1、 第第 1 讲讲 基因工程和细胞工程基因工程和细胞工程 考纲要求 1.基因工程的诞生()。2.基因工程的原理及技术(含 PCR 技术)()。3.基因工 程的应用()。4.蛋白质工程()。5.植物的组织培养()。6.动物细胞培养与体细胞克隆()。 7.细胞融合与单克隆抗体()。8.实验：DNA 的粗提取与鉴定。 1基因工程 (1)基因工程的 3 种基本工具 限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割 DNA 分子。 DNA 连接酶：a.E coli DNA 连接酶只能连接黏性末端；b.T4 DNA 连接酶能连接黏性末端 和平末端。 载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在
2、并大量复制；b.有一个至多个限制酶 切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。 (2)获取目的基因的途径：从基因文库中获取；利用 PCR 技术扩增；化学方法直接人 工合成。 (3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。 (4)将目的基因导入受体细胞 植物：体细胞或受精卵常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、 基因枪法(单子叶植物)。 动物：受精卵显微注射技术。 微生物：细菌(常用大肠杆菌)感受态细胞法(钙离子处理法)。 (5)目的基因的检测与鉴定方法 检测目的基因是否插入转基因生物的 DNA 上：DNA 分子杂交技术。 检测目的
3、基因是否转录出 mRNA：分子杂交技术。 检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原抗体杂交技术。 个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。 易混辨析 限制酶DNA 酶解旋酶 限制酶的作用是识别双链 DNA 分子上某种特定的核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断 开；DNA 酶的作用是将 DNA 水解为基本组成单位；解旋酶的作用是将 DNA 两条链间的氢 键打开形成两条单链。 DNA 连接酶DNA 聚合酶 DNA 连接酶能连接两个 DNA 片段，而 DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷 酸链上。 启动子(DNA 片段)起始密码子(位于 mRNA 上)； 终止子(DNA 片段)终止密码子(位于
4、mRNA 上)。 2细胞工程 (1)植物组织培养 培养基的组成：大量元素、微量元素、有机物、蔗糖及植物激素、琼脂等。添加蔗糖的目 的是提供营养和调节渗透压。 若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产物，则一般培养到愈伤组织阶段； 若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。 (2)植物体细胞杂交的关键 酶解法用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 促融剂常用聚乙二醇。 杂种细胞的形成标志新细胞壁的形成。 培养杂种植株的技术植物组织培养。 杂种植株培育成功的原理离体的植物细胞具有全能性。 (3)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同 第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞； 第二次：使贴壁生长的细
5、胞从瓶壁上脱落下来。 (4)原代培养与传代培养的区别 区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。细胞贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶 处理，然后再分瓶培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常称为传代培养。 (5)克隆动物时选择受体细胞为去核卵母细胞的原因 营养丰富；体积大，易操作；含有激发细胞核全能性表达的物质。 1借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来( ) 2启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用( ) 3转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测( ) 4重组质粒与探针能进行分子杂交是因为 DNA 分子脱氧核糖和磷酸交替连接( ) 5细胞核移植主要在同种动物、
