第一講基因工程和細(xì)胞工程

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1、專題八 現(xiàn)代生物科技專題第一講第一講 基因工程和細(xì)胞工程基因工程和細(xì)胞工程 一、基因工程一、基因工程1.基本工具基本工具 （1）限制性核酸內(nèi)切酶）限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”來源：主要在來源：主要在 生物中生物中作用：一種限制酶只能識別一種特定的作用：一種限制酶只能識別一種特定的 ，并在特定的位點切割并在特定的位點切割原核原核核苷酸序列核苷酸序列（2）DNA連接酶連接酶“分子縫合針分子縫合針”：把兩條：把兩條DNA 之間的縫隙之間的縫隙“縫合縫合”起來起來 末端末端（3）載體）載體“分分子運(yùn)輸車子運(yùn)輸車”常用載體：常用載體： 載體條件載體條件質(zhì)粒質(zhì)粒在宿主細(xì)胞內(nèi)在宿主細(xì)胞內(nèi) 并能并

2、能 有多個限制酶切點有多個限制酶切點有有 ，便于，便于 對宿主細(xì)胞無害對宿主細(xì)胞無害穩(wěn)定存在穩(wěn)定存在復(fù)制復(fù)制標(biāo)記基因標(biāo)記基因篩選篩選2.基本操作程序基本操作程序 獲取目的基因：常用方法獲取目的基因：常用方法從基因文庫中獲取從基因文庫中獲取利用利用 技術(shù)擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增人工合成法人工合成法 PCR導(dǎo)入受體細(xì)胞：常用方法導(dǎo)入受體細(xì)胞：常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法基因槍法 花粉管通道法花粉管通道法 顯微注射法顯微注射法 的的檢測與鑒定檢測與鑒定 目的基因目的基因檢測檢測鑒定：有些需要進(jìn)行鑒定：有些需要進(jìn)行 水平的鑒定水平的鑒定受體細(xì)胞是否具有某些受體細(xì)胞是否具有某些 目的基因是否翻譯成目的基

3、因是否翻譯成 個體生物學(xué)個體生物學(xué)標(biāo)記基因標(biāo)記基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)表達(dá)載體表達(dá)載體構(gòu)建構(gòu)建 轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物基因藥物基因藥物基因治療基因治療3.應(yīng)用應(yīng)用抗蟲、抗病、抗逆抗蟲、抗病、抗逆改良植物品質(zhì)改良植物品質(zhì)提高動物生長速度提高動物生長速度改善畜產(chǎn)品質(zhì)量、作改善畜產(chǎn)品質(zhì)量、作 移植的供體移植的供體器官器官4.蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程 （1）概念：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與）概念：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與 的關(guān)的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過系作為基礎(chǔ)，通過 或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生行改造，或制造一種新的蛋白

4、質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求活的需求生物功能生物功能基因修飾基因修飾（2）流程：）流程： 5.DNA的粗提取與鑒定的粗提取與鑒定 原理：根據(jù)原理：根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶溶液中液中 進(jìn)行提取、分離進(jìn)行提取、分離鑒定試劑：鑒定試劑： 主要步驟：材料的選取主要步驟：材料的選取破碎細(xì)胞獲得含破碎細(xì)胞獲得含DNA的濾液的濾液去去除濾液中雜質(zhì)除濾液中雜質(zhì)DNA的析出與鑒定的析出與鑒定注意事項：以血液為材料時需加入檸檬酸鈉抗凝，攪拌動注意事項：以血液為材料時需加入檸檬酸鈉抗凝，攪拌動作要作要 ，二苯胺需現(xiàn)用現(xiàn)配，二苯胺需現(xiàn)用現(xiàn)配 溶解度不同溶解度

5、不同二苯胺二苯胺輕緩輕緩二、細(xì)胞工程二、細(xì)胞工程 1.細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性（1）概念：具有某種生物）概念：具有某種生物 遺傳信息的細(xì)胞，都遺傳信息的細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能具有發(fā)育成完整生物體的潛能（2）潛能大小：受精卵）潛能大?。菏芫焉臣?xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞體細(xì)胞全部全部2.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)（1）過程：）過程：（2）應(yīng)用）應(yīng)用快速繁殖快速繁殖脫毒植株脫毒植株人工種子人工種子3.植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交（1）過程：酶解去壁）過程：酶解去壁 組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)（2）意義：克服）意義：克服 的障礙，培育出自然的障礙，培育出自然 界中沒有的優(yōu)良品種界中沒有的優(yōu)良品種誘導(dǎo)融合誘導(dǎo)融

6、合遠(yuǎn)緣雜交不親和遠(yuǎn)緣雜交不親和4.動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)（1）過程：）過程：（2）應(yīng)用：制備單克隆抗體、干擾素、病毒疫苗）應(yīng)用：制備單克隆抗體、干擾素、病毒疫苗5.動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合 （1）過程：）過程：（2）應(yīng)用：制備）應(yīng)用：制備 單克隆抗體單克隆抗體6.單克隆抗體單克隆抗體 過程：過程： 特點：特點： 強(qiáng)、強(qiáng)、 高高 篩選：兩次篩選，第一次是為了獲得正常的篩選：兩次篩選，第一次是為了獲得正常的 細(xì)胞細(xì)胞 （細(xì)胞整合有（細(xì)胞整合有AA、AB、BB，需要的是，需要的是AB類型），第類型），第 二次篩選是為了獲得能夠二次篩選是為了獲得能夠 細(xì)胞，細(xì)胞， 用用 法進(jìn)行篩選法進(jìn)行篩選特異性特

7、異性靈敏度靈敏度雜種雜種分泌特異性抗體的雜交分泌特異性抗體的雜交免疫免疫7.細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植 過程：過程： 應(yīng)用：應(yīng)用：快速培育優(yōu)良家畜快速培育優(yōu)良家畜生產(chǎn)醫(yī)用蛋白生產(chǎn)醫(yī)用蛋白提供提供 移植的供體移植的供體器官異種器官異種考點一考點一 基因工程的具體操作流程和應(yīng)用基因工程的具體操作流程和應(yīng)用1.理解基因工程的工具理解基因工程的工具 （1）工具酶）工具酶 限制性核酸內(nèi)切酶：只能在特定的部位進(jìn)行切割，限制性核酸內(nèi)切酶：只能在特定的部位進(jìn)行切割，切割位點一般具有反向重復(fù)序列。作用結(jié)果：形成切割位點一般具有反向重復(fù)序列。作用結(jié)果：形成黏性末端或平末端。作用實質(zhì)：使特定部位的兩核黏性末端或平末端。作

