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文档简介
1、专题15现代生物科技专题1.(【百强校】2016届辽宁省锦州市锦州中学高三上期中生物试卷)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。 图中tet R表示四环素抗性基因,am6表示氨茉青霉素抗性基因,BamH太Hindlll Sma I直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答:(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选 含有重组载体的大肠卞f菌首先需要在含 的培养基上进行。能驱动人乳铁蛋白基因在乳腺细胞 中特异性表达的调控因子是图中的 。过程采用的操作方法通常是 。(2)过程代表的生物技术是 。对早期胚胎进行切割,经过程可获得多个新个体。目前最常
2、见的是经分割产生的同卵 胎。(3)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用 技术。(4)对代孕牛的要求是 。【答案】(1) Hindin和BamH氨茉青霉素 启动子显微注射(2)胚胎移植双(3)抗原一抗体杂交(4)有健康体质和正常繁殖能力【解析】1)由图中信息可知,载体上有HindUI和煦吸,油切位点,目的基因上也有它们的酶切位点, 应用此2种酶切.当人乳铁蛋白基因和质粒隹接成重蛆质粒后,思&基因被人乳铁蛋白基因隔开,不是完 整的,而飘既基因是完整的,所以筛选含有重蛆载体的大胧杆菌首先需要含氨王青毒素的培养基上进行, 能让目的基因开始表达的是启动子,启动子是俄也聚合或特异性识别和结合的Dg
3、序列,是基因的一个组 成部分,控制基因表达转录的起始时间和表达的程度,过程将目的基因导入到动物中常用显微注射 法.(2)过程早期胚胎移入代孕牛的体内利用的是胚胎移植的技术,对早期胚胎进行切割,经过程胚胎移植 过程可获得多个新个体都发育成了个体,目前最常见的是经分割产生的同卵双胎。(3) 一般检测目的基因是否表达里用抗原-抗体杂交的方法。(4)对代孕牛的一般要求是有健康的体质以及能正常繁殖后代。【考点定位】基因工程的原理及技术;胚胎分割移植【名师点睛】总结胚胎分割的相关知识点:(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。(2)意义:来自同一胚胎的后
4、代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。(3)材料:发育良好,形态正常的桑棋胚或囊胚,桑棋胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要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展。2.(【百强校】2016届吉林省长春外国语学校高三上学期期末生物试卷)转基因生物可用于生产人类所需要的药用蛋白,如激素、抗体、疫苗、酶等。下图甲是通过生物工程培育能产生人胰岛素的烟草的过程。请据图回答下列问题:甲Gene II(1)基因工程的核心步骤是 (填字母)。此过程所需的工具酶是 (2)下图乙是载体和反转录得到的胰岛素基因的片段,已
5、知限制酶I的识别序列和切点是一GJ GATC6,限制酶n的识别序列和切点是一J GATC-oGene I和Gene n为质粒上的标记基因,根据图示分析,应用限制酶 切割质粒,用限制酶 切割目的基因。构建的重组质粒中,除含有 外源基因、标记基因外,还必须含有 和GGATCC目的基因GATCCCTAGGCTAG注:Gene I和Ge碇U表示两种标记基因;。表示限制醉仅有的识别序列放大C(3) B过程中,常用 处理使细菌成为感受态细胞,从而利于重组质粒的导入。(4) 如果从分子水平检测人胰岛素基因是否表达成功,可以采用 方法。(5) 】(1) A限制酶和DNA1接酶(6) I n启动子终止子(7)
6、Ca2+(8) 抗原一抗体杂交【解析】(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,即A过程,该过程首先需要限制酶切割含 有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需用D贴隹接能将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子.(2)用限制的II切割质粒时会符两个标记基因都破坏,因此只能选用限制酶I切割质粒,而切割含有 目的基因的外源及加分子时,只需用限制施II即可.构建的重组质粒中,除含有外源基因、标记基因外, 还必须含有启动子和终止子.(3)将目的基因导入微生物细胞时,常用感受态细胞法,即常用Ca2+理使细菌成为感受态细胞,从而利于重组质粒的导入。(4)从分子水平上检测目的基因是否表达成功,可以采用抗
7、原-抗体杂交方法。【考点定位】基因工程的原理及技术【名师点睛】基因工程的基本工具:1、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链 DNA分子的某种特定的核甘酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核昔 酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。2、“分子缝合针” -DNA连接酶(1)两种DNA!接酶(E?coliDNA连接酶和T4DNA1接酶)的比较:相同点:都缝合磷酸二酯键。区别:E?coliDNA连接酶来源于大肠杆菌, 只能将双链DNA片段互补的黏
