高考生物二轮复习专题7现代生物科技第1讲基因工程和细胞工程课件

这是一份高考生物二轮复习专题7现代生物科技第1讲基因工程和细胞工程课件，共60页。PPT课件主要包含了考纲要求，内容索引，主干知识梳理，核心考点突破，备考技能提升，网络构建，考点一基因工程，考点二细胞工程，要点整合，考向设计等内容，欢迎下载使用。

1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.植物的组织培养(Ⅱ)。6.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。8.实验：DNA的粗提取与鉴定。
主干知识梳理ZHU GAN ZHI SHI SHU LI
细胞的全能性、细胞膜的流动性
产生专一抗体的杂交瘤细胞
1.基因工程(1)基因工程的3种基本工具①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。②DNA连接酶：a.E·cli DNA连接酶只能连接黏性末端；b.T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。③载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；b.有一个至多个限制酶切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。(2)获取目的基因的途径：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③化学方法直接人工合成。(3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。
(4)将目的基因导入受体细胞①植物：体细胞或受精卵——常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。②动物：受精卵——显微注射技术。③微生物：细菌(常用大肠杆菌)——感受态细胞法(钙离子处理法)。(5)目的基因的检测与鉴定方法①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上：DNA分子杂交技术。②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。
易混辨析①限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶的作用是识别双链DNA分子上某种特定的核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶的作用是将DNA水解为基本组成单位；解旋酶的作用是将DNA两条链间的氢键打开形成两条单链。②DNA连接酶≠DNA聚合酶DNA连接酶能连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。③启动子(DNA片段)≠起始密码子(位于mRNA上)；终止子(DNA片段)≠终止密码子(位于mRNA上)。
2.细胞工程(1)植物组织培养①培养基的组成：大量元素、微量元素、有机物、蔗糖及植物激素、琼脂等。添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。②若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产物，则一般培养到愈伤组织阶段；若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。(2)植物体细胞杂交的关键①酶解法——用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。②促融剂——常用聚乙二醇。③杂种细胞的形成标志——新细胞壁的形成。④培养杂种植株的技术——植物组织培养。⑤杂种植株培育成功的原理——离体的植物细胞具有全能性。
(3)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。(4)原代培养与传代培养的区别区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。细胞贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶处理，然后再分瓶培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常称为传代培养。(5)克隆动物时选择受体细胞为去核卵母细胞的原因①营养丰富；②体积大，易操作；③含有激发细胞核全能性表达的物质。
1.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来(　　)2.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用(　　)3.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测(　　)4.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(　　)5.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行(　　)6.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养(　　)7.PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合(　　)8.用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂(　　)
1.基因表达载体的构建过程中，使用两种识别序列不同的限制酶切割目的基因和质粒的目的是_______________________________________。2.核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：____________________________________________________________________________________________________________。
避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接
细胞质中含有少量的遗传物质；发育过程中可能发生基因突变或染色体变异；外界环境可能引起不遗传的变异
核心考点突破HE XIN KAO DIAN TU PO
1.真核生物的cDNA文库与基因组文库
