專題八現(xiàn)代生物科技專題

第I課時基因工程與克隆技術(shù)

系統(tǒng)知識串點成面......

I星用⑦細胞的全能性、細胞膜的流動性

DD限制限核性內(nèi)切內(nèi)

②DNA連接醐操件工具技術(shù)「植物組織培養(yǎng)

[3植物體細胞雜交

載體

口的基因的獲取.植物繁殖的新途徑

?幽卜培育作物新品種

⑶基因表達我友的構(gòu)建

細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

；操作程序

將目的基因?qū)胧荏w細胞藥物細息培養(yǎng)晅蟲型里羞

I

亞目的基因的檢測m鑒定」”墾獲得新細胞，不形成個體

動

轉(zhuǎn)基因植物]

物利物體細胞核移植原星詠^國順柳

轉(zhuǎn)基因動物應用發(fā)

結(jié)果獲得克降動物個體

展細

基因工程藥物

胞”細感觸J理皿細胞膜的流動性

基因治療手段物理法、化學法、生物法

X

期R因操作對象程給小IR注射抗原

蛋白質(zhì)地蛀所需佃胞巳免疫的B淋巴細胞和骨髓冊細胞

可產(chǎn)生⑹自然界中沒有的蛋白質(zhì)均果工程

最后的算逸產(chǎn)生^的柒交痛細胞

主干回扣點點落實......

考點一基因工程

[i寸基礎(chǔ)]

i.基因工程的基本工具（填空）

識別特定的核苜酸序列并切開特定部位

的兩個核在酸之偶的回磷酸二酯鍵

限制性核

基酸內(nèi)切筋

愉川產(chǎn)生黏性末端或回平末端

因

工

在兩個核昔暇之間形成花磷酸..酯鍵以

程

連接兩個DNA片段

的DNA

連接陶

基EcoliDNA連接忤連接團黏性末端

本T4DNA連接觸：既能連接黏性末端

工也能連接回平末端

具

~ssw網(wǎng)質(zhì)粒、入嘴粒體的衍生.物、團動柏物病用等

載體

須具備能自我復制:有?個至多個網(wǎng)限制的切

的條件割位點;彳j特殊臃1標記基質(zhì)一

2.基因工程的基本操作程序（填空）

（】）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

已知核苜酸序列的較小基因,直接利用DNA合成儀用化學方法合成，

化學合成

不需要模板

逆轉(zhuǎn)錄法以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成

①原理：DNA復制;②條件：模板DNA、引4勿、脫氧核甘酸、熱

穩(wěn)定的DNA聚合酶

人工

"變性：90?95"C,DNA解旋

合成

PCR技術(shù)

復性：55?60℃,引物與單鏈DNA

擴增

③過程〈結(jié)合

1

延伸：70?75℃,在熱穩(wěn)定的DNA

1聚合酶作用下合成子鏈

(2)基因表達載體的構(gòu)建一一重組質(zhì)粒的構(gòu)建：

①表達載體的組成：目的基因+期迂+終止工+標記基因+復制原點。

②啟動子和終止子：啟動子是R\A聚合酹結(jié)合位點,啟動轉(zhuǎn)錄；終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位

點。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:

卜植物組胞動物細胞微生物細胞

常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉

顯微注射技術(shù)感受態(tài)細胞法(用Ca"處理)

方法管通道法

受體

受精卵、體細胞受精卵原核細胞

細胞

(4)目的基因的檢測與鑒定：

①導入檢測：DMA分子雜交技術(shù)(使用DNA探針)。

轉(zhuǎn)錄檢測：分子雜交技術(shù)檢測mRNA

②表達檢測《翻譯檢測：用相應的抗體進行抗原一

抗體雜交

③個體生物學水平鑒定：如對轉(zhuǎn)基因作物進行抗蟲或抗病等接種實驗。

3.蛋白質(zhì)工程(填空)

