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一、基因工程中的幾個(gè)易錯(cuò)易混問題 1．限制性核酸內(nèi)切酶使雙鏈DNA特定部位的磷酸二酯鍵斷開，解旋酶使雙鏈DNA的氫鍵斷開。 2．DNA連接酶與DNA聚合酶都能催化形成磷酸二酯鍵，前者催化連接DNA片段，后者催化單個(gè)的脫氧核苷酸聚合形成DNA。RNA聚合酶催化單個(gè)的核糖核苷酸聚合，形成RNA。 3．質(zhì)粒并不是宿主細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的，但其可使宿主細(xì)胞具有對(duì)抗生素產(chǎn)生抗性、產(chǎn)生抗生素、降解復(fù)雜有機(jī)物等抵御外界不利因素的能力。 4．基因組文庫包含了某種生物的全部基因，cDNA文庫只包含某種生物的部分基因。,5．啟動(dòng)子位于基因的首端，它驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，起始密碼子位于mRNA的首端，它驅(qū)動(dòng)mRNA翻譯成多肽鏈。 6．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，常導(dǎo)入植物體細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)后形成轉(zhuǎn)基因植株；導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法，常導(dǎo)入受精卵，經(jīng)胚胎移植獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；利用基因工程生產(chǎn)藥物時(shí)，常將基因?qū)胛⑸铮瑢?dǎo)入大腸桿菌常用Ca2＋處理成感受態(tài)細(xì)胞再進(jìn)行轉(zhuǎn)化。 7．檢測(cè)是否導(dǎo)入目的基因及目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA常用DNA分子雜交法，檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出蛋白質(zhì)常用分子雜交法，有時(shí)基因工程還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。 8．DNA復(fù)制用解旋酶打開氫鍵獲得模板鏈，PCR利用高溫使氫鍵斷裂得到模板鏈。,9．基因工程通過轉(zhuǎn)基因獲得異種生物的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造出自然界沒有的蛋白質(zhì)。,二、細(xì)胞工程中的幾個(gè)易混易錯(cuò)問題 1．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(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及B-B融合的細(xì)胞、瘤-瘤融合的細(xì)胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B-瘤融合的細(xì)胞。 (2)第二次篩選是將能產(chǎn)生特定抗體的B-瘤細(xì)胞通過細(xì)胞培養(yǎng)用相應(yīng)抗原檢測(cè)的辦法篩選出來。,2．克隆技術(shù)應(yīng)注意的問題 (1)植物組織培養(yǎng)的目的不同，培養(yǎng)階段也就不同：若生產(chǎn)人工種子，則培養(yǎng)到胚狀體階段；若提取細(xì)胞產(chǎn)品，則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段；若培育新個(gè)體，則應(yīng)培養(yǎng)到試管苗階段。 (2)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(基礎(chǔ))、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞核移植等。 (3)動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的后代中都含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)；植物組織培養(yǎng)和人工種子產(chǎn)生的后代中都只含有一個(gè)親本的遺傳物質(zhì)。 (4)植物體細(xì)胞雜交后的細(xì)胞具有全能性，動(dòng)物細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞沒有全能性。,(5)動(dòng)物體細(xì)胞核移植是將動(dòng)物的一個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 (6)植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。,三、胚胎工程中易混淆的概念 1．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞：在胚胎發(fā)育成桑椹胚后，桑椹胚進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞開始出現(xiàn)分化。聚集在胚胎一端的、個(gè)體較大的細(xì)胞，稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胚兒的各種組織；而沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞，稱為滋養(yǎng)層細(xì)胞，將來發(fā)育成胎膜和胎盤。 2．核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同的原因分析： (1)克隆動(dòng)物的絕大部分DNA來自供體細(xì)胞核，但細(xì)胞質(zhì)中線粒體的DNA來自受體卵母細(xì)胞。(2)性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。(3)個(gè)體發(fā)育中可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生新的性狀。,1．人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如下圖所示。