下载文档原格式
专题15基因工程和细胞工程1.在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(ka n)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
如图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答下列问题：・染(1) A过程需要的酶有_______ 和 __________________ 。
(2) 要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用__________ 处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为_________ 态；然后将___________________ 在缓冲液中混合培养完成转化过程。
(3) 含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过 C ____________ 和E ____________ 。
如果要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入_____________________________________________ 。
(4) 目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是____________________ 。
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是___________________________ 。
解析：⑴基因蔻达载体构建过程中,需要用同种限制酶切割目的基因和栽体』使它们产生相同的黏性未端，再用DNA连接醐把这两个DXA片段连接起来「二农杆菌转他去导入目的基因时，苜先必须用C1- +处理土壤农杆菌』梗土壤农杆菌驀变対感受态孑然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲港中混合培养完成转化过程°卩)植物组织培养过程的关键步璽是脱分化和再分化。
因为只有含卡那第素抗性基因的M胞才能在卡那零素培养基上生长〉故若要确保再生植株中含有抗虫基因』可在C过程的培养基中加入卡那零素(4) 目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键眾目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上，检测采用的方法是DNA分子杂交技术。
高三生物二轮复习专题练习3：基因工程一、选择题1.在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。
下列有关限制性核酸内切酶的叙述错误的是( )A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性受温度和pH等因素的影响C．限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取D．限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA2.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如上图中箭头所指。
如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA 片段。
现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是( )线性DNA分子的酶切示意图A．3 B．4 C．9 D．123.质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。
质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。
外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( )①②③细菌在含氨苄青霉素能生长能生长不能生长培养基上的生长情况细菌在含四环素基上的能生长不能生长能生长生长情况AB．①是a和b；②是a；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b4.下列叙述符合基因工程概念的是( )A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上5.一对等位基因经某种限制性核酸内切酶切割后形成的DNA片段长度存在差异，凝胶电泳分离酶切后的DNA片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。
19.基因工程与蛋白质工程(时间：20分钟)1.(2019·泰州一模)下图1是获取用于构建基因表达载体的含人生长激素基因的DNA片段(DNA复制子链延伸方向是5′→3′，转录方向为左→右)示意图，图2是所用质粒示意图，其上的Amp r表示青霉素抗性基因，Tet r表示四环素抗性基因。
有关限制酶的识别序列和酶切位点如下表。
请据图回答：________(填“有”或“无”)与终止密码相应的碱基序列。
(2)引物1由5′→3′的碱基序列为________________，引物2应含有限制酶________的识别序列。
(3)在构建表达载体的过程中对图中质粒、DNA片段进行合适的完全酶切后，向两者的混合物中加入DNA连接酶，若只考虑DNA切段两两连接，则混合物中将形成________种环状DNA。
(4)2018年11月基因编辑婴儿事件震惊了世界，舆论一片哗然。
某科研团队利用“CRISPR/Cas9”技术将受精卵中的艾滋病病毒受体基因CCR5进行修改，拟培育出具有艾滋病免疫能力的基因编辑婴儿。
下图为向导RNA引导Cas9蛋白切割CCR5基因(目标DNA)示意图。
①向导RNA的合成需要________酶。
Cas9蛋白是一种________酶。
②“CRISPR/Cas9”技术，是利用________法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入到受精卵中发挥基因编辑作用。
③基因编辑婴儿引起舆论的关注，很多科学家表示反对，请给出合理的理由：_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
解析(1)①过程表示逆转录过程，催化形成磷酸二酯键的酶为逆转录酶，合成的人生长激素基因中有与终止密码子相应的碱基序列。
2019-2020年高考生物二轮复习专题能力提升练19 基因工程和细胞工程1.(12分)下图是科学家利用小鼠成纤维细胞获得单克隆抗体的示意图。
请据图回答：(1)获取转录因子基因需要的工具酶是，因成纤维细胞较小，过程①将目的基因导入小鼠成纤维细胞时常用的载体是。