6、同种组织的细胞之间进行( ) 6乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养( ) 7PEG 是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合( ) 8用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂( ) 答案 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8 1 基因表达载体的构建过程中， 使用两种识别序列不同的限制酶切割目的基因和质粒的目的 是避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接。 2 核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因： 卵母细胞的细胞质 中含有少量的遗传物质；发育过程中可能发生基因突变或染色体变异；外界环境可能引起不 遗传的变异。 考点一考点一 基因工程基因工程 1真核生物的 cDNA
7、 文库与基因组文库 文库类型 cDNA 文库 基因组文库 基因中启动子和内含子 无 有 文库大小 小 大 基因多少 某种生物的部分基因 某种生物的全部基因 物种间的基因交流 可以 部分基因可以 2.PCR 技术扩增 (1)原理：DNA 双链复制。 (2)条件：模板 DNA、引物、游离的 dNTP(dCTP、dATP、dGTP、dTTP)、热稳定 DNA 聚合 酶。 (3)过程 变性：9095 ，DNA解链 复性：5560 ，引物与单链DNA结合 延伸：7075 ，在热稳定DNA聚合酶Taq酶 作用下合成子链 3限制酶的选择方法 (1)选择的限制酶的切点不能位于目的基因内部，也不能位于标记基因内
8、部，否则会破坏目的 基因或标记基因，上图中不能选择 Sma。 (2)应选择切点位于目的基因两端的限制酶，同时质粒上也有其切点，如上图中可选择 Pst。 (3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质 粒，如上图也可选择用 Pst和 EcoR两种限制酶。 4.蛋白质工程 5DNA 的粗提取与鉴定 考向一 基因工程的基本流程分析 1(2019 甘肃张掖质检)请回答下列有关基因工程及其应用的问题： (1)多种限制酶、_及逆转录酶的发现为 DNA 的切割、连接以及功能基因 的获得创造了条件。 (2)基因工程的核心步骤是_； 重组 Ti 质粒载体结构中 TDNA 的
9、作用是_ _。 (3)科学家设法使烟草细胞形成微创伤，受伤部位细胞产生的乙酰丁香酮可吸引农杆菌向受伤 部位集中，这时农杆菌可携带某种目的基因进入烟草细胞。获得的转基因烟草细胞通过 _技术最终获得转基因烟草，检测转基因生物的 DNA 上是否插 入了目的基因的方法是_。 (4)利用_处理植物体细胞可得到原生质体，将目的基因导入原生质体的方 法中，除题(3)所述方法外，还可采用_。 答案 (1)DNA 连接酶 (2)构建基因表达载体 携带目的基因进入植物细胞并整合到植物细 胞中染色体的 DNA 上 (3)植物组织培养 DNA 分子杂交技术 (4)纤维素酶和果胶酶 基 因枪法 解析 (1)切割目的基因
10、需要用限制酶，利用反转录法获得目的基因需要用到逆转录酶，而将 目的基因与载体相连需要用到 DNA 连接酶。(2)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体； 重组 Ti 质粒载体结构中 TDNA 为可转移 DNA，可以携带目的基因进入植物细胞并整合到 植物细胞中染色体的 DNA 上。(3)将获得的转基因烟草细胞最终培养成转基因烟草需要用到 植物组织培养技术；检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因，可以采用 DNA 分子杂 交技术。(4)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此利用纤维素酶和果胶酶处理植物体 细胞可得到原生质体； 将目的基因导入原生质体的方法中， 除了农杆菌转化法， 还有基因枪
11、法。 2(2019 全国，38)基因工程中可以通过 PCR 技术扩增目的基因。回答下列问题： (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 9095 氢键 (3)Ta
12、q 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 DNA 复制开始时是利用 解旋酶进行解旋的，而在体外利用 PCR 技术扩增目的基因时，则是通过加热至 9095 进 行解旋的，二者都破坏了 DNA 双链分子中的氢键。(3)在 PCR 反应中，要加热至 9095 ， 所以使用热稳定性高的 Taq 酶，而不使用在高温下会失活的大肠杆菌 DNA 聚合酶。 考向二 基因工程的实践应用分析 3(2019 广东珠海一模)抗胰蛋白酶可以治疗肺气肿等疾病。下图是科学家培育含人 抗胰蛋白酶基因(mAAT)的转基因山羊的流程图，
13、请据图回答下列相关问题： 获取mAAT基因构建基因表达载体显微注射导入山羊受精卵形成胚胎将胚胎移入受 体母羊发育成转基因山羊 (1)利用 PCR 技术对 mAAT 基因进行扩增，前提是要有一段以 mAAT 基因的核苷酸序列为模 板合成的_。扩增过程中，该物质与 DNA 模板链的 3端结合，理由是 _ _。 (2)目的基因可以直接从生物体分离得到，也可以通过人工合成获取。请推测由 mRNA 反转 录合成mAAT基因的大致过程： _ _(用文字和箭头表述)。 (3)构建基因表达载体的目的是_ _。 为了使 mAAT 基因只在山羊乳腺细胞中表达， 需要在构建表达载体时在 mAAT 基因前端加上 在乳
