專(zhuān)題17 基因工程和細(xì)胞工程易錯(cuò)起源-2018年高考生物備

（2017年江蘇卷，11）牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體，篩選胚胎進(jìn)行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是（）H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌B.應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C.鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D.用H-Y抗原免疫母牛可獲得相應(yīng)抗體【答案】D【解析】單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌，A錯(cuò)誤;做雌雄性別鑒別應(yīng)選擇囊胚期的湧養(yǎng)層細(xì)胞，B錯(cuò)誤,由于是利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥，則鑒別后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎沒(méi)有意義，C錯(cuò)誤；H-Y抗原免疫母牛，使其體內(nèi)產(chǎn)生體滋免疫，產(chǎn)生相應(yīng)的漿細(xì)胞，獲得相應(yīng)抗體，D正確。（2017年江蘇卷，14）下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是（）A?精子在獲能液中于37°C、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個(gè)體沒(méi)有形態(tài)學(xué)差異注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育【答案】C【解析】精子在獲能液中于37C、5%CO2條件下培養(yǎng)，可使精子獲能，A正確；給小鼠注射促性腺激素可促進(jìn)其超數(shù)排卵，B正確；分割的胚胎細(xì)胞具有相同的遺傳物質(zhì)，但發(fā)育過(guò)程中基因突變或環(huán)境因素影響等，最終發(fā)育成的個(gè)體可能會(huì)有形態(tài)學(xué)差異，C錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，能分化成各種組織器官，D正確。（2017年北京卷，5）為了增加菊花花色類(lèi)型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C（圖1）,擬將其與質(zhì)粒（圖2）重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。圖1圖1圖2列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖牵ǎ〢.用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRI和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒氏用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上【答案】C【解析】用限制性樓酸內(nèi)切酶丘展處理目的基因和質(zhì)粒，可以使目的基因兩側(cè)和質(zhì)粒產(chǎn)生相同的黏性末端，再用連接酶把切口連起來(lái)就能構(gòu)建成重組質(zhì)粒，A正確；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法適用于雙子葉植物或裸子植物，菊花屬于雙子葉植物，故可用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花鉅傷組織，將C基因?qū)思?xì)胞，日正確；質(zhì)粒中只有潮雷素抗性基因，被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞只對(duì)潮霉素具有抗性，在培養(yǎng)基中添加卡那雷素，不能篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞，C錯(cuò)誤；檢測(cè)目的基因是否整合到受體細(xì)胞的染色體上，可采用DNA分子雜交技術(shù)，D正確。4．（2017年海南卷，31）甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是。（2）甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是（填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”）。（3）圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)形成的。（4）若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖，在培養(yǎng)時(shí)，（填“能”或“不能”）采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是。【答案】（1）綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株。（2）葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核（3）細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素脫分化（4）不能對(duì)雜合體的植株來(lái)說(shuō)，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同。用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株?！窘馕觥俊?）植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。（2）庭糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)茯得幼苗，細(xì)胞必須具有完整細(xì)胞檢，才具有發(fā)育為個(gè)體的一整套完整遺傳信息。（3）影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素o鉞傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的o（4）由于花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株，導(dǎo)致不能保留親本性狀。（2017年新課標(biāo)II卷，38）幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過(guò)基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是（2）以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是。