,,(1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可從已處死的雌鼠________中獲取。 (2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為____________，質(zhì)粒作為________，二者需用________切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有________________有關(guān)。 (3)子代大鼠如果________________和______________________，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。 (4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。,解析：(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物大鼠，如果是從活體輸卵管中采集的卵母細(xì)胞，可以直接與獲能的精子在體外受精。如果是從已處死的雌鼠卵巢中采集的卵母細(xì)胞，需要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。(2)題圖中的高血壓相關(guān)基因作為目的基因，質(zhì)粒作為載體，二者需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割后才能連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上有限制酶切割位點(diǎn)有關(guān)。(3)若在子代大鼠的體內(nèi)檢測(cè)出與高血壓相關(guān)的蛋白質(zhì)，則從分子水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)；若子代大鼠的血壓升高，則從個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)。(4)在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育過程中，需要用到的胚胎工程技術(shù)主要有體外受精技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等。 答案：(1)卵巢 (2)目的基因 載體 同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶) 限制酶切割位點(diǎn) (3)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白 出現(xiàn)高血壓 (4)體外受精,2．克隆技術(shù)是人類醫(yī)學(xué)科學(xué)史上的一個(gè)里程碑，在于其為人類認(rèn)識(shí)自身奧秘和紛繁復(fù)雜的生物界提供了銳利武器并展示了廣闊前景。“治療性克隆”指把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中形成重組胚，把重組胚體外培養(yǎng)到囊胚，然后從囊胚內(nèi)分離出ES細(xì)胞，獲得的ES細(xì)胞使之定向分化為所需的特定細(xì)胞類型(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞)，用于替代療法。下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請(qǐng)據(jù)圖作答。,,(1)過程A表示________，是目前實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的主要操作是應(yīng)用患者的體細(xì)胞作為核供體，由①細(xì)胞提供________，進(jìn)行人工重組。 (2)經(jīng)過程B得到的結(jié)構(gòu)中，④是未分化的細(xì)胞，因而這些細(xì)胞被認(rèn)為是胚胎干細(xì)胞。在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細(xì)胞具有增殖能力并保持________狀態(tài)。 (3)在進(jìn)行C過程時(shí)，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是________________________。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是________。 (4)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細(xì)胞的核仍然具有________。相同的胚胎干細(xì)胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是神經(jīng)細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是肌肉細(xì)胞，究其本質(zhì)原因是________的結(jié)果。,解析：本題考查與治療性克隆有關(guān)的核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及胚胎干細(xì)胞的有關(guān)問題。(1)A過程為將供體的體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體的去核的卵母細(xì)胞中，圖中所示供體提供細(xì)胞核，受體提供細(xì)胞質(zhì)。(2)在體外培養(yǎng)的條件下，胚胎干細(xì)胞只能增殖但不發(fā)生分化。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中常需要加入血清，可以補(bǔ)充培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。CO2的作用是維持培養(yǎng)液酸堿度的相對(duì)穩(wěn)定。(4)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核仍然具有全能性。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 答案：(1)細(xì)胞核移植 細(xì)胞質(zhì) (2)未分化 (3)血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液的pH (4)全能性 基因選擇性表達(dá),1．