8、性末端之间的磷酸二酯键连 接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低.(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核甘酸加到已有的核甘酸片段的末端,形成磷酸二酯键.DNA1接酶是连接两个 DNM段的末端,形成磷酸二酯键。3、“分子运输车”-载体(1)载体具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。具有标记基因,供重组 DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制 能力的双链环状 DNA子。(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。
9、3.(【百强校】2016届天津市一中高三上学期第三次月考生物试卷)GDN陛一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDN雄因的表达载体(如图 1所示),并导入到大反向连接注:bp表示版基对;载体和基因片段上的小箭号 表示相关限制醉的醐切位点图1(1)构建含GDN雄因的表达载体时,需选择图鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答: 6 (XH) hp 6 吧邛 6(NHlbp71M) hp2"!即黑网沏电泳分析图谱注:一表示电泳条带1 Y2, 3表示电泳泳道图21中的 限制酶进行酶切。(2)经酶切后的载体和 GDNFi因进行连接,连接产物经筛选得到
10、的载体主要有3种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNFi因与载体反向连接(如图 1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择 Hpal酶和BamHI酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNM段进行电泳分析,结果如图 2所示。图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。(3)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后, 为了检测GDNF1因是否成功表达,可用相应的 与 提取的蛋白质杂交。当细胞培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制,换瓶后进行 培养以 得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。(4)对于神经干细胞可以来源于胚胎干细胞的诱导分化,胚胎干细胞来源于 ,在培养时可以只分 裂
11、不分化,但是通过诱导可以分化成各种不同的组织细胞,胚胎干细胞的这个特性称为 。(5)胚胎干细胞也可以来自于核移植的重组细胞,一般体细胞核移植要比胚胎细胞核移植难度大,原因 是,而取自卵巢的卵母细胞需要培养到 期,才可进行核移植。【答案】(1) Xhol(3)抗体传代(4)原始性腺和早期胚胎发育的全能性(5)细胞分化程度大,细胞核不易实现全能性M n中期【解析】根据题意和图示分析可知:由于GDUF基因两边都有醺限制55识别序列,所以构建含 GCDNF基因的表达载体时,需选择图1中的驰【限制葩进行酶切。(2)选择瞬工魏E犯II期筛选得到的载体进疝型嬲,并对酶切后的D陋片遨皎电泳分析, 结果如图2所
12、示,由于GD虾基因中有8g乩嬲酶烈,所以图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接 的.(3)为了检测GDN雄因是否成功表达,可利用抗原 -抗体杂交技术,用相应的抗体与提取的蛋白质杂交,当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行传代培养以得到更多数量的细胞,用于细胞干细胞 移植治疗实验。(4)胚胎干细胞来源于原始性腺和早期胚胎,在培养时可以只分裂不分化,但是通过诱导可以分化成 各种不同的组织细胞,说明细胞具有全能性。(5)由于体细胞分化程度高,不容易表达全能性,因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植。采集的卵母细胞一般要培养到减数第二次分裂中期,才能具备受精作用的能力,才能用
13、于实验,核移植实验中要用微型吸管吸出供体细胞的细胞核,植入去核的卵母细胞中,与之融合形 成重组细胞。【考点定位】基因工程的原理及技术、胚胎干细胞的研究与应用【名师点睛】总结:1、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和 标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞 的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法; 将目的基因导入微生物细胞的方法
14、是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:检测转基因生物染色体的DN蝠否插入目的基因-DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。2、动物细胞培养的过程:取动物组织块一剪碎组织一用胰蛋白酶处理分散成单个细胞一制成细胞悬液一转入培养液中(原代培养)一放入二氧化碳培养箱培养一贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细 胞悬液一转入培养液(传代培养)一放入二氧化碳培养箱培养。)胰岛素A、B链分别4.(【百强校】2016届江苏常州第一中学江阴南菁高中高三两校联考
