1、基础保分专题十二基因工程与克隆技术课前循图忆知考 点 一 基 因 工 程 与 蛋 白 质 工 程做真题明方向1(2018全国卷)回答下列问题：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_(答出两点即可)。(2)体外重组的质粒可通过 Ca2 参与的_方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体 DNA 通常需与_组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体 DNA 导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是_。(3)真核生物基因(目的基因)在大肠
2、杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用_的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加_的抑制剂。解析：(1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌中，该过程利用的技术是转基因技术。该研究除了证明质粒可作为载体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞，真核生物的基因可在原核细胞中表达等。(2)重组质粒导入大肠杆菌细胞可采用Ca2 参与的转化方法；体外重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体 DNA 和外壳蛋白(或噬菌体蛋白)进行组装获得；因为噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，所以宿主细胞选用细菌。(3)为防止蛋白质被降解，在实验中应选用蛋白酶缺
3、陷型的大肠杆菌作为受体细胞；在蛋白质纯化过程中，为防止目的蛋白质被降解，需要添加蛋白酶的抑制剂。答案：(1)体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达 (2)转化 外壳蛋白(或答噬菌体蛋白) 细菌 (3)蛋白酶缺陷型 蛋白酶2(2018全国卷节选)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 L1GFP 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 E1E4 四种限制酶产生的黏性
4、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)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用 PCR 方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的_(填“mRNA” “总 RNA”或“核 DNA”)作为PCR 模板。解析：(1)由题意可知，L1 基因和 GFP 基因合成了 L1GFP 融合基因(简称为甲)，题图中显示了四个酶切位点，当将 L1G
5、FP 融合基因插入质粒 P0 时，可用 E1 和 E4 限制酶进行酶切，用这两种酶进行酶切不会破坏甲的完整性，同时能保证甲按照正确的方向与载体连接。(2)若在牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光，则说明 L1GFP 融合基因得到表达，即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白。(3)利用 PCR 技术扩增目的基因，可以检测目的基因是否存在。PCR 扩增的模板是 DNA。答案：(1)E1 和 E4 甲的完整 甲与载体正确连接 (2)转录 翻译 (3)核 DNA3(2017全国卷)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的 RNA 序列的机制。已
6、知在人体中基因 A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白 A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因 A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_。(2)若用家蚕作为表达基因 A 的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_作为载体，其原因是_。(3)若要高效地获得蛋白 A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因 A 是否翻译出蛋白 A，可用的检测物质是_(填“蛋白 A 的基因”或“蛋白 A 的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明 DNA 是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先
7、导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_。解析：(1)人为真核生物，从人的基因组文库中获取的基因 A 含有内含子，基因 A 转录出的产物中有与内含子对应的 RNA 序列。大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切除内含子对应的 RNA 序列的机制，若以大肠杆菌作为受体细胞，由于不能切除内含子对应的 RNA 序列，所以无法表达出蛋白 A。(2)噬菌体和动物病毒均可作为基因工程的载体，但它们的宿主细胞不同。题中受体为家蚕，是一种昆虫，因此应选择昆虫病毒作为载体，噬菌体的宿主是细菌，不适合作为该实验的载体。(3)大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、单细胞、遗传物质少等优点，因
