m中必定均含有d基因 同时可推出m和n的基因型是 ddgg ddgg 由此可知第一问选b 第二问选b d 3 由题可知 d与g是连锁遗传的 再由第 2 题的分析可知 其基因分析如下图 左 所示 因此正常情况不会产生红 绿荧光胚胎 除非亲代n的在减数分裂过程中同源染色体发生了交叉互换 形成如下图 右 所示的情况 若亲代n产生的配子中重组的配子 dg和dg 占的比例为x 则dg占的比例为x 2 又因亲代m产生两种比例相等的配子 dg dg 则可知子代胚胎中红 绿荧光胚胎的概率为x 4 即 x 4 红 绿荧光胚胎数量 胚胎总数 可推出重组的配子比例为 4 红 绿荧光胚胎数量 胚胎总数 答案 1 限制性核酸内切酶dna连接酶受精卵表达 2 b b d 3 n非姐妹染色单体4 红 绿荧光胚胎数量 胚胎总数 6 2012年天津卷 生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究 以下实例为体外处理 蛋白质 dna复合体 获得dna片段信息的过程图 据图回答 1 过程 酶作用的部位是 键 此过程只发生在非结合区dna 过程 酶作用的部位是 键 2 两过程利用了酶的 特性 3 若将得到的dna片段用于构建重组质粒 需要过程 的测序结果与 酶的识别序列进行对比 已确定选用何种酶 4 如果复合体中的蛋白质为rna聚合酶 则其识别 结合dna序列为基因的 5 以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 多选 a 分离得到核糖体 用蛋白酶酶解后提取rrnab 用无水乙醇处理菠菜叶片 提取叶绿体基粒膜上的光合色素c 通过分子杂交手段 用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位d 将抑制成熟基因导入番茄 其mrna与催化成熟酶基因的mrna互补结合 终止后者翻译 延迟果实成熟 解析 1 dna酶作用的部位是dna的磷酸二酯键 蛋白酶作用的部位是肽键 2 过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性 即专一性 3 dna要构建重组质粒 需要用限制性核酸内切酶切割 再与质粒重组 4 rna聚合酶识别和结合在基因的启动子上 才能驱动基因转录 5 特异性的蛋白酶能酶解蛋白质 分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性 抑制成熟基因转录出的mrna与催化成熟酶基因的mrna碱基互补结合 也具有特异性 光合色素易溶于有机溶剂 与酒精并不是特异性的溶解 所以选acd 答案 1 磷酸二酯肽 2 专一 3 限制性核酸内切 4 启动子 转录起始区 5 acd 7 2013年天津卷 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 用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化 并丧失再生能力 再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合 以获得抗黑腐病杂种植株 流程如下图 据图回答下列问题 1 过程 所需的酶是 2 过程 后 在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在 这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志 3 原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压 其作用是 原生质体经过 再生 进而分裂和脱分化形成愈伤组织 4 若分析再生植株的染色体变异类型 应剪取再生植株和 植株的根尖 通过 染色和制片等过程制成装片 然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目 5 采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组dna进行pcr扩增 得到两亲本的差异性条带 可用于杂种植株的鉴定 下图是用该引物对双亲及再生植株1 4进行pcr扩增的结果 据图判断 再生植株1 4中一定是杂种植株的有 6 对杂种植株进行 接种实验 可筛选出具有高抗性的杂种植株 解析 1 dna酶作用的部位是dna的磷酸二酯键 蛋白酶作用的部位是肽键 2 过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性 即专一性 3 dna要构建重组质粒 需要用限制性核酸内切酶切割 再与质粒重组 4 rna聚合酶识别和结合在基因的启动子上 才能驱动基因转录 5 特异性的蛋白酶能酶解蛋白质 分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性 抑制成熟基因转录出的mrna与催化成熟酶基因的mrna碱基互补结合 也具有特异性 光合色素易溶于有机溶剂 与酒精并不是特异性的溶解 所以选acd 答案 1 磷酸二酯肽 2 专一 3 限制性核酸内切 4 启动子 转录起始区 5 acd 8 2012年江苏卷 图1表示含有目的基因d的dna片段长度 