15、生物试卷表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示3-半乳糖昔酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题:M轲睡点门动腆岛素或13进端码区蟆节许碓素抗性底因 图i导入族段 澳化保_ w晚化 "Aw * 3她化大曲杆曲澳化轼_ 独化.一中舞一融合蛋白H5 腆用素A施(2)图1中启动子是(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨茉青霉素抗性基因的作用是(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有(4) 3 -半乳糖甘酶与胰岛素 A链或B链
16、融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于(5)澳化鼠能切断肽链中甲硫氨酸竣基端的肽键,用澳化氟处理相应的融合蛋白能获得完整的或B链,且3 -半乳糖甘酶被切成多个肽段,这是因为你的推测结果(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。(1)终止子(2) RNA聚合作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNAdI接酶(4)防止胰岛素的 A B链被菌体内蛋白酶降解(5) 3 -半乳糖甘酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基【解析】C1)
17、基因表达载体必须具有启动子、终止子、标记基因、目的基因,在图中已经标出来的有台子、 标记基因(氨主青霉毒抗性基因)、目的基因f胰岛素也或B窿编码区),所以图中没有标注出来的基本结 构是终止子;(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,启动基因的转录,进而进行目的基因的翻译,氨茉青霉素抗性基因是标记基因,其作用是作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来;(3)构建基因表达载体时先用同种限制酶切割目的基因和载体,再用DNA1接酶使切割下来的目的基因和载体缝合在一起;(4) 3 -半乳糖甘酶与胰岛素 A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部防止胰岛素的 A B链暴露,进
18、而被菌体内蛋白酶降解;(5)澳化鼠能切断肽链中甲硫氨酸竣基端的肽键,用澳化氟处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且3 -半乳糖甘酶被切成多个肽段 ,这是因为3-半乳糖甘酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸。2个,可能有其他的氨青蒿素是治疗疟疾的重要药,并且发现酵母细胞也能(6) 一条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基,根据图 2中胰岛素的结构,胰岛素含两条肽链,所以每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量至少是 基在R基上。【考点定位】基因工程5.(【百强校】2016届黑龙江省哈尔滨三中高三上第三次检测生物试卷)物。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素
19、的合成途径(如图中实线方框内所示)够产生合成青蒿素的中间产物FPP (如图中虚线方框内所示)。结合所学知识回答下列问题:酵母细胞固醇.ERG9.FPP合成能基因 一® mKNAI吉蒿细胞单糖一 ipp FPP 合叫 FPP小稣音高眼前体一*当蒿素(1)疟疾俗称“打摆子”,是由疟原虫引起的寒热往来症状的疾病。当疟原虫寄生在人体中时,会引起人的免疫反应,使 细胞产生淋巴因子。同时 B细胞在受到刺激后,在淋巴因子的作用下增殖分化成 细胞,产生抗体。(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,要向中导入的基因是,具体操作中可利用 技术检测转基因生物的 DNA上是否插入目
20、的基因。(3)构建基因表达载体时,用不同类型的 切割DN所,可能产生 末端,也可能产生 末端。(4)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,该基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据 图解分析原因可能是 。【答案】(1) T 浆(2)酵母细胞 ADS 酶基因 DNA 分子杂交(3)限制酶 黏性 平(4)酵母细胞中部分 FPP用于合成固醇【解析】(1)当疟原虫寄生在人体中时,会引起人的免疫反应,使T细胞产生淋巴因子。同时 B细胞在受到刺激后,在淋巴因子的作用下增殖分化成浆细胞,产生抗体。(2)由于酵母细胞中也能合成 FPP, FPP形成青蒿素过程还需要 ADSB和CYP71AV11参与,所以需
21、要 导入ADS酶基因、CYP71AV11基因,RNA聚合酶参与 DNA勺转录过程。(3)构建基因表达载体时, 用不同类型的限制酶切割 DNA,可能产生黏性末端, 也可能产生平末端。(4)由图可知,酵母细胞中部分 FPP用于合成固醇,使合成青蒿素的量减少。【考点定位】基因工程6.(【百强校】2016届海南省海口中学高三第四次月考生物试卷)基因工程和植物细胞工程技术在科 研和生产实践中有广泛应用,请据图回答:与载体结合筛选 萌发获取目的基因 一重组载体一受体细胞一*重组体一愈伤组织一胚状体一植物体(1)图中过程是利用了植物的 技术,其原理是 ,该过程须在无菌条件下 进行,培养基中除加入营养物质外,
22、还需添加 等物质,作用是 。(2)若要获取转基因植物人工种子,需培养到 阶段,再进行人工种皮的包裹;如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产,培养到 阶段即可。(3)目前可采用茎尖组织培养技术来进行作物脱毒,原因是 。【答案】(1)植物组织培养植物细胞的全能性植物激素(植物生长调节剂)促进细胞分裂、生长、分化(2)胚状体愈伤组织(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒3【解析】(1)图中表示植物组织培养过程,其原理是植物细胞的全能性,该过程须在无菌条件下 进行,培养基中除加氏营养物质外,还需添加细胞分裂素和生长素等物质,作用是促进细胞分裂、生长、 分化.(2)人工种
