2011年专题1、专题2各节练习6.doc

知识网络体系科技探索之路 基础理论和技术的发展催生了基因工程基因工程概念是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组技术和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫DNA重组技术。DNA是遗传物质的证明理论基础 DNA双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译 基因转移载体的发现 工具酶的发现 DNA合成和测序技术的发现工程技术 DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物的问世PCR技术的发明重难热点归纳理论基础与工程技术的联系科学的发展离不开理论和实践的探究，科学研究是一个漫长的实践过程知识拓展基因工程基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切拼接导入表达结果人类需要的基因产物创新应用训练1.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制。（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种 构成，基因中碱基配对的规律都是 。（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过和翻译两个步骤。在翻译中需要的模板是，原料是 ，直接能源是 ，搬运工兼装配工是，将氨基酸通过肽键连接成蛋白质的场所是 ，“翻译”可理解为将由个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整体来看在翻译中充任着“译员”。2、如下图所示，在a、b试管内加入的DNA都含有30对碱基，四个试管内都有产物生成。请回答：RNAATP 酶脱氧核苷酸DNAATP 酶核糖核苷酸 RNAATP酶核糖核苷酸DNAATP酶脱氧核苷酸 a b c d（1）a、d两试管内的产物是相同的，但a试管内模拟的是 过程；d试管内模拟的是 过程。（2）b、c两试管内的产物都是 ，但b试管内模拟的是 过程；c试管内模拟的是 过程；b试管的产物中1个分子中最多含有 碱基，有 个密码子。(3)d试管中与a试管相比，特有的酶是 。3、（2003年上海高考题）艾滋病病毒（HIV）是一种球形的RNA病毒，HIV侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如下。请回答：（1）图中表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的_。（2）遗传学上将过程称为_。（3）和的信息传递过程分别称为_。（4）HIV有和两种类型，其中型又有7个亚型。型的基因组中4个主要基因的变异率最高可达22%。多达100种左右的HIV变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切断传播途径是惟一行之有效的预防措施。HIV众多变异类型是_的结果，这种变异特点与一般生物的不同之处是_，其原因是_。（5）2002年12月1日是国际第15个_日。（6）据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”（SARS）的病原体可能是_。它和HIV一样，其遗传信息的传递是按照_的规律进行的（可以用简图表达）。4、有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢的角度简要说明理由 。、（05上海）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的_、_、_。（2）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入_时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代；当转入_时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。（3）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多GGCCTGAAGAGAAGTCCGGACTTCTCTTCA肽中含有“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）（1）翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_链转录的（以图中或表示），此mRNA的碱基排列顺序是：_。（2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“脯氨酸谷氨酸甘氨酸赖氨酸”。写出转录出此段多DNA单链的碱基排列顺序：_。1、1 DNA重组技术的基本工具知识网络体系 来源：主要从原核生物中分离 功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，限制性内切酶 并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷（分子手术刀） 酸二酯键断开。切割后的DNA末端： 黏性末端 平末端 功能：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子DNA连接酶 T4 DNA连接酶：既能“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，（分子缝合针） 种类 也能“缝合”双链DNA的平末端Ecoli DNA连接酶：只能将双链片段互补的黏性末端连接能在宿主细胞中保存下来并大量复制 条件： 有一个至多个限制酶切割点，基因进入受体细胞的载体 有特殊的遗传标记基因，便于筛选。（分子运输车） 质粒（常用）种类： 噬菌体的衍生物动植物病毒创新应用训练1.番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：（1）促进果实成熟的重要激素是 。（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“针线”是 ，基因的“运输工具”是。（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是、 和 。2、（05天津理综）限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。（1）请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？