（3）若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是（答出兩點(diǎn)即可）。（4）當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是（5）若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中）抗真菌病的能力沒(méi)有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是。【答案】（1）嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解（2）在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA（3）目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無(wú)表達(dá)所需啟動(dòng)子（4）磷酸二酯鍵（5）目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異?！窘馕觥俊?）在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mENA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是嫩葉組織細(xì)胞易破碎。提取期止時(shí)，提取液中需添加期止酶抑制劑，其目的是防止RNA降解o（2）以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mENA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以■合成cDNAo（3）若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將（3（3）①進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液是的pH②C目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)、目的基因無(wú)表達(dá)所需啟動(dòng)子。（4）當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。（5）若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中）抗真菌病的能力沒(méi)有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。（2017年新課標(biāo)III卷，38）編碼蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五個(gè)片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示。照甲乙丙對(duì)照甲乙丙對(duì)培養(yǎng)時(shí)間圖2回答下列問(wèn)題：（1）現(xiàn)要通過(guò)基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA）,則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是（2）某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過(guò)程中，在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為，加入了作為合成DNA的原料。（3）現(xiàn)通過(guò)基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對(duì)照，培養(yǎng)并定期檢測(cè)T淋巴細(xì)胞濃度，結(jié)果如圖2。由圖2可知，當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí)，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，此時(shí)若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是。細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO?濃度，CO2的作用是。僅根據(jù)圖、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少（填“a”“B”“C”“D”或“E”）片段所編碼的肽段，則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。【答案】（1）編碼乙的DNA序列起始端無(wú)ATG，轉(zhuǎn)錄出的mRNA無(wú)起始密碼子（2）模板dNTP【解析】〔1)題干信息基因序列(TTCG??????),結(jié)合轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的堿基配對(duì)愿則，可知其轉(zhuǎn)錄出的mENA上沒(méi)有起始密碼子AUGo(2)PCE需要的條件包括引物、耐高溫的DNA聚合酶、模板、四種脫氧檢糖核苜酸。(3)①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，細(xì)胞具有貼壁生長(zhǎng)以及接觸抑制的特點(diǎn)，因此若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)増殖，在培養(yǎng)中需要用胰蛋白酶處理貼壁的細(xì)胞并進(jìn)行分瓶培養(yǎng)，分瓶后的培養(yǎng)稱(chēng)為傳代培養(yǎng)；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中加入CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。②據(jù)圖分析，丙與對(duì)照接近，甲和乙都有較大影響，在甲、乙中存在但在丙中不存在的片段是C,所以缺少C片段會(huì)降低效果。中美研究人員發(fā)現(xiàn)了PYL9蛋白(一種提高植物抗旱性的蛋白)，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓水稻自身產(chǎn)生大量PYL9蛋白，可顯著提高其抗旱性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：已知PYL9蛋白的氨基酸序列，培育轉(zhuǎn)基因抗旱水稻可用的方法來(lái)獲得目的基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體用到的工具酶是。導(dǎo)入目的基因的重組細(xì)胞可通過(guò)技術(shù)培育成完整植株，這一過(guò)程體現(xiàn)了目的基因若在水稻細(xì)胞中表達(dá)，遺傳信息流向是；檢測(cè)水稻細(xì)胞中是否存在PYL9蛋白，在分子水平上采用的方法是。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)PYL9蛋白是位于細(xì)胞膜上的一種脫落酸受體。