基因工程 (1)一個(gè)原理：基因重組。 (2)兩項(xiàng)技術(shù)：體外DNA重組技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)。 目的基因獲取的兩條途徑：直接從自然界已有的物種中分離、人工合成(化學(xué)合成法、PCR技術(shù))。 (3)三種工具：限制酶、DNA連接酶和載體。 ①限制酶主要從原核生物中提取，具有專一性，切割外源DNA產(chǎn)生黏性末端或平末端；②E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端，T4DNA連接酶既可“縫合”黏性末端，又可“縫合”平末端；③常見的載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。,(4)三類轉(zhuǎn)化法：植物——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法；動(dòng)物——顯微注射法；微生物——Ca2＋處理法。 (5)四個(gè)操作步驟：①獲取目的基因，②構(gòu)建基因表達(dá)載體，③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，④目的基因的檢測(cè)與鑒定(DNA分子雜交；DNA—mRNA分子雜交；抗原抗體雜交實(shí)驗(yàn)；從個(gè)體水平鑒定，如抗蟲、抗病接種實(shí)驗(yàn))。 (6)基因表達(dá)載體的四部分組成：啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因。 (7)三類標(biāo)記基因：抗生素基因、表達(dá)產(chǎn)物有顏色的基因、發(fā)光基因等。 (8)蛋白質(zhì)工程“四步”曲：①預(yù)期蛋白質(zhì)的功能，②設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，③推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，④找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列。,(9)質(zhì)粒載體的五個(gè)條件：①有一至多個(gè)酶切位點(diǎn)，②能自我復(fù)制，③有標(biāo)記基因，④具有安全性，⑤大小合適。 (10)五種酶的比較：限制酶識(shí)別雙鏈DNA的某種特定的核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開；DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，形成的也是磷酸二酯鍵，不需要模板；解旋酶是將雙鏈DNA解開，破壞的是氫鍵；DNA聚合酶是將兩個(gè)脫氧核苷酸連接起來，形成磷酸二酯鍵，其需要模板；RNA聚合酶是促進(jìn)轉(zhuǎn)錄過程形成RNA。,2．細(xì)胞工程 (1)基本技術(shù) 植物細(xì)胞工程基本技術(shù)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。 動(dòng)物細(xì)胞工程基本技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、單克隆抗體技術(shù)，其中，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是其他技術(shù)的基礎(chǔ)。 (2)細(xì)胞融合方法 誘導(dǎo)植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合的方法：離心、振動(dòng)、電激或用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑。 動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)方法：聚乙二醇、滅活的病毒、電激等。,(3)植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的結(jié)果及原理 ①植物體細(xì)胞雜交 過程：植物細(xì)胞融合，雜種細(xì)胞的植物組織培養(yǎng)。 結(jié)果：形成雜種植株，產(chǎn)生了一個(gè)生物體。 原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。 ②動(dòng)物細(xì)胞融合 過程：用胰蛋白酶處理獲得分離的單個(gè)動(dòng)物細(xì)胞，用一定的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合，形成雜種細(xì)胞，再進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。 結(jié)果：動(dòng)物細(xì)胞融合形成雜種細(xì)胞，雜種細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，獲得大量的克隆細(xì)胞，但沒有形成生物體。 原理：細(xì)胞增殖和細(xì)胞膜的流動(dòng)性。,(4)五個(gè)注意 ①植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)都需要酶：植物體細(xì)胞雜交需要纖維素酶和果膠酶去壁，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理細(xì)胞間質(zhì)。 ②植物組織培養(yǎng)需要脫分化和再分化，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要脫分化；植物組織培養(yǎng)的結(jié)果是獲取植株或細(xì)胞代謝產(chǎn)物(愈傷組織階段)，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得的是細(xì)胞或細(xì)胞分泌物。 ③植物組織培養(yǎng)用的是固體培養(yǎng)基，加入的是細(xì)胞分裂素、生長素和蔗糖等；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)用的是液體合成培養(yǎng)基，加入的是葡萄糖、血漿、血清等，還需要氧氣、二氧化碳等氣體條件。 ④動(dòng)物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞是減數(shù)第二次分裂中期的去核的卵母細(xì)胞，單克隆抗體的制備至少需要兩次細(xì)胞篩選。 ⑤生物導(dǎo)彈技術(shù)是利用單克隆抗體的特異性來識(shí)別目標(biāo)，然后將藥物與單克隆抗體進(jìn)行捆綁，具有定點(diǎn)打擊的作用。,3．胚胎工程 (1)基本技術(shù)：體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)。 (2)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 哺乳動(dòng)物的受精及早期胚胎發(fā)育：精子＋卵子→受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。 受精標(biāo)志：在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體。 受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核的融合。 (3)卵子和精子能夠受精的前提條件比較 ①成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。 ②動(dòng)物排出的卵子并未成熟且成熟程度因動(dòng)物種類不同而異，但只有達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。,(4)從細(xì)胞識(shí)別和生理上來分析兩個(gè)保障 ①同種生物精卵結(jié)合的保障：卵細(xì)胞透明帶上存在精子的特異性識(shí)別受體，只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。 ②防止多精入卵的保障：透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 (5)胚胎移植的培育流程 ①對(duì)供、受體母牛進(jìn)行選擇，并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。 ②用激素(促性腺激素)對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理，超數(shù)排卵的母牛發(fā)情后，選擇同種優(yōu)良的公牛進(jìn)行配種或人工授精。 ③沖卵(胚胎的收集)后，對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，并培養(yǎng)或保存。 ④胚胎的移植。 ⑤對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。 ⑥受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。,(6)克隆動(dòng)物的培育過程：對(duì)去核的雌性動(dòng)物的卵母細(xì)胞與供體動(dòng)物的細(xì)胞核(一般在培養(yǎng)10代以內(nèi)，其細(xì)胞核型沒有發(fā)生變化)進(jìn)行細(xì)胞核顯微注射，獲得重組細(xì)胞，該重組細(xì)胞在一定條件下進(jìn)行有絲分裂(卵裂)，獲得早期胚胎，之后再進(jìn)行胚胎移植。 (7)八個(gè)注意 ①?zèng)_卵是從供體母牛體內(nèi)獲得早期胚胎的過程，而不是獲得受精卵或卵細(xì)胞。 ②胚胎分割的材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 ③囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 ④囊胚細(xì)胞開始分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性。 ⑤胚胎移植以及胚胎分割移植的操作對(duì)象是桑椹胚、囊胚。,⑥克隆動(dòng)物與試管動(dòng)物：試管動(dòng)物的產(chǎn)生過程是有性生殖，克隆動(dòng)物的產(chǎn)生過程是無性生殖。試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的培育過程中在形成早期胚胎之前都是在體外進(jìn)行的，經(jīng)過胚胎移植之后是在體內(nèi)進(jìn)行的。 ⑦用來進(jìn)行胚胎移植的胚胎有三個(gè)來源：體內(nèi)正常受精產(chǎn)生的胚胎、核移植產(chǎn)生的重組細(xì)胞培養(yǎng)而來的胚胎、體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。 ⑧胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn)，具有發(fā)育的全能性。,4．生物工程技術(shù)應(yīng)用的組合 (1)轉(zhuǎn)基因植物培育：基因工程＋植物組織培養(yǎng)。 (2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育：基因工程＋動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)＋胚胎移植。 (3)核移植(克隆)動(dòng)物培育：核移植＋動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)＋胚胎移植。 (4)胚胎移植：有性生殖＋動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)＋胚胎移植。 (5)植物體細(xì)胞雜交：酶工程＋體細(xì)胞融合＋植物組織培養(yǎng)。 (6)試管嬰兒：體外受精＋動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)＋胚胎移植。,1．(2015年長春調(diào)研)下圖是某單基因遺傳病的家系圖，請(qǐng)分析并回答：,,(1)據(jù)圖分析，該病的致病基因位于________染色體上。為診斷2號(hào)個(gè)體是否為雜合子，可將致病基因的DNA片段用________作標(biāo)記制成探針進(jìn)行檢測(cè)。