1、2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考点串讲一考点串讲二专题限时集训板块六 选考专题十五 现代生物科技专题第 1 讲 基因工程和细胞工程2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页全国卷5年考情导向考 点考 题考 情1.基因工程的诞生()1.近五年的全国卷高考试题中对于基因工程的考查频度较高，侧重考查操作工具的种类、功能以及操作基本程序的应用等。动物细胞工程技术中的核移植技术及单克隆抗体的制备也有所考查。2题目常借助简洁的文字材料或模式图等考查有关基因工程、动物细胞工程的原理、技术手段等，尤为注重对教材中一些关键词的填充及对结论性语句的准确表述等。3备考时，应从以下四个方面入手
2、复习：(1)列表比较法掌握限制酶、DNA连接酶和载体的作用。(2)实例分析法理解基因工程的原理和过程。(3)列表比较法理解两个不同，即植物组织培养和动物细胞培养的不同、植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。(4)图解法分析并掌握单克隆抗体制备过程。2.基因工程的原理及技术(含PCR)()2016丙卷T40：限制酶的识别序列特点、DNA连接酶的种类及功能、基因表达载体的组成2016乙卷T40：质粒载体具备的基本条件及目的基因的筛选2015卷T40：目的基因的获取方法2014卷T40：基因组文库和cDNA文库的概念及基因工程的操作程序2013卷IT40：基因工程的操作工具及农杆菌转化法中农杆菌的作用
3、2012课标卷T40：基因工程的三种操作工具及应用3.基因工程的应用()2014卷T40：利用转基因技术培养耐旱植物4.蛋白质工程()2015卷T40：蛋白质工程的基本途径2013卷T40：蛋白质工程的概念5.植物的组织培养()2013卷T40：植物体细胞杂交的过程6.动物的细胞培养与体细胞克隆()2016甲卷T40：核移植技术的操作过程、原理及结果，动物细胞培养中遗传物质的变化7.细胞融合与单克隆抗体()2014卷T40：杂交瘤细胞的制备2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考点串讲1|基因工程与蛋白质工程1(2016全国乙卷)某一质
4、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：2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(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
5、子和终止子。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(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，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中；在受体细胞中能自我复制，
6、或能整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；等等。(2)在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。含有质粒载体的大肠杆菌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，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。2017版高三二轮复习与策略上
7、一页返回首页下一页【答案】(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可)(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2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页2(2016全国丙卷)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)。图(a)2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页图(b)根据基因工
8、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_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(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_。图(c)2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(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_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)由题图可知，BamH 和Sau3A 两
9、种限制性内切酶的共同识别序列是 GATCCTAG，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamH 酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3A 酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示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，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页
10、【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(其他合理答案可酌情给分)(3)E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶(其他合理答案可酌情给分)2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页3(2015全国卷)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
11、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。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(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。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【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
12、，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。中心法则的内容如下图所示：2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页由图可知，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)，某些病毒能以RNA为模板逆转录合成DNA(如HI
13、V)，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。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)氨基酸序列(或结构)(2)P P1 DNA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2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页1理清基因工程3种操作工具的作用及特点限制酶DNA连接酶载体作用切割和载体拼接DNA片段，形成携带目的基因进入作