基因修飾或回基

操作蛋預期蛋白成的功能

因合成白設(shè)計預期的虎蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

質(zhì)設(shè)計推測應有油氨基酸序列

改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),工

或制造出以新的程找到相對應的團脫氣核苜

結(jié)果

蛋白質(zhì)酸邱列（基因）

[IWHJ

（1）啟動子和終止密因子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用（2015?重慶卷，T6D）（X，

⑵攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選必須通過分子檢測（2014?天津卷，T4A）（X）

（3）從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽Pio

目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是依據(jù)P1氨基酸序列

設(shè)計多條模擬肽（J）

（4）重組質(zhì)粒與探針能進行分子雜交是因為D5IA分子脫氧核糖和磷酸交替連接（X）

（5）每個重組質(zhì)粒至少含?個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點（J）

1.為增加油菜種子的含油量，研究人員嘗試將從陸地棉基因庫中獲取的酷D基因與位于

擬南芥葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運肽基因相連，導入油菜細胞并獲得轉(zhuǎn)基因油菜品種。酶D基因、轉(zhuǎn)

運肽基因所含三種限制酶（67aI、SacI、助aI）的切點如圖所示。請回答下列問題：

Hl四環(huán)素

SacI胃抗性基因

A端B端

復制原點

能D基因轉(zhuǎn)運肽基因

Ti質(zhì)粒

（】）用限制酶和酶處理兩個基因后，可得到A、D端相連的目的基因。

（2）將上述目的基因插入如圖所示質(zhì)粒的中，構(gòu)建_________________,然后將其

導入農(nóng)桿菌中。

（3）利用法將目的基因?qū)胗筒巳~片中，并通過篩選獲得轉(zhuǎn)基因油菜細

胞，通過技術(shù)可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。

（4）用法可檢測轉(zhuǎn)基因油菜的染色體DNA上是否插入了目的基因，用

法可檢測轉(zhuǎn)基因油菜植株中的目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。

解析：（1）用限制酶ClaI和DNA連接酶處理兩個基因后，就能得到A、D端相連的目的

基因。（2）將上述目的基因插入題圖所示質(zhì)粒的T-DNA中，構(gòu)建基因表達載體，并導入農(nóng)桿菌

中。（3）采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胗筒梭w細胞中，獲得轉(zhuǎn)基因油菜細胞后，可通過植

物組織培養(yǎng)技術(shù)將其培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。（4）用DNA分子雜交法可檢測轉(zhuǎn)基因油菜的染色

體DNA上是否插入了目的基因，用抗原一抗體雜交法可檢測轉(zhuǎn)基因油菜植株中的目的基因是

否成功表達出相關(guān)的蛋白質(zhì)。

答案：（l）67alDNA連接（2）T?DNA基因表達載體（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物組織培養(yǎng)

（4）DNA分子雜交抗原一抗體雜交

2.（2017?江蘇高考）金屬硫蛋白（MT）是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某研究小組計劃

通過多聚酶鏈式反應（PCR）擴增獲得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌，用「重金屬廢水的凈化處

理。PCR擴增過程示意圖如下，請回答下列問題：

繼續(xù)循環(huán)

72C1步驟W

55ct步驟2

94c步驟1

（1）從高表達MT蛋白的生物組織中提取mRNA,通過_______獲得用于PCR擴增。

（2）設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補配對的引物（引物1和引物2）,為方便構(gòu)建重組質(zhì)

粒，在引物中需要增加適當?shù)奈稽c。設(shè)計引物時需要避免引物之間形成

,而造成引物自連。

（3）圖中步驟1代表,步驟2代表退火（復性）,步驟3代表延伸，這三個步驟組

成一輪循環(huán)。

（4）PCR擴增時，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會破壞

的堿基配對。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，長度相同但的引物需要

設(shè)定更高的退火溫度。

（5）如果PCR反應得不到任何擴增產(chǎn)物，則可以采取的改進措施有（填序號：①

升高退火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計引物）。

解析：（DPCR技術(shù)可在體外對DNA進行擴增，模板可以是mRNA經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄獲得的eDNA.