(2)过程②称为，在此过程中，成纤维细胞在转录因子基因的作用下，转化为iPS胚性细胞，在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行。
(3)过程③为动物细胞融合，此过程常用、灭活的病毒、电刺激等诱导细胞融合，融合后的Y 细胞具有的特性。
(4)对杂种细胞Y进行和后，才能筛选出能产生特异性抗体的杂种细胞。
【解题指导】解答本题的关键是明确题图信息：①将目的基因导入受体细胞；②动物细胞培养；③动物细胞融合；④获得单克隆抗体。
【解析】(1)获取转录因子基因需要的工具酶是限制酶。
因成纤维细胞体积较小，过程①将目的基因导入成纤维细胞时最常用的载体是动物病毒。
(2)在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行细胞分裂。
(3)动物细胞融合时，常用聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等进行诱导。
融合后的Y细胞既能大量增殖，又能产生单一抗体。
(4)杂交瘤细胞经过克隆化培养，并通过抗原-抗体杂交技术的检测，才可大量生产符合要求的单克隆抗体。
答案：(1)限制酶动物病毒(2)动物细胞培养细胞增殖(细胞分裂)(3)聚乙二醇(PEG) 既能大量增殖，又能产生单一抗体(4)克隆化培养(抗原-)抗体检测2.(14分)(2015·芜湖三模)下图是制备抗埃博拉病毒(EBOV)VP40蛋白单克隆抗体的过程。
请据图回答：(1)利用PCR获取目的基因的过程中，反应体系内要加入含有VP40基因的DNA、dNTP、Taq酶和根据合成的引物，且反应需要在一定的溶液中才能进行。
(2)选用EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切的优点是；VP40基因进入大肠杆菌细胞，并在大肠杆菌内维持稳定和表达，该过程可称为。
(3)过程⑥常用的不同于植物原生质体融合的促融方法是用处理。
专题能力训练十六 基因工程、细胞工程1.(2019全国Ⅰ理综)基因工程中可以通过PCR(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。
基因文库包括 和 。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是 。
在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。
上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。
(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是 。
答案:(1)基因组文库 cDNA文库(2)解旋酶 加热至90~95 ℃ 氢键(3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活解析:(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,由解旋酶解开DNA双链。
在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90~95 ℃。
这两个解链过程都破坏了DNA双链分子中的氢键。
(3)温度会影响酶的活性。
PCR过程是在高温条件下进行的。
Taq酶耐高温,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会变性失活。
2.(2018全国Ⅱ理综)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达,某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5'末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
回答下列问题。
(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是 ,使用这两种酶进行酶切是为了保证 ,也是为了保证 。
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了 和 过程。
(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的 移入牛的 中,体外培养、胚胎移植等。
专题能力训练十六基因工程、细胞工程专题能力训练第32页1.(2019全国Ⅰ理综)基因工程中可以通过PCR(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。
基因文库包括和。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是。
在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是。
上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的。
(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是。
答案:(1)基因组文库cDNA文库(2)解旋酶加热至90~95 ℃氢键(3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活解析:(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,由解旋酶解开DNA双链。
在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90~95 ℃。
这两个解链过程都破坏了DNA双链分子中的氢键。
(3)温度会影响酶的活性。
PCR过程是在高温条件下进行的。
Taq酶耐高温,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会变性失活。
2.(2018全国Ⅱ理综)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达,某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5'末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
回答下列问题。
(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是,使用这两种酶进行酶切是为了保证,也是为了保证。
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了和过程。
(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的移入牛的中,体外培养、胚胎移植等。