23、子是指通过植物组织培养得到的丘状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包 装得到的种子.所以要茯取转基因植物人工种子,需培养到跖状体阶殷,再进行人工种皮的包裹;如用植 物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产,培养到愈伤组织阶殷即可.(3)植物的茎尖、根尖分生区附近病毒极少,或无病毒,切取植物分生区(茎尖)组织培养技术进行作物 脱毒。【考点定位】基因工程的原理及技术;植物培养的条件及过程7.(【百强校】2016届黑龙江省牡丹江一中高三上学期期末生物试卷)回答下列问题:(1)若想利用植物组织培养技术获得突变体,应用物理诱变或化学诱变的方法处理 (填相应结构)。若番茄细胞内有 m条
24、染色体,马铃薯细胞含 n条染色体,则植物体细胞杂交技术获得的“番茄-马铃薯”细胞内含 条染色体(2) SR-PC幅对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术,需从被测胚胎的 中取出几个细 胞,以Y染色体上SRY基因(性别决定基因)的一段序列作引物,用被测胚胎DNA作模板进行PCRT增。如果某早期胚胎检测结果为阳性,则可判断该胚胎发育成的个体性别是 。(3)生物技术是一把双刃剑,由于科学发展水平的限制,在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果,引发了人们在食物安全、生物安全和 安全三个方面发生了激烈的争论。2002年,英国一对夫妇通过设计试管婴(4)为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术
25、,而儿,利用新生儿脐带血中造血干细胞,挽救患地中海贫血症的男孩。这两项技术的区别是设计试管婴儿技 术。(5)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、 、物种多样性原理、整体性原 理及。【答案】(1)愈伤组织 m+n(2)滋养层 男性(3)环境(4)胚胎移植前需要进行遗传学诊断(5)协调与平衡原理、系统学和工程学原理【解析】(1)若想利用植物组织培养技术获得突变体,应用物理诱变或化学诱变的方法处理愈伤组织。若番茄细胞内有 m条染色体,马铃薯细胞含 n条染色体,则植物体细胞杂交技术获得的“番茄-马铃薯”细胞内含m+n条染色体(2) SR-PC幅对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术,需从被测胚胎的
26、滋养层中取出几个细胞,以Y染色体上SRY基因(性别决定基因)的一段序列作引物,用被测胚胎DNA作模板进行PCFT增。如果某早期胚胎检测结果为阳性,则可判断该胚胎发育成的个体性别是男性。(3)生物技术是一把双刃剑,由于科学发展水平的限制,在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果,引发了人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面发生了激烈的争论。(4)为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术,而 2002年,英国一对夫妇通过设计试管婴儿,利用新生儿脐带血中造血干细胞,挽救患地中海贫血症的男孩。这两项技术的区别是设计试管婴儿技 术胚胎移植前需要进行遗传学诊断。(5)生态工程所遵循的基本
27、原理有物质循环再生原理、协调与平衡原理、物种多样性原理、整体性原理及系统学和工程学原理。【考点定位】植物组织培养;生态工程;基因工程8.(【百强校】2016届湖北省荆门市高三元月调考生物试卷)下图为利用现代生物技术治疗遗传性糖尿病的流程示意图,据图回答相关问题。去核卵去细胞*体细胞重组细胞A虫组细悒H述拄艮有1E常曲电出细胞上空叫白4附的,定向饰号功能的璃岛样拙胞联好任冽掘(1)图中过程表示 技术。(2)图中过程核心步骤是 ,需要用到的酶是 (3)重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物和水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等必需的营养成分外,往往需要特别加入 ,同时在含 的无菌、恒温培养箱
28、中进行培养。(4)胚胎干细胞一般是从 中分离出来的一类细胞,在功能上具有 。(5)定向诱导使重组细胞 B发生,从而形成功能专一的胰岛样细胞。【答案】(1)核移植(2)基因表达载体的构建限制性内切酶(或限制酶)、DNA1接酶(3)(动物)血清 5% 的CO(4)早期胚胎或原始性腺发育的全能性(5)细胞分化(或基因选择性表达)【解析】C1)图中是体细胞的细胞核,过程表示核移植技术,以形成重蛆细胞.(2)图中过程是基因工程,其核心步骤是基因表达载体的构建,需要用到的酶是限制能和D岫连接 时(3)重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物和水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等心 需的营养成分外,往往
