2019年高考生物二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)保分專題十二 基因工程與克隆技術(shù)學(xué)案

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1、基礎(chǔ)保分專題十二基因工程與克隆技術(shù) [課前循圖憶知] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [做真題·明方向] 1．(2018·全國卷Ⅰ)回答下列問題： (1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細胞中進行了表達。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明了_______________________________________________________________(答出兩點即可)。 (2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2＋參與的________方法導(dǎo)入大腸桿菌細胞；而體外重組的噬菌體DNA通常

2、需與______________組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是________。 (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時，表達出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實驗中應(yīng)選用______________的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加________的抑制劑。 解析：(1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌中，該過程利用的技術(shù)是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。該研究除了證明質(zhì)粒可作為載體外，還證明了體外重組的質(zhì)粒可以進入受體細胞，真核生物的基因可在原核細胞

3、中表達等。(2)重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細胞可采用Ca2＋參與的轉(zhuǎn)化方法；體外重組噬菌體要通過將體外重組的噬菌體DNA和外殼蛋白(或噬菌體蛋白)進行組裝獲得；因為噬菌體是專門寄生在細菌中的病毒，所以宿主細胞選用細菌。(3)為防止蛋白質(zhì)被降解，在實驗中應(yīng)選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細胞；在蛋白質(zhì)純化過程中，為防止目的蛋白質(zhì)被降解，需要添加蛋白酶的抑制劑。 答案：(1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M入受體細胞；真核生物基因可在原核細胞中表達　(2)轉(zhuǎn)化　外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)　細菌　(3)蛋白酶缺陷型　蛋白酶 2．(2018·全國卷Ⅱ節(jié)選)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠

4、色熒光，這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5′末端，獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲)，并將其插入質(zhì)粒P0，構(gòu)建了真核表達載體P1，其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點的示意圖如下，圖中E1～E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。 回答下列問題： (1)據(jù)圖推斷，該團隊在將甲插入質(zhì)粒P0時，使用了兩種限制酶，這兩種酶是______________。使用這兩種酶進行酶切是為了保證______________，也是為了保證____________________。 (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后，若在該細胞中觀察到了綠色熒光，

5、則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了________和________過程。 (3)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，某同學(xué)用PCR方法進行鑒定，在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細胞中的________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。 解析：(1)由題意可知，L1基因和GFP基因合成了L1-GFP融合基因(簡稱為甲)，題圖中顯示了四個酶切位點，當(dāng)將L1-GFP融合基因插入質(zhì)粒P0時，可用E1和E4限制酶進行酶切，用這兩種酶進行酶切不會破壞甲的完整性，同時能保證甲按照正確的方向與載體連接。(2)若在牛皮膚細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1-GFP融合基因得到

6、表達，即目的基因在受體細胞中通過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了熒光蛋白。(3)利用PCR技術(shù)擴增目的基因，可以檢測目的基因是否存在。PCR擴增的模板是DNA。 答案：(1)E1和E4　甲的完整　甲與載體正確連接　 (2)轉(zhuǎn)錄　翻譯　(3)核DNA 3．(2017·全國卷Ⅰ)真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}： (1)某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A，其原因是_______________________

7、___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若用家蠶作為表達基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用________作為載體，其原因是__________________________________。 (3)若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比，大腸桿菌具有____________________________________(答出兩點即可)等優(yōu)點。 (4)若要檢測基

8、因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測物質(zhì)是________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。 (5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導(dǎo)，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是______________________________________________________________________。 解析：(1)人為真核生物，從人的基因組文庫中獲取的基因A含有內(nèi)含子，基因A轉(zhuǎn)錄出的產(chǎn)物中有與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列。大腸桿菌為原核生物，沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的R

9、NA序列的機制，若以大腸桿菌作為受體細胞，由于不能切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列，所以無法表達出蛋白A。(2)噬菌體和動物病毒均可作為基因工程的載體，但它們的宿主細胞不同。題中受體為家蠶，是一種昆蟲，因此應(yīng)選擇昆蟲病毒作為載體，噬菌體的宿主是細菌，不適合作為該實驗的載體。(3)大腸桿菌具有繁殖快、容易培養(yǎng)、單細胞、遺傳物質(zhì)少等優(yōu)點，因此，常作為基因工程的受體細胞。(4)常用抗原—抗體雜交的方法檢測目的基因是否表達，故能用于檢測蛋白A的物質(zhì)為蛋白A的抗體。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的DNA轉(zhuǎn)移到了R型菌體內(nèi)，其對基因工程理論的建立提供的啟示是DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生

10、物個體。 答案：(1)基因A有內(nèi)含子，在大腸桿菌中，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達出蛋白A　(2)噬菌體　噬菌體的宿主是細菌，而不是家蠶　(3)繁殖快、容易培養(yǎng)　(4)蛋白A的抗體　(5)DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體 4．(2015·全國卷Ⅱ)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列問題： (1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的_____

11、___________進行改造。 (2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括________________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過_____________

