2019-2020年高考生物復習 第一講 基因工程和細胞工程練習.doc

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2019-2020年高考生物復習 第一講 基因工程和細胞工程練習 【專題知識框架】 第一講 基因工程和細胞工程 【基礎(chǔ)知識再現(xiàn)】 一.DNA重組技術(shù)的工具 來源：主要在 生物中 ______________ ： 基本 工具 又稱（ ） 作用特點：能夠識別雙鏈DNA分子的某種 ______，并且使每一條鏈中_______部位的兩個核苷酸之間的_________________斷開。 并在特定的位點切割 ：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的____________ 常用運載體： 條件 ①在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定存在并能復制，目的獲得大量的_____________ ___________ ②有一個或多個限制酶切點,供_________________________________ ③有 ，便于篩選 ④對宿主細胞無害 二.基因工程的基本操作程序 ______________ 1. _ 方法： ______________ _ 基本操作步驟 ______________ 2.____________________________ :是基因工程的_________ 基因表達載體組成是____________、____________、________、____________ 植物細胞： 、 、 3. 常用方法 動物細胞： 微生物細胞：采用__________態(tài)細胞法 4. （2）鑒定：有些需要進行個體生物學水平的鑒定 抗蟲、抗病、抗逆 應(yīng) 用 轉(zhuǎn)基因植物 改良植物品質(zhì) 提高動物生長速度 轉(zhuǎn)基因動物 改善畜產(chǎn)品質(zhì)量、器官移植 基因藥物（工程菌） 基因治療（概念、類型） 三.蛋白質(zhì)工程 （1）概念：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過 ，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求。 （2）流程：預期蛋白質(zhì)功能→ 設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）→ 合成人類所需要的蛋白質(zhì) （3）目的：合成自然界中沒有的蛋白質(zhì) 四.細胞工程 （一）植物細胞工程 原理分析（世紀金榜P113） 植物組織培養(yǎng) 應(yīng)用：①快速繁殖 ②脫毒植株 ③人工種子 ④單倍體育種 ⑤突變體的利用 ⑥細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) （二）動物細胞工程 動物細胞培養(yǎng) 50代 細胞 10代 細胞 __________ 動物 組織塊 細胞株 細胞系 細胞 懸浮液 培養(yǎng) __培養(yǎng) 1. 應(yīng)用：制備單克隆抗體、干擾素，檢測有毒物 2. 細胞核移植 過程： ①快速培育優(yōu)良家畜 應(yīng)用 ②生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 ③提供器官異種移植的供體 過程：細胞準備—→細胞融合—→雜種細胞選擇—→雜種細胞克隆。 3.動物細胞融合 原理：細胞膜的_________________ 融合方法：____________________________________________ 應(yīng)用：制備單克隆抗體 細胞融合 單克隆 抗體 過程：效應(yīng)B細胞 培養(yǎng) 骨髓瘤細胞 培養(yǎng) 4. 單克隆 特點：_______________、________________、______________ 抗體 篩選：兩次篩選，一次是為了獲得正常的雜交細胞（細胞融合有AA、AB、BB， 需要的是AB類型），用________________篩選；第二次篩選是為了獲得能夠分泌特異性抗體的雜交細胞，用免疫法進行篩選。 例題1.（07山東理綜）繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答： （1）將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細胞，常用方法是　　　　______。 （2）進行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入　　　　___中，原因是　　　　____________________ ______________________________________________。 （3）通常采用　　　　______技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組 （4）在研制膀胱生物反應(yīng)器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的　　　　________細胞中特異表達。 （5）為使外源基因在后代長期保持，可將轉(zhuǎn)基因小鼠細胞的　　　　__轉(zhuǎn)入　　　　____細胞中構(gòu)成重組細胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體。該技術(shù)稱為　　　　_________。 例題2.（07江蘇生物）很久以前科學家在土壤中發(fā)現(xiàn)了某種細菌能制造一種對昆蟲有毒的蛋白質(zhì)，當時許多人就想把編碼這一蛋白質(zhì)的基因（抗蟲基因）轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物中，以降低昆蟲對農(nóng)作物造成的危害。20世紀90年代，美國科學家采用基因工程技術(shù)首次培育出抗蟲玉米新品種。下圖為這一轉(zhuǎn)基因玉米的主要培育過程。 （1)獲得特定目的基因的途徑除了從該細菌中直接分離抗蟲基因外，還可以 。將目的基因與運載體結(jié)合時必須用 酶和DNA連接酶。在基因工程中，常用的運載體有 等，而作為運載體必須具備相應(yīng)的條件，例如應(yīng)具有 以便進行篩選。 （2）由轉(zhuǎn)基因玉米細胞經(jīng)過 形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。若要制備轉(zhuǎn)基因玉米的人工種子，可選擇上述實驗過程中的 再包裹合適的 等。 例題3.（07海南高考）己知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病．SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體．某研究小組為了研制預防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作．其簡要的操作流程如下： （1）實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是 ________。 （2）步驟②構(gòu)建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和 ____酶，后者的作用是將用限制性內(nèi)切酶切割的 ______和 _______連接起來。 (3)如果省略步驟②而將大量擴增的S基因直接導入大腸桿菌。一般情況下，不能得到表達的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能 ________，也不能 _________。 (4)為了檢驗步驟④所表達的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用 _ ________與 _______ 進行抗原—抗體特異性反應(yīng)實驗，從而得出結(jié)論。 （5）步驟④和⑥的結(jié)果相比，原核細胞表達的S蛋白與真核細胞表達的S蛋白的氨基酸序列 ___________ （相同、不同），根本原因是 ______________________________________________________。 例題4.( 07上海生物)下圖表示用生物工程制備人抗A抗體的過程。請回答下列問題 (1)人的紅細胞膜表面有被稱為凝集原的特異________：從免疫學 角度看，這種凝集原是_____________________。 (2)圖中細胞中1是小鼠體內(nèi)注入人A型血紅細胞后而獲得的________ 細胞，這種細胞具有產(chǎn)生________________的特點，但難以在體外培養(yǎng)。甲培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細胞2，是從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取的骨髓瘤細胞，這種細胞在體外培養(yǎng)時能____________________，但不會產(chǎn)生抗體。 (3)為了能充分發(fā)揮上述兩種細胞各自的特點，經(jīng)特殊處理，在促細 胞融合因子的作用下，使兩種細胞發(fā)生融合，形成圖中的細胞3，這種細胞稱為___________________。把它在乙培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng)，則能產(chǎn)生大量的細胞群，這種方法稱為_______________________。 (4)過程①的主要目的____________________________。通過過程② 或③的培養(yǎng)方法能產(chǎn)生大量________________________抗體。 第一講 基因工程和細胞工程（參考答案） 1.（1）顯微注射 （2）受精卵（早期胚胎）；受精卵（或早期胚胎）具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細胞表達 （3）DNA分子雜交 （4）膀胱上皮 （5）細胞核 去核的卵 核移植（或克隆） 2.（1）人工合成 同種限制 質(zhì)粒（或動植物病毒或噬菌體等） 標記基因 （2）脫分化（或去分化） 胚狀體 人造種皮 3.（1）逆轉(zhuǎn)錄（2）DNA連接 載體 S基因 （3）復制 合成S基因的mRNA （4）大腸桿菌中表達的S蛋白 SARS康復病人血清 （5）相同 表達蛋白質(zhì)所用的基因相同 4. (1)糖蛋白 抗原 （2）免疫B淋巴 單一的抗A抗體（或單一的特異性抗體）快速大量增殖 （3）雜交瘤細胞 單克隆 （4）篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體的雜交瘤細胞 抗A單克隆