地形地勢特征

地形地勢特征地形地勢特征地形地勢特征基因工程的工具及操作過程

基因工程的工具及操作過程限制酶、DNA連接酶及載體(質(zhì)粒)顯微注射法

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

花粉管通道法

Ca2＋處理法

啟動子

終止子

限制酶、DNA連接酶及載體(質(zhì)粒)顯微注射法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)構(gòu)建基因表達載體逆轉(zhuǎn)錄法

cDNA文庫

抗原—抗體雜交

構(gòu)建基因表達載體逆轉(zhuǎn)錄法cDNA文庫抗原—抗體雜無限增殖

產(chǎn)生特異性抗體

動物細胞培養(yǎng)

單克隆抗體制備

無限增殖產(chǎn)生特異性抗體動物細胞培養(yǎng)單克隆抗體制備細胞工程

細胞工程聚乙二醇

植物細胞的全能性

植物組織培養(yǎng)技術(shù)

脫分化

再分化

基因選擇性表達

聚乙二醇植物細胞的全能性植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化三

雜交瘤

克隆化

抗體

三雜交瘤克隆化抗體胰蛋白酶

動物血清

貼壁生長

接觸抑制

胰蛋白酶動物血清貼壁生長接觸抑制MⅡ中期

使克隆牛的遺傳物質(zhì)幾乎

全部來自供體細胞

生物法

滅活的病毒

基因工程

動物細胞培養(yǎng)

動物細胞融合

體細胞核移植

MⅡ中期使克隆牛的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞生基因工程的原理及蛋白質(zhì)工程

1.基因工程的原理(1)基本工具①限制性核酸內(nèi)切酶：識別雙鏈DNA的某種特定核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，形成平末端或黏性末端。②DNA連接酶：連接兩個DNA片段的磷酸二酯鍵，不能連接RNA。包括E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶?；蚬こ痰脑砑暗鞍踪|(zhì)工程1.基因工程的原理③載體：將目的基因?qū)胧荏w細胞，能在宿主細胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制，具有遺傳標記基因，具有多個限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點。常使用的載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物和動植物病毒等。③載體：將目的基因?qū)胧荏w細胞，能在宿主細胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制(2)基本操作步驟①目的基因的獲取a．從基因文庫中獲取。b．利用PCR技術(shù)擴增。c．用化學方法直接人工合成。②基因表達載體的構(gòu)建a．基因表達載體的組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因。(2)基本操作步驟地形地勢特征③將目的基因?qū)胧荏w細胞植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細胞法(用Ca2＋處理)受體細胞受精卵、體細胞受精卵原核細胞③將目的基因?qū)胧荏w細胞植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農(nóng)④目的基因的檢測與鑒定a．目的基因插入檢測：DNA分子雜交技術(shù)。b．目的基因轉(zhuǎn)錄檢測：(核酸)分子雜交技術(shù)。c．目的基因翻譯檢測：抗原—抗體雜交技術(shù)。d．個體生物學水平檢測：根據(jù)目的基因表達出的性狀判斷。④目的基因的檢測與鑒定地形地勢特征1．注意切割的序列是否會連接成環(huán)：切割圖1中的目的基因時，最好不要只用BamHⅠ，因為只用BamHⅠ切割時，目的基因的兩端具有相同的黏性末端，易自行連接成環(huán)，因此最好同時用BamHⅠ和HindⅢ切割。2．限制酶的切割序列具有包含關(guān)系：圖2中BamHⅠ和MboⅠ識別的堿基序列和酶切位點分別是G↓GATCC、↓GATC，這兩個限制酶都可切割同一堿基序列GGATCC。3．切割時注意是否破壞所有抗性基因，導致缺乏標記基因。1．注意切割的序列是否會連接成環(huán)：切割圖1中的目的基因時，最地形地勢特征1．(2013·原創(chuàng)題)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如下圖所示。圖中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等為限制酶，質(zhì)粒和抗病基因上的箭頭表示限制酶的切割位點。下圖表示四種限制酶的識別序列及酶切位點。1．(2013·原創(chuàng)題)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．獲得含抗病基因的重組質(zhì)粒不可用PstⅠ、ApaⅠ限制酶切割質(zhì)粒B．由①→②、②→③階段均涉及細胞的分裂與分化C．④階段可用不添加植物激素的培養(yǎng)基D．上述培育過程涉及的生物技術(shù)有基因工程、植物組織培養(yǎng)等下列有關(guān)敘述錯誤的是()【解析】