2.PCR技术扩增(1)原理：DNA双链复制。(2)条件：模板DNA、引物、游离的dNTP(dCTP、dATP、dGTP、dTTP)、热稳定DNA聚合酶。
变性：90～95 ℃，DNA解链 ↓复性：55～60 ℃，引物与单链DNA结合 ↓延伸：70～75 ℃，在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)作用下合成子链
(1)选择的限制酶的切点不能位于目的基因内部，也不能位于标记基因内部，否则会破坏目的基因或标记基因，上图中不能选择SmaⅠ。(2)应选择切点位于目的基因两端的限制酶，同时质粒上也有其切点，如上图中可选择PstⅠ。(3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如上图也可选择用PstⅠ和EcRⅠ两种限制酶。
5.DNA的粗提取与鉴定
考向一　基因工程的基本流程分析1.(2019·甘肃张掖质检)请回答下列有关基因工程及其应用的问题：(1)多种限制酶、___________及逆转录酶的发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
解析　切割目的基因需要用限制酶，利用反转录法获得目的基因需要用到逆转录酶，而将目的基因与载体相连需要用到DNA连接酶。
(2)基因工程的核心步骤是_________________；重组Ti质粒载体结构中T－DNA的作用是_________________________________________________________。
携带目的基因进入植物细胞并整合到植物细胞中染色体的DNA上
解析　基因工程的核心步骤是构建基因表达载体；重组Ti质粒载体结构中T－DNA为可转移DNA，可以携带目的基因进入植物细胞并整合到植物细胞中染色体的DNA上。
(3)科学家设法使烟草细胞形成微创伤，受伤部位细胞产生的乙酰丁香酮可吸引农杆菌向受伤部位集中，这时农杆菌可携带某种目的基因进入烟草细胞。获得的转基因烟草细胞通过_____________技术最终获得转基因烟草，检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因的方法是__________________。
解析　将获得的转基因烟草细胞最终培养成转基因烟草需要用到植物组织培养技术；检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术。
(4)利用__________________处理植物体细胞可得到原生质体，将目的基因导入原生质体的方法中，除题(3)所述方法外，还可采用_________。
解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此利用纤维素酶和果胶酶处理植物体细胞可得到原生质体；将目的基因导入原生质体的方法中，除了农杆菌转化法，还有基因枪法。
解析　生物体细胞内DNA复制开始时是利用解旋酶进行解旋的，而在体外利用PCR技术扩增目的基因时，则是通过加热至90～95 ℃进行解旋的，二者都破坏了DNA双链分子中的氢键。
2.(2019·全国Ⅰ，38)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题：(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括___________和___________。
解析　基因文库包括基因组文库和cDNA文库。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是_______。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是______________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的_____。
(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_______________________________________________________。
热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
解析　在PCR反应中，要加热至90～95 ℃，所以使用热稳定性高的Taq酶，而不使用在高温下会失活的大肠杆菌DNA聚合酶。
解析　利用PCR技术对mAAT基因进行扩增，前提是要有一段以mAAT基因的核苷酸序列为模板合成的引物。由于DNA合成时只能从3′端延伸，因此扩增过程中，该物质应与DNA模板链的3′端结合。
考向二　基因工程的实践应用分析3.(2019·广东珠海一模)α－抗胰蛋白酶可以治疗肺气肿等疾病。下图是科学家培育含人α－抗胰蛋白酶基因(mAAT)的转基因山羊的流程图，请据图回答下列相关问题：获取mAAT基因→构建基因表达载体→显微注射导入山羊受精卵→形成胚胎→将胚胎移入受体母羊→发育成转基因山羊(1)利用PCR技术对mAAT基因进行扩增，前提是要有一段以mAAT基因的核苷酸序列为模板合成的______。扩增过程中，该物质与DNA模板链的3′端结合，理由是_________________________。
DNA合成只能从3′端延伸
(2)目的基因可以直接从生物体分离得到，也可以通过人工合成获取。请推测由mRNA反转录合成mAAT基因的大致过程：__________________________________________________________________(用文字和箭头表述)。
(3)构建基因表达载体的目的是________________________________________________________________________________。为了使mAAT基因只在山羊乳腺细胞中表达，需要在构建表达载体时在mAAT基因前端加上在乳腺细胞中特异性表达的________，同时还需要有标记基因，其作用是______________________________________________________________________。
使目的基因在受体细胞中稳定存在并可遗传给下一代，
同时使目的基因能够表达和发挥作用
为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将
含有目的基因的细胞筛选出来
解析　构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并可遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。启动子是转录过程中RNA聚合酶的识别位点，为了使mAAT基因只在山羊乳腺细胞中表达，需要在构建表达载体时在mAAT基因前端加上在乳腺细胞中特异性表达的启动子；标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)胚胎移植中，应选择有________________________的个体作为受体母羊，并对受体母羊进行同期发情处理。