⑵設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補配對的引物（引物1和引物2）時，需在引物中增加適當

的限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列，便于目的基因與質(zhì)粒的連接。為了避免引物自連，設(shè)計引

物時需要避免引物之間形成堿基互補配對。（3）根據(jù)PCR的過程可知，圖中步驟1為變性，步

驟2為退火（復性），步驟3為延伸，這三個步驟構(gòu)成一個循環(huán)。（4）退火溫度的設(shè)定與引物長

度、堿基組成有關(guān)，過高的退火溫度會破壞引物與模板的堿基配對。因G、C之間的氫鍵數(shù)多

于A、T之間的氫鍵數(shù)，故GC含量高的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。（5）如果PCR反應得不

到任何擴增產(chǎn)物，可能的原因是退火溫度過高使擴增效呸降低，也可能是未按照目的基因兩

端的核甘酸序列來設(shè)計引物，因此可以采取的措施是降低退火溫度、重新設(shè)計引物等。

答案：（1）逆轉(zhuǎn)錄cDNA（2）限制性核酸內(nèi)切酶堿基互補配對（3）變性（4）引物與

模板GC含量高（5）②③

考點二克隆技術(shù)

「i寸基礎(chǔ)1

1.植物細胞工程的基本技術(shù)（填圖）

外機體用生力。急傷組織再分化》胚狀體或叢芽組植株

基本過程

律

襄而防向血萬看回暹&

本植物組織培養(yǎng)技術(shù)

技

理論溝血面的聞遜仁加施

笆

植物體細胞雜交技術(shù)工才:的全能性

過

程

制冬團依已頂體一原，1頂體融合:雜和細胞一愈傷組織一周雜種植株

2.動物細胞培養(yǎng)（填圖）

：動物組織一①單個細胞一細胞懸液一僧原代培養(yǎng)一傳代培養(yǎng):

包物細胞喳除新、尬噩、徒至

悵因子、國無機鹽、微量

元素之外，通常還需加

茨而百無朝懷境要求H嚏”薄?

!入網(wǎng)血遣等天然成分

%；9%5的%空穴+：-氣--體--天^境―

09H固度和PH,pH：冏7.2?7.4—

3.動物細胞核移植技術(shù)（填圖）

一_^」胚胎細胞核移植

:動物體細胞核Uli出

:用行團全能性廠系礎(chǔ).體細胞梭移植一

I刖工______J__

基本%:程|

.........................................................1..........................................

因核移植f重組細胞f團重組胚胎f個體

4.動物細胞融合與單克隆抗體（填圖）

聚乙二酚（PEG）、0Q滅活的病毒、密心、提動、電激等

方法

面而麻1遜產(chǎn)還細胞磅的黑徽第

飛用?

國特異性強、代占柞為劇診斷試劑?

胤靈敏度而、”史《單克隆抗體用J于治療疾病:

并可人心制備行用應運我藥物:

制備

活1血R&jB而通血血;而血血二麻袤漏,田面二垂或雨例;?

[jcMJ

（I）培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是植物組織培養(yǎng)（V）

⑵細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行（2015?江蘇卷，T3B）（X）

⑶去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需疇處理（J）

⑷培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞（X）

⑸動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體體現(xiàn)了細胞的全能性（義）

（6）體細胞雜交技術(shù)可用「克隆動物和制備單克隆抗體（X）

i.研究小組用土壤農(nóng)桿菌與陸地棉葉肉細胞原生質(zhì)體共同培養(yǎng)獲得了轉(zhuǎn)基因陸地棉，過

程如下。請回答下列問題:

fgh

（1）圖a表示從已經(jīng)消毒的葉片中剪取部分植物組織細胞，圖b表示制備原生質(zhì)體，培養(yǎng)