14、腺细胞中特异性表达的_， 同时还需要有标记基因， 其作用是_ _。 (4)胚胎移植中，应选择有_的个体作为受体母羊，并对受体母羊进 行同期发情处理。 答案 (1)引物 DNA 合成只能从 3端延伸 (2)mRNA 逆转录酶 DNA、RNA 杂交双链单链 DNA DNA聚合酶mAAT 基因 (3)使目的基因在受体细胞中稳定存在并可遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作 用 启动子 为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来 (4)健康体质和正常繁殖能力 解析 (1)利用 PCR 技术对 mAAT 基因进行扩增，前提是要有一段以 mAAT 基因的核苷酸序 列为模板合
15、成的引物。由于 DNA 合成时只能从 3端延伸，因此扩增过程中，该物质应与 DNA 模板链的 3端结合。 (2)由 mRNA 反转录合成 mAAT 基因的大致过程： mRNA 逆转录酶 DNA、RNA 杂交双链单链 DNA DNA聚合酶mAAT 基因。 (3)构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并可遗传给下一代，同时使 目的基因能够表达和发挥作用。 启动子是转录过程中 RNA 聚合酶的识别位点， 为了使 mAAT 基因只在山羊乳腺细胞中表达， 需要在构建表达载体时在 mAAT 基因前端加上在乳腺细胞中 特异性表达的启动子；标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从
16、而将含 有目的基因的细胞筛选出来。 (4)胚胎移植中，应选择有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体母羊，并对受体母羊进行 同期发情处理。 4(2019 山东烟台模拟)用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示。据图回 答下列问题： (1)过程所需的酶是_。在构建基因表达载体过程中，构建的重组质粒上启 动子的本质和作用分别是_。 (2)实现过程常用 PCR 技术， 该技术的前提是要有_， 以便合成引物。 (3)过程将基因表达载体导入大肠杆菌时， 首先用 Ca2 处理大肠杆菌， 目的是_ _。 然后将_溶于缓冲液中与该大肠杆菌混合，在一定温度下完成转化。 答案 (1)逆转录酶 启动
17、子的本质是一段有特殊结构的 DNA 片段； 作用是供 RNA 聚合酶的 识别、 结合以驱动目的基因的转录 (2)一段已知目的基因的核苷酸序列 (3)使大肠杆菌处于 能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态 重组表达载体 DNA 分子(或重组质粒) 解析 (1)题图中过程表示利用 mRNA 通过反转录法合成相应的 DNA 的过程， 需要逆转录 酶的催化；基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等，其中启动子 的本质是一段有特殊结构的 DNA 片段，其作用是供 RNA 聚合酶的识别、结合以驱动目的基 因的转录。(2)利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸
18、序列， 以便合成引物。(3)在将目的基因导入大肠杆菌时，需要先用 Ca2 处理大肠杆菌，使得大肠杆 菌处于能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态，然后将重组质粒溶于缓冲液中与该大肠杆 菌混合，在一定温度下完成转化。 考向三 蛋白质工程及 DNA 的粗提取与鉴定过程分析 5(2019 宝鸡期中)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但 体外保存相当困难，如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在70 条件下保 存半年， 给广大患者带来了福音。 蛋白质的合成是受基因控制的， 因此获得能够控制合成“可 以保存的干扰素”的基因是新型干扰素生产的关键，依据以上技术原理，回
19、答下列问题： (1)图中所示流程属于_工程的范畴。 A 是_， B 是_。 (2)基因工程在原则上只能生产_的蛋白质，而该工程是以蛋白质分子的结构规律及 其与生物功能的关系为基础，通过_或_，对现有蛋白质进行改造，进而 确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得_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活性进行鉴定。从而制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活 的需要。 (3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的_结构。 (4)对天然蛋白质进行改造，应该直接通过对_(填“蛋白质分子”或“基因”)的操 作来实现。 答案 (1)蛋白质 预期的蛋白质功能 应有的氨基酸序列