8、用實質(zhì)：使特定部位的兩核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。 DNA連接酶作用實質(zhì)：兩類連接酶作用實質(zhì)：兩類DNA連接酶都是將雙連接酶都是將雙鏈鏈DNA片段片段“縫合縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開了的起來，恢復(fù)被限制酶切開了的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。 （2）載體）載體 種類：常用的載體是質(zhì)粒，大腸桿菌、枯草桿菌、種類：常用的載體是質(zhì)粒，大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌等細(xì)菌中都有質(zhì)粒。土壤農(nóng)桿菌等細(xì)菌中都有質(zhì)粒。 作為載體應(yīng)具備的條件作為載體應(yīng)具備的條件 a.對受體細(xì)胞無害，不影響受體細(xì)胞正常的生命活動。對受體細(xì)胞無害，不影響受體細(xì)胞正常的生命活動。

9、 b.具有標(biāo)記基因，以便于鑒定目的基因是否進(jìn)入受體具有標(biāo)記基因，以便于鑒定目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞。細(xì)胞。 c.能自我復(fù)制，通過復(fù)制進(jìn)行基因擴(kuò)增，否則可能會能自我復(fù)制，通過復(fù)制進(jìn)行基因擴(kuò)增，否則可能會使重組使重組DNA丟失。丟失。 d.具有一個至多個酶切位點，具有一個至多個酶切位點， 以便于目的基因的插入。以便于目的基因的插入。 e.載體載體DNA分子大小適合，以方便操作。分子大小適合，以方便操作。2.基因工程的一般步驟基因工程的一般步驟 （1）獲取目的基因）獲取目的基因 獲取途徑：基因文庫、利用獲取途徑：基因文庫、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因等。技術(shù)擴(kuò)增目的基因等。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建）基

10、因表達(dá)載體的構(gòu)建用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末端或平末端的切口。端或平末端的切口。用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端或平末端?；蚱侥┒?。用用DNA連接酶將質(zhì)粒與目的基因重新連接形成重組連接酶將質(zhì)粒與目的基因重新連接形成重組質(zhì)粒。質(zhì)粒。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞受體種類受體種類 植物植物 動物動物 微生物微生物 導(dǎo)入方法導(dǎo)入方法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法花粉管通道法 顯微顯微注射法注射法 感受態(tài)感受態(tài)細(xì)胞法細(xì)胞法 （4）目的

11、基因的檢測與鑒定）目的基因的檢測與鑒定 類型類型 步驟步驟 檢測內(nèi)容檢測內(nèi)容 方法方法 結(jié)果顯示結(jié)果顯示 分子分子水平水平檢測檢測 第一第一步步 轉(zhuǎn)基因生物染色體的轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入目的上是否插入目的基因基因 DNA分子雜交分子雜交（DNA和和DNA之間）之間） 是否成功顯是否成功顯示出雜交帶示出雜交帶 第二第二步步 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 分子雜交分子雜交（mRNA和和DNA之間）之間） 是否成功顯是否成功顯示出雜交帶示出雜交帶 第三第三步步 目的基因是否翻譯出目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 抗原抗原抗體雜抗體雜交交 是否成功顯是否成功顯示出雜交帶示出雜

12、交帶 個體個體水平水平檢測檢測 包括抗蟲、抗病的接種實驗，以確定是否具有抗性以及抗性的包括抗蟲、抗病的接種實驗，以確定是否具有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品需要與天然產(chǎn)品的活性比較，以確定功能程度；基因工程產(chǎn)品需要與天然產(chǎn)品的活性比較，以確定功能活性是否相同等活性是否相同等 特別提醒特別提醒 目的基因的檢測也可利用質(zhì)粒中的標(biāo)記基目的基因的檢測也可利用質(zhì)粒中的標(biāo)記基因，如大腸桿菌質(zhì)粒中含抗青霉素基因，把某種轉(zhuǎn)基因，如大腸桿菌質(zhì)粒中含抗青霉素基因，把某種轉(zhuǎn)基因生物放入帶有青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。若有抗性，因生物放入帶有青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。若有抗性，說明導(dǎo)入成功；若無抗性，說明導(dǎo)入失敗。說明導(dǎo)入成

13、功；若無抗性，說明導(dǎo)入失敗。 3.基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較項目項目 蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程 基因工程基因工程區(qū)區(qū)別別過過程程預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測氨推測氨基酸序列基酸序列推測脫氧核苷推測脫氧核苷酸序列酸序列合成合成DNA表達(dá)表達(dá)出蛋白質(zhì)出蛋白質(zhì) 獲取目的基因獲取目的基因構(gòu)建表達(dá)構(gòu)建表達(dá)載體載體導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞目目的基因的檢測與鑒定的基因的檢測與鑒定 實實質(zhì)質(zhì) 定向改造或生產(chǎn)人類定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)所需的蛋白質(zhì) 定向改造生物的遺傳特定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生性，以獲得人類所需的生物類型或

14、生物產(chǎn)品物類型或生物產(chǎn)品 區(qū)區(qū)別別結(jié)結(jié)果果 生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì) 生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì) 聯(lián)系聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，因為對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，基因工程，因為對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn) 我國科研人員發(fā)現(xiàn)，彎曲的蠶絲由于彎折處易我國科研人員發(fā)現(xiàn)，彎曲的蠶絲由于彎折處易斷裂，其強(qiáng)度低于由蜘蛛紡績器拖牽絲的直絲，并首斷裂，其強(qiáng)度低于由蜘蛛紡績器拖牽絲的直絲，并首次在世界上通過了轉(zhuǎn)基

15、因方法將次在世界上通過了轉(zhuǎn)基因方法將“綠色熒光蛋白基因綠色熒光蛋白基因”與與“蜘蛛拖牽絲基因蜘蛛拖牽絲基因”拼接后成功插入蠶絲基因組中，拼接后成功插入蠶絲基因組中，并在受體細(xì)胞中成功表達(dá)。并在受體細(xì)胞中成功表達(dá)。（1）在這項）在這項“基因工程基因工程”的操作中，目的基因是的操作中，目的基因是 ，采用綠色熒光蛋白基因的主要目的是，采用綠色熒光蛋白基因的主要目的是 。（2）兩基因組合在導(dǎo)入受體細(xì)胞前必須進(jìn)行的步驟）兩基因組合在導(dǎo)入受體細(xì)胞前必須進(jìn)行的步驟是：將其與由細(xì)菌體內(nèi)取得的是：將其與由細(xì)菌體內(nèi)取得的 進(jìn)行切割處理，進(jìn)行切割處理，以保證有相同的以保證有相同的 ，并拼接成，并拼接成 。如果引入。

16、如果引入的受體細(xì)胞是細(xì)菌，還要對細(xì)菌作的受體細(xì)胞是細(xì)菌，還要對細(xì)菌作 處理。處理。（3）在基因工程中受體常用微生物，為什么？）在基因工程中受體常用微生物，為什么？ 。（4）“蜘蛛拖牽絲基因蜘蛛拖牽絲基因”成功表達(dá)的標(biāo)志是成功表達(dá)的標(biāo)志是 。（5）帶有）帶有“綠色熒光蛋白基因綠色熒光蛋白基因”的轉(zhuǎn)基因蠶，是否的轉(zhuǎn)基因蠶，是否能引起生態(tài)安全性問題？請分析原因。能引起生態(tài)安全性問題？請分析原因。 。解析解析 從題目提供的信息不難看出，蜘蛛紡績器拖牽絲從題目提供的信息不難看出，蜘蛛紡績器拖牽絲的直絲強(qiáng)度比蠶絲要大，所以拖牽絲基因是目的基因，的直絲強(qiáng)度比蠶絲要大，所以拖牽絲基因是目的基因，綠色熒光蛋白基