12、_______和________________，進而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物________進行鑒定。 解析：(1)從題中所述資料可知，將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸后，該蛋白質(zhì)的功能發(fā)生了改變，此過程是通過對構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序進行改造，進而改變了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而改變了蛋白質(zhì)的功能。(2)在蛋白質(zhì)工程中，目的基因可以以P基因序列為基礎(chǔ)，對生物體內(nèi)原有P基因進行修飾，也可以通過人工合成法合成新的P1基因。中心法則的內(nèi)容如下圖所示： 由圖可知，中心法則的全部內(nèi)容包括：DN

13、A以自身為模板進行的復(fù)制，DNA通過轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給RNA，最后RNA通過翻譯將遺傳信息表達成蛋白質(zhì)；在某些病毒中RNA可自我復(fù)制(如煙草花葉病毒等)，在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA(如HIV)，這是對中心法則的補充。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→合成DNA→表達出蛋白質(zhì)，經(jīng)過該過程得到的蛋白質(zhì)，需要對其生物功能進行鑒定，以保證其發(fā)揮正常作用。 答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他合理答案也可)　(2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)　(

14、3)設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)　推測氨基酸序列　功能 命題方向 基礎(chǔ)類 第1題的(2)小題，第2題的(2)(3)小題，第3題的(3)(4)小題，第4題的(1)(2)小題 理解類 第1題的(1)(3)小題，第2題的(1)小題，第3題的(1)(2)(5)小題，第4題的(3)小題 復(fù)習(xí)方向 1.記憶基因的結(jié)構(gòu)，基因工程的工具、過程，PCR技術(shù)的原理和步驟及注意事項，蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用的相關(guān)知識。如第1題的(2)小題，第2題的(3)小題，第3題的(3)(4)小題，第4題的(1)(2)小題 2．重點理解基因工程原理、過程、注意事項及應(yīng)用的相關(guān)知識。第1題的(1)(3)小題，第2題的(1)小題，第3題

15、的(1)(2)(5)小題，第4題的(3)小題 [理教材·固根基] 1．比較記憶基因工程的三種工具(填表) 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 攜帶目的基因進入受體細胞 作用部位 兩個核苷酸之間 的磷酸二酯鍵 — 作用 特點 (條件) ①識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列 ②在特定位點上切割 ①E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端 ②T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端 ①能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制 ②有一個至多個限制酶切割位點 ③具有特殊的標(biāo)記基因 常用

16、 類型 EcoRⅠ限制酶 SmaⅠ限制酶 E·coliDNA連接酶、T4DNA連接酶 質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等 2．熟記基因工程的四個操作步驟(填圖) (1)目的基因的獲取途徑： 方法 具體操作 直接分離 從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫中獲取 人工合成 化學(xué)方法 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 逆轉(zhuǎn)錄法 以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成 PCR技術(shù)擴增 ①原理：DNA復(fù)制 ②條件：模板DNA、引物、四種脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定的DNA聚合酶 (2)基因表達載體(重組質(zhì)粒

17、)的構(gòu)建： ①基因表達載體的組成： ②構(gòu)建過程： (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) Ca2＋處理法 受體細胞 受精卵、體細胞 受精卵 原核細胞 (4)目的基因的檢測與鑒定： 3．圖解記憶蛋白質(zhì)工程(填圖) [練熱點·會遷移] 1．將某種植物中的耐鹽基因，轉(zhuǎn)入水稻細胞中培育出耐鹽水稻新品系。如圖是培育過程簡圖，請回答下列問題： (1)階段1的核心步驟是________________________，在這個過程中，理論上一般需用同種限制

18、酶切割________個磷酸二酯鍵。 (2)為保證耐鹽基因的正常轉(zhuǎn)錄，重組質(zhì)粒b上耐鹽基因的首端必須含有________，它是____________識別和結(jié)合的位點，尾端應(yīng)含有________。 (3)由b到c常用的方法是________________，檢測轉(zhuǎn)基因植株是否培育成功的最簡便方法是______________________________________________________________________。 (4)階段2的培養(yǎng)基中除了必要的營養(yǎng)物質(zhì)和瓊脂外，還必須添加____________。 解析：(1)階段1屬于基因工程操作過程，基因工程的核心步驟是基

19、因表達載體的構(gòu)建。若用同種酶切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，則在獲取目的基因時，需要從目的基因兩端切割，每個DNA分子有兩條鏈，因此需要切開4個磷酸二酯鍵；對于質(zhì)粒來說，只要切開一個切口即可，這樣需切開2個磷酸二酯鍵，因此整個過程理論上一般需要切開6個磷酸二酯鍵。(2)轉(zhuǎn)錄是從基因的啟動子部位開始的，因此必須保證基因首端有啟動子。RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄時能識別并與啟動子結(jié)合，在基因的尾端應(yīng)有終止子，在此處RNA聚合酶與基因分離，轉(zhuǎn)錄停止。(3)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎?。本實驗的目的是培育耐鹽植物，因此可將轉(zhuǎn)基因植物種植在鹽堿地上觀察其是否能正常生長。(4)在植物組織培養(yǎng)過程中，還必