14、用部位两个核苷酸之间的目的基因重组DNA 受体细胞磷酸二酯键2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页作用特点(或条件)识别双链DNA分子的某种_在特定位点上切割 Ecoli DNA连接酶只能连接_T4DNA连接酶能连接_和平末端能在宿主细胞内稳定存在并大量复制有多个_具有特殊的_常用类型 EcoR限制酶Sma限制酶Ecoli DNA连接酶、T4DNA连接酶质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等特定核苷酸序列黏性末端黏性末端限制酶切割位点标记基因2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页2.掌握基因工程的四个操作步骤(1)牢记获取目的基因的两种途径直接分离：从自然界已有的物种中分离，如
15、从中获取。人工合成目的基因(常用方法如下)a、化学合成法：已知核苷酸序列的基因，直接利用用化学方法合成，不需要模板。b、人工合成法：以为模板，在作用下人工合成。c、利用技术扩增。基因文库较小DNA合成仪RNA 逆转录酶PCR 2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)明确基因工程的核心是基因表达载体的构建组成：目的基因终止子基因。启动子起始密码，终止子终止密码。启动子标记2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页a、启动子是识别和结合的部位，启动转录；终止子是的位点。b、插入的目的基因只是结构基因部分，其表达需要调控序列，因而用作载体的质粒的，后需要。RNA聚合酶终止转录插入
16、部位前需要有启动子有终止子2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页构建过程：2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(3)将目的基因导入受体细胞的方法辩析受体细胞种类不同，导入方法不同生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法转化法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的_上导入农杆菌侵染植物细胞整合到受体细胞的染色体DNA上表达将含有目的基因的表达载体提纯取卵(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 TDNA 2017版高三二轮复习与策略上一页返回首
17、页下一页基因工程产物不同、选择的受体细胞类型也不相同a、培育转基因植物：受体细胞可以是受精卵、(需经植物组织培养成为完整植株)。b、培育转基因动物：受体细胞为受精卵，若用体细胞作为受体细胞，则需经技术培养成转基因动物。c、生产蛋白质产品：一般选用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞，因原核生物具有一些其他生物没有的特点，如繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。体细胞核移植2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(4)目的基因的检测与鉴定：2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页3填写蛋白质工程流程图中字母代表的含义A，B.，C.，D.，E.。转录翻译分子设计氨基酸序列预期功能201
18、7版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考向 1 考查基因工程的操作及 PCR 技术1中美研究人员发现了 PYL9 蛋白(一种提高植物抗旱性的蛋白)，利用转基因技术让水稻自身产生大量 PYL9 蛋白，可显著提高其抗旱性。请回答下列问题：(1)已知 PYL9 蛋白的氨基酸序列，培育转基因抗旱水稻可用_的方法来获得目的基因。构建基因表达载体用到的工具酶是_。(2)导入目的基因的重组细胞可通过_技术培育成完整植株，这一过程体现了_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(3)目的基因若在水稻细胞中表达，遗传信息流向是_；检测水稻细胞中是否存在PYL9蛋白，在分子水平上采用的方法是_。(4
19、)经研究发现PYL9蛋白是位于细胞膜上的一种脱落酸受体。干旱环境中水稻老叶内脱落酸的含量增加，能加速_，将节省的水分和养料转移到幼叶和芽中，增强了幼叶和芽的存活率。PYL9蛋白的作用能体现细胞膜_的功能。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)已知氨基酸序列，所以可以用人工合成的方法来获得目的基因。构建基因表达载体用到限制酶和DNA连接酶，限制酶用来切割目的基因和运载体，DNA连接酶将其连接。(2)导入目的基因后，重组细胞是通过植物组织培养技术经过脱分化和再分化培育成完整植株，这一过程体现了植物细胞的全能性。(3)目的基因在水稻细胞中表达时，遗传信息流向是：从目的基因转录
20、形成mRNA，再经过翻译流向蛋白质。要检测蛋白质是否表达应采用抗原抗体杂交，如果出现杂交带，说明表达成功。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(4)脱落酸含量增加能促进衰老叶片的衰老与脱落，将节省的水分和养料转移到幼叶和芽中，增强了幼叶和芽的存活率。该蛋白是受体，能识别信息，所以体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。【答案】(1)人工合成 限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶(2)植物组织培养 植物细胞的全能性(3)目的基因mRNA蛋白质 抗原抗体杂交(4)老叶的衰老与脱落 进行细胞间的信息交流2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页2苦荞是一种有名的经济植物，其含有的
21、黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答：【导学号：15482075】2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(1)过程中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为_。这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为_。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_键。(2)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为_，除此外还可以利用的方法有_。对过程操作前，需先用Ca2处理农杆菌，使其成为_细胞。2017版高三二轮复习与策
22、略上一页返回首页下一页(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原抗体杂交技术进行检测的原因是_，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的_含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)连接重组质粒需要DNA连接酶，该酶的来源有直接从T4噬菌体中分离的T4DNA连接酶，还有从大肠杆菌中分离出的EcoliDNA连接酶，DNA连接酶作用的对象为磷酸二酯键。(2)细菌的质粒一般用农杆菌转化法导入苦荞体细胞，其它方法还有基因枪法、花粉管通道法。Ca2处理农杆菌，使其成为感受态细胞。(3)转基因苦荞与普通苦荞植株中均含有黄酮类化合物，用抗原抗体杂交，无法检测转基