為獲得大量致病基因，通常采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，該技術(shù)成功的關(guān)鍵是要有________酶，擴(kuò)增的前提是要有一段該致病基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成________。 (2)若該病會(huì)導(dǎo)致病人免疫力下降，治療需要大量的抗體。臨床使用的鼠源性單抗(一種單克隆抗體)是用經(jīng)過免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，用________培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，然后進(jìn)行________和抗體檢測(cè)，再經(jīng)多次篩選、培養(yǎng)進(jìn)而提取出的，鼠源性單抗具有特異性強(qiáng)、________，并可在體外大量制備的特點(diǎn)。,(3)若5號(hào)個(gè)體在連續(xù)隔周注射某種鼠源性單抗治療一種病毒感染性疾病，開始病毒量明顯減少，一段時(shí)間后，這種病毒量又開始上升。上升的原因可能是病毒發(fā)生了________，還可能是人體產(chǎn)生了能與鼠源抗體特異性結(jié)合的________，使鼠源性單抗不能發(fā)揮抗病毒的作用。 (4)目前，研究人員可應(yīng)用________技術(shù)，改造鼠源性單抗分子的結(jié)構(gòu)，降低人體對(duì)鼠源性單抗的免疫反應(yīng)。,解析：(1)由3、4→5可推斷，該遺傳病的致病基因?yàn)槌Ｈ旧w上的隱性基因。利用放射性同位素標(biāo)記的致病基因DNA片段作為探針，可以檢測(cè)2號(hào)個(gè)體是否為雜合子。PCR技術(shù)的關(guān)鍵是要有熱穩(wěn)定的DNA聚合酶。(2)單克隆抗體需用經(jīng)過免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，然后進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)再經(jīng)多次篩選、培養(yǎng)進(jìn)而提取獲得。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可在體外大量制備等特點(diǎn)。(3)病毒的遺傳物質(zhì)裸露，容易受外界因素的影響而發(fā)生突變。(4)通過蛋白質(zhì)工程，可以獲得自然界并不存在的蛋白質(zhì)。 答案：(1)常 放射性同位素 熱穩(wěn)定(或耐高溫)的DNA聚合(Taq) 引物 (2)特定的選擇性(選擇) 克隆化培養(yǎng) 靈敏度高 (3)變異(突變、基因突變) 抗體 (4)蛋白質(zhì)工程,2．下圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的技術(shù)流程，請(qǐng)據(jù)圖回答：,,(1)質(zhì)粒上標(biāo)記基因的作用是______________________________。 (2)過程①是________________，這是基因工程的核心步驟，其目的是_________________________________。 (3)過程②采用最多的方法是________，檢測(cè)抗蟲基因是否整合到棉花細(xì)胞DNA分子上的方法是_______________________________。 (4)③過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂外，還需要添加________，④過程的實(shí)質(zhì)是__________________________________。,解析：(1)基因工程中運(yùn)載體上的標(biāo)記基因的作用主要是可以通過標(biāo)記基因檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入成功。(2)過程①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，主要的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存并遺傳給后代，同時(shí)能夠使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(3)過程②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，最常用的方法是采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，檢測(cè)抗蟲基因是否整合到棉花細(xì)胞DNA分子上采用DNA分子雜交的方法。(4)③是植物組織培養(yǎng)的脫分化過程，在培養(yǎng)過程中必須要添加植物激素。④過程是再分化過程，實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 答案：(1)檢測(cè)受體細(xì)胞中是否含有目的基因 (2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 DNA分子雜交 (4)植物激素 基因的選擇性表達(dá),題組集訓(xùn) 1．(2012年高考海南卷)已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。 回答下列問題： (1)為了獲得丙種蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測(cè)出丙種蛋白質(zhì)的________序列，據(jù)此可利用________方法合成目的基因。獲得丙種蛋白質(zhì)的基因還可用________和________方法。 (2)在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需要使用________酶和________酶。,(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗________的危害。 (4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子________(填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。,解析：本題考查抗蟲作物培育過程的相關(guān)知識(shí)。(1)獲取目的基因的方法主要有基因文庫獲取法、PCR技術(shù)擴(kuò)增法和人工化學(xué)合成法三種。