健康体质和正常繁殖能力
解析　胚胎移植中，应选择有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体母羊，并对受体母羊进行同期发情处理。
4.(2019·山东烟台模拟)用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示。据图回答下列问题：
(1)①过程所需的酶是___________。在构建基因表达载体过程中，构建的重组质粒上启动子的本质和作用分别是____________________________________________________________________________________________。
启动子的本质是一段有特殊结构的DNA片段；作用是供
RNA聚合酶的识别、结合以驱动目的基因的转录
解析　题图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA的过程，需要逆转录酶的催化；基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等，其中启动子的本质是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是供RNA聚合酶的识别、结合以驱动目的基因的转录。
(2)实现②过程常用PCR技术，该技术的前提是要有_____________________________，以便合成引物。
一段已知目的基因的核苷酸序列
解析　利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。
(3)过程③将基因表达载体导入大肠杆菌时，首先用Ca2＋处理大肠杆菌，目的是___________________________________________________。然后将___________________________________溶于缓冲液中与该大肠杆菌混合，在一定温度下完成转化。
解析　在将目的基因导入大肠杆菌时，需要先用Ca2＋处理大肠杆菌，使得大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后将重组质粒溶于缓冲液中与该大肠杆菌混合，在一定温度下完成转化。
使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
DNA分子(或重组质粒)
考向三　蛋白质工程及DNA的粗提取与鉴定过程分析5.(2019·宝鸡期中)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在－70 ℃条件下保存半年，给广大患者带来了福音。蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是新型干扰素生产的关键，依据以上技术原理，回答下列问题：
(1)图中所示流程属于________工程的范畴。A是_________________，B是____________________。
解析　题图所示流程属于蛋白质工程范畴。流程中的A是预期的蛋白质功能，B是应有的氨基酸序列。
(2)基因工程在原则上只能生产______________的蛋白质，而该工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过__________或__________，对现有蛋白质进行改造，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，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活性进行鉴定。从而制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。
解析　基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而该工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得功能基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物活性进行鉴定。从而制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的____________结构。
解析　蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的空间(或高级)结构。
(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接通过对______(填“蛋白质分子”或“基因”)的操作来实现。
解析　对天然蛋白质进行改造，应该直接通过对基因的操作来实现。
6.(2019·柳州质检)如图为鸡血细胞中DNA的粗提取和鉴定实验过程中的部分操作示意图，请据图分析，回答下列问题：
(1)图示操作的正确顺序是________________(用图中序号与箭头表示)。
解析　题图中所示操作的正确顺序是C→B→E→D→A。
(2)在提取过程中使用不同浓度的NaCl溶液的目的是______________________________________________________。
利用DNA在不同浓度的NaCl溶液
中溶解度的不同，去除杂质
解析　DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可据此去除DNA溶液中的杂质。
(3)步骤A的目的是__________________________，其依据原理是_________________________________________________。
析出并获得较纯净的DNA
解析　步骤A的目的是利用DNA不溶于酒精的性质，除去细胞中溶于酒精的物质，得到较纯净的DNA。
但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精
(4)滴加________试剂，___________后，如果出现______，则证明最终提取到的物质的主要成分为DNA。
解析　滴加二苯胺试剂，在沸水浴加热后，如果出现蓝色，则证明最终提取到的物质的主要成分为DNA。
(5)实验室利用洋葱等植物样品提取DNA时，须先破碎细胞，此时需添加食盐和_______进行研磨，添加该物质的目的是___________。