23、因苦荞是否培育成功。可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量或细胞中CHS的含量进行判断。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)DNA 连接酶 EcoliDNA连接酶 磷酸二酯(2)农杆菌转化法 基因枪法、花粉管通道法 感受态(3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物 黄酮类化合物2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页3RTPCR 是将 RNA 逆转录(RT)和 cDNA 的聚合酶链式扩增反应相结合的技术，具体过程如图所示：(1)过程需要加入缓冲液、原料、_、_和引物 A 等。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)过 程 首
24、先 要 将 反 应 体 系 的 温 度 升 高 到 95 ，其 目 的 是_，该反应体系中所用的 Taq 酶至少应能耐受_。(3)过程拟对单链 cDNA 进行 n 次循环的扩增，理论上至少需要_个引物 B。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(4)利用 RTPCR 技术获取的目的基因_(填“能”或“不能”)在物种之间交流；该技术还可用于对某些微量 RNA 病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是_。(5)RTPCR 过程中主要借助对_的控制，影响酶的活性，从而使得化学反应有序高效地进行。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】本题考查 PCR 技术的相关内容。(1)过
25、程是由 mRNA 形成 cDNA的过程，表示逆转录，需要加入缓冲液、原料、RNA 提取物、逆转录酶和引物A 等。(2)过程首先要将反应体系的温度升高到 95，其目的是让逆转录酶变性失活、使 mRNAcDNA 杂合双链解开，该反应体系中所用的 Taq 酶至少应能耐受 95。(3)过程拟对单链 cDNA 进行 n 次循环的扩增，理论上至少需要2n1 个引物 B。因为 PCR 扩增 DNA 片段过程最高经过 n 次扩增，形成的 DNA分子数是 2n 个，其中只有 2 条单链不含有引物。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(4)利用 RTPCR 技术获取的目的基因能在物种之间交流；该技术还
26、可用于对某些微量 RNA 病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是增加了待测 RNA逆转录产生的 DNA 的数量(或浓度)，便于检测。(5)RTPCR 过程中主要借助对温度的控制，影响酶的活性，从而使得化学反应有序高效地进行。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)RNA 提取物 逆转录酶(2)让逆转录酶变性失活、使 mRNAcDNA 杂合双链解开 95(3)2n1(4)能 增加了待测 RNA 逆转录产生的DNA 的数量(或浓度)，便于检测(5)温度2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页有关基因工程的4个易错点1将目的基因导入受体细胞没有碱基互补配对现象。2原核生
27、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。3一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，以避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页4有关标记基因的易错点(1)一般将一些抗性基因作为标记基因；(2)标记基因的主要作用是鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞；(3)标记基因表达产物对什么物质有抗体，在筛选培养时则在培养基中加入什么物质；(4)标记基因若被插入了外源DNA片段，则该标记基因会被破坏。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考向2 基因工程、蛋白质工程与
28、胚胎工程的综合考查4镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子肽链第6位的谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的_序列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需在_酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达
29、。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)基因是具有遗传效应的DNA片段，遗传信息储存在基因碱基对的排列顺序中。(2)蛋白质工程是指通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，故题中所述不属于蛋白质工程。(3)利用反转录法获取目的基因时，需先提取mRNA，在逆转录酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需要在限制酶和DNA连接酶的作用下拼接构建成基因表达载体，才可导入受体菌。(4)检测目的基因
30、是否翻译成蛋白质，需要从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)碱基对(2)不属于 没有对现有的蛋白质进行改造(3)mRNA 逆转录 限制酶和DNA连接(4)蛋白质 抗原抗体2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页5治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：(1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程采用的是胚胎工程中的_技术。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果
31、克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)过程表示细胞核与去核卵母细胞结合，即核移植技术；过程表示早期胚胎培养技术。(2)体细胞进行体外培养时，CO2气体的主要作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接
32、酶两种工具酶；基因表达载体上的标记基因的作用是便于筛选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。在图示过程中，B个体提供的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自B的遗传物质决定的，因此体外培养获得的组织器官移入个体B不会发生免疫排斥反应。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或：酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或：限制酶)DNA连接酶(注：两空可颠倒)标记(4)内细胞团 B2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页归纳总结 基因工程与蛋白质工程的关系项目蛋白质工程