皿中要加纖維素酶和果狡酶，其原因是

（2）圖c表示用培養(yǎng)基培養(yǎng)原生質(zhì)體，培養(yǎng)基中加入了適宜濃度的蔗糖，其主要作用是

和。培養(yǎng)一段時間后，將其與土壤農(nóng)桿菌混合培

養(yǎng)，使重組Ti質(zhì)粒進入,重組Ti質(zhì)粒上段攜帶了目的基

因，可以整合到植物細胞的__________________上。然后通過離心（圖d）的方法，除去多余

的土壤農(nóng)桿菌。

（3）圖e表示將原生質(zhì)體培養(yǎng)成愈傷組織，然后將其轉(zhuǎn)移到含有一定抗生素的培養(yǎng)基中進

行培養(yǎng)（圖D,抗生素的作用是。

（4）將愈傷組織轉(zhuǎn)移培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)（圖g）,同時注意調(diào)整植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和含

量，其原因是,最終獲得完整的植株（圖h）。

解析：圖示是通過土壤農(nóng)桿菌與植物細胞原生質(zhì)體共培養(yǎng)的方法獲得轉(zhuǎn)基因植物的過程。

a為獲取植物細胞；b為去除細胞壁獲取原生質(zhì)體的過程；c為用培養(yǎng)基培養(yǎng)原生質(zhì)體；d為

土壤農(nóng)桿菌與植物細胞原生質(zhì)體共培養(yǎng)；e表示脫分化過程；f表示用選擇培養(yǎng)基進行篩選培

養(yǎng)；g表示再分化過程；h表示轉(zhuǎn)基因植物幼苗。（1）圖b表示用纖維素酶和果膠酶處理來制

備原生質(zhì)體，原因是植物細胞壁的主要成分是纖維素和吳膠，纖維素酶和果膠酶可除去細胞

壁。（2）圖c表示用培養(yǎng)基培養(yǎng)原生質(zhì)體，培養(yǎng)基中加入了適宜濃度的蔗糖，其主要作用是為

原生質(zhì)體提供碳源、能源和調(diào)節(jié)滲透壓維持原生質(zhì)體的形態(tài)，將其與土壤農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)，

使攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒的T-DNA進入植物細胞,整合到植物細胞的染色體（染色體DNA）上,

然后通過離心的方法，除去多余的十.壤農(nóng)桿菌。（3）圖e表示將原生質(zhì)體培養(yǎng)成愈傷組織，然

后將其轉(zhuǎn)移到含有一定抗生素的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)（圖f）,抗生素的作用是篩選出含目的基

因的植物細胞。（4）植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和含量會影響愈傷組織的分化，故將愈傷組織轉(zhuǎn)移

培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)（圖g）,同時注意調(diào)整植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和含量。

答案：（1）植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，纖維索附和果膠酹可除去細胞壁（2）

為原生質(zhì)體提供碳源和能源調(diào)節(jié)滲透壓維持原生質(zhì)體的形態(tài)原生質(zhì)體（植物細胞）

T-DNA染色體（染色體DNA）（3）篩選出含目的基因的植物細胞（4）植物生長調(diào)節(jié)劑的種

類和含最會影響愈傷組織的分化

2.科學家將某些誘導基因轉(zhuǎn)入小鼠的纖維母細胞中成功獲取誘導干細胞，這類細胞經(jīng)誘

導可分化為肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等，同時誘導干細胞也為單克隆抗體的制備提供了

