高考生物二轮复习第1部分板块6专题15第1讲基因工程和细胞工程.doc

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1、1 / 25【2019【2019 最新最新】精选高考生物二轮复习第精选高考生物二轮复习第 1 1 部分板块部分板块 6 6 专题专题1515 第第 1 1 讲基因工程和细胞工程讲基因工程和细胞工程第第 1 1 讲讲 基因工程和细胞工程基因工程和细胞工程全国卷 5 年考情导向考 点考 题考 情1.基因工程的诞生()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

2、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

3、手复习：(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2 / 252013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。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：(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，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含

5、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 / 25(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_。【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，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

6、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。【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

7、 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)图(b)4 / 25根据基因工程的有关知识，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_。(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

8、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)(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_ _。【解析】 (1)由题图可知，BamH 和 Sau3A 两种限制性内切酶的共同识别序列是，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

9、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5 / 25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。【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)3(2015全国卷)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一

10、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。(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6 / 25氧核苷酸序列，据

11、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。【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，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：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

12、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 HIV)，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。【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1理清基因工程 3 种操作工具的作用及特点限制酶DNA

13、连接酶载体7 / 25作用切割目的基因和载体拼接 DNA 片段，形成重组 DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键作用特点(或条件)识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列在特定位点上切割 Ecoli DNA 连接酶只能连接黏性末端T4DNA 连接酶能连接黏性末端和平末端能在宿主细胞内稳定存在并大量复制有多个限制酶切割位点具有特殊的标记基因常用类型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，如从基因文库中获取

14、。人工合成目的基因(常用方法如下)a、化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用 DNA 合成仪用化学方法合成，不需要模板。b、人工合成法：以 RNA 为模板，在逆转录酶作用下人工合成。c、利用 PCR 技术扩增。(2)明确基因工程的核心是基因表达载体的构建组成：目的基因启动子终止子标记基因。启动子起始密码，终止子终止密码。a、启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，启动转录；终止子是终止转录的位点。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，8 / 25因而用作载体的质粒的插入部位前需要有启动子，后需要有终止子。构建过程：(3)将目的基因导入受体细胞的方法辩析受体细胞种类不

15、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 TDNA 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 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、体细胞(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，则需经核移植技术培养成转基

16、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。(4)目的基因的检测与鉴定：3填写蛋白质工程流程图中字母代表的含义A转录，B.翻译，C.分子设计，D.氨基酸序列，E.预期功能。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9 / 25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

17、_。(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_。(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)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。【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

18、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。(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。10 / 25【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

19、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2苦荞是一种有名的经济植物，其含有的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】(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

20、过程操作前，需先用 Ca2处理农杆菌，使其成为_细胞。(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。【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。11 / 25(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

21、抗体杂交，无法检测转基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。【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3 3RTRTPCRPCR 是将是将 RNARNA 逆转录逆转录(RT)(RT)和和 cDNAcDNA 的聚合酶链式扩增反的聚合酶链式扩增反应相结合的技术，具体过程如图所示：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。(2)过程首先要将反应体系的温

22、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。(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_。12 / 25(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。【解析】 本题考查 PCR 技术的相关内容。(1)过程是由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

23、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。(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

24、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。【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。13 / 254有关标记基因的易

25、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。考向 2 基因工程、蛋白质工程与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_(

26、填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作_。(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。(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。【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14 / 25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

27、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。【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。(2)体细胞进行体外培养

28、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。 15 / 25【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

29、pH(或酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需要限制酶和 DNA 连接酶两种工具酶；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。【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 B归纳总结 基因工程与蛋白质工程的关系项目蛋白质工程基

30、因工程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区别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乳动物(二倍体)的流程。16 / 25回答下列问题

31、：(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_。【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(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

32、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17 / 25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。(4)高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，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

33、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，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_。(2)上述杂种植株属

34、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18 / 25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。【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

35、维素和果胶，暴露出有活力的原生质体。(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。【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

36、答案也给分) 在减数分裂过程中，前者染色19 / 25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)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；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开无菌、离体培养基成分葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等培养基状态液体培养基固体培养基过程动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织原代培养传代培养细胞群离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体能否培养成个体不能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、

37、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2.关注动物细胞培养的特殊条件(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。加入动物血清、血浆等。通入氧气以满足代谢的需要。通入二氧化碳以维持培养液的 pH。3把握动物细胞融合的原理、方法及应用20 / 25(1)原理：细胞膜的流动性。(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。4完善克隆动物的培育过程(1)的过程名称为：去核；取核；核移植；卵裂；胚胎移植。(2)D 新个体的

38、性别与 B 动物相同。(3)D 新个体的绝大多数性状与 B 动物相同。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。6理清单克隆抗体制备的过程考向 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杂种植株，原因是_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程

39、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21 / 25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)。(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)的结构包裹上人工种皮制备的。【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

40、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)f有关植物细胞工程的几个关键问

41、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22 / 25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。4植物组织培养时植物激素和光照的使用 (1)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，

42、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。 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_；过程表示_；培育“三亲婴儿”的过程属于_(填“有性”或“无性”)生殖。(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_。【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23 / 25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