1、2 基因工程的基本操作程序课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。知识网络体系 目的基因：指编码蛋白质结构基因 基因文库 从基因文库中获取 基因组文库目的基因的获取 方法 部分基因文库人工合成 PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。利用PCR技术扩增目的基因 目的：获取大量的目的基因原理：DNA复制 过程 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，基因表达载体的构建 并使目的基因能够表达和发挥作用。（基因工程的核心） 目的基因：基因表达载体的组成： 启动子： 终止子： 标记基因： 转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程农杆菌转化法导入植物细胞的方法： 基因枪法将目的基因导入受体细胞 方法： 花粉通道法导入动物细胞的方法： 显微注射技术 导入微生物的方法： 检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因 检测： 方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）目的基因的检测和鉴定 检测目的基因是否转录 方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗原抗体杂交 鉴定：对生物进行个体水平的鉴定重难热点归纳提取目的基因的方法目的基因导入受体细胞的途径。知识拓展1外显子与内含子一般来说，结构基因都是由外显子和内含子组成，但是，外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。有时同一条DNA链上的某一段DNA序列，当它作为编码某多肽链的基因时是外显子，而作为编码另一多肽链的基因时，则是内含子，结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。2原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点原核细胞的基因真核细胞的基因不同点编码区连续；结构简单编码区有间隔，不连续；结构复杂相同点都有编码区和非编码区；编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；编码区上游都有与RNA聚合酶结合的位点3获取目的基因的方法从基因文库中获取鸟枪法人工合成3目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）4将目的基因导入受体细胞受体细胞：细菌 氯化钙细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制创新应用训练1、在药品生产中，有些药品如干扰素，白细胞介素，凝血因子等，以前主要是从生物体的组织、细胞或血液中提取的，由于受原料来源限制，价价十分昂贵，而且产量低，临床供应明显不足。自70年代遗传工程发展起来以后，人们逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组DNA，并以重组DNA引入大肠杆菌，最后利用这些工程菌，可以高效率地生产出上述各种高质量低成本的药品，请分析回答：（1）在基因工程中，质粒是一种最常用的 ，它广泛地存在于细菌细胞中，是一种很小的环状 分子。（2）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是 和 。（3）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括 和 两个阶段。（4）在将质粒导入细菌时，一般要用 处理细菌，以增大 。2、下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：（注：质粒中的a点即是四环素抗性基因的存在位置，又是与目的基因的结合点；斜线部分为抗氨苄青霉素基因）（1）人工合成目的基因的途径一般有哪两条？（2）如何将目的基因和质粒结合成重组质粒？（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有极少数导入的是重组质粒。可通过以下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒；将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A和重组质粒的细菌，反之则没导入。使用这种方法鉴别的原因是什么？（4）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是什么？（5）导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？、科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特点是。（2）苏云金芽孢秆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用酶将苏云金芽孢杆菌的切成许多片段，然后将这些片段，再通过 转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把分离出来。（3）进行基因操作一般要经过的四个步骤是 、 、 、 。1、3 基因工程的应用知识网络体系 抗虫转基因植物 抗病转基因植物转基因植物 抗虫逆转基因植物 改良植物品质 提高动物生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物 用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体基因工程药物 基因治疗重难热点归纳基因工程的应用成果转基因植物转基因动物基因工程药物基因治疗转基因食品： 转基因食品是通过遗传工程改变植物种子中的脱氧核糖核酸，然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内，从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。上世纪 80年代末，科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上，1995年成功地生产出抗杂草黄豆，并在市场上出售。又经过7年的努力，现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。目前，转基因食品的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等。 