干旱環(huán)境中水稻老葉內(nèi)脫落酸的含量增加,能加速，將節(jié)省的水分和養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到幼葉和芽中，增強(qiáng)了幼葉和芽的存活率OPYL9蛋白的作用能體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能。【解析】(1)已知氨基酸序列，所以可以用人工合成的方法來(lái)獲得目的基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體用到限制酶和DNA連接酶，限制酶用來(lái)切割目的基因和運(yùn)載體，DNA連接酶將其連接。導(dǎo)入目的基因后，重組細(xì)胞是通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)經(jīng)過(guò)脫分化和再分化培育成完整植株，這一過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。目的基因在水稻細(xì)胞中表達(dá)時(shí)，遺傳信息流向是：從目的基因轉(zhuǎn)錄形成mRNA，再經(jīng)過(guò)翻譯流向蛋白質(zhì)。要檢測(cè)蛋白質(zhì)是否表達(dá)應(yīng)采用抗原—抗體雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，說(shuō)明表達(dá)成功。脫落酸含量增加能促進(jìn)衰老葉片的衰老與脫落，將節(jié)省的水分和養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到幼葉和芽中，增強(qiáng)了幼葉和芽的存活率。該蛋白是受體，能識(shí)別信息，所以體現(xiàn)了細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能?！敬鸢浮?1)人工合成限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)和DNA連接酶(2)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性(3)目的基因一mRNA—蛋白質(zhì)抗原一抗體雜交(4)老葉的衰老與脫落進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流苦養(yǎng)是一種有名的經(jīng)濟(jì)植物，其含有的黃酮類(lèi)化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黃酮類(lèi)化合物的關(guān)鍵酶。有人把經(jīng)修飾的CHS基因?qū)肟囵B(yǎng)細(xì)胞中，培育高產(chǎn)黃酮苦養(yǎng)品系。按圖示回答:過(guò)程①中將修飾后的CHS基因與Ti質(zhì)粒連接成重組Ti質(zhì)粒的酶稱(chēng)為。這種酶主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是從T噬菌體中分離得到的，另一類(lèi)是從大腸桿菌中分離得到的，稱(chēng)為。這兩類(lèi)酶都能恢4復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的鍵。圖中將修飾后的CHS基因?qū)肟嗍w體細(xì)胞的方法稱(chēng)為，除此外還可以利用的方法有。對(duì)過(guò)程②操作前，需先用Ca2+處理農(nóng)桿菌，使其成為細(xì)胞。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因苦蕎培育是否成功，不能用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的原因是，可以比較轉(zhuǎn)基因苦蕎與普通苦蕎的含量或測(cè)定細(xì)胞中CHS含量進(jìn)行鑒定。【解析】(1)連接重組質(zhì)粒需要DNA連接酶，該酶的來(lái)源有直接從口噬菌休中分離的T4DNA連接酶,還有從犬腸桿菌中分離出的E?co/rDNA連接酶、DNA連接酶作用的對(duì)象為磷酸二酯鍵。細(xì)菌的質(zhì)粒一般用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入苦養(yǎng)體細(xì)胞，其它方法還有基因槍法、花粉管通道法。Ca”處理農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞。轉(zhuǎn)基因苦蕎與普通苦蕎植株中均含有黃酮類(lèi)化合物，用抗原—抗體雜交，無(wú)法檢測(cè)轉(zhuǎn)基因苦蕎是否培育成功?？梢员容^轉(zhuǎn)基因苦養(yǎng)與普通苦養(yǎng)的黃酮類(lèi)化合物的含量或細(xì)胞中CHS的含量進(jìn)行判斷?！敬鸢浮?1)DNA連接酶E．coliDNA連接酶磷酸二酯(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法、花粉管通道法感受態(tài)(3)轉(zhuǎn)基因苦養(yǎng)植株與普通苦養(yǎng)植株都含有黃酮類(lèi)化合物黃酮類(lèi)化合物RT-PCR是將RNA逆轉(zhuǎn)錄(RT)和cDNA的聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增反應(yīng)相結(jié)合的技術(shù)，具體過(guò)程如圖所示：過(guò)程I需要加入緩沖液、原料、、和引物A等。過(guò)程II首先要將反應(yīng)體系的溫度升高到95°C,其目的是，該反應(yīng)體系中所用的Taq酶至少應(yīng)能耐受°Co過(guò)程II擬對(duì)單鏈cDNA進(jìn)行n次循環(huán)的擴(kuò)增，理論上至少需要個(gè)引物B。⑷利用RT-PCR技術(shù)獲取的目的基因(填“能”或“不能”)在物種之間交流；該技術(shù)還可用于對(duì)某些微量RNA病毒的檢測(cè)，可提高檢測(cè)的靈敏度，原因是RT－PCR過(guò)程中主要借助對(duì)的控制，影響酶的活性，從而使得化學(xué)反應(yīng)有序高效地進(jìn)行?！窘馕觥勘绢}考查PCR技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。fl)過(guò)程I是由兩A形成cDNA的過(guò)程，表示逆轉(zhuǎn)錄，需要加入緩沖液、原料、RNA提取物、逆轉(zhuǎn)錄酶和引物A等o｛耳過(guò)程II首先要將反應(yīng)體系的溫度升高到巧匕，其目的是讓逆轉(zhuǎn)錄酶變性失活、使mRNA-tDMA雜合颶璉解幵，該反應(yīng)體系中所用的帀?酶至少應(yīng)能耐受95to卩)過(guò)程II擬對(duì)單￥連cDNA迪亍n次循環(huán)的擴(kuò)増，理論上至少需要卵一】個(gè)引物因?yàn)镻CR擴(kuò)増DNA片段過(guò)程最高經(jīng)過(guò)n次擴(kuò)増,形成的DNA分子數(shù)是爐個(gè)，其中只有2條單誰(shuí)不含有引物°⑷利用RT—PCR技術(shù)獲取的目的基因能在物種之間交流；該技術(shù)還可用于對(duì)某些微量RNA病毒的檢測(cè)，可提高檢測(cè)的靈敏度，原因是增加了待測(cè)RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量(或濃度)，便于檢測(cè)。