一條新思路，具體過程如圖所示。請回答下列相關(guān)問題：

甲小鼠的纖維母細胞駕衿誘等干細胞或月I細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等

L-*X虢?1殍*z緬胞烏單克隆抗體

籽某種抗原注入乙小白鼠體內(nèi)——-Y細胞/

（1）與纖維母細胞相比，誘導干細胞分化程度o過程②的實質(zhì)是

o在培養(yǎng)誘導干細胞時需要無菌、無毒的環(huán)境，通常需要在培養(yǎng)液中添加

一定量的,以防培養(yǎng)過程中的污染；同時為了滿足營養(yǎng)需求，在人工配制的合成

培養(yǎng)基中通常需要加入等一些天然成分。細胞培養(yǎng)所需要的氣體主要是氧氣和二氧

化碳，二氧化碳的作用是。

（2）圖中的Y細胞通常從小鼠的（填器官名稱）中抽取。③過程如果采用化學試劑

誘導融合，則該化學試劑通常是。只考慮細胞兩兩融合，Z細胞的類型有

種，如果Z細胞為X細胞和Y細胞融合后的雜種細胞，則Z細胞的特點是

。與傳統(tǒng)抗體相比，單克隆抗體的優(yōu)點是

解析：（1）誘導干細胞具有分化成多種細胞的能力，分化程度較低，而分化成不同組胞的

過程就是基因選擇性表達的過程。在培養(yǎng)動物細胞時需要無菌、無毒的環(huán)境，通常需要在培

養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染；同時為了滿足營養(yǎng)需求，在人工配制

的合成培養(yǎng)基中通常需要加入血清、血漿等一些天然成分。細胞培養(yǎng)所需要的氣體主要是氧

氣和二氧化碳，二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的pH。（2）圖中的Y細胞為B淋巴細胞，通常

從小鼠的脾臟中抽取。誘導細胞融合的化學試劑通常是聚乙二醇（PEG）.只考慮細胞兩兩融合,

X細胞和Y細胞可形成3種融合細胞,即XX細胞、YY細胞、XY細胞。X細胞和Y細胞融合后

的雜種細胞(雜交瘤細胞)的特點是既能大量繁殖，乂能產(chǎn)生專一性的抗體。與傳統(tǒng)抗體相比,

單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高，并可以大量制備。

答案：(1)低基因的選擇性表達抗生素血清、血漿維持培養(yǎng)液的pH(2)脾臟

聚乙二醇(PEG)3既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一性的抗體特異性強、靈敏度高，并可以

大量制備

「i而技法1

關(guān)注制備單克隆抗體的兩個?？键c

(1)三種細胞的特點：

①免疫后的B淋巴細庖(漿細胞)：能分泌抗體，不能大量增殖。

②骨髓瘤細胞：能人最增殖，不能分泌抗體。

③雜交瘤細胞：既能分泌抗體，又能大最增殖。

(2)兩次篩選目的不同：

①第1次：獲得能分泌抗體的雜種細胞。

②第2次：獲得能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細胞。

課堂訓練鞏固所學.....

1.(2016?全國卷I)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入至IJ出心或T”?中會導致相

應的基因失活(4心表示氨節(jié)青霉素抗性基因，2「表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載

體用Ba血I酶切后，與用BanRI陋切獲得的目的基因混合，加入DNA連接的進行連接反應,

用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大

腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒

的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}：

啟動子

?BamWI

(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有

(答出兩點即可)，而作為基因表達載體，除滿足上述基本

條件外，還需具有啟動子和終止子。

(2)如果用含有氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的

和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是

_________________________________________________;并且___________________________和

的細胞也是不能區(qū)分的，其原因是

____________________________________________________________________________Q

在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還

需使用含有的固體培養(yǎng)基。

（3）基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于

解析：（1）質(zhì)粒作為載體，應具備的基本條件有：有一個至多個限制能切割位點，供外源

DNA片段（基因）插入其中；在受體細胞中能自我復制，或能整合到染色體DNA上，隨染色體

DNA進行同步復制；有特殊的標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇等。（2）在培養(yǎng)基中加入氨

年青霉素進行篩選，其中未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌，因不含氨平

青霉素抗性基因而都不能在此培養(yǎng)基上存活，二者不能區(qū)分。含有質(zhì)粒我體的大腸桿菌和含

有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌中都含有氨葦青霉素抗性基因，都能在此培養(yǎng)基上

存活，二者也不能區(qū)分。若要將含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌進一步篩選出來,

還需要使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基。（3）某些噬菌體經(jīng)改造后可作為載體，導入受體細抱后，