解析　利用植物组织提取DNA时，须先破碎细胞，此时应添加食盐和洗涤剂进行研磨来溶解细胞膜。
(6)某学生试图用羊血代替鸡血进行实验，结果没有成功，其原因最可能是____________________________________________。
解析　羊是哺乳动物，血液中的红细胞没有细胞核和细胞器，因此几乎不含DNA，用羊血代替鸡血来进行该实验难以取得成功。
DNA太少(或成熟的红细胞没有细胞核)
1.细胞工程技术的原理(1)植物组织培养：细胞的全能性。(2)植物体细胞杂交：细胞的全能性、细胞膜的流动性。(3)动物细胞培养：细胞的增殖。(4)动物体细胞核移植及克隆：动物细胞核的全能性。(5)动物细胞融合：细胞膜的流动性。(6)单克隆抗体的制备：细胞膜的流动性、细胞的增殖。
2.植物细胞工程两大技术
(1)植物组织培养中植物激素的使用
(2)植物体细胞杂交①植物细胞A和植物细胞B杂交获得的杂种细胞的类型有三种(只考虑细胞的两两融合)：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要进行筛选。②杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体。杂种植株的变异类型属于染色体变异。
(1)所需技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植等。(2)克隆动物遗传物质的来源：绝大部分来自供体细胞核，少部分来自卵母细胞的细胞质。
(1)3种细胞的特点①经免疫处理的B淋巴细胞：能分泌抗体，不能大量增殖。②骨髓瘤细胞：能大量增殖，不能分泌抗体。③杂交瘤细胞：既能分泌抗体，又能大量增殖。(2)2次筛选的目的①第1次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞(A为经免疫处理的B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞)。②第2次筛选：利用多孔板法和抗原—抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
考向一　植物细胞工程7.(2019·广西钦州三模)红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇对癌症的显著治疗效果而倍受关注。为了获得紫杉醇，可以先用植物外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。请回答下列问题：(1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是____________________________________________________________________。研究发现，用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织，且时间早，诱导率高，原因是幼嫩茎段细胞分化程度较____(填“低”或“高”)。
幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在一定条件下能发育
解析　以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，用到的技术为植物组织培养，其原理是幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。研究发现，用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织，且时间早，诱导率高，原因是幼嫩茎段细胞分化程度较低。
(2)可采用______(部位)进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。与从红豆杉树皮中直接提取相比，先通过茎段组织培养获得愈伤组织细胞，然后悬浮培养生产紫杉醇的优点是________________________________________________________________________________。
可以在生物反应器中大规模培养细胞，并且通过控制培养条件使培养细胞
解析　茎尖细胞分裂旺盛，感染病毒的概率低，因此可采用茎尖进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。与从红豆杉树皮中直接提取相比，先通过茎段组织培养获得愈伤组织细胞，然后悬浮培养生产紫杉醇的优点是可以在生物反应器中大规模培养细胞，并且通过控制培养条件使培养细胞合成大量紫杉醇。
(3)二倍体愈伤组织细胞经_________________处理，会产生染色体加倍的细胞。
解析　二倍体愈伤组织细胞经秋水仙素(或低温)处理，抑制前期纺锤体的形成，会产生染色体加倍的细胞。
(4)不同有机溶剂及其组合作为浸提溶剂对紫杉醇得率的影响如下图所示。
注：1.甲醇；2.乙醇；3.丙酮；4.二氯甲烷；5.乙酸乙酯；6.甲醇＋乙醇；7.甲醇＋丙酮；8.甲醇＋二氯甲烷；9.甲醇＋乙酸乙酯；10.乙醇＋丙酮；11.乙醇＋二氯甲烷；12.乙醇＋乙酸乙酯；13.丙酮＋二氯甲烷；14.丙酮＋乙酸乙酯；15.二氯甲烷＋乙酸乙酯。
解析　分析柱形图1～5组，可知单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时，甲醇的提取效果最佳；分析柱形图6～15组，溶剂混合浸提时，乙醇＋二氯甲烷作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好。
从溶剂单独和混合提取效果的角度分析，可得出的结论有：单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时，_______的提取效果最佳；溶剂混合浸提时，__________________作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好。
8.(2019·全国Ⅲ，38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题：(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有____________________________________。
全能性(或形成完整植株所需的全部基因)
解析　分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是____________________________。
形成层容易诱导形成愈伤组织