转基因食品安全评价：随着转基因技术向农业、食品和医药领域的不断渗透和迅速发展，转基因食品安全性现成为全球关注的热点问题之一创新应用训练1、1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液兔疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（1）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的 ，此基因工程中的目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，兔疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 、 。2（14分）将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：（1）烟草转基因产品的获得属于 （ ）A.基因工程 B.细胞工程 C.微生物工程 D.酶工程（2）人的基因工程之所以能接到植物体中去，原因是：。烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生：。不同生物间基因移植成功，说明生物共有一套-，从进化的角度看，这些生物具有。烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明。该工程应用与、于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例：。有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如船能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例：。干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取005 mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：（1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的 ，并使之与一种叫质粒的DNA结合，然后移植到酵母菌内，从而让酵母素来 。（2）酵母菌能用方式繁殖，速度很快，所以能在较短的时间内大量生产。利用这种方法不仅产量高，并且成本较低。（3）科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献，他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上，其物质基础和结构基础是 。（4）烟草具有了抗病毒能力，这表明烟草体内产生了 ，由此可见，烟草和人体合成蛋白质的方式是，从进化的角度来考虑，证明了人和植物的起源。4、（05江苏）在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过而黏合。（2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的，原因 。（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是:。 1、4蛋白质工程的崛起知识网络体系 基因工程的实质： 蛋白质工程崛起缘由 基因工程原则上只能生产自然界原有的蛋白质 蛋白质工程的目的： 目标蛋白质工程的基本原理 原理： 过程：蛋白质工程的进展和前景重难热点归纳1）蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程自诞生之日起，就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步。它可以根据对分子预先设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对它所编码的蛋白质进行改造。因此，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程而形成的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了进化的过程。2）为什么要开展蛋白质工程的研究蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。3）蛋白质工程的原理预期功能蛋白质三维结构氨基酸序列（多肽链）基因具有预期功能的蛋白质创新应用训练1、蛋白质工程的目标是根据对蛋白质 的特定需求，对蛋白质 进行分子设计，根据 法则便可以改造天然蛋白质，例如：玉米的赖氨酸含量低，原因是赖氨酸合成过程中的两个关键的酶 、 的活性受赖氨酸浓度的影响，如果我们将 中的第352位的苏氨酸变为 ，把 中第104位的天冬酰氨变成 ，就可以提高玉米中的赖氨酸含量提高25倍。参考答案专题一 基因工程科技探索之路： 基础理论和技术的发展催生了基因工程创新应用训练1、（1）蛋白质的合成 （2）脱氧核苷酸 AT，GC；（3）转录 信使RNA 氨基酸 ATP 转运RNA 核糖体 4 20 转运RNA2、（1）DNA的复制 逆转录 （2）RNA 转录 RNA的复制 30 10（3）逆转录酶 3、【解析】 （1）艾滋病是一种病毒性疾病，它的遗传物质是RNA，通过图示及联系噬菌体侵染细菌的实验可知，进入宿主细胞的是病毒的RNA。（2）由单链的RNA到双链的DNA的过程为逆转录。（3）由DNA到RNA，RNA与核糖体相结合合成蛋白质的过程分别称为转录和翻译。（4）艾滋病是一种病毒性疾病，它的致病因素是结构上很相近似的一组病毒，这组病毒被统称为“人类免疫缺陷病毒（HIV）”。这种病潜伏期较长，感染者发病前没有明显的征兆，但已经具备了传染性，一旦发病，死亡率极高。目前还没有艾滋病的预防疫苗和根治的药物；HIV的变异类型有多种，是目前研制疫苗的主要困难。由于HIV病毒是单链RNA病毒结构不稳定，使突变频率增高和更具多方向性。（5）艾滋病自1981年被人类发现，它犹如瘟疫一般在全球肆虐，已夺去一千多万人的生命，至今人类尚无对付艾滋病的药物，惟一的办法只有预防。为提高人们的警觉，自1988年起，每年的12月1日被定为“世界艾滋病日”并且每年都有一个主题。（6）通过大众媒体可知，SARS的病原体是冠状病毒，其遗传信息的传递也是中心法则。【答案】 （1）RNA （2）逆转录 （3）转录和翻译 （4）基因突变 突变频率高和突变多方向 单链RNA结构不稳定 （5）世界艾滋病 （6）SARS冠状病毒 4、答案（一）不赞成，因为基因被吃入后，和其他大分子一样被消化分解，不可能以原状进入细胞，更不可能补充或整合到人体原有基因组中去。答案（二）赞成，基因被吃下后，消化分解为简单的物质，可以作为合成或修补体内DNA分子的原料。