8、此，常作为基因工程的受体细胞。(4)常用抗原抗体杂交的方法检测目的基因是否表达，故能用于检测蛋白 A 的物质为蛋白 A 的抗体。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S 型菌的 DNA 转移到了 R 型菌体内，其对基因工程理论的建立提供的启示是 DNA 可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。答案：(1)基因 A 有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的 RNA 序列不能被切除，无法表达出蛋白 A (2)噬菌体 噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 (3)繁殖快、容易培养 (4)蛋白 A 的抗体 (5)DNA 可以从一种生物个体转移到另一种生物个体4(2015全国卷)已知生物体内有一
9、种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，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(P 1)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氧核
10、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_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 R
11、NA 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)，在某些病毒中能以 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)(其他合理答案也可) (2)P P 1 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 功能基础类第 1 题的(2)
12、小题，第 2 题的(2)(3)小题，第 3 题的(3)(4)小题，第4 题的(1)(2)小题命题方向理解类第 1 题的(1)(3)小题，第 2 题的(1)小题，第 3 题的(1)(2)(5)小题，第 4 题的(3)小题复习方向1.记忆基因的结构，基因工程的工具、过程，PCR 技术的原理和步骤及注意事项，蛋白质工程的应用的相关知识。如第 1 题的(2)小题，第 2 题的(3)小题，第 3 题的(3)(4)小题，第 4 题的(1)(2)小题2重点理解基因工程原理、过程、注意事项及应用的相关知识。第 1 题的(1)(3)小题，第 2 题的(1)小题，第 3 题的(1)(2)(5)小题，第 4 题的(
13、3)小题理教材固根基1比较记忆基因工程的三种工具(填表)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(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 EcoliDNA 连接酶只能连接 黏性末端T 4DNA 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一个至多个 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EcoliDNA 连接酶、T4DNA 连接酶质粒、 噬菌体的衍生物、动植物病毒等2熟记基因工程的四个操作步骤(填
14、图)(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 基因文库中获取化学方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，不需要模板逆转录法 以 RNA 为模板，在 逆转录酶作用下人工合成人工合成PCR 技术扩增原理：DNA 复制条件：模板 DNA、 引物、四种脱氧核苷酸、 热稳定的 DNA 聚合酶(2)基因表达载体(重组质粒)的构建：基因表达载体的组成：构建过程：(3)将目的基因导入受体细胞：植物细胞 动物细胞 微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术 Ca2 处理法受体细胞 受精卵、体细胞 受精卵 原核细胞(4
15、)目的基因的检测与鉴定：3图解记忆蛋白质工程(填图)练热点会迁移1将某种植物中的耐盐基因，转入水稻细胞中培育出耐盐水稻新品系。如图是培育过程简图，请回答下列问题：(1)阶段 1 的核心步骤是_，在这个过程中，理论上一般需用同种限制酶切割_个磷酸二酯键。(2)为保证耐盐基因的正常转录，重组质粒 b 上耐盐基因的首端必须含有_，它是_识别和结合的位点，尾端应含有_。(3)由 b 到 c 常用的方法是_，检测转基因植株是否培育成功的最简便方法是_。(4)阶段 2 的培养基中除了必要的营养物质和琼脂外，还必须添加_。解析：(1)阶段 1 属于基因工程操作过程，基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。若
16、用同种酶切割质粒和含目的基因的 DNA 片段，则在获取目的基因时，需要从目的基因两端切割，每个 DNA 分子有两条链，因此需要切开 4 个磷酸二酯键；对于质粒来说，只要切开一个切口即可，这样需切开 2 个磷酸二酯键，因此整个过程理论上一般需要切开 6 个磷酸二酯键。(2)转录是从基因的启动子部位开始的，因此必须保证基因首端有启动子。RNA聚合酶在转录时能识别并与启动子结合，在基因的尾端应有终止子，在此处 RNA 聚合酶与基因分离，转录停止。(3)常用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。本实验的目的是培育耐盐植物，因此可将转基因植物种植在盐碱地上观察其是否能正常生长。(4)在植物组织培养过程中，
17、还必须在培养基中加入一定量的细胞分裂素和生长素。答案：(1)基因表达载体的构建 6 (2)启动子 RNA 聚合酶 终止子 (3)农杆菌转化法 将其种植在盐碱地上观察是否能正常生长(用一定浓度的盐水浇灌，观察其是否能正常生长) (4)植物激素(细胞分裂素和生长素)2MAP30 蛋白是一种能使型核糖体失活的蛋白质，存在于苦瓜果实和种子中。MAP30 蛋白具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗艾滋病的功能，近年来引起人们的广泛关注。(1)人们已经清楚 MAP30 蛋白的氨基酸序列，可以用_方法获得 MAP30 蛋白的基因。利用 PCR 技术扩增该基因，PCR 反应体系的主要成分应该包含：_、_、_、_、扩增缓
