1、 专题十五现代生物科技专题高频考点一基因工程及蛋白质工程考法一基因工程操作的基本工具和流程1(2016湖北5月模拟，40)我国拥有自主知识产权的抗虫棉，是将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因导入到棉花的叶肉细胞中培育而成。回答下列问题：(1)在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于_，离体棉花叶肉细胞属于_。Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，含有基因中启动子的文库是_文库。(2)获取的Bt毒蛋白基因需要与载体结合构建基因表达载体。在基因工程中使用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、_等，其中质粒的化学成分是_。(3)科学家最初做抗虫棉实验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让
2、棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因_。为此，科学家对棉植株中的Bt毒蛋白基因进行了修饰，结果食用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了，从变异类型分析，这种对Bt毒蛋白基因的修饰属于_。(4)转基因植物存在一定的安全性问题，为避免Bt毒蛋白基因通过花粉传播进入其他植物，一般将Bt毒蛋白基因转入棉花细胞的_(填“细胞核”或“叶绿体”)。【答案】(1)目的基因受体细胞基因组(2)动植物病毒DNA(3)没有成功表达基因突变(4)叶绿体【解析】(1)在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于目的基因，离体棉花叶肉细胞属于受体细胞。Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，含有
3、基因中启动子的文库是基因组文库。(2)在基因工程中使用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等，其中质粒的化学本质是小型环状DNA。(3)科学家最初做抗虫棉实验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因没有成功表达。因为目的基因能否表达受到基因结构中非编码区上游的调控序列的控制，因此，要想解除非编码区上游对基因表达的抑制，必须对非编码区上游的调控序列进行修饰，所以从变异的角度分析，基因修饰使基因得到表达属于基因突变。考法二基因工程的应用及蛋白质工程2下图是某种动物蛋白质工程示意图，请据图回答下列问题：(1)目前，蛋白质工程中难度
4、最大的是图中编号_所示的过程，实现过程的依据有_。(2)在过程中，_连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。(3)为获得较多的受精卵进行研究，过程需用激素做_处理。若过程所得的卵母细胞是从屠宰母畜的卵巢中获得的，则体外受精前的过程表示在体外人工培养卵母细胞到_期。(4)为提高培育成功率，进行过程之前，需对胚胎进行质量检查，应取部分滋养层细胞，以_为探针进行DNA分子杂交检测。对受体动物需要用特定的激素进行_处理。【答案】(1)氨基酸与密码子的对应关系；mRNA与DNA间的碱基互补配对原则(2)T4DNA(3)超数排卵减数第二次分裂中(4)目的基因
5、同期发情高频考点二细胞工程考法一植物细胞工程3(2016河北邯郸一中二模，40)我国菊花主要有杭菊、亳菊、怀菊、贡菊等8种，是药食兼优的代表性植物。研究发现杭菊具有明显的抗炎作用，怀菊具有良好的抗病毒作用(但是抗炎作用很弱)。结合所学知识回答下列问题：(1)欲培育兼有明显抗炎、抗病毒疗效的菊花新品种，用杭菊和怀菊杂交的方法是做不到的，原因是_。(2)基因工程方法为培育上述新品种提供了可能性，在实施基因工程过程中，最关键的步骤是_。受体细胞的选择直接关系到实验的成功与否以及新生植株的品质，我们一般选取未开花的幼枝的芽尖，理由有_、_(写出两个)。若想确定杭菊的受体细胞中是否导入了怀菊的抗病毒基因
6、，常用的检测方法是_。(3)如果利用植物体细胞杂交的方法培育“杭菊怀菊”杂种植株，首先要获得这两种植物细胞的_，用聚乙二醇诱导处理后，诱导实验材料再生出_，再利用植物组织培养技术培育出杂种植株。(4)理论上利用植物体细胞杂交和基因工程的方法均可以培育出抗炎、抗病毒的优良菊花，这两项技术的共同特点有_。【答案】(1)二者存在生殖隔离(2)基因表达载体的构建不带病毒或带病毒极少分化程度低或易诱导脱分化和再分化(答案必须是两个方面)DNA分子杂交技术(3)原生质体细胞壁(4)定向改造生物(或克服了远缘杂交不亲和障碍)【解析】(1)杭菊和怀菊属于两个不同的物种，二者之间存在生殖隔离，所以二者之间不能进
7、行有性杂交。(2)基因工程的关键步骤是基因表达载体的构建；由于幼枝的芽尖具有不带病毒或带病毒极少、分化程度低或易诱导脱分化和再分化的特点，所以通常选取未开花的幼枝的芽尖作受体细胞；可用DNA分子杂交技术检测怀菊的抗病毒基因(目的基因)是否导入了受体细胞。(3)植物体细胞杂交技术首先要获得这两种植物细胞的原生质体，用聚乙二醇诱导处理后，诱导实验材料再生出细胞壁，再利用植物组织培养技术培育出杂种植株。(4)植物体细胞杂交技术和基因工程的共同特点是定向改造生物(或克服了远缘杂交不亲和障碍)。考法二动物细胞工程及应用4(2016河北衡水模拟调研四，40)血管内皮生长因子(VEGF)是目前发现的诱导肿瘤