、（1）mRNA，tRNA，rRNA （2）DNA，RNA （3），-CCUGAAGAGAAG-，-GGACTTCCCTTC-1、1 DNA重组技术的基本工具创新应用训练1、（1）乙烯 （2）限制性内切酶 DNA连接酶 载体（3）目的性强 育种周期短 克服远源杂交的障碍 2、（1）（2）（3）可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）1、2 基因工程的基本操作程序创新应用训练1、（1）基因的运载体 DNA （2）限制性内切酶 DNA连接酶 （3） 转录 翻译 （4） 氯化钙 细菌细胞壁的通透性 2、【解析】 此题是对基因操作“四步曲”比较全面的考查，而且注意联系实际。（1）据课本内容知人工合成基因的两条途径是：将从细胞中提取分离出的目的基因作为模板，转录成mRNA单链DNA双链DNA；据蛋白质中氨基酸序列mRNA中碱基序列DNA碱基序列目的基因。（2）将目的基因和质粒结合形成重组质粒的过程是：用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。（3）检测质粒或重组质粒是否导入受体细胞，均需利用质粒上某些标记基因的特性。即对已经做了导入处理的、本身无相应特性的受体细胞进行检测，根据受体细胞是否具有相应的特性来确定。抗氨苄青霉素基因在质粒A和重组质粒上，且它与目的基因是否插入无关，所以，用含氨苄青霉素这种选择培养基培养经导入质粒处理的受体细胞，凡能生长的则表明质粒导入成功；不能生长的则无质粒导入。（4）抗四环素基因不仅在质粒A上，而且它的位置正是目的基因插入之处，因此当目的基因插入质粒A形成重组质粒时，此处的抗四环素基因的结构和功能就会被破坏，含重组质粒的受体细胞就不能在含四环素的培养基上生长，而质粒A上无目的基因插入的，抗四环素基因结构是完整的，这种受体细胞就能在含四环素的培养基上生长。（5）基因成功表达的标志是受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。【答案】 （1）将从细胞中提取分离出的目的基因作为模板，转录成mRNA单链DNA双链DNA；据蛋白质中氨基酸序列mRNA中碱基序列DNA碱基序列目的基因。（2）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。（3）普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。（4）有的能生长，有的不能生长。导入普通质粒A的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏。（5）受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。、（）限制性内切酶微生物一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸系列，并在特定的点位切割（）限制性内切酶分别与载体结合载体复制带有目的基因的片段（）提取目的基因目的基因与载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达1、3 基因工程的应用创新应用训练、（）载体正常腺苷脱氧酶基因白细胞（）腺苷脱氧酶（抗体）转录翻译2（1）A. （2）人与植物结构组成相同。 （3）抗病毒干扰素。（4）遗传密码，共同的原始祖先。 （5）基因是遗传物质结构和功能的基本单位。（6）将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内，培育人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。（7）用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。、（）干扰素合成干扰素（）出芽生殖干扰素（）都是脱氧核苷酸组成的都具有双螺旋结构（）干扰素相同的相同的4.（1）限制性内切酶，碱基互补配对 （2）3/4，雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因；受精时，雌雄配子随机结合 （3）叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来1、4 蛋白质工程创新应用训练1、答案：功能、结构 中心法则、天冬氨酸激酶、二氢吡啶二羧酸合成酶、天冬氨酸激酶、异亮氨酸、二氢吡啶二羧酸合成酶、异亮氨酸专题2 细胞工程2.1 植物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术课标要求1、能力要求1、理解和掌握植物组织培养的操作过程2、理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程2、内容要求1、理解植物细胞的全能性2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果3、掌握植物组织培养的特点4、理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系知识网络体系概念原理：生物学原理和分子生物学原理水平：细胞整体水平或细胞器水平目的：改变细胞内的遗传物质，获得细胞产品细胞的全能性：概念、原因、大小过程：外植体愈伤组织胚状体植物体脱分化：形成愈伤组织再分化：植物细胞选择性表达，形成胚状体特点：子代与亲代性状高度遗传植物细胞工程植物组织培养去细胞壁：纤维素酶、果胶酶诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养植物体细胞杂交重难热点归纳1、 理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度：受精卵生殖细胞体细胞；植物细胞动物细胞。2、 植物组织培养操作的特点：（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。（2）消毒。植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。（3）光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。3、植物体细胞杂交杂种细胞的筛选和培养：以烟草与大豆细胞融合为例。烟草与大豆的原生质体融合后，将原生质体转移到适当的培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁。这时，在细胞混合物中，不仅有烟草-大豆细胞，还有烟草细胞、大豆细胞、烟草-烟草细胞、大豆-大豆细胞，因此需要对杂种细胞进行筛选。得到烟草-大豆细胞后，再通过植物组织培养技术，培育杂种植株。