(5)RT—PCR過(guò)程中主要借助對(duì)溫度的控制，影響酶的活性，從而使得化學(xué)反應(yīng)有序高效地進(jìn)行?！敬鸢浮?1)RNA提取物逆轉(zhuǎn)錄酶(2)讓逆轉(zhuǎn)錄酶變性失活、使mRNA—cDNA雜合雙鏈解開(kāi)95(3)2n-1(4)能增加了待測(cè)RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量(或濃度)，便于檢測(cè)(5)溫度鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子0肽鏈第6位的谷氨酸被纈氨酸代替，導(dǎo)致功能異常?；卮鹣铝袉?wèn)題：異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的序列發(fā)生改變。將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質(zhì)工程，理由是該操作。用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí)，可先提取早期紅細(xì)胞中的，以其作為模板，在酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表達(dá)載體，導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。檢測(cè)受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌中提取，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。【解析】〔1)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，遺傳信息儲(chǔ)存在基因堿基對(duì)的排列順序中o〔2)蛋白質(zhì)工程是指通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以■滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求，故題中所述不屬于蛋白質(zhì)工程。｛3)利用反轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因時(shí)，需先提取兩A,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNAocDNA與載休需要在限制酶和DNA連接酶的作用下拼接構(gòu)建成基因表達(dá)載體，才可導(dǎo)入受體菌。(4)檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，需要從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交。【答案】(1)堿基對(duì)不屬于沒(méi)有對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造mRNA逆轉(zhuǎn)錄限制酶和DNA連接蛋白質(zhì)抗原—抗體【編牖mm易錯(cuò)起源1、基因工程與蛋白質(zhì)工程例1.(2016?全國(guó)乙卷)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHI酶切后，與用BamHI酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。回答下列問(wèn)題：質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有(答出兩點(diǎn)即可)，而作為基因表達(dá)載體，除滿(mǎn)足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是；并且和的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有的固體培養(yǎng)基?；蚬こ讨?，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自于?！窘馕觥?1)質(zhì)粒作為載體，應(yīng)具備的基本條件有：有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段因〕插入其中；在受11本細(xì)胞中能自我復(fù)制,或能整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進(jìn)行同歩復(fù)制5有特殊的標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇；等等。在培養(yǎng)基中加入氨節(jié)青雷素進(jìn)行篩選，其中未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌和僅含環(huán)狀目的基因的犬腸桿菌，因不含氨節(jié)青零素抗性基因而都不能在此培養(yǎng)基上存活，二者不能區(qū)分。含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌中都含有氨芐青霉素抗性基因，都能在此培養(yǎng)基上存活，二者也不能區(qū)分。若要將含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌進(jìn)一步篩選出來(lái)，還需要使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基。(3)某些噬菌體經(jīng)改造后作為載體，導(dǎo)入受體細(xì)胞后，其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自于受體細(xì)胞?！敬鸢浮?1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(答出兩點(diǎn)即可)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)四環(huán)素受體細(xì)胞【變式探究】(2016?全國(guó)丙卷)圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三種限制性?xún)?nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoRI、Sau3AI的切點(diǎn)是唯一的）。JaATTCGATCC——ATCCTTAAGCTAGGTAG圖(a)圖⑹根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：經(jīng)BamHI酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被酶切后的產(chǎn)物連接，理由是⑵若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示。這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有，不能表達(dá)的原因是甲乙丙圖(c)(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)的酶，常見(jiàn)的有和，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是?！狦ATC—【解析】（1）由題圖可知，BamHI和Sau3AI兩種限制性?xún)?nèi)切酶的共同識(shí)別序列是，二者—CTAG—切害＞1可漢形成相同的黏性末端,因此經(jīng)如HI酶切得到的目的基因可以■與圖⑸所示表達(dá)載慚貞沁》I酶切后的產(chǎn)物連接。（可在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的