17、因是作為標(biāo)記基因。在形成重組綠色熒光蛋白基因是作為標(biāo)記基因。在形成重組DNA時，時，首先要用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，得首先要用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，得到相同的黏性末端，再用到相同的黏性末端，再用DNA連接酶形成重組質(zhì)粒，如連接酶形成重組質(zhì)粒，如果要將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)，必須對細(xì)菌細(xì)胞壁用氯果要將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)，必須對細(xì)菌細(xì)胞壁用氯化鈣處理，增加其通透性，便于重組質(zhì)粒進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)?；}處理，增加其通透性，便于重組質(zhì)粒進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。蜘蛛拖牽絲基因成功表達(dá)時，能產(chǎn)生高強(qiáng)度的絲，轉(zhuǎn)基蜘蛛拖牽絲基因成功表達(dá)時，能產(chǎn)生高強(qiáng)度的絲，轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題正在探索中。因生

18、物的安全性問題正在探索中。答案答案 （1）拖牽絲基因）拖牽絲基因 作為標(biāo)記（基因）作為標(biāo)記（基因） （2）質(zhì)）質(zhì)粒粒 黏性末端黏性末端 重組質(zhì)粒（或重組重組質(zhì)粒（或重組DNA） CaCl2（或提（或提高膜的通透性）高膜的通透性） （3）微生物的繁殖速度快）微生物的繁殖速度快 （4）產(chǎn)生）產(chǎn)生高強(qiáng)度的絲高強(qiáng)度的絲 （5）可能。轉(zhuǎn)基因蠶擴(kuò)散進(jìn)入自然生態(tài)系）可能。轉(zhuǎn)基因蠶擴(kuò)散進(jìn)入自然生態(tài)系統(tǒng)，與同種的野生蠶雜交后，使野生蠶也含有轉(zhuǎn)基因，統(tǒng)，與同種的野生蠶雜交后，使野生蠶也含有轉(zhuǎn)基因，可能會威脅到原有物種，引起生態(tài)危機(jī)可能會威脅到原有物種，引起生態(tài)危機(jī) （08廣東卷）天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉廣東

19、卷）天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化的酶類，用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶過程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精。請回答下列問題：接利用淀粉產(chǎn)生酒精。請回答下列問題：（1）將淀粉酶基因切割下來所用的工具是）將淀粉酶基因切割下來所用的工具是 ，用用 將淀粉酶基因與載體拼接成新的將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分分子，下一步將該子，下一步將該DNA分子分子 ，以完成工程菌的，以完成工

20、程菌的構(gòu)建。構(gòu)建。（2）若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可）若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是采用的檢測方法是 ；若要鑒定淀粉酶基因是；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用否翻譯成淀粉酶，可采用 檢測；將該工程菌檢測；將該工程菌接種在含淀粉的固體平板培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一定時間后，接種在含淀粉的固體平板培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一定時間后，加入碘液，工程菌周圍出現(xiàn)透明圈，該現(xiàn)象發(fā)生的原加入碘液，工程菌周圍出現(xiàn)透明圈，該現(xiàn)象發(fā)生的原因是因是 。（3）如何進(jìn)一步鑒定不同的轉(zhuǎn)基因工程菌菌株利用）如何進(jìn)一步鑒定不同的轉(zhuǎn)基因工程菌菌株利用淀粉能力的大?。康矸勰芰Φ拇笮。?。（4）微生物在

21、基因工程領(lǐng)域中有哪些重要作用？）微生物在基因工程領(lǐng)域中有哪些重要作用？ 。解析解析 限制酶可以識別并切割限制酶可以識別并切割DNA分子的特定部位；分子的特定部位；用用DNA連接酶來連接兩段連接酶來連接兩段DNA分子；用分子；用DNA分子雜分子雜交技術(shù)來檢測交技術(shù)來檢測DNA分子或分子或RNA分子；用抗原分子；用抗原抗體雜抗體雜交法來檢測特定的蛋白質(zhì)。淀粉酶可以使淀粉水解，交法來檢測特定的蛋白質(zhì)。淀粉酶可以使淀粉水解，所以加入碘液后培養(yǎng)基中淀粉被水解的區(qū)域不會變藍(lán)。所以加入碘液后培養(yǎng)基中淀粉被水解的區(qū)域不會變藍(lán)。答案答案 （1）限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶） DNA連接連接

22、酶酶 導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞 （2）DNA分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù) 抗抗原原抗體雜交或淀粉酶活性抗體雜交或淀粉酶活性 該工程菌產(chǎn)生的淀粉酶該工程菌產(chǎn)生的淀粉酶可分泌至培養(yǎng)基，水解淀粉后的區(qū)域，遇碘不再變藍(lán)可分泌至培養(yǎng)基，水解淀粉后的區(qū)域，遇碘不再變藍(lán)色，產(chǎn)生透明圈色，產(chǎn)生透明圈 （3）測定相同培養(yǎng)條件下不同工程）測定相同培養(yǎng)條件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精產(chǎn)量菌菌株的淀粉酶活性或酒精產(chǎn)量 （4）工具酶主要工具酶主要來自微生物；來自微生物；最重要的目的基因供體庫之一；最重要的目的基因供體庫之一；目目的基因的載體之一；的基因的載體之一；作為受體細(xì)胞；作為受體細(xì)胞；提供用于發(fā)提供用于發(fā)酵的工

23、程菌酵的工程菌考點二考點二 細(xì)胞工程的原理和應(yīng)用細(xì)胞工程的原理和應(yīng)用1.動、植物細(xì)胞工程技術(shù)手段的原理和工具酶動、植物細(xì)胞工程技術(shù)手段的原理和工具酶比較比較 植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程 動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程 原理原理 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞的全能性、細(xì)細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜流動性胞膜流動性 動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植動物細(xì)胞核的動物細(xì)胞核的全能性全能性單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備細(xì)胞膜的細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖流動性、細(xì)胞增殖動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合細(xì)胞膜流動性細(xì)胞膜流動性 工工具具酶酶 纖維素酶、