由①→②為脫分化過程，細胞只分裂形成愈傷組織；而由②→③為再分化過程，細胞既分裂又分化?！敬鸢浮?/p>

B【解析】由①→②為脫分化過程，細胞只分裂形成愈傷組織；而由1.動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)前處理無菌、用胰蛋白酶處理，使組織細胞相互分散開無菌、離體培養(yǎng)基成分葡萄糖、氨基酸、無機鹽、促生長因子、微量元素、動物血清等礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素等培養(yǎng)基狀態(tài)液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基1.動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織地形地勢特征地形地勢特征地形地勢特征據(jù)圖回答下列問題：(1)過程①所需的酶是____________________。(2)過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是______________________。原生質(zhì)體經(jīng)過________再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和________植株的根尖，通過________、________、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。據(jù)圖回答下列問題：地形地勢特征【解析】

熟記植物體細胞雜交過程，準確解讀信息是解題關(guān)鍵。(1)獲取植物細胞的原生質(zhì)體可用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞。(2)根據(jù)題干信息可知，供體使用的是葉肉細胞的原生質(zhì)體，所以可將融合的細胞是否含葉綠體作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質(zhì)體因沒有了細胞壁，在低滲溶液中容易吸水漲破，加入甘露醇可保持一定的滲透壓，以保持原生質(zhì)體的完整性。原生質(zhì)體需再生出細胞壁形成雜種細胞，然后經(jīng)分裂、脫分化形成愈傷組織。

【解析】熟記植物體細胞雜交過程，準確解讀信息是解題關(guān)鍵。(4)若要分析再生植株的染色體變異類型，需對再生植株細胞和雙親細胞的染色體形態(tài)與數(shù)目進行比較。植物細胞有絲分裂裝片的制作包括解離、漂洗、染色和制片四個步驟。(5)由圖可知，植株1、2、4的條帶中除了具有花椰菜的DNA片段外，還有來自黑芥的DNA片段，所以是雜種植株。(6)對雜種植株進行病原體(黑腐病菌)接種實驗，若不患黑腐病，即為高抗性雜種植株?！敬鸢浮?/p>

(1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3)保持原生質(zhì)體完整性細胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5)1、2、4

(6)黑腐病菌(4)若要分析再生植株的染色體變異類型，需對再生植株細胞和雙1．(2012·廣東高考T2－B)培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細胞雜交。(×)【提示】

主要技術(shù)應(yīng)為組織培養(yǎng)。2．(2013·大綱全國卷T2－B)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶。(×)【提示】

植物組織培養(yǎng)不需要用胰蛋白酶。1．(2012·廣東高考T2－B)培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要3．(2013·重慶高考T2－A改編)與鼠骨髓瘤細胞融合的淋巴細胞是效應(yīng)T細胞。(×)【提示】

用到的淋巴細胞應(yīng)為已免疫的B細胞。4．(2013·重慶高考T5－C)愈傷組織培養(yǎng)后的出芽是細胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達的調(diào)控。(√)5．(2013·江蘇高考T22－B)用PCR方法擴增目的基因時不必知道基因的全部序列。(√)3．(2013·重慶高考T2－A改編)與鼠骨髓瘤細胞融合的淋【典例】圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題：【典例】圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基地形地勢特征(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T—A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有________種不同長度的DNA片段。(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是________。在導入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加________的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最可能的原因是_________________________。(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T—A堿基對替換，那么基因【研析】

審題信息1：“目的基因D中的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰的兩堿基”的連接——得出通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接信息2：由題干一個關(guān)鍵詞“bp即堿基對”及SmaⅠ的切割位點——得出切割產(chǎn)物為三部分，796bp的長度向左向右分別減小了3個bp信息3：由“目的基因D中C—G被T—A替換”——推出SmaⅠ無法再對突變后形成的d基因中突變堿基序列進行切割，即d基因只能被切割為兩部分(1327bp和661bp)信息4：圖2標記基因A(抗生素A抗性基因)、B(抗生素B抗性基因)的堿基序列分別為GGATCC、GATC——推測只有BamHⅠ切割才能保留其中的一個標記基因和目的基因不受破壞【研析】審信息1：“目的基因D中的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰的破題思考1：基因的平面結(jié)構(gòu)中單、雙鏈中相鄰堿基間的不同連接方式思考2：限制酶在基因工程操作中的作用特點思考3：表達載體構(gòu)建時必須注意的問題思考4：基因工程操作的基本流程答題(1)忽略設(shè)問中單鏈脫氧核苷酸鏈上堿基的連接而誤答為雙鏈上兩堿基間的連接“氫鍵”(2)忽視題干一個關(guān)鍵信息“DNA片段長度(bp即堿基對)”，造成對限制酶切割后的堿基序列長度無法計算(3)標記基因的堿基序列特點決定了對表達載體進行切割時的酶只有BamHⅠ(4)目的基因與載體連接時一定要注意彼此末端的方向性，否則連接后會造成“基因沉默”即基因不能正常表達破思考1：基因的平面結(jié)構(gòu)中單、雙鏈中相鄰堿基間的不同連接方式【答案】