20、須在培養(yǎng)基中加入一定量的細胞分裂素和生長素。 答案：(1)基因表達載體的構(gòu)建　6　(2)啟動子　RNA聚合酶　終止子　(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　將其種植在鹽堿地上觀察是否能正常生長(用一定濃度的鹽水澆灌，觀察其是否能正常生長)　(4)植物激素(細胞分裂素和生長素) 2．MAP30蛋白是一種能使Ⅰ型核糖體失活的蛋白質(zhì)，存在于苦瓜果實和種子中。MAP30蛋白具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗艾滋病的功能，近年來引起人們的廣泛關(guān)注。 (1)人們已經(jīng)清楚MAP30蛋白的氨基酸序列，可以用____________方法獲得MAP30蛋白的基因。利用PCR技術(shù)擴增該基因，PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)該包含：____

21、__________、__________、__________、__________、擴增緩沖液(含Mg2＋)和水等。 (2)科學(xué)家用MAP30蛋白的基因與某種病毒的DNA構(gòu)建基因表達載體，導(dǎo)入南瓜細胞中，在這個過程中，需要使用到的酶是__________________。為了避免出現(xiàn)“目的基因自我環(huán)化”、“目的基因在運載體上反向連接”的問題，請?zhí)岢鲆环N解決該問題的思路：_______________________________________________________________________。 (3)可用______________方法得到愈傷組織大規(guī)模生產(chǎn)MAP30

22、蛋白，用______________方法檢測MAP30的基因是否在南瓜果實中成功表達。 (4)弧菌是克氏原螯蝦養(yǎng)殖中重要的致病菌，大規(guī)模暴發(fā)會給水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來巨大的經(jīng)濟損失?？蒲腥藛T為了研究MAP30蛋白抗弧菌的效果，用含不同濃度MAP30蛋白培養(yǎng)液培養(yǎng)弧菌，繪制弧菌生長曲線如圖： 由圖可以得出的結(jié)論是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在已知氨基酸排列順

23、序的情況下，可以用化學(xué)合成的方法來合成相應(yīng)的基因。PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)該包含進行DNA復(fù)制的原料即4種脫氧核糖核苷酸，進行復(fù)制的模板DNA，引物對和熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)等。(2)構(gòu)建基因表達載體需要用到限制酶和DNA連接酶，如果用兩種限制酶分別去切割目的基因和運載體，這樣目的基因兩端的黏性末端和運載體兩端的黏性末端都不同，就不會自身環(huán)化，也不會出現(xiàn)目的基因在運載體上反向連接的情況了。(3)愈傷組織的獲得需要用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。檢測目的基因是否表達可用抗原—抗體雜交方法。(4)分析此圖，要分析在橫坐標(biāo)相同時不同曲線的差異。從圖中曲線變化趨勢可知，在相同的培養(yǎng)時間內(nèi)，隨著MAP30

24、蛋白濃度的升高，MAP30蛋白對弧菌生長的抑制作用增強。當(dāng)MAP30蛋白濃度達到或高于500 g/mL時，弧菌生長完全被抑制。 答案：(1)化學(xué)合成(人工合成)　4種脫氧核糖核苷酸 　模板DNA　引物對　熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)　(2)限制酶、DNA連接酶　分別使用兩種限制酶去剪切目的的基因和運載體　(3)植物組織培養(yǎng)　抗原—抗體雜交　(4)隨著MAP30蛋白濃度的升高，MAP30蛋白對弧菌生長的抑制作用增強；當(dāng)MAP30蛋白濃度達到或高于500 g/mL時，弧菌生長完全被抑制 3．過氧化氫酶廣泛存在于自然界的生物體中，其能夠?qū)⑦^氧化氫分解為水和分子氧，在紡織、造紙、食品、臨床分析

25、及醫(yī)療診斷等行業(yè)中也具有重要的應(yīng)用價值。某科研小組用PCR技術(shù)得到嗜熱脂肪芽孢桿菌過氧化氫酶基因perA，轉(zhuǎn)化大腸桿菌得到了耐熱過氧化氫酶基因工程菌，工程菌的制備流程如圖所示。請回答下列問題： (1)基因工程操作的核心步驟是____________________，將目的基因?qū)氪竽c桿菌細胞的常用方法是__________________________________________________________。 (2)PCR技術(shù)體外擴增DNA的原理是____________________，從酶的角度比較PCR技術(shù)和人體內(nèi)DNA復(fù)制的不同：___________________