24、果膠酶纖維素酶、果膠酶 胰蛋白酶、膠原蛋白酶胰蛋白酶、膠原蛋白酶 2.動、植物細(xì)胞全能性動、植物細(xì)胞全能性（1）原因：生物體的每個細(xì)胞都有發(fā)育成完整個體）原因：生物體的每個細(xì)胞都有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。所必需的全部基因。（2）全能性表現(xiàn)的大?。菏芫训娜苄宰畲螅洌┤苄员憩F(xiàn)的大?。菏芫训娜苄宰畲螅浯问巧臣?xì)胞，體細(xì)胞相對較小。次是生殖細(xì)胞，體細(xì)胞相對較小。（3）全能性表現(xiàn)與細(xì)胞種類有關(guān)：離體的植物體細(xì)）全能性表現(xiàn)與細(xì)胞種類有關(guān)：離體的植物體細(xì)胞的全能性在一定條件下可充分體現(xiàn)。離體的動物胞的全能性在一定條件下可充分體現(xiàn)。離體的動物體細(xì)胞，全能性受到限制，但其細(xì)胞核仍具有全能體

25、細(xì)胞，全能性受到限制，但其細(xì)胞核仍具有全能性，需要借助卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來。未離性，需要借助卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來。未離體細(xì)胞的全能性不能表達(dá)，只能在機(jī)體調(diào)控下定向體細(xì)胞的全能性不能表達(dá)，只能在機(jī)體調(diào)控下定向分化。分化。（4）細(xì)胞的全能性是植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)。）細(xì)胞的全能性是植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)。3.植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較項目項目 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合 細(xì)胞融細(xì)胞融合原理合原理 細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性 細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性 細(xì)胞融細(xì)胞融合方法合方法 用纖維素酶、果膠酶用纖維素酶、果膠酶

26、去除細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)原去除細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合生質(zhì)體融合 用胰蛋白酶使細(xì)用胰蛋白酶使細(xì)胞分散后，誘導(dǎo)胞分散后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合細(xì)胞融合 誘導(dǎo)誘導(dǎo)手段手段 離心、電刺激、振動、顯離心、電刺激、振動、顯微操作、聚乙二醇等誘導(dǎo)微操作、聚乙二醇等誘導(dǎo) 與植物體細(xì)胞雜交與植物體細(xì)胞雜交相比，還可用滅活相比，還可用滅活的病毒誘導(dǎo)的病毒誘導(dǎo) 用途用途 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)展雜交親本范障礙，擴(kuò)展雜交親本范圍，培育新品種圍，培育新品種 制備單克隆抗體、制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾病毒疫苗、干擾素等素等 4.動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項目項目 植

27、物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng) 培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的物理性質(zhì)物理性質(zhì) 固體固體 液體液體 培養(yǎng)基培養(yǎng)基的成分的成分 水、礦質(zhì)元素、維生素、水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、激素、蔗糖、氨基酸、激素、瓊脂等瓊脂等 葡萄糖、氨基酸、無機(jī)葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動物血清鹽、維生素、動物血清等等 結(jié)果結(jié)果 新的植株或組織新的植株或組織 新的細(xì)胞系或細(xì)胞株新的細(xì)胞系或細(xì)胞株 目的目的 植株快速繁殖植株快速繁殖脫毒植株的培育脫毒植株的培育人工種子人工種子生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等轉(zhuǎn)基因植物的培育轉(zhuǎn)基因植物的培育 蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮膚移植材料的培育皮

28、膚移植材料的培育檢測有毒物質(zhì)檢測有毒物質(zhì)生理、病理、藥理學(xué)研生理、病理、藥理學(xué)研究究 取材取材 植物幼嫩的部位或花植物幼嫩的部位或花藥等藥等 動物胚胎或出生不久的幼齡動動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織物的器官或組織 其他條件其他條件 均為無菌操作，需要適宜的溫度、均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件等條件 （09江蘇卷）動物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對于研江蘇卷）動物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對于研究器官的生理、病理過程及其機(jī)制意義重大。下圖是究器官的生理、病理過程及其機(jī)制意義重大。下圖是一個新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖。請回答下一個新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖。請回答下列問題：列問題：

29、（1）肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細(xì)胞）肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細(xì)胞 。（2）氣室中充入）氣室中充入5CO2：氣體的主要作用是：氣體的主要作用是 。（3）培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細(xì)菌生長，但要注）培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細(xì)菌生長，但要注意選擇抗生素的意選擇抗生素的 ，以保證抗生素對肝臟無害。，以保證抗生素對肝臟無害。（4）有機(jī)物）有機(jī)物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機(jī)物示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機(jī)物X是否具有解毒作用。是否具有解毒作用。材料用具：肝臟小塊，外周血淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)

30、胞培養(yǎng)材料用具：肝臟小塊，外周血淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液，植物凝集素（刺激淋巴細(xì)胞分裂）；顯微鏡，載玻液，植物凝集素（刺激淋巴細(xì)胞分裂）；顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，滴管；吉姆薩染液（使染色體著片，蓋玻片，玻璃皿，滴管；吉姆薩染液（使染色體著色），有機(jī)物色），有機(jī)物X溶液等。溶液等。實驗過程：實驗過程：在淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中加入植物凝集素培養(yǎng)淋巴細(xì)胞，在淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中加入植物凝集素培養(yǎng)淋巴細(xì)胞，取取4等份，備用。等份，備用。利用甲、乙、丙、丁利用甲、乙、丙、丁4組上圖所示裝置，按下表步組上圖所示裝置，按下表步驟操作（驟操作（“”表示已完成的步驟）。表示已完成的步驟）。 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁

31、 步驟一：加入肝臟培養(yǎng)液步驟一：加入肝臟培養(yǎng)液 步驟二：加入有機(jī)物步驟二：加入有機(jī)物X溶液溶液 步驟三：放置肝臟小塊步驟三：放置肝臟小塊 上表中還需進(jìn)行的操作是上表中還需進(jìn)行的操作是 。培養(yǎng)一段時間后，取培養(yǎng)一段時間后，取4組裝置中的等量培養(yǎng)液，分組裝置中的等量培養(yǎng)液，分別添加到別添加到4份備用的淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。份備用的淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。一段時間后取淋巴細(xì)胞分別染色、制片。在顯微鏡一段時間后取淋巴細(xì)胞分別染色、制片。在顯微鏡下觀察下觀察 ，并對比分析。若，并對比分析。若丙組淋巴細(xì)胞出現(xiàn)異常，而甲組的淋巴細(xì)胞正常，則丙組淋巴細(xì)胞出現(xiàn)異常，而甲組的淋巴細(xì)胞正常，則說明說明 。解析

32、解析 肝臟是動物體內(nèi)最大的消化腺，還有造血和解肝臟是動物體內(nèi)最大的消化腺，還有造血和解毒功能。將肝臟切成小薄片，可使肝細(xì)胞直接接觸培毒功能。將肝臟切成小薄片，可使肝細(xì)胞直接接觸培養(yǎng)液，有利于肝細(xì)胞吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝養(yǎng)液，有利于肝細(xì)胞吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物。向培養(yǎng)液中充入廢物。向培養(yǎng)液中充入5% CO2，有利于維持培養(yǎng)液，有利于維持培養(yǎng)液的的pH。添加抗生素可抑制細(xì)菌生長，但不能用錯、用。添加抗生素可抑制細(xì)菌生長，但不能用錯、用多，否則會傷害甚至殺死肝細(xì)胞。多，否則會傷害甚至殺死肝細(xì)胞。 答案答案 （1）吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物）吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物（2）

