高考生物二轮专题专题八第讲基因工程和细胞工程

高考生物二轮专题专题八第讲基因工程和细胞工程限制酶载体基因表达载体的构建目的基因的检测和鉴定转基因动物基因治疗基因可产生自然界没有的蛋白质细胞的全能性植物体细胞杂交作物新品种的培育细胞增殖动物细胞核的全能性细胞膜的流动性给小鼠注射特定抗原产生专一抗体的杂交瘤细胞网络构建第2页,共33页，2024年2月25日，星期天第3页,共33页，2024年2月25日，星期天第4页,共33页，2024年2月25日，星期天目的基因的检测与鉴定类型步骤检测内容方法结果显示分子检测第一步目的基因是否进入受体细胞DNA分子杂交(DNA和DNA之间)是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出mRNA分子杂交技术(DNA和mRNA之间)是否成功显示出杂交带第三步目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交是否成功显示出杂交带第5页,共33页，2024年2月25日，星期天个体水平鉴定做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能是否相同第6页,共33页，2024年2月25日，星期天第7页,共33页，2024年2月25日，星期天第8页,共33页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养和植物组织培养比较项目动物细胞培养植物组织培养前处理培养基成分培养基状态无菌；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开无菌、离体葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等液体培养基固体培养基第9页,共33页，2024年2月25日，星期天项目动物细胞培养植物组织培养过程能否培养成个体应用举例动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织→原代培养→传代培养→细胞群不能能大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；皮肤移植；检测有毒物质的毒性等快速繁殖、培育无病毒植株；生产药物；制造人工种子；培育转基因作物等第10页,共33页，2024年2月25日，星期天特别提醒：(1)两种技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，都不涉及减数分裂；(2)均为无菌操作，都需要适宜的温度、pH等条件。第11页,共33页，2024年2月25日，星期天植物体细胞杂交和动物细胞融合项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)理论基础(原理)融合前处理促融细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶等)注射特定抗原的免疫小鼠，获取B淋巴细胞①物理法：离心、振动、电激等；②化学法：聚乙二醇(PEG)等①物化法、化学法：与促进植物细胞融合的方法相同；②生物法：灭活的病毒第12页,共33页，2024年2月25日，星期天项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)过程用途第一步：原生质体的制备；第二步：原生质体的融合；第三步：杂种细胞的筛选与培养；第四步：杂种植株的诱导与鉴定第一步：细胞培养；第二步：诱导细胞融合；第三步：某种细胞选择；第四步：杂种细胞克隆与纯化克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了杂交亲本的组合范围①作为诊断试剂；②用于治疗疾病和运载药物,如“生物导弹”第13页,共33页，2024年2月25日，星期天重点提炼细胞工程的几个流程图比较细胞工程技术技术过程图示植物组织培养第14页,共33页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养植物体细胞杂交第15页,共33页，2024年2月25日，星期天动物细胞的融合第16页,共33页，2024年2月25日，星期天核移植第17页,共33页，2024年2月25日，星期天单克隆抗体的制备第18页,共33页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养的特殊条件归纳(1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样需要用胰蛋白酶使细胞分散开。(2)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理；加入一定量的抗生素；定期更换培养液。(3)特殊的营养条件①液体培养基。②加入动物血清、血浆等。③通入氧气以满足代谢的需要。④通入二氧化碳以维持培养液的pH。第19页,共33页，2024年2月25日，星期天动物细胞融合与单克隆抗体制备的归纳(1)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，杂交瘤细胞兼有两个亲本细胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。(2)进行动物细胞的诱导融合，形成的杂种细胞有三种：AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要用选择性培养基进行筛选。(3)相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方法是用灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体诱导融合的方法相同。第20页,共33页，2024年2月25日，星期天1.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测(2014·天津，4A)(

)2.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测(2014·天津，4C)(

)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(2007·全国Ⅱ，4A)(

)4.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸(2010·浙江，2A)(

)错混诊断×√××第21页,共33页，2024年2月25日，星期天5.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011·浙江，6B)(

)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(2010·大纲全国Ⅱ，5D)(

)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(2010·江苏，18B)(

)8.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(2013·安徽，6C)(

)×

√

×

×

第22页,共33页，2024年2月25日，星期天11.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(2014·天津，4B)(

)12.21三体综合征的诊断必须通过分子检测(2014·天津，4D)(

)13.培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养(2012·广东，2A)(

)14.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(2008·全国Ⅰ，5B)(

)√

×

√

√

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完全表达(2011·四川，5D)(

)10.动物的生长激素基因转入植物后不能表达(2010·江苏，18C)(

)×

×

第23页,共33页，2024年2月25日，星期天15.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(2010·浙江，4A)(

)16.动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性(2012·江苏，22C)(

)17.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体(2011·江苏，14B)(

)18.单克隆抗体技术可以用于治疗老年痴呆症(2010·江苏，17C)(

)√

×

×

×

第24页,共33页，2024年2月25日，星期天2008年［生物—选修3现代生物科技专题］（15分）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，可用的酶是

。（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

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，该种细胞的黏着性

，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量

。（3）现用某种大分子染料，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）检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到

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

的速率降低。⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作

进行攻击。⑴相互接触接触抑制单层（或一层）胰蛋白酶⑵衰老甚至死亡不死性降低减少⑶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，故活细胞不能着色（或由于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）⑷中⑸冷冻（或超低温、液氮）酶新陈代谢⑹抗原第25页,共33页，2024年2月25日，星期天2010年[生物——选修模块3：现代生物科技专题](15分)请回答：（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的

，繁殖种苗的速度

。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部

。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免

的污染。（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗

，而与

配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是

(脱落酸、2，4-D)。（4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是

，单株鲜重的变化趋势是

。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量

(能、不能)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应

(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。【答案】⑴遗传性、快、遗传信息；（2）微生物；（3）下生根、细胞分裂素、2,4-D；（4）逐渐减小先增加后下降、不能；（5）降低第26页,共33页，2024年2月25日，星期天2012年40.[生物——选修3现代生物科技专题]（15分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有

和

。（2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是

。（3）按其来源不同，基因工程所使用的DNA连接酶有两类，即

DNA连接酶和

DNA连接酶。（4）反转录作用的模板是

，产物是

。若要在体外获得大量反转录产物，常采用

技术。（5）基因工程中除质粒外，

和

也可作为运载体。（6）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

。40.（1）黏性末端；平末端（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同。（3）大肠杆菌；T4（4）mRNA（或RNA）；cDNA（或DNA）；PCR（5）噬菌体；动植物病毒（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的功能极弱。第27页,共33页，2024年2月25日，星期天第28页,共33页，2024年2月25日，星期天第29页,共33页，2024年2月25日，星期天资料乙：T4溶菌酶在翁度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。第30页,共33页，2024年2月25日，星期天40．(2013·课标全国Ⅱ，40)[生物——选修3：现代生物科技专题](15分)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倍体，多倍体是指_________________________假设甲与乙有性杂