20、 (2)自然界已存在 基因修饰 基因合成 功能 (3)空间(或高级) (4)基因 解析 (1)题图所示流程属于蛋白质工程范畴。流程中的 A 是预期的蛋白质功能，B 是应有的 氨基酸序列。 (2)基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而该工程是以蛋白质分子的结构规律 及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，进而确 定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得功能基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要 对蛋白质的生物活性进行鉴定。从而制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。 (3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的空间(或高级)结构。(
21、4)对天然 蛋白质进行改造，应该直接通过对基因的操作来实现。 6(2019 柳州质检)如图为鸡血细胞中 DNA 的粗提取和鉴定实验过程中的部分操作示意图， 请据图分析，回答下列问题： (1)图示操作的正确顺序是_(用图中序号与箭头表示)。 (2)在提取过程中使用不同浓度的 NaCl 溶液的目的是_ _。 (3)步骤 A 的目的是_，其依据原理是_。 (4)滴加_试剂，_后，如果出现_，则证明最终提取到的物质的 主要成分为 DNA。 (5)实验室利用洋葱等植物样品提取 DNA 时，须先破碎细胞，此时需添加食盐和_ 进行研磨，添加该物质的目的是_。 (6)某学生试图用羊血代替鸡血进行实验， 结果没
22、有成功， 其原因最可能是_。 答案 (1)CBEDA (2)利用 DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度的不同，去除杂 质 (3)析出并获得较纯净的 DNA DNA 不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精 (4)二苯胺 沸水浴加热 蓝色 (5)洗涤剂 溶解细胞膜 (6)羊血含 DNA 太少(或成熟的红 细胞没有细胞核) 解析 (1)题图中所示操作的正确顺序是 CBEDA。 (2)DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同，可据此去除 DNA 溶液中的杂质。(3)步骤 A 的目的是利用 DNA 不溶于酒精的性质，除去细胞中溶于酒精的物质，得到较纯净的 DNA。 (4)滴加二苯胺试
23、剂，在沸水浴加热后，如果出现蓝色，则证明最终提取到的物质的主要成分 为 DNA。(5)利用植物组织提取 DNA 时，须先破碎细胞，此时应添加食盐和洗涤剂进行研磨 来溶解细胞膜。 (6)羊是哺乳动物， 血液中的红细胞没有细胞核和细胞器， 因此几乎不含 DNA， 用羊血代替鸡血来进行该实验难以取得成功。 考点二考点二 细胞工程细胞工程 1细胞工程技术的原理 (1)植物组织培养：细胞的全能性。 (2)植物体细胞杂交：细胞的全能性、细胞膜的流动性。 (3)动物细胞培养：细胞的增殖。 (4)动物体细胞核移植及克隆：动物细胞核的全能性。 (5)动物细胞融合：细胞膜的流动性。 (6)单克隆抗体的制备：细胞膜
24、的流动性、细胞的增殖。 2植物细胞工程两大技术 (1)植物组织培养中植物激素的使用 生长素与细胞分裂素的比值 作用效果 高 促进根分化、抑制芽形成 低 促进芽分化、抑制根形成 适中 促进愈伤组织形成 (2)植物体细胞杂交 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(只考虑细胞的两两融合)： AA型、 BB 型、AB 型，符合要求的只有 AB 型，需要进行筛选。 杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于 异源多倍体。杂种植株的变异类型属于染色体变异。 3克隆动物的培育 (1)所需技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植等。 (2
25、)克隆动物遗传物质的来源：绝大部分来自供体细胞核，少部分来自卵母细胞的细胞质。 4单克隆抗体的制备 (1)3 种细胞的特点 经免疫处理的 B 淋巴细胞：能分泌抗体，不能大量增殖。 骨髓瘤细胞：能大量增殖，不能分泌抗体。 杂交瘤细胞：既能分泌抗体，又能大量增殖。 (2)2 次筛选的目的 第 1 次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即 AB 型细胞(A 为经免疫处理 的 B 淋巴细胞，B 为骨髓瘤细胞)。 第 2 次筛选：利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。 考向一 植物细胞工程 7(2019 广西钦州三模)红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇对癌症的显著治疗效果而
26、倍受关注。 为了获得紫杉醇，可以先用植物外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。请回 答下列问题： (1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗， 其原理是_ _。 研究发现，用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织，且时间早，诱导率高，原因是幼嫩茎 段细胞分化程度较_(填“低”或“高”)。 (2)可采用_(部位)进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。与从红豆杉树皮中直接 提取相比，先通过茎段组织培养获得愈伤组织细胞，然后悬浮培养生产紫杉醇的优点是 _ _。 (3)二倍体愈伤组织细胞经_处理，会产生染色体加倍的细胞。 (4)不同有机溶剂及其组合作为浸
