第一部分 专题七 第1讲 基因工程和细胞工程.ppt

1、主流考点,课时检测,专题七,主干知识,第 1 讲,知识点一,知识点二,必考点讲透,常考点练清,必考点,常考点,不一样的专题、不一样的学法,高考试题对选修3内容的考查，主要集中于基因工程、细胞工程和胚胎工程三个专题上，考查形式多借助于操作过程流程图进行考查。在复习时，可通过构建流程图，穿珠成线，化零散为整体，示例如下：,1基因工程的操作流程图,2植物组织培养流程图,3动物细胞培养流程图,4单克隆抗体制备流程图,基 因 工 程,1基因工程的基本工具,(3)将目的基因导入受体细胞：,(4)目的基因的检测与鉴定：,解析： DNA探针能检测目的基因的存在与否，不能检测是否表达；限制性核酸内切酶用于切割双

2、链DNA 分子，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 答案：BC,2(2012新课标全国卷)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EcoR I 切割后产生的片段如下：,AATTCG GCTTAA,为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA 除可用 EcoR I 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，基因工程中所使用的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

3、。 (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_ _。,解析： (1)DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使载体与目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与EcoR 切割产生的末端相同。(3)根据酶的来源不同，DNA 连接酶分为 Ecoli DNA 连接酶和T4 DNA 连接酶。(4)以RNA 为模板，合成 DNA 的过程称为逆转录，若要体外获得大量DNA 分子，可以使用PCR 技术。(5)在基因工程中，通常

4、利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。(6)大肠杆菌作为受体细胞时，常用Ca2处理，使之成为能吸收周围环境中DNA 分子的感受态细胞。,答案：(1)黏性末端平末端 (2)切割产生的DNA 片段末端与EcoR 切割产生的相同(其他合理答案也可) (3)大肠杆菌(Ecoli)T4 (4)mRNA (或 RNA)cDNA(或 DNA)PCR (5)噬菌体动植物病毒(其他合理答案也可) (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源 DNA)的能力极弱(其他合理答案也可),细 胞 工 程,1植物体细胞杂交与单克隆抗体的制备过程比较,2植物组织培养与动物细胞培养的比较,3下列有关细胞工程的叙述

5、中，不正确的是 () A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 (2008江苏高考，20A) B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全国卷，5B) C利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘 杂种 (2009全国卷，4A) D二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 (2010浙江高考，4C) 解析：在动物细胞培养中，只有癌变后的细胞系细胞才具有无限增殖能力。 答案：D,.,4(2012广东高考)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是 () A组织培养B细胞杂交 C显微注射 D核移植 解析：由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒，常用茎尖通过组织培养技术培

6、育脱毒苗；细胞杂交通常用于培育杂种个体；显微注射技术常用于基因工程，培育转基因生物；核移植技术常用于培育克隆动物。 答案：A,基 因 工 程,典例(2012江苏高考)图1表示含有目的基因D的DNA 片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有 Msp 、 BamH 、Mbo 、Sma 4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。,请回答下列问题。,(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。 (2)若用限制酶 Sma 完全切割图1中DNA 片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。

7、 (3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA 碱基对替换，那么基因D 就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA 片段，用限制酶Sma 完全切割，产物中共有_种不同长度的DNA片段。 (4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是_。,解析(1)通过分析DNA 分子结构的特点可知，在DNA 的一条链中，相邻两个碱基依次由脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。(2)限制酶 Sma 的识别

8、序列和酶切位点为CCCGGG，酶切位点位于识别序列的中轴线上，所以酶切后形成的末端是平末端。在图1 DNA 片段中，有两个 Sma的识别序列，完全切割后形成的产物长度有三种，分别为：5343537 bp; 79633790 bp; 6583661 bp。(3)D基因突变为d基因后，其碱基序列中只含有一个Sma的识别序列，此时用Sma完全切割该 DNA 片段后产物的长度有两种，分别为：53479631 327 bp; 658,3661 bp。所以，从杂合子(Dd)中分离出的D、d基因 DNA 片段被 Sma完全切割，产物中有537 bp、790 bp、661 bp、1 327 bp4种不同长度的

9、DNA片段。(4)分析图1 DNA 片段上的限制酶酶切位点可知，BamH和Mbo都可将目的基因从DNA 片段中切下来，但Mbo在切割质粒时，抗生素A和抗生素B基因都会被破坏，因此只能选择用BamH 对目的基因和质粒进行处理。质粒用BamH 处理后，会破坏抗生素A抗性基因，但抗生素B抗性基因正常，所以筛选含重组质粒的大肠杆菌时，一般需用添加抗生素B的培养基进行培养。因为用同种限制酶处理后目的基,因和质粒上形成的黏性末端完全相同，所以部分目的基因D可能会反向连接在质粒上，此类重组质粒上的目的基因D将不能正确表达。 答案(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2)平537 bp、790 bp、661 bp

10、 (3)4 (4)BamH 抗生素B同种限制酶切割形成的末端相 同，部分目的基因D与质粒反向连接,高考定位,(2012浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是 () A提取矮牵牛蓝色花的mRNA, 经逆转录获得互补的DNA, 再扩 增基因B B利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取 基因B C利用DNA 聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞,解析：获取目的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的

11、DNA, 再经PCR技术扩增；基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来，形成重组载体，再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需使用限制酶；连接目的基因与质粒的酶是DNA 连接酶；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌。 答案：A,1区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点 (1)一个至多个限制酶切点：作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 (2)每种酶一个切点：每种酶的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某种限

12、制酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源 DNA 片段，又不会丢失自己的片段。,2根据受体种类确定基因工程的受体细胞 受体种类不同，所用的受体细胞种类也不相同。 (1)植物：由于植物细胞有全能性，植物体细胞经过植 物组织培养能够形成生物体，所以植物的受体细胞一般是体 细胞。 (2)动物：由于不能把动物的一个体细胞培养成一个个体，所以动物基因工程的受体细胞不是体细胞，而是受精卵。 (3)微生物：多用原核生物细胞，因为原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。,细 胞 工 程,1(2011江苏高考)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是 () A蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B体细

13、胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 解析：克隆动物是核移植工程的应用；茎尖分生能力强，没有病毒侵染，以茎尖为外植体，通过植物组织培养可获得无病毒植株；导入目的基因的受体细胞，需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎，才能进一步培育成转基因动物。 答案：B,2动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础，在动物细胞 工程的其他技术中都得到了广泛应用。下面是与动物细胞工程相关的问题，请分析回答： (1)在进行动物细胞培养时，首先要将动物组织剪碎，然后用_处理，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液。 (2)动物细胞培养时，要保证细胞必需的营养、适宜的温度和pH条件，还要提供无菌、无毒和_。气体环境中CO2的作用是_。为达到无菌、无毒的环境条件，除了要对培养液和培养器具进行无菌处理外，还要_。,(3)应用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是_。 (4)制备单克隆抗体的基础是动物细胞培养技术，单克隆抗体技术是将在体外培养条件下能_的小鼠骨髓瘤细胞与某种B淋巴细胞融合，筛选出能产生特定抗体的融合细胞，再大量培养，获得单克隆抗体。单克隆抗体的特点是_ _。,解析：在动物细胞培养中，要用胰蛋