26、________________________________。 若通過PCR技術(shù)對perA擴增5代，共需要消耗引物的數(shù)量為________個。 (3)從分子水平檢測大腸桿菌工程菌內(nèi)是否產(chǎn)生了耐高溫的過氧化氫酶的方法是____________，將原核細胞作為基因工程的受體細胞的突出優(yōu)點是____________________。 (4)采用蛋白質(zhì)工程進一步改造該酶的基本途徑：從提高酶的活性出發(fā)，設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的________________。 解析：(1)基因工程操作的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建。將目的基因?qū)氪竽c桿菌細胞常用的方法是用鈣離

27、子處理大腸桿菌制備感受態(tài)細胞。(2)PCR技術(shù)體外擴增DNA的原理是DNA雙鏈復(fù)制，從酶的角度分析，人體內(nèi)DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，PCR技術(shù)不需要解旋酶，但需要能耐高溫的DNA聚合酶。若通過PCR技術(shù)對perA擴增5代，由于每條新合成的鏈都需要引物，因此共需要的引物數(shù)量為2＋4＋8＋16＋32＝62(個)。(3)從分子水平檢測大腸桿菌工程菌內(nèi)是否產(chǎn)生了耐高溫的過氧化氫酶的方法是抗原—抗體雜交法。原核生物繁殖快，多為單細胞，遺傳物質(zhì)相對較少，因此常用作基因工程的受體細胞。(4)蛋白質(zhì)工程的步驟是預(yù)期蛋白質(zhì)的功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序

28、列。 答案：(1)基因表達載體的構(gòu)建　鈣離子處理法　(2)DNA雙鏈復(fù)制　人體內(nèi)DNA復(fù)制需要解旋酶和DNA聚合酶，PCR技術(shù)不需要解旋酶，但需要能耐高溫的DNA聚合酶(合理即可)　62　(3)抗原—抗體雜交法　繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少　(4)脫氧核苷酸序列 考點二　克隆技術(shù) [做真題·明方向] 1．(2018·全國卷Ⅲ)2018年《細胞》期刊報道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}： (1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指______________________________

29、_________________。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細胞的染色體數(shù)目________(填“減半”“加倍”或“不變”)。 (2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度________(填“大于”或“小于”)體細胞核移植，其原因是________________________________________________________________。 (3)在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目________(填“相同”或“不

30、同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不同”)。 解析：(1)核移植是指將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中，形成重組細胞。將重組細胞形成的早期胚胎移植到受體子宮內(nèi)進一步發(fā)育，最終分娩得到克隆動物。因為染色體在細胞核中，所以克隆動物體細胞與提供細胞核的個體的體細胞的染色體數(shù)目相同。(2)由于動物的胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易，而動物的體細胞分化程度高，恢復(fù)全能性十分困難，因此，動物體細胞核移植獲得克隆動物的難度明顯高于胚胎細胞核移植。(3)哺乳動物雌雄個體的體細胞中，細胞核內(nèi)常染色體的數(shù)目是相同的，性染色體組合是不同的。若分別以雌性個體和雄性個體的體細

31、胞作為核供體，則得到的克隆動物的體細胞中常染色體的數(shù)目相同，性染色體組合不同。 答案：(1)將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中　不變　(2)小于　胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易　(3)相同　不同 2．(2017·全國卷Ⅲ)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個片段組成，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。 回答下列問題： (1)現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，則所構(gòu)建的表達載體轉(zhuǎn)入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是______

32、__________________________________________________。 (2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過程中，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淋巴細胞增殖的作用，某同學(xué)做了如下實驗：將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對照，培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細胞濃度，結(jié)果如圖2。 ①由圖2可知：當(dāng)細胞濃度達到a時，添加蛋白乙

33、的培養(yǎng)液中T淋巴細胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是__________________。細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度，CO2的作用是__________________。 ②僅根據(jù)圖1、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，則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。 解析：(1)若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，則轉(zhuǎn)錄出的mRNA上缺少起始密碼子，故不能翻譯出蛋白乙。(2)使用PCR技術(shù)獲取DNA片段時，應(yīng)在PCR

34、反應(yīng)體系中添加引物、耐高溫的DNA聚合酶、模板、原料dNTP。(3)①T淋巴細胞濃度之所以不再增加，是因為細胞間出現(xiàn)接觸抑制，因此若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖，需要對貼滿瓶壁的細胞使用胰蛋白酶處理，然后分瓶培養(yǎng)，即對細胞進行傳代培養(yǎng)。細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度，以維持培養(yǎng)液的pH。②據(jù)圖分析，蛋白丙與對照接近說明B、D片段對于T淋巴細胞增殖不是非常重要，蛋白甲和乙對T淋巴細胞的增殖都有較大影響，甲、乙兩種蛋白中共同的片段是C，所以缺少C片段會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。 答案：(1)編碼乙的DNA序列起始端無ATG(TAC)，轉(zhuǎn)錄出的mRNA無起始密碼子　(2)模板　

35、dNTP(脫氧核苷酸)　(3)①進行細胞傳代培養(yǎng)　維持培養(yǎng)液的pH　②C 3．(2016·全國卷Ⅱ)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為________________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進行，去核時常采用__________的方法。②代表的過程是______________。 (2)經(jīng)過多次傳代后，供體細胞中____________的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從