33、維持培養(yǎng)液適宜的）維持培養(yǎng)液適宜的pH（3）種類和劑量）種類和劑量（4）向乙（或丁）組裝置中放置肝臟小塊染色體形）向乙（或?。┙M裝置中放置肝臟小塊染色體形態(tài)和數(shù)量肝臟小塊對有機(jī)物態(tài)和數(shù)量肝臟小塊對有機(jī)物X具有解毒作用具有解毒作用 （09威海二模）日本研究人員依靠體細(xì)胞克隆威海二模）日本研究人員依靠體細(xì)胞克隆技術(shù)進(jìn)行反復(fù)技術(shù)進(jìn)行反復(fù)“拷貝拷貝”，成功培育出第四代克隆豬。，成功培育出第四代克隆豬。這個研究小組培育的第一代克隆豬于這個研究小組培育的第一代克隆豬于2004年年4月誕生，月誕生，此后，他們又從長大的克隆豬唾液腺中提取細(xì)胞，將此后，他們又從長大的克隆豬唾液腺中提取細(xì)胞，將細(xì)胞核植入未受精的

34、卵子中，依次培育出第二代和第細(xì)胞核植入未受精的卵子中，依次培育出第二代和第三代克隆豬。研究人員發(fā)現(xiàn)，豬與人類身體構(gòu)造相似，三代克隆豬。研究人員發(fā)現(xiàn)，豬與人類身體構(gòu)造相似，克隆豬可作為研究人類疾病的實驗動物。根據(jù)材料回克隆豬可作為研究人類疾病的實驗動物。根據(jù)材料回答下列問題：答下列問題：（1）第四代克隆豬利用了動物細(xì)胞核的）第四代克隆豬利用了動物細(xì)胞核的 性。性。（2）在細(xì)胞核植入受體卵母細(xì)胞之前，要用顯微針）在細(xì)胞核植入受體卵母細(xì)胞之前，要用顯微針去除卵母細(xì)胞的去除卵母細(xì)胞的 ，再將唾液腺細(xì)胞核注入。獲，再將唾液腺細(xì)胞核注入。獲得的重組胚胎需要體外培養(yǎng)，培養(yǎng)時不僅要有無機(jī)鹽得的重組胚胎需要體外

35、培養(yǎng)，培養(yǎng)時不僅要有無機(jī)鹽類和有機(jī)鹽類，而且還要有類和有機(jī)鹽類，而且還要有 等營養(yǎng)成分等營養(yǎng)成分及及 等物質(zhì)。當(dāng)發(fā)育到囊胚期時，將其移植到等物質(zhì)。當(dāng)發(fā)育到囊胚期時，將其移植到受體雌動物體內(nèi)。受體雌動物體內(nèi)。（3）研究顯示，利用克隆技術(shù)根本無法培育出完全）研究顯示，利用克隆技術(shù)根本無法培育出完全相同的個體，究其原因，除了發(fā)育過程中的環(huán)境因素相同的個體，究其原因，除了發(fā)育過程中的環(huán)境因素的影響外，還可能有的影響外，還可能有 等原因。等原因。（4）如果希望克隆豬都能生產(chǎn)人體胰島素，那么需）如果希望克隆豬都能生產(chǎn)人體胰島素，那么需要利用要利用 技術(shù)，把技術(shù)，把 拼接拼接到豬的核基因中。轉(zhuǎn)基因是否成功都

36、可以用到豬的核基因中。轉(zhuǎn)基因是否成功都可以用 檢測。檢測。解析解析 體細(xì)胞核移植技術(shù)利用了動物細(xì)胞核的全能性；體細(xì)胞核移植技術(shù)利用了動物細(xì)胞核的全能性；在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移入受體細(xì)胞之前，必須將受體在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移入受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹２溉閯游锱咛サ呐嗉?xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽類外，還需養(yǎng)液成分一般都比較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及血清等物質(zhì)。克隆技術(shù)根本無法培育出完全相同的個血清等物質(zhì)。克隆技術(shù)根本無法培育出

37、完全相同的個體，原因可能是在細(xì)胞分裂中發(fā)生基因突變或個體發(fā)體，原因可能是在細(xì)胞分裂中發(fā)生基因突變或個體發(fā)育中受細(xì)胞質(zhì)基因及環(huán)境的影響?；蛱结樇夹g(shù)的原育中受細(xì)胞質(zhì)基因及環(huán)境的影響?；蛱结樇夹g(shù)的原理是理是DNA分子雜交，可用于疾病診斷、生物檢測等。分子雜交，可用于疾病診斷、生物檢測等。 答案答案 （1）全能）全能（2）細(xì)胞核）細(xì)胞核 維生素、激素、氨基酸、核苷酸維生素、激素、氨基酸、核苷酸 動動物血清物血清（3）細(xì)胞分裂中可能發(fā)生基因突變或卵母細(xì)胞的細(xì)胞）細(xì)胞分裂中可能發(fā)生基因突變或卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)也有遺傳物質(zhì)質(zhì)內(nèi)也有遺傳物質(zhì)DNA，也控制后代的性狀表達(dá)，也控制后代的性狀表達(dá)（4）基因工程）

38、基因工程 人的胰島素基因人的胰島素基因 基因探針基因探針考點三考點三 DNADNA的提取與鑒定的提取與鑒定1.DNA1.DNA粗提取的原理粗提取的原理 DNADNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaClNaCl溶液中的溶解度不同。溶液中的溶解度不同。溶解規(guī)律溶解規(guī)律 2 mol/L NaCl 0.14 mol/L NaCl DNA 溶解溶解 析出析出 蛋白蛋白質(zhì)質(zhì) NaCl溶液濃度從溶液濃度從2 mol/L降低過程降低過程 中，溶解度逐漸增大中，溶解度逐漸增大 部分發(fā)生部分發(fā)生鹽析沉淀鹽析沉淀 溶解溶解 由上表可以看出，在由上表可以看出，在NaCl溶液濃度為溶液濃度為2 mol/L時

39、，時，DNA溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析生成沉淀，通過過溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析生成沉淀，通過過濾可除去部分蛋白質(zhì)；濾可除去部分蛋白質(zhì)；NaCl溶液濃度為溶液濃度為0.14 mol/L時，時，DNA析出，過濾可除去溶解的部分蛋白質(zhì)。析出，過濾可除去溶解的部分蛋白質(zhì)。2.方法步驟方法步驟 破碎細(xì)胞破碎細(xì)胞 雞血細(xì)胞中加入一定量的蒸餾水，同時用雞血細(xì)胞中加入一定量的蒸餾水，同時用 玻璃棒沿一個方向快速攪拌玻璃棒沿一個方向快速攪拌紗布過濾，濾液中含紗布過濾，濾液中含DNA和其他核物質(zhì)，和其他核物質(zhì)， 如蛋白質(zhì)、如蛋白質(zhì)、RNA等等 溶解核內(nèi)溶解核內(nèi)DNA：上述濾液：上述濾液+2 mol/L的的NaC