bp即碱基对 和部分碱基序列 图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列 现有msp bamh mbo sma 4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为c cgg g gatcc gatc ccc ggg 请回答下列问题 1 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接 2 若用限制酶sma 完全切割图1中dna片段 产生的末端是 末端 其产物长度为 3 若图1中虚线方框内的碱基对被t a碱基对替换 那么基因d就突变为基因d 从杂合子分离出图1及其对应的dna片段 用限制酶sma 完全切割 产物中共有 种不同dna片段 4 若将图2中质粒和目的基因d通过同种限制酶处理后进行 形成重组质粒 那么应选用的限制酶是 在导入重组质粒后 为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌 一般需要用添加 的培养基进行培养 经检测 部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因d不能正确表达 其最可能的原因是 解析 1 dna单链中相邻两个碱基之间通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 连接 2 sma 识别的序列为gggccc 切割后会产生平末端 图1所示的dna分子中含有两个sma 的识别位点 第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置 第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置 从这两个位点切割后产生的dna片段长度分别为534 3 796 3 3 658 3 即得到的dna片段长度分别为537bp 790bp和661bp 3 在杂合子体内含有基因d和基因d 基因d的序列中含有两个识别位点 经过 sma 完全切割会产生537bp 790bp和661bp三种不同长度的片段 基因d的序列中含有一个识别位点 经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段 综上 杂合子中分离到该基因的dna片段经过切割后会产生4种不同长度的片段 4 能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为ggatcc的bamh 和识别序列为gatc的mbo 若使用mbo 会同时破坏质粒中的抗生素a抗性基因和抗生素b抗性基因 所以要用bamh 来切割目的基因和质粒 切割后保留了完整的抗生素b抗性基因 便于筛选出含有重组质粒的 大肠杆菌 因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的 目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补 可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况 导致基因d不能正确表达 答案 1 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 2 平537bp 790bp 661bp 3 4 4 bamh 抗生素b同种限制酶切割形成的末端相同 部分目的基因d与质粒反向连接 基因工程的原理及技术 1 基因工程的概念按照人们的愿望 进行严格的设计 并通过 等技术 赋予生物以新的 从而创造出更符合人们需要的新的 由于基因工程是在dna分子水平上进行设计和施工的 因此又叫做 体外dna重组和转基因 遗传性 生物类型和生物产品 dna重组技术 2 dna重组技术的基本工具 1 限制酶 全称 来源 主要从 中分离纯化出来 特点 识别双链dna分子的某种 并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开 结果 产生黏性末端或 限制性核酸内切酶 原核生物 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 平末端 2 dna连接酶 类型 根据酶的来源不同 可分为e colidna连接酶和 作用 连接 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 3 载体 种类 通常利用 作为载体 另外还有 等 t4dna连接酶 双链dna片段 磷酸二酯键 质粒 噬菌体的衍生物动植物病毒 质粒 a 化学本质 小型环状dna分子 自我复制 限制酶切割位点 标记基因 3 基因工程的基本操作程序 1 目的基因的获取 目的基因 编码蛋白质的基因 基因文库 pcr技术 dna合成仪 2 基因表达载体的构建 是实施基因工程的第二步 也是基因工程的 目的 使目的基因在受体细胞中 并且可以遗传给下一代 并使目的基因 组成 如图所示 终止子 标记基因 如抗生素基因 核心 稳定存在 能够表达和发挥作用 目的基因启动子 3 将目的基因导入受体细胞 转化 目的基因进入 内 并且在受体细胞内维持 