36、遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是________________________________________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了________________________________________________________________________。 解析：(1)哺乳動物的正常細胞核中性染色體的組成為XX(雌性)或XY(雄性)。卵母細胞在培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期時，常采用顯微操作法去除細胞核。②過程是將早期胚胎移植到代孕個體的子宮中，即代表的是胚胎

37、移植。(2)一般來說，動物細胞在傳代培養(yǎng)到10～50代時，部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變化，即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時一般選10代以內(nèi)的細胞，以保證細胞正常的二倍體核型。(3)獲得的克隆動物性狀與供體動物基本相同，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物細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細胞的細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響。(4)高度分化的動物體細胞的全能性受到限制，但其細胞核的全能性在卵母細胞細胞質(zhì)中的物質(zhì)的作用下仍能得以表達。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆動物的培育成功，證明了高度分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性。 答案：(

38、1)XX或XY　顯微操作　胚胎移植　(2)遺傳物質(zhì)　(3)卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化體細胞的細胞核具有全能性 4．(2013·全國卷Ⅱ)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含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}： (1)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。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成________組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為__

39、____________________。 (2)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_____________________________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖，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。 解析：(1)要培育同時含有A和B的新型藥用植物，可采用植物體細胞雜交技術(shù)

40、。植物體細胞雜交技術(shù)的第一步是用纖維素酶和果膠酶去除兩種植物細胞的細胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體。誘導(dǎo)融合成功后獲得的雜種細胞，經(jīng)脫分化培養(yǎng)成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。(2)多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。由于甲與乙有性雜交的后代中分別含有甲植物和乙植物的一個染色體組，兩個染色體組中的染色體互不相同，雜交后代細胞中無同源染色體，減數(shù)分裂過程中不能發(fā)生聯(lián)會，無法產(chǎn)生正常的生殖細胞，故該植株不可育。而體細胞雜交獲得的雜種植物分別含有甲植物和乙植物的兩個染色體組，含有同源染色體，減數(shù)分裂過程中聯(lián)會正常，能產(chǎn)生正常的生殖細胞，故該雜種植株可育。(3)制備人工種子的

41、材料可以是經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等。 答案：(1)纖維素　果膠　原生質(zhì)體　愈傷　再分化(或分化)　植物體細胞雜交技術(shù)　(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體　在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)會正?！?3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對其中一個即可) 命題方向 基礎(chǔ)類 第1題的(1)(3)小題，第2題的(2)(3)小題，第3題的(1)(2)(4)小題，第4題的(1)(3)小題 理解類 第1題的(2)小題，第2題的(1)小題，第3題的(3)小題，第4題的(2)小題 復(fù)習(xí)方向 1.記憶植物組織培養(yǎng)的過程及原理、動物細胞培養(yǎng)的過程及

42、原理、植物體細胞雜交的過程及原理、動物核移植的過程及原理、動物細胞融合和單克隆抗體的制備過程。如第1題的(1)(3)小題，第2題的(3)小題；第3題的(1)(2)(4)小題，第4題的(1)(3)小題 2.重點理解植物組織培養(yǎng)的結(jié)果分析、體細胞克隆和生殖細胞克隆的區(qū)別。第1題的(2)小題，第3題的(3)小題，第4題的(2)小題 [理教材·固根基] 1．比較記憶植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)(填表) 項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 取材 植物幼嫩部位 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 過程 結(jié) 果 獲得植株個體，可以體現(xiàn)全能性 獲得新的細胞，不形

43、成個體，不體現(xiàn)全能性 條件 ①無菌 ②營養(yǎng)物質(zhì) ③適宜條件 ④植物激素 ①無菌、無毒 ②營養(yǎng)物質(zhì)，血清等 ③溫度和pH ④氣體環(huán)境：O2、CO2 應(yīng)用 ①植株快速繁殖 ②脫毒植株的培養(yǎng) ③人工種子 ④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等 ⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育 ①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn) ②皮膚移植材料的培育 ③檢測有毒物質(zhì) ④生理、病理、藥理學(xué)的研究 2．理清克隆動物培育流程(填圖) 3．比較記憶植物體細胞雜交與動物細胞融合(填表) 項目 植物體細胞雜交 動物細胞融合 原理 細胞膜的流動性、細胞的全能性 細胞膜的流動性 過 程 相關(guān)酶

44、 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 融合 方法 物理法：離心、電激、振動； 化學(xué)法：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo) 除物理法和化學(xué)法外，還可以用滅活的病毒誘導(dǎo) 結(jié)果 雜種植株 雜交細胞 意 義 克服了遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株 突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能 4．準(zhǔn)確記憶單克隆抗體的“一過程兩特點”(填空) (1)制備過程： (2)單克隆抗體的特點：特異性強、靈敏度高。 [練熱點·會遷移] 1．回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題： (1)在動物細胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細胞分裂生長到細胞表面__________時，細胞會停止分裂增殖，