其DNA復制所需的原料來自于受體細胞。

答案：（1）能自我復制、具有標記基因（答出兩點即可）

（2）二者均不含有氨年青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長含有質(zhì)粒載體含有插

入了目的基因的重組質(zhì)粒（或答含有重組質(zhì)粒）二者均含有氨羊青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)

基上均能生長四環(huán)素（3）受體細胞

2.（2016?全國卷HI）圖（a）中的三個DNA片段上依次表示出了注血1、Ba就I和3AI

三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖（b）為某種表達載體的示意圖（載體上的

EcoRI、Sau3AI的切點是唯一的）。

III

——GAATTC————GGATCC————GATC——

——CTTAAG————CCTAGG————CTAG——

ttt

圖（a）

根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題:

⑴經(jīng)為就I酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被酶切后的產(chǎn)物連

接，理由是________________________________________________________________

（2）若某人利用圖（b）所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如

圖（c）所示。這三種重組子中，不能在宿主細胞中表達目的基因產(chǎn)物的有,不能表達

的原因是____________________________________________________________________

（3）DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的醉，常見的有和

，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是o

解析：（1）由題圖可知，族加I和Sa由AI兩種限制性內(nèi)切酶的共同識別序列是

----GATC----

…，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此經(jīng)的加I酶切得到的目的基因可以

——CTAG——

與圖（b）所示表達載體被治〃3Al酶切后的產(chǎn)物連接。（2）在基因表達載體中，啟動子應位于

目的基因的首端，終止子應位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能順利地轉(zhuǎn)錄，再完成翻

譯過程，即順利表達。圖中甲所示的目的基囚插入在啟動子的上游，圖內(nèi)所示日的基囚插入

在終止子的下游，兩圖所示的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄，因此目的基因不能表達。（3）常見的

DNA連接酶有力DNA連接酶和LDNA連接酶，其中T.DNA連接前既能連接黏性末端又能

連接平末端。

答案：（l）Sau3Al兩種睡切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端（2）甲和丙甲中目

的基因插入在啟動子的上游，因中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被

轉(zhuǎn)錄（其他合理答案也可）（3）￡*co//DNA連接胸TRNA連接酶TDNA連接酶（其他合理

答案也可）

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。

供體的

體細胞新

重組

胚胎個體個

細胞?|i

卵母山去核卵I體

細胞T?母細胞?

回答下列問題:

（1）圖中A表示正常細胞核，染色體數(shù)為2/7,則其性染色體的組成可為o

過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行，去核時常采用

__________的方法。②代表的過程是o

（2）經(jīng)過多次傳代后，供體細胞中的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必笈關(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，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是

⑷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。⑷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：（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.（2014?全國卷I）某研究者用抗原（A）分別免疫3只同種小鼠（X、Y和Z）,每只小鼠

免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價（能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀

釋倍數(shù)），結(jié)果如圖所示。

血清抗體效價

32000

28000

24000

20000

16000

12000

8000

4000XYZ

'丞二次第二次第三次第四次第五次

免疫次數(shù)

若要制備雜交瘤細胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細胞與

體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細庖(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導

細胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞?；卮鸩?列問題：

(1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16000以上，

則小鼠最少需要經(jīng)過_______次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免

疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細胞的是________小鼠，理由是

(2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能還有

體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是

(3)雜交瘤細胞中有_______個細胞核，染色體數(shù)目最多是________條。

⑷未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是

解析：(D由圖可知，小鼠至少經(jīng)過4次免疫后，免疫小鼠的血清抗體效價可達到16000

以上，其中Y小鼠的血清抗體效價最高。(2)由于細胞融合是隨機的，且并不是所有細胞都能

參與融合，融合體系中含有五種細胞：未融合的B淋巴細胞、未融合的骨髓瘤細胞、雜交瘤

細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞、B淋巴細胞相互融合形成的細胞。(3)兩個細胞的細

胞核融合成一個細胞核標志著融合的完成，雜交瘤細胞中有一個細胞核，染色體數(shù)量為兩者

之和，即100條染色體。⑷未融合的B淋巴細胞不能無限增殆，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存