尾端,這樣基因才能順利地轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯過(guò)程，即順利表達(dá)。團(tuán)中甲所示的目的基因插入在啟動(dòng)子

的上游，丙所示目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能披轉(zhuǎn)錄，因此目的基因不能表達(dá)。（3）常見(jiàn)的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和TDNA連接酶，其中TDNA連接酶既能連接黏性末端又能44連接平末端?！敬鸢浮浚?）Sau3AI兩種酶切割后產(chǎn)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啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄（其他合理答案可酌情給分）（3）E.coliDNA連接酶TDNA連接酶TDNA連接酶（其他合理答案可酌情給分）44【名師點(diǎn)睛】理清基因工程3種操作工具的作用及特點(diǎn)限制酶DNA連接酶載體作用切割目的基因和載體拼接DNA片段，形成重組DNA攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞作用部位兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵一作用特點(diǎn)（或條件）識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列在特定位點(diǎn)上切割?E?coliDNA連接酶只能連接黏性末端②TDNA連接酶能4連接黏性末端和平末端能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)具有特殊的標(biāo)記基因常用類(lèi)型EcoRI限制酶SmaI限制酶E?coliDNA連接酶、TDNA連接酶4質(zhì)粒、久噬菌體的衍生物、動(dòng)植物

炳毒寺掌握基因工程的四個(gè)操作步驟牢記獲取目的基因的兩種途徑直接分離：從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫(kù)中獲取。人工合成目的基因(常用方法如下)a、化學(xué)合成法：已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。b、人工合成法：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。c、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。明確基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。啟動(dòng)子工起始密碼，終止子工終止密碼。a、啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄；終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)。b、插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分，其表達(dá)需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入部位前需要有啟動(dòng)子，后需要有終止子。構(gòu)建過(guò)程：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法辯析①受體細(xì)胞種類(lèi)不同，導(dǎo)入方法不同生物種類(lèi)植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法轉(zhuǎn)化法受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上—導(dǎo)入農(nóng)桿菌一侵染植物細(xì)胞一整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上一表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純一取卵(受精卵)一顯微注射一受精卵發(fā)育一獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2+處理細(xì)胞一感受態(tài)細(xì)胞一重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合一感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子②基因工程產(chǎn)物不同、選擇的受體細(xì)胞類(lèi)型也不相同a、培育轉(zhuǎn)基因植物：受體細(xì)胞可以是受精卵、體細(xì)胞(需經(jīng)植物組織培養(yǎng)成為完整植株)。b、培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：受體細(xì)胞為受精卵，若用體細(xì)胞作為受體細(xì)胞，則需經(jīng)核移植技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。c、生產(chǎn)蛋白質(zhì)產(chǎn)品：一般選用大腸桿菌等原核生物作為受體細(xì)胞，因原核生物具有一些其他生物沒(méi)有的特點(diǎn)，如繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等。目的基因的檢測(cè)與鑒定：目的基因轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯蛋白質(zhì)是否插入mnii?1怦方迭r方法方法方法DNA分子雜交分子雜交1抗原一抗體雜劉抗性實(shí)驗(yàn)觀察觀察觀察觀察是否出現(xiàn)了雜交帶抗性是否存在【錦囊妙計(jì)，戰(zhàn)勝自我】有關(guān)基因工程的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)1．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞沒(méi)有堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象。2．原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少。3．