27、提溶剂对紫杉醇得率的影响如下图所示。 注：1.甲醇；2.乙醇；3.丙酮；4.二氯甲烷；5.乙酸乙酯；6.甲醇乙醇；7.甲醇丙酮；8.甲 醇二氯甲烷； 9.甲醇乙酸乙酯； 10.乙醇丙酮； 11.乙醇二氯甲烷； 12.乙醇乙酸乙酯； 13.丙酮二氯甲烷；14.丙酮乙酸乙酯；15.二氯甲烷乙酸乙酯。 从溶剂单独和混合提取效果的角度分析，可得出的结论有：单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提 溶剂时，_的提取效果最佳；溶剂混合浸提时，_作为浸提溶剂 提取紫杉醇效果最好。 答案 (1)幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株 低 (2)茎尖 可以在生物反应器中大规模培养细胞，并且通过控
28、制培养条件使培养细胞合成大量 紫杉醇 (3)秋水仙素(或低温) (4)甲醇 乙醇二氯甲烷 解析 (1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得 试管苗，用到的技术为植物组织培养，其原理是幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在 一定条件下能发育成完整的植株。研究发现，用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织，且 时间早，诱导率高，原因是幼嫩茎段细胞分化程度较低。 (2)茎尖细胞分裂旺盛，感染病毒的概率低，因此可采用茎尖进行植物组织培养获得脱除病毒 的红豆杉。与从红豆杉树皮中直接提取相比，先通过茎段组织培养获得愈伤组织细胞，然后 悬浮培养生产紫杉醇的优点是可以在生物反应
29、器中大规模培养细胞，并且通过控制培养条件 使培养细胞合成大量紫杉醇。 (3)二倍体愈伤组织细胞经秋水仙素(或低温)处理，抑制前期纺锤体的形成，会产生染色体加 倍的细胞。 (4)分析柱形图 15 组，可知单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时，甲醇的提取效果最佳； 分析柱形图 615 组， 溶剂混合浸提时， 乙醇二氯甲烷作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好。 8(2019 全国，38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。 切取洁净的胡萝卜根段 对根段进行消毒 切取1 cm3左右带有形成层的组织块 接种组织块 诱导组织块形成愈伤组织 诱导愈伤组织形成试管苗 回答下列问题： (1)利用胡萝
30、卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植 株，这是因为植物细胞具有_。 (2)步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是_ _。 (3)从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是_ _ _。 在新的培养基上愈伤组织通过细胞的_过程，最终可形成试管苗。 (4)步骤要进行照光培养，其作用是_ _。 (5)经组织培养得到的植株， 一般可保持原品种的_， 这种繁殖方式属于_繁殖。 答案 (1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不 同 分化(或再分化) (4)诱导
31、叶绿素的形成， 使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性 解析 (1)分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。(2)在本实 验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。 (3)决定植物细胞脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例， 步骤(诱导组织块形 成愈伤组织)和步骤(诱导愈伤组织形成试管苗)所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，故 步骤到步骤需更换培养基。愈伤组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。(4)步骤需要 照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)植物组织培养没有 经过两性生殖细胞的结合， 因
32、此属于无性繁殖， 组织培养得到的植株保持了原品种的遗传特性。 考向二 动物细胞工程 9 (2019 辽宁辽阳模拟)下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 表示相关过程。请分析并回答下列问题： (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_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，请再写出一种目前应用动物细胞工程技术生产的生