40、l溶液，玻溶液，玻 璃棒沿同一方向攪拌璃棒沿同一方向攪拌 過濾除去不溶雜質(zhì)過濾除去不溶雜質(zhì)析出含析出含DNA的絲狀物：向上述濾液中緩緩加入蒸餾水，的絲狀物：向上述濾液中緩緩加入蒸餾水， 并輕輕地沿一個方向攪拌，出現(xiàn)絲狀物，當(dāng)絲狀物并輕輕地沿一個方向攪拌，出現(xiàn)絲狀物，當(dāng)絲狀物 不再增加時，停止加水（此時不再增加時，停止加水（此時NaCl濃度為濃度為0.14 mol/L） 過濾，取含過濾，取含DNA的絲狀物：用多層紗布過濾，含的絲狀物：用多層紗布過濾，含DNA的的 絲狀物留在紗布上絲狀物留在紗布上 DNA絲狀物再溶解：再次用絲狀物再溶解：再次用2 mol/L的的NaCl溶解溶解DNA 提取含雜質(zhì)較

41、少的提取含雜質(zhì)較少的DNA：將上述濾液：將上述濾液+體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)為95% 的冷卻的酒精靜置的冷卻的酒精靜置23 min，溶液中出現(xiàn)白色絲狀，溶液中出現(xiàn)白色絲狀 物，用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物物，用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物3.DNA的鑒定的鑒定（1）原理）原理:DNA+二苯胺二苯胺 藍(lán)色藍(lán)色（2）步驟）步驟沸水加熱沸水加熱 5 min項目項目 兩支兩支20 mL的試管的試管 1號號 2號號 實實驗驗步步驟驟 加入加入2 mol/L的的NaCl溶液溶液 5 mL 5 mL 加入絲狀物（加入絲狀物（DNA） - 用玻璃棒攪拌用玻璃棒攪拌 - 絲狀物溶解絲狀物溶解 加入二苯胺試劑

42、加入二苯胺試劑 4 mL 4 mL 沸水浴加熱沸水浴加熱 5 min 5 min 觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象 不變藍(lán)不變藍(lán) 變藍(lán)變藍(lán) （09江蘇卷）下列關(guān)于江蘇卷）下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分和蛋白質(zhì)提取與分離實驗的敘述，正確的有（多選）離實驗的敘述，正確的有（多選） （ ）A.提取細(xì)胞中的提取細(xì)胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細(xì)胞和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細(xì)胞B.用不同濃度用不同濃度NaCl溶液反復(fù)溶解與析出溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除可去除蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C.蛋白質(zhì)提取和分離過程中進(jìn)行透析可去除溶液中的蛋白質(zhì)提取和分離過程中進(jìn)行透析可去除溶液中的DNAD.蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進(jìn)

43、行分離純化都可以用電泳的方法進(jìn)行分離純化解析解析 提取細(xì)胞中的提取細(xì)胞中的DNA要用蒸餾水漲破細(xì)胞，提取要用蒸餾水漲破細(xì)胞，提取蛋白質(zhì)要用蒸餾水和甲苯使紅細(xì)胞破裂；蛋白質(zhì)提取蛋白質(zhì)要用蒸餾水和甲苯使紅細(xì)胞破裂；蛋白質(zhì)提取和分離過程中進(jìn)行透析可除去相對分子質(zhì)量較小的雜和分離過程中進(jìn)行透析可除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，而將大分子保留在袋內(nèi)。故質(zhì)，而將大分子保留在袋內(nèi)。故A、C項錯誤。項錯誤。 BD 如圖為如圖為DNA的粗提取與鑒定實驗裝置：的粗提取與鑒定實驗裝置：（1）實驗材料選用雞血球液，而不用雞全血，主要）實驗材料選用雞血球液，而不用雞全血，主要原因是雞血球液中有較高含量的原因是雞血球液中有較

44、高含量的 。（2）在圖）在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是 ，通過圖，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入溶液中加入2 mol/L的的NaCl溶液的目的是溶液的目的是 ；圖；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是 。（3）為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是）為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可，可滴加滴加 溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。解析解析 “DNA粗提取與鑒定粗提取與鑒定”的實驗材料選用雞血球的實驗材料選用雞血球液，而不用雞全血，主要原因是液，而不用雞全血，主要原因是

45、DNA主要儲存于細(xì)胞主要儲存于細(xì)胞核內(nèi)，而不在血漿內(nèi)，使用雞血球液提高材料中的細(xì)核內(nèi)，而不在血漿內(nèi)，使用雞血球液提高材料中的細(xì)胞數(shù)量和胞數(shù)量和DNA含量，從而可以保證實驗提取到的含量，從而可以保證實驗提取到的DNA數(shù)量。圖數(shù)量。圖A、B、C所示為本實驗的三個關(guān)鍵步驟。圖所示為本實驗的三個關(guān)鍵步驟。圖A通過添加蒸餾水，血細(xì)胞與蒸餾水相混合而使血細(xì)通過添加蒸餾水，血細(xì)胞與蒸餾水相混合而使血細(xì)胞處于極低濃度的溶液中，細(xì)胞因大量吸水而導(dǎo)致最胞處于極低濃度的溶液中，細(xì)胞因大量吸水而導(dǎo)致最終破裂，并釋放出胞內(nèi)物。圖終破裂，并釋放出胞內(nèi)物。圖B通過紗布過濾使血細(xì)通過紗布過濾使血細(xì)胞釋放出的胞釋放出的DNA濾

46、入收集的濾液中（將大量膠狀物濾濾入收集的濾液中（將大量膠狀物濾出），再在濾液中加入出），再在濾液中加入2 mol/L的的NaCl溶液使溶液使DNA的的溶解度增加。圖溶解度增加。圖C在在DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水（大濃鹽溶液中加入蒸餾水（大量），可使溶液的量），可使溶液的NaCl濃度降至較底，由于濃度降至較底，由于DNA在在較低濃度的較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低（在溶液中溶解度很低（在0.14 mol/L的的NaCl溶液中溶解度最低，濃度再變小則溶液中溶解度最低，濃度再變小則DNA溶解度溶解度將增大），使將增大），使DNA析出，經(jīng)過濾等手段可以收集到析出，經(jīng)過濾等手段可以收集到DNA。甲基