18、冲液(含 Mg2 )和水等。(2)科学家用 MAP30 蛋白的基因与某种病毒的 DNA 构建基因表达载体，导入南瓜细胞中，在这个过程中，需要使用到的酶是_。为了避免出现“目的基因自我环化” 、 “目的基因在运载体上反向连接”的问题，请提出一种解决该问题的思路：_。(3)可用_方法得到愈伤组织大规模生产 MAP30 蛋白，用_方法检测 MAP30 的基因是否在南瓜果实中成功表达。(4)弧菌是克氏原螯虾养殖中重要的致病菌，大规模暴发会给水产养殖带来巨大的经济损失。科研人员为了研究 MAP30 蛋白抗弧菌的效果，用含不同浓度 MAP30 蛋白培养液培养弧菌，绘制弧菌生长曲线如图：由图可以得出的结论是
19、_。解析：(1)在已知氨基酸排列顺序的情况下，可以用化学合成的方法来合成相应的基因。PCR 反应体系的主要成分应该包含进行 DNA 复制的原料即 4 种脱氧核糖核苷酸，进行复制的模板 DNA，引物对和热稳定 DNA 聚合酶( Taq 酶)等。(2)构建基因表达载体需要用到限制酶和 DNA 连接酶，如果用两种限制酶分别去切割目的基因和运载体，这样目的基因两端的黏性末端和运载体两端的黏性末端都不同，就不会自身环化，也不会出现目的基因在运载体上反向连接的情况了。(3)愈伤组织的获得需要用植物组织培养技术。检测目的基因是否表达可用抗原抗体杂交方法。(4)分析此图，要分析在横坐标相同时不同曲线的差异。从
20、图中曲线变化趋势可知，在相同的培养时间内，随着 MAP30 蛋白浓度的升高，MAP30 蛋白对弧菌生长的抑制作用增强。当 MAP30 蛋白浓度达到或高于 500 g/mL 时，弧菌生长完全被抑制。答案：(1)化学合成(人工合成) 4 种脱氧核糖核苷酸模板 DNA 引物对 热稳定 DNA 聚合酶( Taq 酶) (2)限制酶、DNA 连接酶 分别使用两种限制酶去剪切目的的基因和运载体 (3)植物组织培养 抗原抗体杂交 (4)随着MAP30 蛋白浓度的升高，MAP30 蛋白对弧菌生长的抑制作用增强；当 MAP30 蛋白浓度达到或高于 500 g/mL 时，弧菌生长完全被抑制3过氧化氢酶广泛存在于自
21、然界的生物体中，其能够将过氧化氢分解为水和分子氧，在纺织、造纸、食品、临床分析及医疗诊断等行业中也具有重要的应用价值。某科研小组用 PCR 技术得到嗜热脂肪芽孢杆菌过氧化氢酶基因 perA，转化大肠杆菌得到了耐热过氧化氢酶基因工程菌，工程菌的制备流程如图所示。请回答下列问题：(1)基因工程操作的核心步骤是_，将目的基因导入大肠杆菌细胞的常用方法是_。(2)PCR 技术体外扩增 DNA 的原理是_，从酶的角度比较 PCR 技术和人体内 DNA 复制的不同：_。若通过 PCR 技术对 perA 扩增 5 代，共需要消耗引物的数量为_个。(3)从分子水平检测大肠杆菌工程菌内是否产生了耐高温的过氧化氢
22、酶的方法是_，将原核细胞作为基因工程的受体细胞的突出优点是_。(4)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径：从提高酶的活性出发，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_。解析：(1)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。将目的基因导入大肠杆菌细胞常用的方法是用钙离子处理大肠杆菌制备感受态细胞。(2)PCR 技术体外扩增 DNA 的原理是 DNA 双链复制，从酶的角度分析，人体内 DNA 复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，PCR技术不需要解旋酶，但需要能耐高温的 DNA 聚合酶。若通过 PCR 技术对 perA 扩增 5 代，由于每条新合成的链都需要引物，因此共需要的
23、引物数量为 248163262(个)。(3)从分子水平检测大肠杆菌工程菌内是否产生了耐高温的过氧化氢酶的方法是抗原抗体杂交法。原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，因此常用作基因工程的受体细胞。(4)蛋白质工程的步骤是预期蛋白质的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。答案：(1)基因表达载体的构建 钙离子处理法 (2)DNA 双链复制 人体内 DNA 复制需要解旋酶和 DNA 聚合酶，PCR 技术不需要解旋酶，但需要能耐高温的 DNA 聚合酶(合理即可) 62 (3)抗原抗体杂交法 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 (4)脱氧核苷酸序列考点二 克隆
24、技术做真题明方向1(2018全国卷)2018 年细胞期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴“中中”和“华华” 。回答下列问题：(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指_。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目_(填“减半” “加倍”或“不变”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是_。(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目_
25、(填“相同”或“不同”)，性染色体组合_(填“相同”或“不同”)。解析：(1)核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，形成重组细胞。将重组细胞形成的早期胚胎移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细胞与提供细胞核的个体的体细胞的染色体数目相同。(2)由于动物的胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物的体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植获得克隆动物的难度明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体组合是不同的。若分别以雌性个体和雄性个体的体细