45、這種現(xiàn)象稱為細胞的__________。此時，瓶壁上形成的細胞層數(shù)是________。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，常用的酶是__________。 (2)隨著細胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現(xiàn)________________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成____________細胞，這種細胞的黏著性__________，細胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量__________。 (3)用某種大分子染料對細胞進行染色時，觀察到死細胞被染色，而活細胞不染色，原因是_______________________________

46、_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)檢查某種有毒物質(zhì)是否能改變細胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂到________期的細胞用顯微鏡進行觀察。 (5)在細胞培養(yǎng)過程中，通常在________________條件下保存細胞。因為在這種條件下，細胞中__________的活性降低，細胞新陳代謝的速率很低。 (6)給患者移植經(jīng)細胞培養(yǎng)形成的皮膚后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因為機體把移植的皮膚當(dāng)作____

47、____進行攻擊。 解析：(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中，細胞會表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時是單層細胞。用胰蛋白酶處理可以使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來。(2)隨著細胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象，但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，有些細胞會因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細胞，這種細胞的細胞膜表面糖蛋白減少，細胞的黏著性降低。(3)由于活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，而死細胞的細胞膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色。(4)由于細胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，因此最好選用分裂到中期的細胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。(5)由于在冷凍(或

48、超低溫、液氮)條件下，細胞中酶的活性降低，細胞新陳代謝的速率很低，通常在此條件下保存細胞。(6)機體把移植的皮膚當(dāng)作抗原攻擊，會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)現(xiàn)象。 答案：(1)相互接觸　接觸抑制　單層(或一層)　胰蛋白酶　(2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少　(3)活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，故活細胞不能著色(或死細胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色)　(4)中　(5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　(6)抗原 2．下圖是通過兩種途徑制備抗體的流程圖。請回答下列問題： (1)過程①表示__________，細胞乙稱為____________，其特點是

49、______________________________。 (2)過程④需要________酶，過程⑥需要用________處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞，使該細胞處于一種____________________________的生理狀態(tài)。 (3)抗體1的特點是____________________________________________；抗體1、2空間結(jié)構(gòu)不同的原因是_________________________________________________________。 (4)若要檢測過程⑥中導(dǎo)入的目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，檢測方法是__________

50、______。 解析：(1)圖中過程①表示小鼠骨髓瘤細胞和免疫后產(chǎn)生的B細胞(漿細胞)的融合過程。細胞乙增殖后能產(chǎn)生大量抗體，所以細胞乙是雜交瘤細胞，其特點是既能無限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體。(2)過程④表示以mRNA為模板獲得目的基因的逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。過程⑥表示將基因表達載體導(dǎo)入受體細胞，需要用Ca2＋處理大腸桿菌使之成為能夠吸收DNA分子的感受態(tài)細胞。(3)抗體1是單克隆抗體，它的特點是特異性強、靈敏度高，并可以大量制備。大腸桿菌是原核生物，沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)進行加工，所以抗體1、2空間結(jié)構(gòu)不同。(4)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的方法是分子雜交技術(shù)。 答案：

51、(1)細胞融合　雜交瘤細胞　既能無限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體　(2)逆轉(zhuǎn)錄　Ca2＋　能夠吸收周圍環(huán)境中DNA分子　(3)特異性強、靈敏度高，并可以大量制備　抗體2形成過程中沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程中經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工(合理即可)　(4)分子雜交技術(shù) [課堂強化訓(xùn)練]　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　 　 1．(2018·保定一模)α1-抗胰蛋白酶是肝臟產(chǎn)生的一種糖蛋白，缺乏會引起肺氣腫。某公司成功研制出轉(zhuǎn)基因羊，進入泌乳期后，其乳汁中含有人類的α1-抗胰蛋白酶，可用于治療肺氣腫?；卮鹣铝袉栴}： (1)為獲取目的基因，需要在肝細胞中

52、提取______，通過逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA，再通過______技術(shù)進行快速擴增。 (2)將α1-抗胰蛋白酶基因與乳腺蛋白基因的________等調(diào)控組件重組在一起，構(gòu)建基因表達載體，然后通過____________技術(shù)，導(dǎo)入羊的受精卵中。 (3)受精卵通過早期胚胎培養(yǎng)，一般發(fā)育到____________階段，通過胚胎移植進入受體子宮孕育。為選育出能泌乳的雌羊，移植前須從胚胎的________部位取樣，做DNA分析鑒定性別。 (4)α1-抗胰蛋白酶是一種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的糖蛋白，因此用上述方法生產(chǎn)，相對傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)，優(yōu)勢在于_______________________________