的过程 受体细胞 稳定和表达 农杆菌转化法 基因枪法花粉管通道法 显微注射法 感受态细胞法 4 目的基因的检测与鉴定 利用 技术检测目的基因的有无 利用 技术检测目的基因的转录 利用 检测目的基因的翻译 利用 的检测鉴定重组性状的表达 dna分子杂交 分子杂交 抗原 抗体杂交 个体生物学水平 基因工程的应用 bt毒蛋白基因 抗病毒基因 抗真菌基因 调节细胞渗透压基因 赖氨酸 转基因延熟番茄 颜色变异 续上表 外源生长激素基因 外源生长激素基因 肠乳糖酶基因 乳糖的含量 乳腺生物反应器 抗原决定基因 除去抗原决定基因 免疫排斥反应 续上表 重组人胰岛素 重组人干扰素a 1b 最有效 体内基因治疗 体外基因治疗 植物的组织培养 1 原理 细胞的全能性 1 概念 的细胞仍然具有 的潜能 2 原因 生物体的任一细胞都包含本物种的 3 生物体上的细胞未表现出全能性 而是形成特定的组织 器官 其原因是 细胞中的基因进行了 表达 使细胞分化成不同的组织和器官 已分化发育成完整个体 全部遗传信息 选择性 脱离母体 营养物质 2 植物组织培养技术 1 胡萝卜组织培养的实验分析 实验原理 植物体的根 茎 叶细胞一般都具有全能性 在一定的营养和激素等条件下 可以 形成愈伤组织 将愈伤组织转接到含有 成分的培养基上 就可以诱导其再分化生成 或 进而发育成完整的小植株 脱分化 不同激素 胚状体丛芽 方法步骤 酒精溶液 形成层 恒温避光 分化培养基 次氯酸钠溶液 处理 2 植物组织培养概念 在 和人工控制条件下 将离体的植物器官 组织 细胞 培养在人工配制的培养基上 给予适宜的培养条件 诱导其产生 最终形成完整的植株 3 过程总结 无菌 愈伤组织 丛芽 脱分化 愈伤组织 再分化 3 植物体细胞杂交技术 1 概念 将 体细胞 在一定条件下融合成 并把杂种细胞培育成 的技术 不同种的植物 杂种细胞新的植物体 原生质体a 原生质体b 再生壁 杂种植株 3 过程分析 获得原生质体的方法是 处理细胞去除细胞壁 该过程利用了酶的 性 诱导原生质体 原生质体融合成一体 利用了生物膜的结构特点 即 纤维素酶和果胶酶 专一 离心 振动 电激 聚乙二醇 peg 具有一定的流动性 植物体细胞杂交成功的标志是杂种细胞再生出 将杂种细胞培养成杂种植株是运用了 技术 4 成果 没有取得预期结果 烟草 海岛烟草 胡萝卜 羊角芹 白菜 甘蓝等 或 杂种 在生产上有较高的应用价值 细胞壁 植物组织培养 番茄 马铃薯 种间属间 白菜 甘蓝同普通白菜相比 具有生长周期短 耐热性强和易于贮藏等优点 5 意义 克服远缘杂交不亲和的障碍 细胞融合和单克隆抗体 1 动物细胞的融合 1 概念 也称 是指两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程 融合后形成的是 2 诱导融合的因素 聚乙二醇 peg 电激等 3 意义 突破了 方法的局限 使远缘杂交成为可能 4 应用 通过杂交瘤技术 制备 细胞杂交 杂交细胞 灭活的病毒 有性杂交 单克隆抗体 2 单克隆抗体 1 概念 单一的 与骨髓瘤细胞融合 经培养筛选后产生的 3 优点 特异性强 可大量制备 b淋巴细胞 专一抗体 b淋巴细胞 骨髓瘤细胞 培养 筛选 灵敏度高 基因工程的基本操作程序 1 目的基因的获取 1 直接分离法 从自然界已有的物种中分离 如从基因组文库或cdna文库中获取 2 人工合成目的基因 如果基因比较小 核苷酸序列又已知 可以通过dna合成仪用化学方法直接人工合成 以rna为模板 在逆转录酶的作用下人工合成 3 pcr技术扩增目的基因 原理 dna双链复制 过程 第一步 加热至90 95 dna解链 第二步 冷却至55 60 引物结合到互补dna链 第三步 加热至70 75 热稳定的dna聚合酶从引物起始进行互补链的合成 pcr技术与dna复制的比较 2 基因表达载体的构建 1 基因表达载体各部分组成的作用 启动子 一段有特殊结构的dna片段 位于基因的首端 是rna聚合酶识别和结合的部位 驱动基因转录出mrna 最终获得所需的蛋白质 终止子 也是一段有特殊结构的dna片段 位于基因的尾端 能使转录在所需要的地方停下来 标记基因 作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因 从而将含有目的基因的细胞筛选出来 如抗生素抗性基因 2 基因表达载体的构建步骤 3 基因导入受体细胞方法 4 目的基因的检测与鉴定 特别提醒 1 原核生物作为受体细胞的优点 繁殖快 多为单细胞 遗传物质相对较少 2 基因工程四步曲中 只有第3步 将目的基因导入受体细胞 没有发生碱基互补配对 其他三步中都涉及碱基互补配对 具体过程如下 第1步中发生在反转录法合成目的基因过程中 第2步中发生在黏性末端相互连接配对过程中 第4步中目的基因的导入检测 转录检测发生碱基互补配对 对位训练 1 2012年福建卷 肺细胞中的let 7基因表达减弱 癌基因ras表达增强 会引发肺癌 研究人员利用基因工程技术将let 7基因导入肺癌细胞实验表达 发现肺癌细胞的增殖受到抑制 该基因工程技术基本流程如图1 请回答 1 进行过程 时 需用 酶切开载体以插入let 7基因 载体应用rna聚合酶识别和结合的部位 以驱动let 7基因转录 该部位称为 2 进行过程 时 