解析　在本实验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是_________________________________________________________________________________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的______________过程，最终可形成试管苗。
组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
诱导愈伤组织形成和诱导愈伤
解析　决定植物细胞脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，步骤⑤(诱导组织块形成愈伤组织)和步骤⑥(诱导愈伤组织形成试管苗)所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，故步骤⑤到步骤⑥需更换培养基。愈伤组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是__________________________________________。
诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用
解析　步骤⑥需要照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。
(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的_________，这种繁殖方式属于_____繁殖。
解析　植物组织培养没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培养得到的植株保持了原品种的遗传特性。
考向二　动物细胞工程9.(2019·辽宁辽阳模拟)如图表示通过现代生物技术制备单克隆抗体的两种途径，其中①～⑥表示相关过程。请分析并回答下列问题：
(1)细胞A的名称是____________________。与通过传统方法获得的抗体相比，通过上述两种途径得到的单克隆抗体具有的显著优点是___________________________________。
B淋巴细胞(或浆细胞)
特异性强、灵敏度高、可
解析　依题意并分析图示可知：从免疫的小鼠体内分离出的细胞A是B淋巴细胞(或浆细胞)。单克隆抗体具有的显著优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。
(2)通过过程④________可获得V1基因。用______技术可以获得更多的V1基因。
解析　过程④是以mRNA为模板获得V1基因的逆转录过程。欲获得更多的V1基因，可采用PCR技术进行扩增。
解析　大肠杆菌为原核生物，其细胞中没有内质网和高尔基体，因此大肠杆菌产生的抗体2形成过程中没有经过内质网和高尔基体的加工；杂交瘤细胞中有内质网和高尔基体，所以杂交瘤细胞产生的抗体1形成过程经过了内质网和高尔基体的加工。可见抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，但两者的生物活性不同。
(3)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的生物活性_______(填“相同”或“不相同”)，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
抗体2是大肠杆菌产生的，其形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工；抗体1是杂交瘤细胞产生的，其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工
(4)除通过上述途径获得的单克隆抗体外，请再写出一种目前应用动物细胞工程技术生产的生物制品：_________________________________________________。
疫苗、干扰素、生长因子、酶、激素等(写出一种即可)
解析　疫苗、干扰素、生长因子、酶、激素等许多有重要价值的生物制品，都可以应用动物细胞工程技术来生产。
10.(2019·陕西榆林二模)人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。该传染性疾病疫苗的生产和抗体的制备流程如图所示。请回答下列问题：
(1)完成过程①除了需要在适宜的温度条件下，还需要的物质有_______________________________________。过程③构建A基因重组载体时，目的基因的尾端必须含有终止子，它的作用是________________________。
脱氧核苷酸、ATP、模板等
解析　题图中①表示反转录，需要以病毒的RNA为模板、四种脱氧核苷酸为原料，还需要逆转录酶的催化，并消耗能量(ATP)；基因表达载体中，终止子的作用是使目的基因的转录停止。
(2)在给小鼠皮下注射A蛋白时，要反复注射几次的目的是___________________________________________________________。
通过二次免疫，增加小鼠
体内浆细胞的数量(产生足够量的浆细胞)
解析　在给小鼠皮下注射A蛋白时，要反复注射几次，以增加小鼠体内浆细胞的数量。
(3)过程⑦常用的人工诱导方法除了物理方法和化学方法之外，还可采用___________诱导细胞融合。
解析　⑦是诱导动物细胞融合的过程，常用灭活的病毒作为诱导剂，也可以用物理方法或化学方法。
解析　细胞融合获得的融合细胞有三种，需要经过筛选(选择性培养)才能获得杂交瘤细胞；在对杂交瘤细胞进行扩大培养之前还需要对其进行抗体检测，以确定其为可以产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(4)经细胞融合得到的杂种细胞需要进行___________才可得到杂交瘤细胞，即X。在将X进行扩大培养之前，还需要进行__________。
解析　据题图分析可知，该过程涉及的生物技术有基因工程技术、动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。
(5)该实验操作过程中用到的技术有__________________________________________________(写出3种)。
基因工程技术、动物细胞融合技术、动物细胞
备考技能提升BEI KAO JI NENG TI SHENG
1.(2019·天津，9)B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。