53、_____。 解析：(1)α1-抗胰蛋白酶基因在肝細胞中表達，所以可以在肝細胞中提取mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)cDNA，再通過PCR技術(shù)擴增。(2)為了使α1-抗胰蛋白酶基因在乳腺細胞中表達，需要將其與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組，構(gòu)建基因表達載體，然后通過顯微注射技術(shù)，導(dǎo)入受精卵中。(3)牛和羊的胚胎一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，才進行胚胎移植；DNA分析鑒定性別須從胚胎的滋養(yǎng)層部位取樣，這樣既保證了遺傳信息一致，又不影響內(nèi)細胞團進一步發(fā)育。(4)糖蛋白的形成需要進行蛋白質(zhì)的加工，相對原核細胞而言，羊細胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，具備蛋白質(zhì)加工的能力。 答案：(1)mRNA　PCR　(2

54、)啟動子(或啟動子、終止子)　顯微注射　(3)桑椹胚或囊胚　滋養(yǎng)層　(4)羊細胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，具備蛋白質(zhì)加工的能力 2．紫草為常用中藥材，其主要成分紫草寧及其衍生物屬于萘醌類化合物，具有抗腫瘤、消炎等作用。請回答下列問題： (1)若要通過植物組織培養(yǎng)的方法獲得大量的紫草寧，該方法依據(jù)的原理是________________________。植物組織培養(yǎng)的兩大步驟是__________和__________。 (2)營養(yǎng)因子對紫草的組織培養(yǎng)有影響，實驗表明：葡萄糖和蔗糖可明顯促進紫草寧的生產(chǎn)。它們的最適濃度均為6%，但葡萄糖優(yōu)于蔗糖，推測原因可能是________________

55、________________________________。 (3)紫草怕澇，而像垂柳、紫穗槐等是最耐澇植物。有科學(xué)家設(shè)想要通過植物細胞工程的方法獲得可生產(chǎn)紫草寧的耐澇紫草，并進行大面積種植。具體方法：第一步，選擇垂柳的細胞和紫草的細胞用纖維素酶和果膠酶處理后獲得________________；第二步，二者融合后，誘導(dǎo)其再生出__________，獲得雜種細胞；第三步，進行組織培養(yǎng)形成愈傷組織，再生出小植株，形成雜種植物，選育所需植株，移栽并推廣。在選育的過程中，選擇的植株需具備的兩個條件是________________、__________________。 解析：(1)植物組

56、織培養(yǎng)的原理是植物細胞的全能性。植物組織培養(yǎng)需要經(jīng)過脫分化和再分化過程。(2)葡萄糖是單糖，蔗糖是二糖，單糖更易被植物細胞吸收利用。(3)在進行植物體細胞雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體；原生質(zhì)體融合之后，需要誘導(dǎo)其再生出細胞壁。根據(jù)題意，選育時應(yīng)該選擇可正常生長且耐澇的植株，并且還要能產(chǎn)生紫草寧。 答案：(1)植物細胞的全能性　脫分化　再分化　(2)葡萄糖為單糖，更容易被植物細胞吸收利用(合理即可)　(3)原生質(zhì)體　細胞壁　可正常生長并且耐澇　可以產(chǎn)生紫草寧 3．(2018·臨沂模擬)DHA對腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。以A、B兩種單細胞真核藻為親本，利用細

57、胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特性如下表。 親本藻 優(yōu)勢代謝類型 生長速率[g/(L·d)] 固體培養(yǎng)基上菌落直徑 DHA含量(%) A藻 自養(yǎng) 0.06 小 0.7 B藻 異養(yǎng) 0.14 大 無 據(jù)表回答： (1)選育的融合藻應(yīng)具有A藻________________與B藻______________的優(yōu)點。 (2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶處理兩種藻，其目的是獲得______________。 (3)通過以下a、b、c三步篩選融合藻，步驟________可淘汰B藻，步驟________可淘汰生長速率較慢的藻落，再通過步驟________獲取生產(chǎn)

58、所需的融合藻。 步驟a：觀察藻落的大??； 步驟b：用不含有機碳源(碳源——生物生長的碳素來源)的培養(yǎng)基進行光照培養(yǎng)； 步驟c：測定DHA含量。 (4)以獲得的融合藻為材料進行甲、乙、丙三組實驗，結(jié)果如下圖。 與甲、丙兩組相比，乙組融合藻生長速率較快，原因是在該培養(yǎng)條件下________________________________________________________________________。 甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高，但實際生產(chǎn)中往往采用甲組的培養(yǎng)條件，其原因是_______________________________________________

59、_____________________________。 解析：(1)由表格信息可知，選育的融合藻要具有A藻的自養(yǎng)且能產(chǎn)生DHA的特性，還要具有B藻的生長速率快的特點。(2)藻類具有細胞壁，用纖維素酶可除去其細胞壁又不會損傷原生質(zhì)體，由此可推知用纖維素酶處理的目的是獲得原生質(zhì)體。(3)用不含有機碳源的培養(yǎng)基進行光照培養(yǎng)可淘汰B藻和BB融合型藻類，觀察藻落的大小，可淘汰生長速率較慢的藻落，再通過測定DHA含量的步驟獲取生產(chǎn)所需的融合藻。(4)與甲、丙兩組相比，乙組融合藻生長速率較快，原因是在光照、添加葡萄糖的培養(yǎng)條件下融合藻既能光能自養(yǎng)，又能異養(yǎng)。甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高，但實際生產(chǎn)中往