29、需要特别加入动物血清等天然成分,同时在含5%的CO:的无菌、恒温培养箱中进行 培养.(4)胚胎干细胞一般是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的全能性.<5)定向诱导使重蛆细胞B发生细胞分化(或基因选择性表达),从而形成功能专一的胰岛样细胞.【考点定位】基因工程、细胞工程、胚胎工程9.(【百强校】2016届宁夏银川市第二中学高三元月份月考生物试卷)甲型流感(HN)病毒在世界各地大面积蔓延,有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出甲型H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲型流感的抗体,请据图回答有关问题。现用甲*细眼丙细包乙后定培养基单
30、孑师程(1)进行过程a之前,必须对小鼠注射 ,使小鼠产生免疫反应。 若细胞甲是小鼠骨髓瘤细胞,则细胞乙是从小鼠体内提取的 细胞。(2)促进b过程常用的化学诱导剂是 。假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成 种类型的细胞丙,因此需要特定的选择培养基筛选出 细胞用于培养。选出此细胞后,还需进行克隆化培养和 检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(3)理论上,注射了该抗体的人群不能长期具有对甲型流感的免疫能力,试分析原因。 (至少写出两点)。【答案】(1)灭活的甲型流感(HN)病毒B淋巴(2)聚乙二醇 三杂交瘤抗体(3)抗体存留时间较短、 HN病毒变异【解析】(1)由于本题的目的是
31、制备用于预防和治疗甲型流感的单克隆抗体,B细胞只能是取自感染HINi病毒的动物或人体内的 B淋巴细胞,所以在进行过程 a之前,必须对小鼠注射灭活的甲型流感(HINi)病毒,使小鼠产生免疫反应。(2)促进b过程常用的化学诱导剂是聚乙二醇,仅考虑两个细胞的融合,则可形成乙细胞-乙细胞、甲细胞-甲细胞、乙细胞-甲细胞3种类型的丙细胞,为了从中筛选出乙细胞-甲细胞即杂交瘤细胞,必须用特定的选择培养基进行筛选,选出此细胞后,还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足 够数量的能分泌所需抗体的细胞,筛选出的细胞(杂交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。(3)理论上,注射了该抗体的人群不能长期
32、具有对甲型流感的免疫能力,原因是HINi病毒易发生变异,而抗原抗体的结合具有特异性,且抗体的存活有一定的时间。【考点定位】本题考查单克隆抗体相关知识,意在考查考生识记所列知识点,并能运用所学知识做出 合理的判断或得出正确的结论的能力。【名师点睛】单克隆抗体制备过程中的两次筛选第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要 A B、AA BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原一抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。10.(【百强校】2016届山东省济南外国语学校高三 1月模拟测试生物试卷) 科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得
33、诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:黑鼠(体加曲供体)透导因子LP片细捌体细胞特殊处理*2 细胞胚胎胚胎供体C内细胞团不发育)重组囊胚4代孕母鼠)(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁成长至充链满培养皿底时停止分裂,这种现象称为(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为 ,也可从灰鼠 体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有
34、发育全 能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。【答案】(1)原代培养接触抑制(2)冲卵体外受精(3)胚胎移植 冷冻(或低温)(4)内细胞团细胞诱导分化【解析】(1)原代培养指将动物组织用能处理成单个细胞后进行的初次培养,接触抑制指贴壁的细胞 分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂噌殖的现家.<2)将早期胚胎从母牛子宫中;1中洗出来的方法叫冲卵.(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入-196C的液氮中冷冻保存.(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,藏与ES细胞一 样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病0【考点定位
35、】动物细胞与组织培养过程;胚胎移植;胚胎干细胞的来源及分化【名师点睛】原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养,接触抑制指贴壁的细胞 分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象;将早期胚胎从母牛子宫中冲洗出来的方法叫 冲卵;暂不进行胚胎移植的胚胎可放入-196 C的液氮中冷冻保存;胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。11.(【百强校】2016届西藏自治区拉萨中学高三上第四次月考生物试卷)抗凝血酶出蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转