基因工程和细胞工程(建议用时：45分钟)1．(2015·宁夏银川一中第五次考试)下图为利用基因工程培育花卉的过程(字母代表相应的物质或结构，数字代表过程或方法)。
请回答下列问题：(1)花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的________不同。
(2)②过程常用的方法是________________，检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，需要采用________________技术，除a外基因表达载体中还必须包含的部分是__________________________。
(3)外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞____________________________。
由外植体培养为转基因植株的③、④过程分别为______________________，该过程的理论基础是__________________。
(4)人工种子就是以经过④之后得到的________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
答案：(1)目的基因(2)农杆菌转化法DNA分子杂交标记基因、启动子、终止子(3)分化程度低、全能性高、易诱导为愈伤组织脱分化、再分化(植物)细胞的全能性(4)胚状体2．(2015·云南昆明市高三质检)草莓品种繁多，营养丰富，果肉中含有大量的糖类、蛋白质、有机酸、果胶等营养物质。
请分析回答下列问题：(1)野生草莓果实小，营养物质含量低，不宜大面积种植，可采用低温诱导，培育获得________植株，从而达到增大果实体积，增加营养物质含量的目的。
(2)若要利用人工种子培育大量无病毒草莓植株，一般选取一定大小的________进行组织培养，先通过__________形成愈伤组织，再进一步培养得到________，裹上人工种皮制备成人工种子。
植物组织培养的培养基中，除含有必要的营养物质外，还需在其中添加________。
基因工程和细胞工程一、单选题1．植物组织培养的原理是（）A.植物细胞的全能性B.植物细胞高度分化的能力C.植物细胞的完整性D.植物细胞质壁分离和复原能力【答案】A【解析】植物的组织培养是利用植物细胞具有全能性原理，使植物组织在培养基的条件下，通过细胞的脱分化作用和分化作用，快速发育成一株完整的植物的高新技术手段．故选：A。
【考点定位】植物组织培养。
2．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的描述，正确的是（）A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．两者都要利用细胞膜的流动性，都会形成杂种细胞C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产试管婴儿开辟了新途径D．目前科学家终于实现了番茄和马铃薯两个物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的植物，并使它们的性状全部得以体现[【答案】B【解析】3．将耐高温淀粉酶(Amy)基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
下列叙述不．正确的是A. 获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①B. 连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②C. 基因a进入马铃薯细胞后，经复制可传给子代细胞D. 通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状【答案】B【解析】获取基因a的限制酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键，A正确；连接基因a 与运载体的DNA连接酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键，B错误；基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，C正确；题中采用的是基因工程技术，基因工程能按照人们的意愿定向改造生物的性状，D正确。
4．下列关于生物工程的叙述，正确的是A. 在花药离体培养形成愈伤组织的的过程中，有可能发生基因的突变和基因重组B. 目的基因导入植物细胞的常用方法是显微注射法C. 植物的单倍体育种和杂交育种都必须利用植物组织培养技术D. 蛋白质工程也需要构建含控制预期蛋白质合成的基因表达载体【答案】D【解析】试题分析：基因重组只发生在减数分裂过程中，愈伤组织的形成过程只有有丝分裂，A错误；目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法，B错误；植物的单倍体育种必须利用植物组织培养技术，杂交育种不需要利用植物组织培养技术，C错误；蛋白质工程包含基因工程技术，也需要构建含控制预期蛋白质合成的基因表达载体，D 正确。
2019-2020年高考生物二轮复习专题16 基因工程、细胞工程练习1.干扰素α-1b是我国第一个批准生产的基因工程药物,该药物利用大肠杆菌作为受体获得,具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生、调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
(1)原核生物经常作为受体细胞是由于其具有其他生物没有的特点:、、等。
(2)是基因工程的核心,其目的是使目的基因在中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够和发挥作用。
(3)为使干扰素基因在大肠杆菌细胞内表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的和之间。
(4)采用技术可检测干扰素基因是否成功导入大肠杆菌的DNA上。
2.(xx江苏两市一模)为增加油菜种子的含油量,研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
请回答下列问题。
(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物,采用法从陆地棉基因文库中获取酶D基因,从拟南芥基因文库中获取转运肽基因,所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如上图所示。
用和酶处理两个基因后,可得到端与端(填图中字母)相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的T-DNA中,构建并导入农杆菌中。
将获得的农杆菌接种在含的固体培养基上培养得到含融合基因的单菌落,再利用液体培养基振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,该细胞通过技术,可培育成转基因油菜植株。