26、胞作为核供体，则得到的克隆动物的体细胞中常染色体的数目相同，性染色体组合不同。答案：(1)将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中 不变 (2)小于 胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易 (3)相同 不同2(2017全国卷)编码蛋白甲的 DNA 序列(序列甲)由 A、B、C、D、E 五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图 1 所示。回答下列问题：(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA 序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_。(2)某同学在用 PCR
27、 技术获取 DNA 片段 B 或 D 的过程中，在 PCR 反应体系中加入了 DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_，加入了_作为合成 DNA 的原料。(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T 淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含 T 淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测 T淋巴细胞浓度，结果如图 2。由图 2 可知：当细胞浓度达到 a 时，添加蛋白乙的培养液中 T 淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使 T 淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是_。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持
28、一定的 CO2浓度，CO 2的作用是_。仅根据图 1、图 2 可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少_(填“A” “B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，则会降低其刺激 T 淋巴细胞增殖的效果。解析：(1)若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA 序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，则转录出的 mRNA 上缺少起始密码子，故不能翻译出蛋白乙。(2)使用 PCR 技术获取 DNA 片段时，应在 PCR 反应体系中添加引物、耐高温的 DNA 聚合酶、模板、原料 dNTP。(3)T 淋巴细胞浓度之所以不再增加，是因为细胞间出现接触抑制，因此若要使 T 淋巴细胞继续增殖，需要对贴满
29、瓶壁的细胞使用胰蛋白酶处理，然后分瓶培养，即对细胞进行传代培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的 CO2浓度，以维持培养液的 pH。据图分析，蛋白丙与对照接近说明 B、D 片段对于 T 淋巴细胞增殖不是非常重要，蛋白甲和乙对 T 淋巴细胞的增殖都有较大影响，甲、乙两种蛋白中共同的片段是C，所以缺少 C 片段会降低其刺激 T 淋巴细胞增殖的效果。答案：(1)编码乙的 DNA 序列起始端无 ATG(TAC)，转录出的 mRNA 无起始密码子 (2)模板 dNTP(脱氧核苷酸) (3)进行细胞传代培养 维持培养液的 pH C3(2016全国卷)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二
30、倍体)的流程。回答下列问题：(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
31、早期胚胎移植到代孕个体的子宫中，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
32、分化的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4(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)上述杂种植株属于多
33、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)要培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术。植物体细胞杂交技术的第一步是用纤维素酶和果胶酶去除两种植物细胞的细胞壁，获得具有活力的原生质体。诱导融合成功后获得的杂种细胞，经脱分化培养成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。由于甲与乙有性杂交的后代中分别含有甲植物和乙植物的一个染色体
34、组，两个染色体组中的染色体互不相同，杂交后代细胞中无同源染色体，减数分裂过程中不能发生联会，无法产生正常的生殖细胞，故该植株不可育。而体细胞杂交获得的杂种植物分别含有甲植物和乙植物的两个染色体组，含有同源染色体，减数分裂过程中联会正常，能产生正常的生殖细胞，故该杂种植株可育。(3)制备人工种子的材料可以是经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等。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 在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常 (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)基础