已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列，可通過推測(cè)丙種蛋白質(zhì)的基因序列，然后利用化學(xué)方法人工合成丙種蛋白質(zhì)基因。(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，前者能識(shí)別特定的核苷酸序列，使每條鏈特定部位的核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開形成黏性末端，被喻為“分子手術(shù)刀”；后者能使兩個(gè)帶有相同黏性末端的DNA片段連接起來，被稱為“分子針線”。(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，可篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，而后培養(yǎng)出含有丙種蛋白質(zhì)的抗乙種昆蟲的植株。(4)若只用重組質(zhì)粒感染甲種農(nóng)作物葉片傷口，可在葉片組織中篩選出含丙種蛋白質(zhì)的細(xì)胞，由于該重組質(zhì)粒感染的是體細(xì)胞，故該植株的種子中不含有丙種蛋白質(zhì)基因。,答案：(1)基因 化學(xué) 基因文庫 PCR(其他合理答案也可) (2)限制 DNA連接 (3)乙種昆蟲 (4)不含,2．回答下列問題。 (1)在哺乳動(dòng)物的核移植實(shí)驗(yàn)中，一般通過________(物理方法)將受體細(xì)胞激活，使其進(jìn)行細(xì)胞分裂和發(fā)育，當(dāng)胚胎發(fā)育到________階段時(shí)，將胚胎移入受體(代孕)動(dòng)物體內(nèi)。 (2)一般情況下，體外擴(kuò)增目的基因常用的方法是________。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的__________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用________處理。 (3)獲取干擾素的傳統(tǒng)方法是從人的白細(xì)胞中提取，但產(chǎn)量很低?？茖W(xué)家利用________酶將干擾素基因與牛乳腺蛋白基因的________(即RNA聚合酶識(shí)別與結(jié)合的部位)等調(diào)控組件連接在一起，采用________的方法將重組DNA導(dǎo)入牛的________細(xì)胞中，經(jīng)胚胎早期培養(yǎng)一段時(shí)間后移植入母體內(nèi)發(fā)育成熟，即可獲得能產(chǎn)生干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，大大提高了干擾素的產(chǎn)量。,解析：(1)哺乳動(dòng)物的核移植實(shí)驗(yàn)中，一般通過電脈沖(或電刺激)激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。只有當(dāng)胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段時(shí)，才可移入受體(代孕)動(dòng)物體內(nèi)。(2)一般情況下，常用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增目的基因。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用胰蛋白酶處理。(3)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別與結(jié)合的部位。將目的基因?qū)肱５氖芫鸭?xì)胞中常采用顯微注射的方法。 答案：(1)電脈沖(或電刺激) 桑椹胚或囊胚 (2)PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)) 接觸抑制 胰蛋白酶 (3)DNA連接 啟動(dòng)子 顯微注射 受精卵,3．矮牽牛是觀賞花卉，生產(chǎn)上常用組織培養(yǎng)繁殖，下表是在不同條件下矮牽牛不同部位組織培養(yǎng)結(jié)果。請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和有關(guān)知識(shí)回答。,(1)培養(yǎng)基接種前需要對(duì)外植體進(jìn)行________處理，培養(yǎng)基進(jìn)行________處理，以防止污染。 (2)從表中結(jié)果可知，選擇________作外植體，6BA濃度為________，NAA濃度為________時(shí)可以獲得大量的無根試管苗。 (3)培養(yǎng)基中，6BA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑，NAA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑。無根試管苗在移栽前需要誘導(dǎo)生根，誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6BA”或“NAA”)，并且需要降低培養(yǎng)基中________濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。,解析：為了防止在培養(yǎng)過程中雜菌的污染，需對(duì)外植體進(jìn)行消毒處理，對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理。由表中信息知，選擇葉或莖尖作外植體，6BA濃度為2 mg ·L－1，NAA濃度為0.2 mg·L－1時(shí)，可以獲得大量無根試管苗，結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)可知，6BA屬于細(xì)胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑，NAA屬于生長素類生長調(diào)節(jié)劑。誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中一般不加入6BA，為提高試管苗的自養(yǎng)能力，需降低蔗糖濃度，降低試管苗對(duì)蔗糖的依賴性。 答案：(1)消毒 滅菌 (2)葉或莖尖 2 mg·L－1 0.2 mg·L－1 (3)細(xì)胞分裂素 生長素 6BA 蔗糖,