36、基因奶牛获得抗凝血酶出蛋白的流程。回答问题:抗凝血酶m蛋白牛奶其他蛋白(i)过程是,该过程常用的方法是 。扩增抗凝血酶 出蛋白基因经常采用 技术。(2)过程包括 技术和 技术;可用 技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶出蛋白,可采用 技术。(4)如果检测发现抗凝血酶出蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶出蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端和末端的 没有设计好,应从这方面考虑改善。【答案】(1)将目的基因导入受体细胞显微注射法 PCR(2)早期胚胎培养胚胎移植胚胎分割(3)抗原-抗体杂交(4)启动子和终止子【解析】(1)过程是将目的
37、基因导入受体细胞,常用的方法是显微注射法.利用PC叱术能扩增抗凝血酶ID蛋白基因。(2)过程是受精卵需要经过早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,可用胚胎分割技术获得多只与该转 基因奶牛遗传物质相同的牛犊。(3)若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,这属于翻译水平的检测,可采用抗原-抗体杂交技术。(4)基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成.启动子位于首端,终止子位于尾端。【考点定位】胚胎移植;基因工程的原理及技术【名师点睛】知识拓展:1、PCFT增技术与自然条件下的 DN限制相比,不同之处在于,需要引物, 需要耐高温的热稳定性 DN咪合酶。2、基因工程的操作步骤中,在导入目的基因之前,
38、需要构建基因表达 载体,即将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。12.(【百强校】2016届云南师范大学附属实验中学高三12月月考生物试卷) 利用胚胎工程培育“试 管牛”的基本过程如图所示。据图回答问题: 狼差I良林母牛眄细副-I携羔. 芬坤4毒 -*受蒋卵 三工 早期胚胎 普福母牛子宫上里) 优管牛围.公牛I旦,器干|-1 (1)受精卵是胚胎发育的开端,图中的卵细胞达到 期,才具备受精的能力,而精子需经过 过程才能和卵细胞结合。(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的Q以维持细胞呼吸外,还需要提供CG气体以维持(3)图中过程 A称为,它在胚胎工程中的意义在于 。(
39、4)若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到 阶段的早期胚胎进行胚胎分割。同时,可以通过取样 进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对 的分析进行性别鉴定。【答案】(1)减数第二次分裂中精子获能(2)培养液(基)的 pH(3)胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率(4)桑棋胚期或囊胚期DNA染色体(或性染色体)【解析】(1)卵细胞直到调教第二次分裂中期时,才具备受精能力;精子必须经过精子获能的过程才 能和卵细胞结合.(外二氧化碳的作用是维持培养液的pH.(3)图中过程上称为胚胎移植,它在胚胎工程 中的意义在于提高优良母畜的繁殖率.(4)胚胎分割一般选择桑根胚期或囊胚期阶段的早期
40、胚胎二可以通 过取样D悔进行分子水平的早期胚胎性别鉴定、也可以在细胞水平上通过对染色体的分析进行性别鉴定。【考点定位】胚胎工程【名师点睛】早期胚胎发育注意的问题(1)起点是受精卵分裂,在输卵管内完成受精作用时即已开始,直至发育成为成熟的胎儿。(2)卵裂期的特点:细胞有丝分裂使细胞数目增加,但胚胎总体积并不增加或略缩小,因此每个细胞 的体积会随分裂的进行不断缩小,但核内遗传物质并未减少。(3)桑棋胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。(4)原肠胚的特点:个体发育中分化能力最强,细胞已分化形成外、中、内三个胚层。(5)个体发育过程中从桑棋胚阶段开始初步分化,分化出
41、内细胞团和滋养层细胞。13.(【百强校】2016届天津南开中学高三第一次月考生物试卷)下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:IB淋巴细病向 骨筋瘤细胞厂$)杂交痛细胞一选出能产生特定抗体 的细胞群,继续培养图甲黑面绵羊白面绵羊去核卵细胞乳腺细胞核,细细胞|电腓相朝激期胚胎.侬.另一母绵羊子宫|妊娠、出生克隆羊塞利"(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是 。进行(2)图甲中过程常在促融剂 诱导下完成,过程中至少涉及两次筛选:第一次是利用初步筛选,第二次是利用的方法筛选出既能大量增殖,又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。(3)
42、单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞,这一应用可形象地称为 。(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状会完全像白面绵吗? 。原因是。(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能。A.有选择地繁殖某一性别的家畜B.繁殖家畜中的优良个体C.用于保存物种D.改变动物的核基因(6)在现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是。A.卵细胞大,便于操作B.卵细胞含有的营养物质多C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达D.重组细胞才具有全能性【答案】(1)动物细胞培养(2)聚乙二醇(或