35、类第 1 题的(1)(3)小题，第 2 题的(2)(3)小题，第 3 题的(1)(2)(4)小题，第 4 题的(1)(3)小题命题方向理解类第 1 题的(2)小题，第 2 题的(1)小题，第 3 题的(3)小题，第 4 题的(2)小题复习方向1.记忆植物组织培养的过程及原理、动物细胞培养的过程及原理、植物体细胞杂交的过程及原理、动物核移植的过程及原理、动物细胞融合和单克隆抗体的制备过程。如第 1 题的(1)(3)小题，第 2 题的(3)小题；第 3 题的(1)(2)(4)小题，第 4 题的(1)(3)小题2.重点理解植物组织培养的结果分析、体细胞克隆和生殖细胞克隆的区别。第 1 题的(2)小题
36、，第 3 题的(3)小题，第 4 题的(2)小题理教材固根基1比较记忆植物组织培养与动物细胞培养(填表)项目 植物组织培养 动物细胞培养取材 植物 幼嫩部位 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的 器官或组织过程结果获得植株个体，可以体现全能性10获得新的细胞，不 形成个体，不11体现全能性条件无菌营养物质适宜条件植物激素无菌、无毒营养物质， 血清等12温度和 pH气体环境： O2、CO 213应用植株快速繁殖脱毒植株的培养人工种子生产药物、杀虫剂等转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药理学的研究2理清克隆动物培育流程(填图)3比较记忆植物体细胞杂交与动物细胞
37、融合(填表)项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合原理 细胞膜的 流动性、细胞的 全能性 细胞膜的 流动性过程相关酶 纤维素酶和 果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶融合方法物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外，还可以用 灭活的病毒诱导结果 杂种植株 杂交细胞意义克服了远缘杂交的 不亲和性，获得杂种植株突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能4准确记忆单克隆抗体的“一过程两特点”(填空)(1)制备过程：(2)单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高。练热点会迁移1回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停止分裂增
38、殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，常用的酶是_。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，这种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。(3)用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是_。(4)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞新陈代谢的速率很低
39、。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作_进行攻击。解析：(1)在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶处理可以使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代培养代数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象，但极少数细胞可以连续增殖，有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞，这种细胞的细胞膜表面糖蛋白减少，细胞的黏着性降低。(3)由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色。(4)由于细胞分裂中期染色体形态固定、数目清
40、晰，因此最好选用分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。(5)由于在冷冻(或超低温、液氮)条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率很低，通常在此条件下保存细胞。(6)机体把移植的皮肤当作抗原攻击，会发生免疫排斥反应现象。答案：(1)相互接触 接触抑制 单层(或一层) 胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少 (3)活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色) (4)中 (5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 (6)抗原2下图是通过两种途径制备抗体的流程图。请回答下列问题：(1)过程表示_，细胞乙
41、称为_，其特点是_。(2)过程需要_酶，过程需要用_处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，使该细胞处于一种_的生理状态。(3)抗体 1 的特点是_；抗体 1、2 空间结构不同的原因是_。(4)若要检测过程中导入的目的基因是否转录出了 mRNA，检测方法是_。解析：(1)图中过程表示小鼠骨髓瘤细胞和免疫后产生的 B 细胞(浆细胞)的融合过程。细胞乙增殖后能产生大量抗体，所以细胞乙是杂交瘤细胞，其特点是既能无限增殖，又能产生专一抗体。(2)过程表示以 mRNA 为模板获得目的基因的逆转录过程，需要逆转录酶。过程表示将基因表达载体导入受体细胞，需要用 Ca2 处理大肠杆菌使之成为能够吸收DNA 分子的感受态细胞。(3)抗体 1 是单克隆抗体，它的特点是特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，所以抗体 1、2 空间结构不同。(4)检测目的基因是否转录出 mRNA 的方法是分子杂交技术。答案：(1)细胞融合 杂交瘤细胞 既能无限增殖，又能产生专一抗体 (2)逆转录