活。

答案：(1)4YY小鼠的血清抗體效價最高

(2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞細胞融合是隨機

的，且融合率達不到100%(3)1100(4)(經(jīng)免疫的B淋巴細胞是高度分化的細胞)不能無

限增殖

5.(2017?全國卷II)幾「質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾J.質(zhì)水解。

通過基因工程將兒丁質(zhì)陋基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}:

(1)在進行基因工程操作時，若要從植物體中提取兒丁質(zhì)酶的niRNA,常選用嫩葉而不選

用老葉作為實驗材料，原因是。提取R5IA時，提取液中需添加RNA前抑制

劑，其目的是。

(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是

(3)若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧?/p>

體細胞，原因是(答出兩點即可)。

(4)當幾丁質(zhì)能基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是o

(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(兒丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒

有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是o

解析：(1)與老葉相比，嫩葉組織細胞易破碎，容易提取到幾丁質(zhì)酶的mRNA。提取RNA

時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料獲得cDNA

的原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA。(3)

若要使目的基因在受體細胞中表達,需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細胞,

原因是目的基因無復制原點且目的基因無表達所需的啟動子。(4)DNA連接能催化形成的化學

鍵是磷酸二酯鍵。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株不具備所期望的性狀表現(xiàn)，根據(jù)中心法則分析，其

可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。

答案：(1)嫩葉組織細胞易破碎防止RNA降解

(2)在逆轉(zhuǎn)錄酹的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA(3)

目的基因無復制原點；目的基因無表達所需啟動子(4)磷酸二酯鍵

(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常

6.為培育出含B-胡蘿卜素的“黃金大米”，科研人員提出以下兩套培育方案。請分析

回答下列問題：

中方空①」胡蘿卜|②,③，，7二十栗，，

申萬某：|體細胞||素基因|體細胞|英立大木

玉米體細胞|

雜交細胞衛(wèi)“黃金大米”

乙方案：冰稻體細胞I

(1)甲方案中，B■胡蘿卜素基因能在玉米和水稻體內(nèi)出現(xiàn)相同表達結(jié)果的原因是

o若研究人員已知B■胡蘿卜素基因序列，可采用

一方法獲得B?胡蘿卜素基因。②過程中可用技術(shù)檢測水稻體

細胞DNA上是否插入了B-胡蘿卜素基因。

（2）通過⑤獲得“黃金大米”幼苗需要兩個過程，依據(jù)的原理是

。在培養(yǎng)過程中，除了在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加

⑶與傳統(tǒng)育種方法相比，甲、乙兩套方案共同的優(yōu)點是

解析：（1）自然界中所有生物共用一套遺傳密碼，因此一種生物的基因能在另一種生物體

內(nèi)表達；在目的基因序列已知的情況下，可采用人工合成的方法獲得目的基因。檢測目的基

因是否插入受體細胞DNA上可用DNA分子雜交技術(shù)。（2）⑤過程中將雜交細胞培育成雜交植株

需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)包括脫分化和再分化兩個過程，依據(jù)的原理是植物細胞

的全能性。在植物組織培養(yǎng)過程中，除了在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素（生

長素和細胞分裂素）。（3）與傳統(tǒng)育種方法相比，基因工程育種和植物細胞工程育種都能克服

遠緣雜交不親和的障礙。

答案：（1）所有生物共用一套遺傳密碼人工合成DNA分子雜交（2）脫分化和再分化

（植物）細胞的全能性（植物）激素（生長素和細胞分裂素）（3）克服遠緣雜交不親和的障礙

（打破生殖隔離）

［課時作業(yè)］大題練，確保高分沖名校

1.（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________________________________________________________________

____________________________________________________________________________◎

（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o

（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，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)

含子對應的RMA序列的機制，因此以大腸桿菌作為受體細胞，不能切除內(nèi)含子對應的RNA序

列，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，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,⑶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）常用抗原一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