33、基因工程区 别过程预期的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找到相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基因表达载体将目的基因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 生产自然界中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新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考点串讲2|细胞工程1(2016全国甲卷)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺
34、乳动物(二倍体)的流程。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(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_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX(雌性)或XY(
35、雄性)。卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。过程是将早期胚胎移植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说，动物细胞在传代培养到1050代时，部分细胞的细胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般选10代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是：克隆动物细胞质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(4)高度分化的动物体细胞的全能性受到限
36、制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞质中的物质的作用下仍能得以表达。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆动物的培育成功，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。【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2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页2(2013全国卷)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁
37、，获得具有活力的 _，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成 _组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)植物体细胞杂交的过程包括植物细胞融合和植物组织培养，其过程依次为酶解法去除植物细胞的细胞壁、用物理或化学法诱导原
38、生质体融合、杂种细胞再生出细胞壁、杂种细胞经植物组织培养(脱分化形成愈伤组织，再分化形成幼根和芽进而形成完整植株)培育成完整植株。其中，酶解法去除植物细胞的细胞壁利用了酶的专一性，选择纤维素酶和果胶酶，水解植物细胞的细胞壁的主要成分纤维素和果胶，暴露出有活力的原生质体。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。甲和乙均为二倍体植物，假设二者有性杂交的后代不可育，其原因是该后代在进行减数第一次分裂过程中，由于没有同源染色体，联会出现紊乱，不能产生可育的配子。而植物体细胞杂交产生的杂种植株，细胞内含有原物种体细胞内的染色体，在减数第
39、一次分裂过程中能够进行同源染色体配对，产生可育的配子。(3)经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等，用人工薄膜包装后可得到人工种子。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)纤维素 果胶 原生质体 愈伤 再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也给分)在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(其他合理答案也给分)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即给分)2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页1列表比较动物细胞培养与植物组织培养项目动物细胞培养植物组织培养前处理无菌；用酶处
40、理，使组织细胞相互开无菌、_培养基成分葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物等矿质元素、蔗糖、维生素、等培养基状态培养基固体培养基胰蛋白分散离体血清植物激素液体2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页过程动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织培养培养细胞群离体的植物器官、组织或细胞根、芽植物体能否培养成个体_能应用举例大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；皮肤移植；检测有毒物质的毒性等快速繁殖、培育无病毒植株；生产药物；制造人工种子；培育转基因作物等原代传代愈伤组织不能2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页2.关注动物细胞培养的特殊条
41、件(1)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。(2)特殊的营养条件：液体培养基。加入动物等。通入氧气以满足代谢的需要。通入二氧化碳以。血清、血浆维持培养液的pH 2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页3把握动物细胞融合的原理、方法及应用(1)原理：。(2)促融方法：灭活的病毒、物理法、化学法。(3)应用：制备单克隆抗体。细胞膜的流动性2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页4完善克隆动物的培育过程(1)的过程名称为：；卵裂；。(2)D新个体的性别与相同。(3)D新个体的绝大多数性状与相同。去核取核核移植胚胎移植B动物B动物2017版
42、高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页5辨析3种细胞杂种细胞、重组细胞和杂交细胞(1)杂种细胞：植物体细胞杂交过程中，两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合，融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。(2)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。(3)杂交细胞：动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页6理清单克隆抗体制备的过程2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考向1 植物细胞工程及应用1根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状态下不能得到