需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞 以利于传代培养 3 研究发现 let 7基因能影响ras的表达 其影响机理如图2 据图分析 可从细胞提取 进行分子杂交 以直接检测let 7基因是否转录 肺癌细胞增殖受到抑制 可能是由于细胞中 rasmrna ras蛋白 含量减少引起的 解析 1 过程 表示基因表达载体的构建 在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入 限制性核酸内切酶 简称限制酶 写其他的不得分 启动子是一段特殊的dna序列 是rna聚合酶结合和识别的位点 rna聚合酶结合到该位点 可驱动转录过程 2 过程 表示动物细胞培养 培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理 使之分散成单个的细胞 之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养 3 判断目的基因是否在受体细胞中转录 可用分子杂交技术来进行 从细胞中提取mrna和用放射性同位素或 者荧光标记的目的基因单链dna片段进行杂交 根据题中信息 肺组织细胞中的let 7基因表达减弱 癌基因ras表达就增强 引发肺癌 导入let 7基因后 肺癌细胞受到抑制 说明ras基因表达减弱 导致细胞中的ras蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制 答案 1 限制性核酸内切酶 或限制 启动子 2 胰蛋白 3 rnaras蛋白 基因工程的应用成果 1 乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 1 概念 乳腺生物反应器是指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达 利用动物的乳腺组织生产药物蛋白 工程菌是指用基因工程的方法 使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系 2 两者的区别 续上表 2 基因治疗的类型比较 特别提醒 1 乳腺生物反应器受生物性别的限制 若从动物的尿液中提取药物蛋白 则不受性别限制 2 注意区分基因治疗和基因诊断 基因治疗是将正常基因导入病人体内 使该基因的表达产物发挥功能 从而达到治疗疾病的目的 基因诊断是用放射性同位素 如32p 荧光分子等标记的dna分子作探针 利用dna分子杂交原理 检测被测标本上的遗传信息 达到检测疾病的目的 3 经过基因治疗后 患者细胞内的缺陷基因并没有改变 对位训练 2 2012年山东卷 毛角蛋白 型中间丝 kif 基因与绒山羊的羊绒质量密切相关 获得转kif 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图 1 过程 中最常用的运载工具是 所需要的酶是限制酶和 2 在过程 中 用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞 在培养过程中 将成纤维细胞置于5 co2的气体环境中 co2的作用是 3 在过程 中 用 处理以获取更多的卵 母 细胞 成熟卵 母 细胞在核移植前需要进行 处理 4 从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 在胚胎移植前 通过 技术可获得较多胚胎 解析 1 基因工程所用的基本工具有限制性内切酶 dna连接酶和运载体 其中 常用的运载体是质粒 也可用噬菌体衍生物和动植物病毒 2 在动物细胞工程中 若将动物组织分散成单个细胞 常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理 若进行核移植 需先对卵母细胞培养到m 中期并做去核处理 动物细胞的培养需要无菌无毒条件 一定的营养条件 血浆 血清和o2 co2气体条件 其中的气体co2主要用于维持培养液的ph 3 在动物胚胎工程中 常用促性腺激素处理雌性个体而使其超数排卵 常采用核移植和早期胚胎培 养技术获得重组胚胎 并进一步培育出克隆动物 4 常采用胚胎分割和移植技术获得更多的优良个体 答案 1 质粒dna连接酶 2 胰蛋白酶 或胶原蛋白酶 维持培养基 液 的ph 3 促性腺激素去核 4 早期 胚胎培养胚胎分割 植物组织培养和植物体细胞杂交 续上表 特别提醒 1 细胞全能性表达的条件 离体 无菌 一定的营养物质 如水 无机盐 蔗糖 维生素等 激素 生长素和细胞分裂素 适宜的温度和光照 2 注意原生质体和原生质层的区别 原生质体是除去细胞壁的植物细胞 而原生质层包括植物细胞的细胞膜 液泡膜以及两层膜之间的细胞质 相当于植物细胞的半透膜 3 植物细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁 植物体细胞杂交的目的不仅是获得杂种细胞 更重要的是为了获得杂种植株 对位训练 3 双选 对右图的分析 正确的是 a 若该图表示基因工程的操作流程图 则c表示重组质粒 d是受体细胞b 若该图表示单克隆抗体的制备 则a是经过免疫的t淋巴细胞 b是骨髓瘤细胞 c 若该图表示动物体细胞核移植过程 用胚胎分割技术可获得多个性别不同的克隆动物dd 