43、PEG选择性培养基抗体检测和克隆化培养(3)生物导弹(4)不会卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状(5) D(6) C【解析】(1)图甲单克隆抗体制备过程,图乙克隆羊培育过程,都必须用到的动物细胞工程技术手段 是动物细胞培养.(2)语导动物细胞融合最常用的诱导方法是灭活的病毒:第一次是利用选择性培养基狂艘筛选,第 二次是利用抗体检测的方法筛选.(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其特异性,这一应用可形象地称为生物导弹.(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状不是全部像白面揭羊,因为卵细胞细胞质中的线粒体遗传 物质也能控制某些性状.(5)动物体细胞核移植技术的应用:加速家畜遗传改良进程
44、,促进良畜群繁育;保护濒危物种,增大 存活数量;生产珍贵的医用蛋白;作为异种移植的供体;用于组织器官的移植等.只有通过可遗传 变异改变动物的核基因。(6)由于卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达,所以选择卵细胞作为核移植的供体细胞。【考点定位】单克隆抗体的制备过程;动物体细胞克隆14 .(【百强校】2016届陕西省西安中学高三重点班上学期第四次检测生物试卷)单纯疱疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测 HSV-1。请回答下列问题:(1)在制备抗HSV-I的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白,一段时间后,若小
45、鼠血清中抗 的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了 (体液免疫/细胞免疫)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。(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-I蛋白,其原因是该抗体具有 (至少答出两点)等特性。【答案】(1) HSV-1蛋白体液免疫 脾脏 骨髓瘤(2)腹腔腹水(3)纯度高、灵敏度高 特异性强【解析】(1)若小鼠血清中抗 HSV-I的抗体检测呈阳性,则小鼠体内产生了相应的抗体,而抗体
46、是体 液免疫过程中产生的,说明小鼠发生了体液免疫反应,再从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞.将该 B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有双亲的特点,即既能在体外培养条件下无限增值,又能产生专一抗体。(2)克隆化培养时,将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中(体内培养)或培养基中(体外培养)使其增 殖,再从腹水中或培养液中提取、纯化获得大量制备抗该蛋白的单克隆抗体。(3)单克隆抗体可准确地识别这种HSV-I蛋白,其原因是单克隆抗体具有纯度高和特异性强等特性。【考点定位】单克隆抗体的制备过程【名师点睛】解题方法点拨:HSV-1蛋白作为抗原引起免疫反应生成抗HS
47、V-1蛋白的抗体,单克隆抗体的制备过程是从小鼠的骨髓中取B细胞,与小鼠的骨髓瘤细胞融合,筛选既能无限增殖又能产生抗体的细胞,植入小鼠腹腔中增殖,从腹水中提取,单克隆抗体具有特异性强和灵敏度高的特点。人组织纤溶酶原激活物(htPA)15 .(【百强校】2016届宁夏固原市一中高三上学期适应性训练生物一卷)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:(1) htPA基因与载体用 切割后,通过 DNA1接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞 DNA可采用 技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其 。采集的精子需要 经过,才具
48、备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是 。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目 的基因的胚胎进行 。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎 细胞的。(4)若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到 ,说明目的基因成功表达。【答案】(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶);DNA子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵;获能(处理)(3)显微注射法; 性别鉴定;全能性(4) htPA (或人组织纤溶酶原激活物)t解析】(1)/地基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶E或同种限制施)切割,形成相同的黏性 末端,然后再通过d岫连接的连接,以构建重组表达载体.检测目的基
49、因是否已插入受体细胞Dia可采用 D岫分子杂交(或核酸探畀)技术,原理是碱基互补配对.(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其超敌排卵口采集的精子需要经 过获能,才具备受精能力。(3)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其超数排卵.采集的精子需要经过获 能(处理),才具备受精能力.利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细 胞的全能性。(4)基因表达成功时可获得目的基因的产物,既在转htPA基因母羊的羊乳中检测到 htPA (或人组织纤溶酶原激活物),说明目的基因成功表达。【考点定位】基因工程的原理及技术【名师点睛】知识拓展:
50、 DNA1组技术至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA1接酶、运载体。目的基因分子水平上的检测: 检测转基因生物染色体的 DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技 术;检测目的基因是否转录出了 mRNA-分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质 -抗原-抗体杂 交技术。16.(【百强校】2016届黑龙江省大庆实验中学高三上学期期末生物试卷)某研究小组欲将已知抗除草剂基因导人原生质体培育抗除草剂大豆。请回答下列问题:(1)为获得大量抗除草剂基因,可通过 技术进行扩增,也可将其连接到 上,通过大肠 杆菌培养扩增。(2)制备叶片原生质体的酶混合液中,一般含较高浓度的甘露醇,其目的是避
51、免制备的原生质体。酶混合液需通过 灭菌,才能用于无菌原生质体的制备,整个无菌操作过程需在 中进行。(3)可通过 方法,直接将抗除草剂基因导入原生质体的细胞核。此外,还可用聚乙二醇融合、电击等方法导入。导入后的原生质体需再生出 ,经持续分裂获得愈伤组织,进一步分化 获得再生植株并扩大繁殖。(4)利用带有标记的抗除草剂基因特殊片段与从转基因植株提取的RNAiS行,验证抗除草剂基因是否被整合到受体的细胞中并转录。【答案】(1) PCR 质粒(2)吸水胀破过滤(G6玻璃砂漏斗) 超净台(3)显微注射细胞壁(4)分子杂交【解析】(1)应用PCR技术可以对除草剂基 因进行体外大量扩增,并通过运载体质粒,转
52、运 到大肠杆菌培养扩增。(2)含较高浓度的甘露醇,能够进来到细胞中,防止细胞过度吸水而细胞破裂。酶是大分子蛋白质, 用过滤方法可以灭菌,整个无菌操作过程需在超净台中进行,防止杂菌污染。(3)用显微注射的方法,可以直接将抗除草剂基因导入原生质体的细胞核中,用聚乙二醇和电击方法 可以增加细胞膜的通透性,导入后的原生质体需再生出细胞壁。(4)利用带有标记的抗除草剂基因特殊片段与从转基因植株提取的RNA进行分 子杂交,可以验证抗除草剂基因是否被整合到受体的细胞中。【考点定位】基因工程的应用17.(【百强校】2016届天津南开中学高三第一次月考生物试卷)下图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答:(1)步
53、骤是 ,最常用的方法是 。若将得到的细胞置于 30%勺蔗糖溶液中, 则会发生的现象是 。(2)植物体细胞杂交的理论基础是 ,从理论上讲,杂种植株是否可育 。若运用 传统有性杂交方法不能得到该杂种植株的原因是 。(3)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律? 为什么? 。【答案】(1)去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体酶解法 皱缩(2)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性可育存在生殖隔离(相关答案均可)(3)不遵循因为在生物进行有性生殖的过程中,才遵循孟德尔的遗传定律【解析】fl)步骤是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体.常用酶解法的,即用纤维素酶和果胶
54、 酶处理,细胞置于前%的蔗糖溶液中会失水而皱缩,发生质变质壁分离现象.(2)植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,杂种植株含有植株A和植株 R的全部遗传物质,从理论上讲是可育的,不同种生物之间存在生殖隔离,所以运用传统有性杂交的方法不 能实现.可见,植物体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍.(3)生物在进行有性生殖的过程中才遵循孟德尔的遗传规律,而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖,因此不遵循孟德尔遗传规律。【考点定位】植物体细胞杂交的过程【名师点睛】植物体细胞杂交技术:1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂 种
55、细胞培育成完整植物体的技术。2、过程:植物细胞植物细胞B(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等.化学法一般是用聚乙二醇(PEG作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。18.(【百强校】2016届海南海口湖南师大附中海口中学高三上三次月考生物试卷)已经甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质 基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题:(1)为了获得丙种蛋白质的基因, 在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙种蛋白质的 序列,据此可利用 方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用 和方法。(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需要使用 酶和酶。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织
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