据图回答：(1)B基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中_____(单选)。A.含B基因的染色体缺失B.DNA聚合酶失活C.B基因发生基因突变D.B基因的启动子无法启动转录
解析　启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录，推测最可能的原因是卵细胞中B基因的启动子无法启动转录，D项符合题意。
(2)从水稻体细胞或______中提取总RNA，构建________文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能)，然后构建重组表达载体。
解析　B基因在体细胞和精子中正常表达，说明在水稻的体细胞和精子中有B基因转录而来的mRNA。从水稻体细胞或精子中提取总RNA，反转录产生多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体就叫做水稻的cDNA文库。
(3)在过程①、②转化筛选时，过程_____中T－DNA整合到受体细胞染色体DNA上，过程_____在培养基中应加入卡那霉素。
解析　过程①是指将含有目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌，过程②是指将含有重组Ti质粒的农杆菌导入植物细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上。为了检测含有目的基因的重组Ti质粒是否转入农杆菌，过程①需在培养基中加入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是______(多选)。A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交B.以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交C.以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
解析　DNA分子杂交是将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，将探针与基因组DNA杂交，看是否出现杂交带。将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交，不能用于筛选含目的基因的转基因植株，A项错误；B-Luc融合基因中含有水稻B基因编码蛋白的序列和Luc基因，因此，以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交可达到实验目的，B项正确；转基因植株卵细胞中的B基因能够转录出mRNA，因此以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交可达到实验目的，C项正确；Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光，因此检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光，可以达到实验目的，D项正确。
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明________________________________________。
解析　一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，而在转基因植株中能发现由未受精的卵细胞发育形成的胚，说明B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
2.(2019·全国Ⅱ，38)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题：(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有_____________________________________(答出2点即可)。
能保持植物原有的遗传特性；繁殖速度快
解析　与常规的种子繁殖方法相比，植物微型繁殖技术具有能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等特点。
(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是__________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、_________和____等几类物质。
有利于胚状体进行呼吸作用
解析　人工种皮具有透气性，有利于胚状体进行呼吸作用；人工胚乳能够为胚状体生长提供植物激素、矿质元素和糖等物质。
(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的______进行组织培养。
解析　植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。为获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是_______________________________________________(用流程图表示)。
3.(2019·天津南开区模拟)研究表明，HER2/neu是一种原癌基因，它表达的H蛋白在多种癌细胞特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已成为治疗乳腺癌有效的生物制剂。
解析　由题意可知，H蛋白在多种癌细胞中过量表达，因此H蛋白在成年个体的正常组织中表达量低。H蛋白为跨膜蛋白，包括胞外区、跨膜区和胞内区，其中胞外区可被免疫系统识别，故制备免疫小鼠所需H蛋白时，应构建胞外区基因。
(1)H蛋白在成年个体的正常组织中表达量____(填“低”或“高”)。H蛋白是一种跨膜蛋白，结构如图所示。制备免疫小鼠所需H蛋白(抗原)时，应构建______区基因，转入受体细胞表达并提纯。
(2)为扩增出大量目的基因需用到PCR技术。常规PCR技术一般包括变性、复性、延伸等步骤，复性(55～60 ℃)时____________________碱基互补配对。设计引物是PCR技术的关键之一，某同学设计的两对引物如下表所示，其中引物对_____(填“A”或“B”)设计不合理。
解析　常规PCR技术一般包括变性、复性、延伸等步骤，复性(55～60 ℃)时，引物和模板DNA单链碱基互补配对，以便DNA子链延伸。引物对B的S1、S2存在大量可以互补配对的碱基对，可能会发生自身碱基互补配对或者S1和S2部分发生碱基互补配对，而失去与模板链结合的机会，因此其设计不合理。