若该图表示植物体细胞杂交过程 则从c到d需用的技术是植物组织培养 解析 抗体由浆细胞产生 若图中表示单克隆抗体的制备 则a是经过免疫的b淋巴细胞 b是骨髓瘤细胞 胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份 4等份或8等份等 经移植获得同卵双胎或同卵多胎的技术 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 其性状相同 因此 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一 答案 ad 动物细胞融合与单克隆抗体 1 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 续上表 2 单克隆抗体的制备 特别提醒 1 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力 但是并不破坏这些病原体的抗原结构 2 除了受到注射的抗原刺激 小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激 因此从小鼠体内取出的多个b淋巴细胞可能产生多种不同抗体 所以进行第二次筛选是非常必要的 3 单克隆抗体制备过程中 多次进行了动物细胞培养的操作 说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础 4 2013年海南卷 单纯疱疹病毒 型 hsv 可引起水疱性口唇炎 利用杂交瘤技术制备出抗hsv 的单克隆抗体可快速检测hsv 回答下列问题 1 在制备抗hsv 的单克隆抗体的过程中 先给小鼠注射一种纯化的hsv 蛋白 一段时间后 若小鼠血清中抗 的抗体检测呈阳性 说明小鼠体内产生了 反应 再从小鼠的 中获取b淋巴细胞 将该b淋巴细胞与小鼠的 细胞融合 再经过筛选 检测 最终可获得所需的杂交瘤细胞 该细胞具有的特点是 对位训练 2 若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体 可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的 中使其增殖 再从 中提取 纯化获得 3 通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种hsv 蛋白 其原因是该抗体具有 和 等特性 解析 1 由题意可知 单纯疱疹病毒 型可引起水疱性口唇炎 病毒蛋白hsv 可以作为一种抗原刺激机体通过免疫反应产生特异性抗体 在单克隆抗体的制备过程中 首先应注射纯化的hsv 蛋白作为抗原 一段时间后对小鼠血清进行检测 如果抗hsv 蛋白的抗体检测为阳性 说明小鼠体内通过体液免疫产生了特异性抗体 此时可以从小鼠的免疫器官中 如脾脏 骨髓 淋巴结等部位获取已免疫的b淋巴细胞 与小鼠的骨髓瘤细胞融合 经过筛选检测获得能稳定的产生特异性抗体的杂交瘤细胞 已免疫的b淋巴细胞具有产生特异性抗体的特点 而骨髓瘤细胞能无限增殖 因此获得的杂交瘤细胞具有既能无限增殖又能产生特异性抗体 抗hsv 蛋白的抗体 的特点 2 获得大量单克隆抗体途径有两种 体外培养和体内培养 体外培养即通过动物细胞培养技术获得大量的杂交瘤细胞 进而产生大量的单克隆抗体 体内培养即将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中增殖 最后从小鼠的腹水中提取 纯化单克隆抗体 3 单克隆抗体是通过细胞融合技术单一的b淋巴细胞核杂交瘤细胞融合而获得的 因此融合后的细胞只能产生一种特异性抗体 所制备的单克隆抗体具有特异性强 灵敏度高的特点 答案 1 hsv 蛋白体液免疫脾脏骨髓瘤无限增值且产生专一抗体 2 腹腔腹水 3 纯度高特异性强 2012年上海卷 以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏b淋巴细胞 再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群 由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体 a 能识别绵羊整个红细胞b 只识别绵羊红细胞表面的特定分子c 能识别绵羊所有体细胞d 只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子 解析 单克隆抗体具有特异性强的特点 只能针对特定的抗原 本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子 并非整个红细胞 也非其他体细胞 故b选项正确 答案 b得分策略 本题考查单克隆抗体的定义及其特性 涉及到抗体和抗原的特异性问题 2012年上海卷改编 回答下列有关遗传信息传递和表达的问题 1 如图1所示 若用两种识别切割序列完全不同的限制酶e和f从基因组dna上切下目的基因 并将之取代质粒pzhz1 3 7kb 1kb 1000对碱基 上相应的e f区域 0 2kb 那么所形成的重组质粒pzhz2 a 既能被e也能被f切开b 能被e但不能被f切开c 既不能被e也不能被f切开d 能被f但不能被e切开 2 已知在质粒pzh