一般情況下，用同一種限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段，但有時(shí)可用兩種限制酶分別切割質(zhì)粒和目的基因，以避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間、目的基因和目的基因之間的連接。4．有關(guān)標(biāo)記基因的易錯(cuò)點(diǎn)一般將一些抗性基因作為標(biāo)記基因；標(biāo)記基因的主要作用是鑒定和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞；標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物對(duì)什么物質(zhì)有抗體，在篩選培養(yǎng)時(shí)則在培養(yǎng)基中加入什么物質(zhì)；標(biāo)記基因若被插入了外源DNA片段，則該標(biāo)記基因會(huì)被破壞。易錯(cuò)起源2、細(xì)胞工程例2.(2016?全國(guó)甲卷)下圖表示通過(guò)核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。

體轆A體轆A重組卵母①.去核卵細(xì)胞細(xì)胞母細(xì)胞回答下列問(wèn)題：圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為。過(guò)程①表示去除細(xì)胞核，該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采的方法。②代表的過(guò)程是經(jīng)過(guò)多次傳代后，供體細(xì)胞中的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣，其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了?！窘馕觥?1)哺乳動(dòng)物的正常細(xì)胞核中性染色體的組成為XX｛雌，性)或R醴性卜卵母細(xì)胞在培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，常采用顯徽操作法去除細(xì)胞檢。②過(guò)程是將早期胚胎移植到代孕個(gè)體的子宮中,即代表的是胚胎移植。@1—般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞在傳代培養(yǎng)到10-50代時(shí)，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)一般選W代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，以_保證細(xì)胞正常的二倍體核型。(3)獲得的克隆動(dòng)物性狀與供體動(dòng)物基本相同，但不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析，性狀不完全相同的原因是：克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響。(4)高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，但其細(xì)胞核的全能性在卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)的作用下仍能得以表達(dá)。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆動(dòng)物的培育成功，證明了高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性?！敬鸢浮?1)xx或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響(4)動(dòng)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性【變式探究】甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物。回答下列問(wèn)題：為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用酶和酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成組織，然后經(jīng)過(guò)形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱(chēng)為。上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是這種雜種植株可通過(guò)制作人工種子的方法來(lái)大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子?！窘馕觥?1)植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程包括植物細(xì)胞融合和植物組織培養(yǎng)，其過(guò)程依次為酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁、用物理或化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁、雜種細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)(脫分化形成愈傷組織，再分化形成幼根和芽進(jìn)而形成完整植株)培育成完整植株。其中，酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁利用了酶的專(zhuān)一性，選擇纖維素酶和果膠酶，水解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的主要成分——纖維素和果膠，暴露出有活力的原生質(zhì)體。多倍體是指體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上的染色體組的個(gè)體。甲和乙均為二倍體植物，假設(shè)二者有性雜交的后代不可肓，其原因是該后代在進(jìn)行減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，由于沒(méi)有同源染色體，聯(lián)會(huì)出現(xiàn)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。而植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種植株，細(xì)胞內(nèi)含有原物種1■本細(xì)胞內(nèi)的染色1■本，在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中能夠進(jìn)行同源染色體配對(duì)，產(chǎn)生可育的配子。CO經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀1■本、不定芽、頂芽、腋芽等，用人工薄膜包裝后可得到人工種子。【答案】(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(或分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)