43、杂种植株，原因是_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是_，其中过程称为_，植物体细胞融合完成的标志是_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养到_阶段即可(填字母编号)。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到_过程(填字母编号)的
44、结构包裹上人工种皮制备的。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是细胞的全能性，其中过程称为原生质体融合，植物体细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁。(3)由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此“番茄马铃薯”属异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织阶段为图中的e阶段。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中的。(6)人工种子是用
45、胚状体包上人工种皮制成的。【答案】(1)不同种的植物存在生殖隔离(2)细胞的全能性 原生质体融合 产生新的细胞壁(3)六(4)e(5)(6)f2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页有关植物细胞工程的几个关键问题1植物细胞A和植物细胞B杂交获得的杂种细胞的类型有三种：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要进行筛选。2杂种细胞形成的标志：新的细胞壁的生成。3杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页4植物组织培养时植物激素和光照的使用(1)
46、植物激素的使用脱分化阶段细胞分裂素与生长素的比例适中，以促进细胞的分裂和脱分化；再分化阶段细胞分裂素与生长素比例较高，以促进芽形成，比例较低，促进根的形成。(2)光照的使用脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。5利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考向2 动物细胞工程及应用2下图为培育“三亲婴儿”的过程示意图，回答下列问题：(1)表示_技术，捐献卵母细胞时通常给捐献者注射激素使其_。(2)过程需在培养液中添加抗生素，目的是_；进行过程前需对精子进行体外培养，目的是_
47、；过程表示_；培育“三亲婴儿”的过程属于_(填“有性”或“无性”)生殖。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(3)已知母亲(甲)患有线粒体肌病(一种线粒体基因缺陷造成的疾病)，若母亲(甲)自然受孕，其子女患该病的情况是_，“三亲婴儿”技术能有效避免上述情况发生，原因是_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【解析】(1)对雌性供体注射促性腺激素，使其超数排卵，获得更多的卵细胞。表示动物细胞核移植技术。(2)过程为动物细胞培养过程，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加抗生素；过程为体外受精，精子只有获能后，才可以受精，因此过程前需对精子进行体外获能培养；过程表示胚胎移植；培
48、育“三亲婴儿”的过程需要经过体外受精过程，属于有性生殖。(3)线粒体肌病是一种线粒体基因缺陷造成的疾病，属于细胞质遗传，具有母患子女必患的特点。根据图中所示，三亲婴儿的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，因此“三亲婴儿”技术能有效避免上述情况发生。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)动物细胞核移植 超数排卵(2)防止杂菌污染 使精子获能 胚胎移植 有性(3)子女均患病 三亲婴儿的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页考向3 动物细胞工程与基因工程的综合3下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。(1)在获取抗体之前，需要向健康人体
49、注射特定抗原(如乙肝疫苗)，并且每隔一周重复注射一次。免疫学细胞A在人体主要介导(参与)_免疫。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(2)过程和得到的Y细胞称为_。得到的单克隆抗体最主要的优点是_。(3)过程需要_酶，过程则需要特定的限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？_为什么？_。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(5)如果想用棉花产生该种抗体，则过程的受体细胞通常选用_，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。【解析】(1)向健康人体注射特定抗原，提取出A浆细胞(效
50、应B淋巴细胞)，在人体中参与体液免疫。(2)过程至获取的Y细胞称为杂交瘤细胞，得到的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可大量制备的优点。(3)逆转录过程需要逆转录酶，基因表达载体的构建过程需要特定的限制性核酸内切酶和DNA连接酶。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页(4)抗体1与抗体2的氨基酸的排列顺序相同，由于抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体的加工，因此形成的空间结构不同。(5)如果想用棉花产生该种抗体，常用农杆菌转化法将目的基因导入棉花细胞中，则导入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，转化成功后通过组织培养
51、技术获得能产抗体的转基因棉花植株。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页【答案】(1)体液(2)杂交瘤细胞 特异性强、灵敏度高、并可能大量制备(3)逆转录(4)不同 抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体的加工(5)农杆菌 植物组织培养2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页有关动物细胞工程的答题要素1动物细胞培养：(1)培养基的特有成分：动物血清。(2)培养过程：原代培养、传代培养。(3)制备悬液的酶：胰蛋白酶或胶原蛋白酶。2未受精卵细胞作细胞核移植受体细胞的理由：(1)营养丰富。(2)体积大，易操作。(3)含有刺激已分化的细胞核恢复分裂能力的物质。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页3单克隆抗体制备中2次筛选目的不同：(1)第1次：得到既能分泌抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞。(2)第2次：筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。4克隆动物的4种技术手段：动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养和胚胎移植。5相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方法是用灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体诱导融合的方法相同。2017版高三二轮复习与策略上一页返回首页下一页专题限时集训（十五）点击图标进入