经典例题剖析1.下列属于组织培养的是：A.花粉培养成单倍体植株B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区D.未受精的卵发育成植株解析解答此题需从以下几个方面入手：首先，组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体，然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体，是在离体条件下培养形成的。第二，芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分，未受精的卵发育成植物体，这就是自然情况下单倍体的形成过程，是在母体的调控下完成的。答案 A2.在细胞工程原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将：A.皱缩B.胀破C.呈球形D.保持原状解析成熟植物去壁后，置于清水中，由于细胞内外浓度差较大，又无细胞壁保护，细胞会大量吸水，直至细胞破裂。答案B3.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是A.振动B.电刺激C.PEGD.重压解析原生质体是除去细胞壁的植物细胞，它实际上就是植物细胞的原生质部分。当进行植物体细胞杂交时，先用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁，分离出具有活力的原生质体，获得原生质体后就可以进行植物体细胞杂交了。植物体细胞杂交的过程实质是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。将不同植物体细胞放在一起培养，必须通过一定的技术手段进行人工诱导。诱导方法有物理法和化学法两大类。物理法就是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合；化学法是用聚乙二醇等试剂作为诱导剂诱导细胞的原生质体融合，聚乙二醇简称为PEG。重压不能促使原生质体的融合。答案D4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的A.消毒灭菌B.适宜的温度C.充足的光照D.适宜的养料和激素解析解答该题需从如下三个方面入手分析：由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，形不成愈伤组织。由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。答案C5.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要A.具有完整细胞核的细胞B.离体状态C.导入外源基因D.一定的营养物质和激素解析考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整细胞核的细胞，细胞处于离体状态，培养基中含有一定的营养物质和激素。答案C基础试题训练一、选择题1植物组织培养是指（ ）A离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B愈伤组织培育成植株C离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体D愈伤组织形成高度液泡化组织2植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是（ ）A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B.细胞壁使原生质体失去活力C.细胞壁阻碍了原生质体的融合D.细胞壁不是原生质的组成部分3植物体细胞杂交的结果是（ ）A.产生杂种植株B产生杂种细胞C原生质体融合 D形成愈伤组织4科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ）A驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍B驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法C驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成D驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离5（2005，上海）将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （ ）A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素C、离体状态 D、导入指定基因6植物体细胞杂交的目的中错误的是 （ ）A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上B.获得杂种植株C.克服远源杂交不亲和的障碍D.实现原生质体的融合7植物组织培养的用途中不正确的是 （ ）A.快速繁殖 B.生产新品种 C生产生物碱 D生产白细胞介素28A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅 显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是（ ） A二倍体；基因型是DdYyRr B三倍体；基因型是DdYyRrC四倍体；基因型是DdYyRr D四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr9以下关于原生质的叙述，正确的是（ ）A、原生质泛指细胞内的基质 B、原生质就是细胞质C、一个动物细胞就是一团原生质 D、细胞膜、细胞核和细胞壁是原生质10不能人工诱导原生质体融合的方法是 （ ）A.振动 B.电刺激 C.PEG试剂 D重压11植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ ）A.给予适宜的营养和外界条件B.导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内12细胞具有全能性的原因是 （ ）A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能B.生物体的每一个细胞都具有全能性C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的13植物组织培养过程中的脱分化是指 （ ）A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B未成熟的种子经