33、 物制品： _。 答案 (1)B 淋巴细胞(或浆细胞) 特异性强、灵敏度高、可大量制备 (2)反转录 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、生 长因子、酶、激素等(写出一种即可) 解析 (1)依题意并分析图示可知：从免疫的小鼠体内分离出的细胞 A 是 B 淋巴细胞(或浆细 胞)。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)过程是以 mRNA 为模板获得 V1 基因的逆转录过程。 欲获得更多的 V1 基因， 可采用 PCR 技术进行
34、扩增。 (3)大肠杆菌为原核生物，其细胞中没有内质网和高尔基体，因此大肠杆菌产生的抗体 2 形成 过程中没有经过内质网和高尔基体的加工；杂交瘤细胞中有内质网和高尔基体，所以杂交瘤 细胞产生的抗体 1 形成过程经过了内质网和高尔基体的加工。可见抗体 1 与抗体 2 的氨基酸 排列顺序相同，但两者的生物活性不同。 (4)疫苗、干扰素、生长因子、酶、激素等许多有重要价值的生物制品，都可以应用动物细胞 工程技术来生产。 10(2019 陕西榆林二模)人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中经常使用疫苗和抗体。已知 某传染性疾病的病原体为 RNA 病毒，该病毒表面的 A 蛋白为主要抗原。该传染性疾病疫苗 的生
35、产和抗体的制备流程如下图所示。请回答下列问题： (1)完成过程除了需要在适宜的温度条件下，还需要的物质有_。 过程构建 A 基因重组载体时， 目的基因的尾端必须含有终止子， 它的作用是_ _。 (2)在给小鼠皮下注射 A 蛋白时， 要反复注射几次的目的是_。 (3)过程常用的人工诱导方法除了物理方法和化学方法之外，还可采用_ 诱导细胞融合。 (4)经细胞融合得到的杂种细胞需要进行_才可得到杂交瘤细胞，即 X。在 将 X 进行扩大培养之前，还需要进行_。 (5)该实验操作过程中用到的技术有_ _(写出 3 种)。 答案 (1)逆转录酶、四种脱氧核苷酸、ATP、模板等 使目的基因的转录停止 (2)
36、通过二次 免疫，增加小鼠体内浆细胞的数量(产生足够量的浆细胞) (3)灭活的病毒 (4)选择性培养 抗体检测 (5)基因工程技术、动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 解析 (1)题图中表示反转录，需要以病毒的 RNA 为模板、四种脱氧核苷酸为原料，还需 要逆转录酶的催化，并消耗能量(ATP)；基因表达载体中，终止子的作用是使目的基因的转录 停止。(2)在给小鼠皮下注射 A 蛋白时，要反复注射几次，以增加小鼠体内浆细胞的数量。 (3)是诱导动物细胞融合的过程，常用灭活的病毒作为诱导剂，也可以用物理方法或化学方 法。(4)细胞融合获得的融合细胞有三种，需要经过筛选(选择性培养)才能获得杂交瘤细胞；
37、 在对杂交瘤细胞进行扩大培养之前还需要对其进行抗体检测，以确定其为可以产生特异性抗 体的杂交瘤细胞。(5)据题图分析可知，该过程涉及的生物技术有基因工程技术、动物细胞融 合技术、动物细胞培养技术。 1(2019 天津，9)B 基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达，但在 卵细胞中不转录。为研究 B 基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。 据图回答： (1)B 基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中_(单选)。 A含 B 基因的染色体缺失 BDNA 聚合酶失活 CB 基因发生基因突变 DB 基因的启动子无法启动转录 (2)从水稻体细胞或_中提取总 RNA，构
38、建_文库，进而获得 B 基因 编码蛋白的序列。将该序列与 Luc 基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合 基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能)，然后构建重组表达载体。 (3)在过程、转化筛选时，过程_中 TDNA 整合到受体细胞染色体 DNA 上，过程 _在培养基中应加入卡那霉素。 (4)获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是_(多选)。 A将随机断裂的 B 基因片段制备成探针进行 DNA 分子杂交 B以 Luc 基因为模板设计探针进行 DNA 分子杂交 C以 B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的 mRNA 杂交 D检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光 (5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未 受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