(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)4

(4)BamHⅠ抗生素B同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接【答案】(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537b【方法總結(jié)】1．熟練掌握基因工程的原理(工具及操作程序)是解答有關(guān)基因工程題目的關(guān)鍵。限制酶和DNA連接酶作用部位為磷酸二酯鍵，基本程序可概括為“切、接、增、轉(zhuǎn)、檢”。2．依據(jù)受體細胞的種類確定導入方法；依據(jù)對表達產(chǎn)物的要求確定不同水平上的檢測方法?！痉椒偨Y(jié)】【考情分析】

近幾年來，對于動物細胞工程中的單克隆抗體制備的考查尤為突出。多考查制備的原理、過程及材料的選擇、二次篩選的目的等知識。試題多以選擇題形式呈現(xiàn)，如2013·重慶高考T2；2012·上海高考T13；2011·江蘇高考T14等。?？紝嶒瀱慰寺】贵w的制備【考情分析】近幾年來，對于動物細胞工程中的單克隆抗體制備的地形地勢特征A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細胞B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性D．④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群【解析】

明確單克隆抗體制備過程的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是準確解答本題的關(guān)鍵。①是從小鼠脾臟中獲得的能產(chǎn)生抗體的漿細胞，A項錯誤；②中應(yīng)該使用能促進細胞融合的促融劑，如聚乙二醇等，B項錯誤；③同時具有從脾臟中分離出的漿細胞和骨髓瘤細胞的特性，C項錯誤；④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群，D項正確。【答案】

DA．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細胞單克隆抗體制備中的兩次篩選1.第一次篩選是將未融合的B淋巴細胞、骨髓瘤細胞以及B—B融合的細胞、瘤—瘤融合的細胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B—瘤融合的細胞。2.第二次篩選是將能產(chǎn)生特定抗體的B—瘤融合的細胞通過細胞培養(yǎng)、用相應(yīng)抗原檢測的辦法篩選出來。因為從體內(nèi)獲取的免疫過的B淋巴細胞有很多種，形成的雜交瘤細胞就有很多種，所以需篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。單克隆抗體制備中的兩次篩選基因工程

考點頻度3年18考考查特點10選擇題＋8非選擇題基因工程考點頻度3年18考考查特點10選擇題＋8非選擇題地形地勢特征C．PCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶D．一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細胞C．PCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶【解析】

設(shè)計引物時應(yīng)當考慮需擴增的目的基因與載體兩端的序列進行互補配對，A項錯誤；利用PCR技術(shù)擴增目的基因只需要知道基因兩端的序列，據(jù)此設(shè)計合適的引物即可，不必知道基因的全部序列，B項正確；PCR體系中應(yīng)該用耐高溫的DNA聚合酶，而不是從受體細胞中提取的普通DNA聚合酶，C項錯誤；需根據(jù)目的基因的編碼產(chǎn)物的特性來選擇合適的受體細胞，如果是分泌蛋白，則最好選用真核細胞作為受體細胞，D項正確?！敬鸢浮?/p>

BD【解析】設(shè)計引物時應(yīng)當考慮需擴增的目的基因與載體兩端的序列角度備考看點基因工程的原理1.加強有關(guān)基因工程中生物學術(shù)語的識記如“顯微注射”、“基因表達載體的構(gòu)建”、“抗原—抗體雜交”等。2.目的基因的獲取方法及導入方法。3.基因工程的“四步曲”基因工程與其他技術(shù)手段的綜合1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)與植物細胞工程的綜合。2.轉(zhuǎn)基因動物與體細胞核移植結(jié)合克隆動物。3.轉(zhuǎn)基因生物的安全性。4.基因工程與胚胎工程中胚胎移植的綜合考查角度備考看點基因工程的原理1.加強有關(guān)基因工程中生物學術(shù)語的1．(2013·惠州二模)下面是將乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg導入巴斯德畢赤酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗的過程及有關(guān)資料，請分析回答下列問題。資料1

巴斯德畢赤酵母菌是一種甲基營養(yǎng)型酵母菌，能將甲醇作為其唯一碳源，此時AOX1基因受到誘導而表達【5′AOX1和3′AOX1(TT)分別是基因AOX1的啟動子和終止子】。1．(2013·惠州二模)下面是將乙肝病毒控制合成病毒表面主資料2