(4)用法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
3.(xx河南陕州月考)回答有关基因工程的问题。
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生末端。
若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。
专题强化训练(十八) 基因工程和细胞工程(45分钟，100分)非选择题1．(2016·湖北省武汉市调研考试)[生物——选修3：现代生物科技专题]阅读如下材料，回答问题：材料1：某研究小组对小鼠的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养。
材料2：基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
(1)材料1的相关研究属于________工程范畴。
制备肝细胞悬浮液时剪碎肝组织，再用________处理，肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2，其主要作用是________。
为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。
(2)材料2的相关研究属于基因工程的范畴。
将某基因插入到基因表达载体的目的基因中，使目的基因________，通过________技术导入ES细胞中。
观察基因敲除后生物体性状________，可以判断目的基因是否真正被敲除。
医学展望可通过敲除决定某些抗原的基因，获得适合人体移植的其他动物器官，减弱或消除________。
答案：(1)细胞胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养液的pH 抗生素(2)失活(或灭活、不能表达) 显微注射是否表达(或“的表现”)免疫排斥(或排斥反应)2．(2016·广东省广州市模拟)[生物——选修3：现代生物科技专题]回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：(1)培育转基因植物过程的核心步骤是构建基因表达载体，其目的是使目的基因在受体细胞中________，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用。
(2)构建基因表达载体时，可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的________键。
(3)组成基因表达载体的单体是________。
基因表达载体中的启动子是________识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过________(填过程)合成mRNA。
(4)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段。
开躲市安祥阳光实验学校专题突破练15 基因工程和细胞工程一、单项选择题1.(2020山东滨州三模)下列关于细胞工程和胚胎工程中操作目的的说法,错误的是( )A.单克隆抗体制备过程中,注射抗原的目的是获得特异性抗体B.动物细胞培养过程中定期更换培养液的目的是补充营养物质,去除代谢废物C.胚胎分割时,对内细胞团均等分割的目的是防止影响分割后胚胎的恢复和发育D.体外受精技术中将精子在一定浓度的肝素溶液中培养目的是诱导精子获能2.(2020山东济南6月三模)白菜和甘蓝均为二倍体生物,科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜—甘蓝。
它具有生长周期短、耐热性强和易储存等优点。
下列叙述错误的是( )A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性B.白菜—甘蓝的产生用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术C.植物体细胞杂交的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍获得杂种细胞D.利用植物体细胞杂交技术培育四倍体白菜—甘蓝的过程中不会发生同源染色体联会现象3.(2020山东淄博4月一模)IgM是机体被病毒侵入后最先分泌的抗体,IgG是机体感染病毒免疫应答产生的主要抗体。
临床上可通过血清学检测判断机体是否感染病毒,如采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测患者血清中的IgG和IgM,检测试剂盒中的酶标二抗即抗人IgG抗体和抗人IgM抗体。
其原理是将病毒抗原包被在96孔酶标板上,加入患者血清,再分别加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的抗人IgG和抗人IgM单克隆抗体,若患者感染过该病毒,就可检出针对该病毒的特异性抗体,相关叙述错误的是( )A.与核酸检测相比,该方法操作简单方便,可显著提高检测效率B.利用单克隆抗体的特性,该方法可检测患者体内病毒是否被清除C.制备单克隆抗体时,以人IgG和人IgM为抗原分别免疫小鼠D.制备单克隆抗体时,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞4.(2020山东菏泽4月一模)初,荷兰某研究所利用蛇干细胞培养出可分泌毒液的蛇毒腺微型组织,让毒素的获取途径更加安全和简单。
专题能力训练十六基因工程、细胞工程1.干扰素α-1b是我国第一个批准生产的基因工程药物,该药物利用大肠杆菌作为受体获得,具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生、调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
(1)原核生物经常作为受体细胞是由于其具有其他生物没有的特点:、、等。
(2)是基因工程的核心,其目的是使目的基因在中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够和发挥作用。
(3)为使干扰素基因在大肠杆菌细胞内表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的和之间。
(4)采用技术可检测干扰素基因是否成功导入大肠杆菌的DNA上。
2.(2015江苏两市一模)为增加油菜种子的含油量,研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
请回答下列问题。
(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物,采用法从陆地棉基因文库中获取酶D基因,从拟南芥基因文库中获取转运肽基因,所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如上图所示。