47、綠為比較常用的細(xì)胞核染色劑，染色后細(xì)。甲基綠為比較常用的細(xì)胞核染色劑，染色后細(xì)胞核中染色體呈綠色，屬堿性染料，可以用來鑒定胞核中染色體呈綠色，屬堿性染料，可以用來鑒定DNA。 答案答案 （1）DNA （2）使血細(xì)胞破裂）使血細(xì)胞破裂 使濾液中的使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液溶于濃鹽溶液 使使DNA析出析出 （3）甲基綠）甲基綠例例1 英國科學(xué)家維爾莫特首次用羊的體細(xì)胞（乳腺細(xì)英國科學(xué)家維爾莫特首次用羊的體細(xì)胞（乳腺細(xì)胞）成功地培育出一只小母羊，取名為胞）成功地培育出一只小母羊，取名為“多利多利”，這一方法被稱為這一方法被稱為“克隆克隆”，以下四項中與此方法在，以下四項中與此方法在本質(zhì)上最相近的是

48、本質(zhì)上最相近的是（） A.將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔子宮將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔子宮 內(nèi)，并最終發(fā)育成兩只一樣的兔內(nèi)，并最終發(fā)育成兩只一樣的兔 B.將人的抗病毒基因嫁接到煙草的將人的抗病毒基因嫁接到煙草的DNA分子上，培分子上，培 育出具有抗病能力的煙草新品種育出具有抗病能力的煙草新品種 C.將鼠骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過免疫的腺細(xì)胞融合成雜交將鼠骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過免疫的腺細(xì)胞融合成雜交 瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞D.將人的精子與卵細(xì)胞在體外受精，待受精卵在試管內(nèi)將人的精子與卵細(xì)胞在體外受精，待受精卵在試管內(nèi)發(fā)育到囊胚期時，再植入女性子宮內(nèi)發(fā)育成發(fā)育到囊胚期時，再植入女性子宮內(nèi)發(fā)育成“試管嬰兒

49、試管嬰兒”解析解析 “克隆克隆”是采用細(xì)胞核移植技術(shù)，屬于無性生殖。是采用細(xì)胞核移植技術(shù)，屬于無性生殖。將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔子宮內(nèi)，并將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔子宮內(nèi)，并最終發(fā)育成兩只一樣的兔屬于胚胎分割移植，屬無性生最終發(fā)育成兩只一樣的兔屬于胚胎分割移植，屬無性生殖。將人的抗病毒基因嫁接到煙草的殖。將人的抗病毒基因嫁接到煙草的DNA分子上，培育分子上，培育出具有抗病能力的煙草新品種，這屬于基因工程技術(shù)。出具有抗病能力的煙草新品種，這屬于基因工程技術(shù)?！霸嚬軏雰涸嚬軏雰骸笔桥咛ヒ浦布夹g(shù)，屬于有性生殖。是胚胎移植技術(shù)，屬于有性生殖。答案答案 A方法點撥方法點撥 做好

50、本題的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確區(qū)分胚胎移植、胚做好本題的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確區(qū)分胚胎移植、胚胎分割移植和細(xì)胞核移植技術(shù)。胎分割移植和細(xì)胞核移植技術(shù)。 例例2 如圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡圖，小箭頭所指分別如圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性為限制性EcoEcoR、BamBamH的酶切位點，的酶切位點， ampR為青霉素抗性基因，為青霉素抗性基因，terR為四環(huán)素為四環(huán)素 抗性基因，抗性基因，P為啟動子，為啟動子，T為終止子，為終止子，ori 為復(fù)制原點。已知目的基因的兩端分別有為復(fù)制原點。已知目的基因的兩端分別有 包括包括EcoEcoR、BamBamH在內(nèi)的多種酶的酶切位點。在內(nèi)的多種酶的酶切位點。 據(jù)

51、圖回答下列問題：據(jù)圖回答下列問題： （1）將含有目的基因的）將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoEcoR酶切，酶切產(chǎn)物用酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個其中由兩個DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有片段之間連接形成的產(chǎn)物有 、 、 三種。若要從這些連三種。若要從這些連接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對這些連接產(chǎn)物進(jìn)接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對這些連接產(chǎn)物進(jìn)行行 。（2）用上述）用上述3種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實驗。之后將這些宿主細(xì)胞接種到含四細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實驗。之后將這些宿主細(xì)胞接

52、種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接物是接物是 ；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是 。（3）目的基因表達(dá)時，）目的基因表達(dá)時，RNA聚合酶識別和結(jié)合的位聚合酶識別和結(jié)合的位點是點是 ，其合成的產(chǎn)物是，其合成的產(chǎn)物是 。（4）在上述實驗中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達(dá)）在上述實驗中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達(dá)載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選用的酶是用的酶是 。解析解析 （1

53、）用）用EcoEcoR酶切出的目的基因和質(zhì)粒具有相酶切出的目的基因和質(zhì)粒具有相同的黏性末端，如果放在一起加入同的黏性末端，如果放在一起加入DNA連接酶，則可連接酶，則可出現(xiàn)三種連接結(jié)果，即會出現(xiàn)目的基因自身形成的連出現(xiàn)三種連接結(jié)果，即會出現(xiàn)目的基因自身形成的連接物，載體自身形成的連接物和重組質(zhì)粒，要通過篩接物，載體自身形成的連接物和重組質(zhì)粒，要通過篩選、純化才能選出符合要求的選、純化才能選出符合要求的DNA。（。（2）載體自身）載體自身形成的連接物能重新形成完整的形成的連接物能重新形成完整的tetR基因，具有抗四基因，具有抗四環(huán)素的特點，其他連接物中環(huán)素的特點，其他連接物中tetR基因被限制酶

54、破壞，基因被限制酶破壞，不再具有抗四環(huán)素的特點；在整個操作過程中，不再具有抗四環(huán)素的特點；在整個操作過程中，ampR基因保持完整，質(zhì)粒自身形成的連接物和重組基因保持完整，質(zhì)粒自身形成的連接物和重組質(zhì)粒都具有抗青霉素的特性。（質(zhì)粒都具有抗青霉素的特性。（3）RNA聚合酶與相聚合酶與相關(guān)基因的啟動子結(jié)合，完成的是轉(zhuǎn)錄過程。（關(guān)基因的啟動子結(jié)合，完成的是轉(zhuǎn)錄過程。（4）將）將含有目的基因的靶含有目的基因的靶DNA片段和載體分別用兩個不同的片段和載體分別用兩個不同的限制酶切割，使兩種限制酶切割，使兩種DNA片段自身的片段自身的5和和3黏性末端黏性末端不同，但二者相同末端又互補(bǔ)，這明顯減少靶不同，但二者

55、相同末端又互補(bǔ)，這明顯減少靶DNA片片段和載體自身環(huán)化與串連，使外源段和載體自身環(huán)化與串連，使外源DNA片段能正確插片段能正確插入載體啟動子下游。在本題中目的基因兩端有入載體啟動子下游。在本題中目的基因兩端有EcoEcoR酶切點和酶切點和Bam Bam H酶切點，在質(zhì)粒載體上也有這兩種酶切點，在質(zhì)粒載體上也有這兩種酶的切點，所以可以用這兩種酶切出非同源性互補(bǔ)末酶的切點，所以可以用這兩種酶切出非同源性互補(bǔ)末端來阻止其他連接。端來阻止其他連接。 答案答案 （1）目的基因）目的基因載體連接物載體連接物 載體載體載體連接載體連接物物 目的基因目的基因目的基因連接物目的基因連接物 分離純化分離純化（2）