巴斯德畢赤酵母菌體內(nèi)無天然質(zhì)粒，所以科學家改造出了圖1所示的pPIC9K質(zhì)粒用作載體，其與目的基因形成的重組質(zhì)粒經(jīng)酶切后可以與酵母菌染色體發(fā)生同源重組，將目的基因整合于染色體中以實現(xiàn)表達。資料2巴斯德畢赤酵母菌體內(nèi)無天然質(zhì)粒，所以科學家改造出了圖(1)如果要將HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，應(yīng)該在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置接上________、________限制酶識別序列，這樣設(shè)計的優(yōu)點是避免質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化。(2)酶切獲取HBsAg基因后，需用________將其連接到pPIC9K質(zhì)粒上，形成重組質(zhì)粒，并將其導入大腸桿菌以獲取________。(3)步驟3中應(yīng)選用限制酶________來切割重組質(zhì)粒獲得重組DNA，然后將其導入巴斯德畢赤酵母菌細胞。(1)如果要將HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，應(yīng)該在H(4)為了確認巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應(yīng)該加入卡拉霉素以便篩選，轉(zhuǎn)化后的細胞中是否含有HBsAg基因，可以用________方法進行檢測。(5)轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，需要向其中加入________以維持其生活，同時誘導HBsAg基因表達。(6)與大腸桿菌等細菌相比，用巴斯德畢赤酵母菌細胞作為基因工程的受體細胞，其優(yōu)點是在蛋白質(zhì)合成后，細胞可以對其進行________并分泌到細胞外，便于提取。(4)為了確認巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應(yīng)該加【解析】

(1)重組質(zhì)粒上的目的基因若要表達，需要目的基因的首尾含有啟動子和終止子。而SnaBⅠ、AvrⅡ識別的序列在啟動子與終止子之間，只要在目的基因兩側(cè)的A和B位置分別接上這兩種序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ這兩種限制酶對質(zhì)粒和目的基因同時進行切割，便會各自出現(xiàn)相同的黏性末端，便于重組與表達，同時可防止自身環(huán)化，因此在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置應(yīng)接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的識別序列。

【解析】(1)重組質(zhì)粒上的目的基因若要表達，需要目的基因的(2)①用DNA連接酶可將切割后的HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒；②將重組質(zhì)粒導入大腸桿菌體內(nèi)，目的是利用大腸桿菌的無性繁殖，短時間內(nèi)獲取大量的重組質(zhì)粒。(3)重組DNA的兩側(cè)分別是啟動子和終止子，除Bgl

Ⅱ外，其他限制酶均會破壞含有啟動子、終止子的目的基因。(4)可用DNA分子雜交技術(shù)檢測巴斯德畢赤酵母菌內(nèi)是否導入了目的基因。

(5)資料1顯示，甲醇為該酵母菌的唯一碳源，同時可誘導HBsAg基因表達。(6)酵母菌為真核生物，細胞內(nèi)具有能對分泌蛋白進行加工的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞器，細菌等原核生物不具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞器。(2)①用DNA連接酶可將切割后的HBsAg基因和pPIC9【答案】

(1)SnaBⅠ

AvrⅡ

(2)DNA連接酶大量重組質(zhì)粒(3)BglⅡ

(4)DNA分子雜交(5)甲醇(6)加工(修飾)【答案】(1)SnaBⅠAvrⅡ(2)DNA連接酶細胞工程

考點頻度3年12考考查特點9選擇題＋3非選擇題細胞工程考點頻度3年12考考查特點9選擇題＋3非選擇題地形地勢特征【解析】

培育草莓脫毒苗是利用草莓的莖尖分生組織細胞幾乎不帶病毒的特點，進行植物組織培養(yǎng)形成無毒種苗的過程，A正確。植物體細胞雜交是將不同種的植物體細胞在一定條件下融合成雜種細胞，培育成新的植物體的技術(shù)；顯微注射是將目的基因?qū)雱游锛毎姆椒?；細胞核移植用于獲得克隆動物，B、C、D錯誤?！敬鸢浮?/p>

A【解析】培育草莓脫毒苗是利用草莓的莖尖分生組織細胞幾乎不帶角度備考看點植物細胞工程1.植物組織培養(yǎng)的過程原理及條件。2.植物體細胞雜交的過程及原理。3.植物細胞工程的應(yīng)用，如快速繁殖、人工種子的制備、細胞產(chǎn)物的生產(chǎn)等動物細胞工程1.動物細胞培養(yǎng)的過程、原理及條件。2.體細胞核