用和酶处理两个基因后,可得到端与端(填图中字母)相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的T-DNA中,构建并导入农杆菌中。
将获得的农杆菌接种在含的固体培养基上培养得到含融合基因的单菌落,再利用液体培养基振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,该细胞通过技术,可培育成转基因油菜植株。
(4)用法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
3.(2015河南陕州月考)回答有关基因工程的问题。
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生末端。
若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。
第1讲基因工程和细胞工程基础自查明晰考位[纵引横连建网络]提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力[边角扫描全面清]提醒：判断正误并找到课本原话1．基因工程的相关判断(1)携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测(×)(2)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测(×)(3)一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列(√)(4)用限制性核酸内切酶可以切割烟草花叶病毒的核酸(×)(5)每个重组质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点(√)(6)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程(×)(7)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加(×)(8)重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接(×)(9)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达(×)(10)动物的生长激素基因转入植物后不能表达(×)2．细胞工程的相关判断(1)产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选必须通过分子检测(√)(2)21三体综合征的诊断必须通过分子检测(×)(3)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养(√)(4)去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理(√)(5)乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养(×)(6)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(×)(7)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性(×)(8)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体(×)(9)单克隆抗体技术可用于治疗老年痴呆症(√)(10)细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行(×)考点梳理整合突破整合考点20 基因工程和细胞工程[考点突破固考基]1．理清基因工程3种操作工具的作用与特点限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和载体拼接DNA片段形成重组DNA分子携带目的基因进入受体细胞作用部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键作用特点(条件) (1)识别特定的核苷酸序列；(2)在特定位点上切割DNA分子(1)E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；(2)T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；(2)有一个至多个限制酶切割位点；(3)具有特殊的标记基因2.掌握基因工程的操作步骤(1)目的基因的获取途径：方法具体操作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人工合成化学合成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，不需要模板反转录法以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成PCR技术扩增目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在热稳定性DNA聚合酶作用下延伸(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建：①表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因＋复制原点。
基因工程与细胞工程时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共60分)1．(2014·重庆卷)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。
以下相关叙述，正确的是( )A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异解析本题考查基因工程培育抗虫植物的相关知识。
通过对课本知识掌握，②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，故A错；③侵染植物细胞后，不是重组质粒而是目的基因整合到④(植物细胞)的染色体上，故B错；④植物细胞的染色体上若含有抗虫基因，但不一定能表达该基因，故⑤不一定表现出抗虫性状，故C错；⑤只要表现出抗虫性状就表明植株已发生了可遗传变异，故D正确。
答案 D2．(2014·天津卷)为达到相应目的，必须通过分子检测的是( )A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B．产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D．21三体综合征的诊断解析根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，不需要分子检测，A错误；用特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞，还需要进行克隆化培养和抗体检测，才能获得足够多的能分泌抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞，B正确；转基因抗虫棉是否具有抗虫特性，需要做抗虫的接种实验，C错误；21三体综合征可通过用显微镜直接观察体细胞中的21号染色体数目的方法进行检测，D错误。