60、往采用甲組的培養(yǎng)條件，因為融合藻利用光能和簡單的無機物即能生長，不需添加葡萄糖，可降低成本，同時也可防止雜菌生長(因為多數(shù)細菌是異養(yǎng)型的)。 答案：(1)產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特性　快速生長　(2)原生質(zhì)體　(3)b　a　c　(4)融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)　融合藻利用光能和簡單的無機物即能生長，不需要添加葡萄糖，可降低成本，也可防止雜菌生長 [課后檢測·增分強訓(xùn)] 1．(2018·南充模擬)鐮刀型細胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子β-肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，導(dǎo)

61、致功能異常。回答下列問題： (1)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。 (2)將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉毎?，可以合成正常的血紅蛋白達到治療的目的。此操作________(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質(zhì)工程，理由是該操作____________________________________。 (3)用基因工程方法制備血紅蛋白時，可先提取早期紅細胞中的________，以其作為模板，在________酶的作用下逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和________酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表達載體，導(dǎo)入受體菌后進行

62、表達。 (4)檢測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)患者的血紅蛋白分子β-肽鏈第6位的谷氨酸變成了纈氨酸，此氨基酸的變化是由于控制合成血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致了mRNA上密碼子的改變。(2)將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉毎?，可以合成正常的血紅蛋白達到治療的目的。此操作沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造，不屬于蛋白質(zhì)工程。(3)用基因工程方法制備血紅蛋白時，可先提取早期紅細胞中的RNA，以其作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA。cDNA

63、與載體需在限制酶和DNA連接酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表達載體，導(dǎo)入受體菌后進行表達。(4)從受體細胞中分離純化出目的蛋白，用相應(yīng)的抗體進行抗原—抗體特異性雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。 答案：(1)堿基(脫氧核苷酸)　(2)不屬于　沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造(或沒有對基因進行修飾)　(3)mRNA　逆轉(zhuǎn)錄　DNA連接　(4)蛋白質(zhì)　抗原—抗體 2．(2018·內(nèi)江一模)干擾素是動物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒感染和癌癥。將人的干擾素的cDNA在大腸桿菌中進行表達，產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性只有天然產(chǎn)品的十分之一，且體外保存相當(dāng)困難。研究發(fā)現(xiàn)若將第17位的半胱氨酸

64、改變?yōu)榻z氨酸，生產(chǎn)出的干擾素的抗病毒活性是原來的100倍，并且在－70 ℃的條件下，可以保存半年，給廣大患者帶來福音。 (1)從上述資料可知，若要改變干擾素的功能，可以考慮對于擾素________________進行改造。 (2)對干擾素進行改造，應(yīng)該直接對________________(填“干擾素分子”或“干擾素的cDNA”)進行操作來實現(xiàn)，原因是________________________________________________。 (3)與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn)________________的蛋白質(zhì)，不一定符合生產(chǎn)和生活的需要，而蛋白質(zhì)工程是以蛋白

65、質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過____________或____________，得到符合要求的________，再通過____________(填生理過程)實現(xiàn)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成，滿足生產(chǎn)和生活需要。 解析：(1)從上述資料可知，若將第17位的半胱氨酸改變?yōu)榻z氨酸，生產(chǎn)出的干擾素的抗病毒活性是原來的100倍，故若要改變干擾素的功能，可以考慮對干擾素氨基酸序列進行改造。(2)對干擾素進行改造，應(yīng)該直接對干擾素的cDNA進行操作來實現(xiàn)，原因是①蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，蛋白質(zhì)不能直接遺傳，基因可以遺傳；②對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易。(3)與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則

66、上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，不一定符合生產(chǎn)和生活的需要，而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，得到符合要求的基因，再通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實現(xiàn)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成，滿足生產(chǎn)和生活需要。 答案：(1)氨基酸序列　(2)干擾素的cDNA?、俚鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，蛋白質(zhì)不能直接遺傳，基因可以遺傳；②對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易　(3)自然界已存在　基因修飾　基因合成　基因　轉(zhuǎn)錄和翻譯 3．(2018·華南師大附中三模)華蟾素是我國經(jīng)典抗腫瘤藥物。研究人員為探尋華蟾素注射液抗肝癌細胞的作用機理，進行了一系列實驗。請回答下列問題： Ⅰ.肝癌細胞的培養(yǎng)： (1)培養(yǎng)肝癌細胞時，在培養(yǎng)基中加入適量的__________以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染要加入___________。此外，每48 h更換1次培養(yǎng)液，目的是_____________________________________；同時還要提供適宜的溫度、_________、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件。 Ⅱ.探究華蟾素藥效作用機理的實驗： (2)DNA拓撲異構(gòu)酶