科技探索之路　基础理论和技术的发展催生了基因工程 (5)

1、基因工程和细胞工程考点1基因工程相关知识考查1基因工程的基本工具的比较限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和载体拼接DNA片段，形成重组DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键作用特点(条件)(1)识别特定的核苷酸序列(2)在特定位点上切割(1)EcoliDNA连接酶只能连接黏性末端(2)T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制(2)有多个限制酶切割位点(3)具有特殊的标记基因常用类型EcoR限制酶Sma限制酶EcoliDNA连接酶T4DNA连接酶质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒例题1下图为利用生物技术获得生物新品种

2、的过程示意图。据图回答： (1)随着科技发展，获取目的基因的方法也越来越多，若乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的，该方法称为 。 图中过程与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要_酶。是在 (填酶的名称)作用下进行延伸的。利用PCR技术扩增目的基因 解旋 热稳定DNA聚合酶(Taq酶) (2)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。乙图为获得抗虫棉技术的流程。A过程需要的酶有_、_。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是_。 C过程的培养基除含有必要的营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_。限制性核

3、酸内切酶 DNA连接酶 农杆菌转化法 卡那霉素 (3)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株，此过程涉及的细胞工程技术是_ ，该技术的原理是_。(4)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用_ 与提取出的_ 做分子杂交。(5)科学家将植物细胞培养到_，包上人工种皮，制成了神奇的人工种子，以便更好地大面积推广培养。植物组织培养 标记的目的基因 mRNA分子细胞的全能性胚状体例2、通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达。棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊

4、，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。请回答下列问题：(1)下列所示的黏性末端是由_种限制性核酸内切酶作用产生的。 (2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即 。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接。4 将目的基因导入受体细胞 人工合成 (3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是。(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用的技术是 ；

5、其次还要检测 ，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测，方法是杂交。(5)人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。有人认为转基因生物不会影响食物安全，你的观点呢？理由是什么？_质粒(其他合理答案也可) DNA分子杂交技术 目的基因是否转出了mRNA 目的基因是否翻译成蛋白质 抗原抗体 会影响食物安全。理由是：担心出现滞后效应；担心出现新的过敏源；担心营养成分改变等。 不会影响食物安全。理由是：多环节、严谨的安全性评价；科学家的负责态度可防止过敏源出现；至今未发现转基因食物影响健康的实例等例3、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tetR表示四环素抗性

6、基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH、Hind 、Sma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杆菌首先需要在含 的培养基上进行。_。Hind 和BamH 氨苄青霉素 (2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是(填字母代号)。A启动子 BtetR C复制原点 DampR(3)过程可采用的操作方法是_(填字母代号)。A农杆菌转化 B大肠杆菌转化C显微注射 D细胞整合(4)过程采用的生物技术是_。 胚胎移植技术 AC2.将目的基因导入受体细胞中的方法的比较生物种类植物细胞

7、动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法Ca2处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的T-DNA上农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的染色体DNA表达目的基因表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物Ca2处理细胞感受态细胞重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子3.目的基因的检测内容和方法的比较类型步骤检测内容方法结果显示分子水平检测第一步目的基因是否插入受体细胞染色体的DNA上DNA分子杂交技术(DNA和DNA之间)是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出mRNA核酸分子杂交技术(DNA和mRNA之间)同上第三步目的基因是

8、否翻译出蛋白质蛋白质分子杂交(抗原抗体之间)同上个体水平鉴定包括抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性程度；基因工程产品与天然产品进行活性比较，以确定功能是否相同等4.基因工程与蛋白质工程的比较项目蛋白质工程基因工程区别过程设计预期的蛋白质结构推测氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列合成DNA表达出蛋白质获取目的基因构建表达载体导入受体细胞目的基因的检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品结果生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造

9、新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现4.基因工程与蛋白质工程的比较基因工程蛋白质工程操作环境生物体外生物体外操作核心基因基因操作起点目的基因预期的蛋白质功能结果人类需要的基因产物自然界不存在的蛋白质科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程。请据图回答：(1)鼠源杂交瘤抗(1)、鼠源杂交瘤体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与融合，形成 细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于它的 ，

10、可大量制备。(2)与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用诱导融合。(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是_。(4)科学家通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠人嵌合抗体基因，然后导入到鼠淋巴细胞中，这个过程中用到的工具酶有、，改造抗体属于工程的范畴。骨髓瘤细胞 杂交瘤 特异性强、灵敏度高 灭活的病毒 浆细胞不能无限增殖 限制酶 DNA连接酶 蛋白质 人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：(3)过程采用的实验技术是_(4)对健康

11、人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行_比较；或用图中的_进行特异性结合检测测。细胞融合 A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁殖速度，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)。(1)在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织进行分离，形成单个细胞，这一过程中需要利用酶处理。(2)上述动物细胞工程中涉及的技术有 。(3)将进行细胞培养的供体细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞核的目的是。(4)重组细胞在培养液中

12、培养成的重组胚胎移入受体母牛体内就会生出与供体奶牛遗传性状相同的犊牛，但也有可能出现性状上的某些差异，原因可能是。核移植、动物细胞培养、胚胎移植使犊牛的性状主要由供体细胞核决定 生物的性状受细胞核和细胞质共同控制；生物的性状还受环境因素的影响 下图是有关生物细胞生活史的概括，请据图分析： 植物组织培养单克隆抗体制备动物体细胞核移植植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞融合 （1）其中过程分 别为_ 、 _过程， 过程中细胞的全 能性变 （填大 或小）。过程产 生的D称为_ ，其特点是细胞排列疏松无规则、高度 化、无定型状态的薄壁细胞。如果要诱导D生根，那么应该控制培养基中生长素与 的相对含量比较

13、（填高或低）。 脱分化 再分化 小 愈伤组织 液泡 细胞分裂素 高 （2）过程的目的是 _ ，常 用_ （填试剂）处理， 得到的F、H可称 为 _ 。 过程常见的诱导 方法有： _ （任举两例）。此 技术与传统杂交相比其显著优点是：_ 去除细胞壁 纤维素酶或果胶酶 原生质体 电激；聚乙二醇 克服了远缘杂交的不亲和性 （3）图中的P小鼠可称为 动物，N为去核细胞， 则其一般取自动物的_细胞。该过程体现了_具有全能性。 克隆 卵（母）动物体细胞核 （4）过程常在培养 瓶中进行，粘附性细 胞通常会生 长，当培养瓶中的细 胞达到一定密度，细 胞表面相互接触时， 就会停止分裂，逐渐 走向衰亡，这种现象叫

14、做_，这时候需要用_ （填试剂）将其分散成为单个细胞。有些细胞经过过程后可能具有了无限增殖能力，如图中T的细胞，其可无限增殖是因为细胞发生了_。贴壁 接触抑制 胰蛋白酶或胶原蛋白酶癌变 （5）若T细胞是骨髓 瘤细胞，则U细胞应 该为_细 胞，过程为 _过程， 常用_ （任填一种）方法诱导。T、U细胞能融合在一起,体现了细胞膜具有一定的_。经过筛选得到的N细胞具有两种细胞的特性,即_ 和_。 B淋巴 细胞融合 灭活的病毒 流动性 无限增殖 产生特异性抗体 （6）图中Y为_，与传统抗体相比它具有_的优点。目前，科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是 +抗癌药物。 单克隆抗体 特异性强，灵敏度高，并能大量制备 单克隆抗体 【例】已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一