答案 B3．(2013·重庆卷)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。
下列有关叙述，正确的是( )A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群解析本题主要考查单克隆抗体制备的相关知识。
专题强化练(十九)基因工程与细胞工程时间:45分钟非选择题1.(2019四川攀枝花模拟)基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题。
(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即和从生物材料中分离;分子水平上检测目的基因是否成功导入酵母菌的方法是。
(2)在基因表达载体中,启动子是聚合酶识别并结合的部位;若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是;假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗,应选用作为外植体进行组织培养。
(3)利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是。
人工合成DNA分子杂交(2)RNA大肠杆菌茎尖(3)cDNA文库只有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即人工合成和从生物材料中分离,人工合成可通过反转录法或人工化学合成法,从生物材料中分离即通过基因文库法;分子水平上检测目的基因是否成功导入酵母菌的方法是DNA分子杂交。
(2)基因表达载体的组成包括目的基因+启动子+终止子+标记基因,其中启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位;若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,由于细菌繁殖速度快,故最常用的原核生物是大肠杆菌等细菌。
假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗,应选用茎尖作为外植体进行组织培养。
(3)由于cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因,故两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少。
2.(2019山东德州一模)Bar基因存在于青麻、黑麦草等生物体内,其编码的酶可使除草剂草丁膦失去毒害作用。
培育转Bar基因大豆,对于控制豆田杂草有重要意义。
为了把Bar基因导入大豆细胞,需将Bar基因插入pUC18质粒中构建中间表达载体,然后与Ti质粒重组为重组表达载体系统。
如图为pUC18质粒的结构示意图,回答下列问题。
(1)不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让大豆获得Bar基因,原因是。
(2)构建中间表达载体时,为了便于筛选出含有Bar基因的重组质粒,需将Bar基因插入到pUC18质粒的中形成重组质粒并导入大肠杆菌,然后在添加的培养基上培养大肠杆菌,菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。
(3)中间表达载体需插入到Ti质粒的中才能将Bar基因整合到植物细胞的染色体DNA上,原因是。
(4)可通过法直接将重组表达载体导入大豆细胞的原生质体。
导入Bar基因的原生质体需,经脱分化形成,再进一步分化才能获得转Bar基因大豆植株。
黑麦草与大豆之间存在生殖隔离(2)lacZ氨苄青霉素和X-gal(3)T-DNA T-DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上(4)显微注射再生出细胞壁愈伤组织由于黑麦草与大豆之间存在生殖隔离,因此不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让大豆获得Bar基因。
(2)根据图中信息可知,lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷酶可以将培养基中的X-gal水解,使菌落呈蓝色,否则菌落呈白色。
因此,构建中间表达载体时,为了便于筛选出含有Bar基因的重组质粒,需将Bar基因插入到pUC18质粒的lacZ中形成重组质粒并导入大肠杆菌,然后在添加氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养大肠杆菌,菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。
(3)Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
根据这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
(4)可通过显微注射法直接将重组表达载体导入大豆细胞的原生质体。
导入Bar基因的原生质体需再生出细胞壁,经脱分化形成愈伤组织,再进一步分化才能获得转Bar基因大豆植株。
3.(2019湖南衡阳一模)胰岛素是治疗胰岛素依赖糖尿病的特效药物,但是天然胰岛素在人体内的寿命只有几个小时,通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰岛素的半衰期,可以得到长效胰岛素。
如图是用蛋白质工程设计长效胰岛素的生产过程。
回答下列问题。
(1)基因工程中限制酶切割后的运载体与目的基因能再次拼接的理由是。
(2)在基因工程中获取目的基因的方法除图中方法,还有利用PCR技术扩增和。
(3)上述基因工程中除质粒外,也可作为运载体。
(4)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是。
(5)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。
(6)新的胰岛素为什么还要加工、修饰?。
切割产生的末端相同(2)从基因文库中获取(3)噬菌体(4)蛋白质的预期功能(5)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(6)大肠杆菌没有内质网和高尔基体无法加工胰岛素基因工程中用相同的限制酶切割目的基因和质粒,使其具有相同的末端,再依据碱基互补配对的原则进行拼接。