8、血管生成的最强烈的血锌生成因子，针对VEGF生产的抗肿瘤药物，是治疗癌症的一个方向；芝加哥大学的Katherine Knight博士成功地在转基因兔中获得骨髄瘤样肿瘤，经技术改进，能高产量地生产兔单克隆抗体；我国江苏省某公司首次在全球成功开发出人源化兔单抗药物“注射用人源化抗VEGF单克隆抗体”(SIM63)，有效打破了跨国公司的技术垄断。人源化抗体可以大大减少异源抗体对人类机体造成的免疫副反应。请回答下列相关问题：(1)动物细胞在体外培养的技术属于_工程，由于人们对动物细胞所需的营养物质没有完全搞清楚，在使用合成培养基时，通常需要加入_等一些天然成分：在培养时除提供细胞所需的O2外，还需要C
9、O2，其作用是_。(2)在基因工程中，将目的基因导入动物细胞现今极常用、极有效的方法是_，要在短时间内扩增大量的目的基因采用_技术，这个技术中的关键酶是_。(3)当VEGF作为抗原进入动物体内时，动物体内的某些B细胞分化为浆细胞，这种浆细胞只分泌针对VEGF的一种抗体，但B细胞在体外培养不会无限增殖，解决这一问题的方法是通过动物细胞融合技术得到杂交瘤细胞，常用的化学诱导融合试剂为_，要分离出杂交瘤细胞，应该用_培养基进行筛选，单克隆抗体最主要的优点是它的_，并可大量制备。【答案】(1)动物细胞血清(或血浆)维持培养液的pH(2)显微注射PCR(多聚酶链式反应)Taq酶(热稳定DNA聚合酶)(3
10、)聚乙二醇(PEG)选择特异性强、灵敏度高高频考点三胚胎工程考法一胚胎工程操作流程及应用5(2016湖北两校联考，40)下图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答有关问题：(1)与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是_。为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理，目的是_。(2)“转基因牛”D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是_。(3)图中数字标号代表的结构为_，将来发育为_，cd过程需对其均等分割的目的是_。A、B牛基因型是否相同？_。(4)在培育良种牛的过程中，都运用了动物细胞培养技术。在动物细胞培养过程中，为防止杂菌
11、的污染而要加入一定量的_。【答案】(1)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力超数排卵(2)受精卵的全能性易于表达(3)内细胞团胎儿的各种组织有利于胚胎的恢复和进一步发育相同 (4)抗生素【解析】(1)与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵。(2)由于受精卵的全能性易于表达，因此良种牛培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞。(3)图中为内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织；cd过程需对其均等分割，这样有利于胚胎的恢复和进一步发育。来自同一个胚胎的后代具有相同的基因型，因此A、B牛的基因型相同。(4)在动物细胞培养过程中，
12、为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素。考法二生物工程的综合应用6(2016湖南五市十校模拟，40)下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题：(1)过程至所获取的抗体1称为_，其中过程是指细胞工程中的_技术。(2)过程需要_酶，过程则需要的工具酶为_。(3)处需要筛选，其培养基称为_(填“液体培养基”“选择培养基”或“鉴别培养基)。结构甲的组成必须包括启动子、_及目的基因等(写两项)。(4)如果想用棉花产生该种抗体，则过程的受体细胞通常选用_菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过_技术获得能产抗体的转基因棉花植株。【答案】(1)单克隆抗体细胞融合(2)逆转录限制酶
13、和DNA连接酶(3)选择培养基终止子、标记基因(4)农杆植物组织培养【解析】(1)过程至所获取的抗体1称为单克隆抗体，其中过程是指细胞工程中的细胞融合(或B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合)技术。(2)是由mRNA形成DNA的过程，表示逆转录，需要逆转录酶；过程为基因表达载体的构建，需要的工具酶为限制酶和DNA连接酶。(3)过程表示杂交瘤细胞的培养，需要筛选，其培养基称为选择培养基，结构甲表示基因表达载体，其组成必须包括启动子、终止子、标记基因及目的基因等。(4)如果想用棉花产生该种抗体，则导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过植物组织培养技术，即脱分化和再分化过程，获得能产抗体的转基因棉花植株。