(2)在基因工程中获取目的基因的方法除图中人工合成的方法以外,还有利用PCR技术扩增和从基因文库中获取。
(3)上述基因工程的受体细胞是大肠杆菌,运载体可以是质粒,也可以是噬菌体。
(4)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。
(5)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱。
(6)新的胰岛素是由大肠杆菌合成的,因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体,无法加工胰岛素,所以新的胰岛素还要加工、修饰。
4.(2019陕西西安一模)草莓是人们经常食用的一种水果,有较高的营养价值。
草莓是无性繁殖的作物,长期种植会使病毒积累在体内,产量降低,品质下降。
如图是利用植物组织培养技术培育草莓脱毒苗的过程,请据图回答下列问题。
外植体愈伤组织胚状体→脱毒苗→草莓植株(1)外植体能够形成幼苗所依据的原理是。
培育脱毒苗时,一般选取作为外植体,其依据是。
(2)①是脱分化过程,细胞脱分化是指已经分化的细胞,经过诱导后,失去其而转变为未分化细胞的过程。
②是过程。
(3)研究表明,多倍体草莓产量高于二倍体,利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种:一是使用(药剂)处理草莓的愈伤组织,再经培养获得多倍体植株;二是利用(药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株,这种育种技术被称为技术。
植物细胞的全能性茎尖(或芽尖或根尖)植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒(2)特有的结构和功能再分化(3)秋水仙素聚乙二醇(PEG)植物体细胞杂交植物体的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜能,称为植物细胞的全能性。
外植体能够形成幼苗所依据的原理是植物细胞的全能性。
培育脱毒苗时,一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为外植体,其依据是植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒。
(2)已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。
②是再分化过程,再分化是指已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出胚状体,形成完整植株。
(3)秋水仙素可以诱导产生多倍体,使用秋水仙素处理草莓的愈伤组织,再经培养获得多倍体植株;也可以利用聚乙二醇(PEG)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株,这种育种技术被称为植物体细胞杂交(技术)。
5.(2019辽宁抚顺一模)如图为某同学根据杂交瘤技术的方法,设计生产破伤风杆菌抗体的实验方案。
请据图回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程的技术手段有和。
(2)制备单克隆抗体的免疫学基本原理是。
(3)该方案能达到预期效果吗?,原因是。
(4)图中过程②中常用作为诱导剂。
如果能成功获得理想的杂交瘤细胞,该细胞的特点是(答两点)。
(5)破伤风杆菌的抗体最终可从和小鼠腹水中提取。
动物细胞培养动物细胞融合(2)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体(3)不能没有将抗原注入小鼠体内,无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞(4)灭活的病毒既能产生专一抗体,又能迅速大量繁殖(5)细胞培养液制备单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程的技术手段有动物细胞培养和动物细胞融合两项生物技术。
(2)制备单克隆抗体的免疫学基本原理是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
(3)要制备单克隆抗体,首先要将抗原注入到小鼠体内,从小鼠脾脏中获得能够产生单一抗体的B淋巴细胞,因此图中实验不能达到预期效果。
(4)图中过程②中常用灭活的仙台病毒作为诱导剂。
如果能成功获得理想的杂交瘤细胞,该细胞具有双亲细胞的遗传物质,既能产生专一抗体,又能迅速大量繁殖。
(5)破伤风杆菌的抗体最终可从细胞培养液和小鼠腹水中提取。
6.(2019山西模拟)如图表示通过现代生物技术制备单克隆抗体的两种途径,其中①~⑥表示相关过程。
请分析并回答下列问题。
基因是无限增殖调控基因。
(1)细胞A的名称是。
与通过传统方法获得的抗体相比,通过上述两种途径得到的单克隆抗体具有的显著优点是。
(2)通过过程④可获得V1基因。
用技术可以获得更多的V1基因。
(3)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同,两者的生物活性(填“相同”或“不相同”),原因是。
(4)除通过上述途径获得的单克隆抗体外,请再写一种目前应用动物细胞工程技术生产的生物制品:。
浆细胞特异性强、灵敏度高、可大量制备(2)逆转录PCR(3)不相同抗体2是大肠杆菌产生的,其形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工,抗体1是杂交瘤细胞产生的,其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工(4)疫苗、干扰素、酶、激素等由图示可知,细胞A的名称是浆细胞。
与通过传统方法获得的抗体相比,通过上述两种途径得到的单克隆抗体具有的显著优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。
(2)由图示可知,通过过程④逆转录可获得V1基因。
用PCR技术可以获得更多的V1基因。
(3)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同,两者的生物活性不相同,原因是抗体2是大肠杆菌产生的,其形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工,抗体1是杂交瘤细胞产生的,其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工。
(4)应用动物细胞工程技术生产的生物制品很多,如:疫苗、干扰素、酶、激素等。
7.(2019黑龙江齐齐哈尔一模)马铃薯植株在长期栽培过程中容易遭受病毒的侵染,从而导致严重减产。
科学家通过基因工程技术将抗病毒的PVX基因成功导入马铃薯细胞中,培育出抗病毒的马铃薯植株。
回答下列问题。
(1)以相关mRNA为材料在酶的作用下,可以获得抗病毒的PVX基因。