56、載體）載體載體連接物載體連接物 目的基因目的基因載體連接物、載載體連接物、載體體載體連接物載體連接物（3）啟動子）啟動子 mRNA（4）Eco Eco R和和Bam Bam H錯因分析錯因分析 由于對基因工程工具酶的應(yīng)用理解不到位，由于對基因工程工具酶的應(yīng)用理解不到位，特別是兩種工具酶與獲取目的基因和表達(dá)載體之間的特別是兩種工具酶與獲取目的基因和表達(dá)載體之間的聯(lián)系與拓展掌握不好，造成錯誤。聯(lián)系與拓展掌握不好，造成錯誤。第（第（1）小題中，由于含有目的基因的）小題中，由于含有目的基因的DNA片段和質(zhì)片段和質(zhì)粒上均含有粒上均含有EcoEcoR酶的切割位點，所以用此酶切割后酶的切割位點，所以用此酶切

57、割后產(chǎn)生相同的黏性末端。這樣，具有相同的黏性末端的產(chǎn)生相同的黏性末端。這樣，具有相同的黏性末端的片段用片段用DNA連接酶均可連接，從而產(chǎn)生連接酶均可連接，從而產(chǎn)生3類連接產(chǎn)物，類連接產(chǎn)物，這是教材知識的一種拓展，也是最易出錯的地方。這是教材知識的一種拓展，也是最易出錯的地方。1.（09浙江理綜）下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的浙江理綜）下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是是( () ) A.目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、植物或微生物目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、植物或微生物 B.限制性核酸內(nèi)切酶和限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工連接酶是兩類常用的工 具酶具酶 C.人胰島素原基因在大腸桿菌

58、中表達(dá)的胰島素原無人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無 生物活性生物活性 D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞的細(xì)胞 和促進(jìn)目的基因的表達(dá)和促進(jìn)目的基因的表達(dá)解析解析 基因工程中目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、基因工程中目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰連接酶；人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性，只有經(jīng)過一定的物質(zhì)激活以后，島素原無生物活性，只有經(jīng)過一定的物質(zhì)激活以后，才有生物活性。載體上的抗性基

59、因主要是有利于篩選才有生物活性。載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組含重組DNA的細(xì)胞，不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。所以的細(xì)胞，不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。所以D錯誤。錯誤。答案答案 D2.（09廣東理基）錢永健先生因在研究綠色熒光蛋白廣東理基）錢永健先生因在研究綠色熒光蛋白方面的杰出成就而獲方面的杰出成就而獲2008年諾貝爾獎。在某種生物年諾貝爾獎。在某種生物中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測到綠色熒光。由此入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測到綠色熒光。由此可知可知 （ ） A.該生物的基因型是雜合的該生物的基因型是雜合的

60、 B.該生物與水母有很近的親緣關(guān)系該生物與水母有很近的親緣關(guān)系 C.綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá)綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá) D.改變綠色熒光蛋白基因的改變綠色熒光蛋白基因的1個核苷酸對，就不能個核苷酸對，就不能 檢測到綠色熒光檢測到綠色熒光 解析解析 某種生物中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒某種生物中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測到綠光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測到綠色熒光，說明綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到色熒光，說明綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá)。了表達(dá)。 答案答案 C3.（09浙江理綜）用動、植物成體的體細(xì)

61、胞進(jìn)行離體浙江理綜）用動、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是培養(yǎng)，下列敘述正確的是 ( ( ) ) A.都需用都需用CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)箱 B.都須用液體培養(yǎng)基都須用液體培養(yǎng)基 C.都要在無菌條件下進(jìn)行都要在無菌條件下進(jìn)行 D.都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 解析解析 動、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都要在無動、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都要在無菌條件下進(jìn)行；動物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)用液體菌條件下進(jìn)行；動物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；植物成體的體細(xì)培養(yǎng)基，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；植物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)不一定用液體培養(yǎng)基，能體現(xiàn)細(xì)胞的全胞離體培養(yǎng)不

62、一定用液體培養(yǎng)基，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。能性。C4.（08寧夏理綜）回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：寧夏理綜）回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： （1）在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長）在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面到細(xì)胞表面 時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的現(xiàn)象稱為細(xì)胞的 。此時，瓶壁上形成的細(xì)。此時，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是胞層數(shù)是 。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是來，需要用酶處理，可用的酶是 。 （2）隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂）隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部

63、分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)停止，進(jìn)而出現(xiàn) 的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成而變成 細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性 ，細(xì)，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量 。（3）現(xiàn)用某種大分子染料，對細(xì)胞進(jìn)行染色時，觀）現(xiàn)用某種大分子染料，對細(xì)胞進(jìn)行染色時，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是 。（4）檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，）檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用細(xì)胞分裂到最好選用細(xì)胞分裂到 期

64、的細(xì)胞用顯微鏡期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。進(jìn)行觀察。（5）在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在）在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在 條件下保條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中 的活的活性降低，細(xì)胞的性降低，細(xì)胞的 速率降低。速率降低。（6）給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)）給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因為機(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作生了排斥現(xiàn)象，這是因為機(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作 進(jìn)行攻擊。進(jìn)行攻擊。解析解析 細(xì)胞增殖過程中存在接觸抑制現(xiàn)象，即正常細(xì)細(xì)胞增殖過程中存在接觸抑制現(xiàn)象，即正常細(xì)胞在體外培養(yǎng)時表現(xiàn)為貼壁生長和匯合成單層后停止胞在體外培養(yǎng)時

65、表現(xiàn)為貼壁生長和匯合成單層后停止生長，需用胰蛋白酶處理后再分瓶培養(yǎng)；在細(xì)胞培養(yǎng)生長，需用胰蛋白酶處理后再分瓶培養(yǎng)；在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變，會增加細(xì)過程中，部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變，會增加細(xì)胞分裂的次數(shù)；活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分胞分裂的次數(shù)；活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，因此不能著色；進(jìn)行器官移子染料無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，因此不能著色；進(jìn)行器官移植時，會發(fā)生免疫排斥，移植的器官會被機(jī)體當(dāng)作抗原。植時，會發(fā)生免疫排斥，移植的器官會被機(jī)體當(dāng)作抗原。答案答案 （1）相互接觸）相互接觸 接觸抑制接觸抑制 單層（或一層）單層（或一層） 胰胰蛋白

66、酶蛋白酶（2）衰老甚至死亡）衰老甚至死亡 不死性不死性 降低降低 減少減少（3）由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能）由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色（或由于死細(xì)胞的膜進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色（或由于死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色）色）（4）中）中 （5）冷凍（或超低溫、液氮）冷凍（或超低溫、液氮） 酶酶 新陳代謝新陳代謝（6）抗原）抗原5.（09山東理綜）人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程山東理綜）人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為原體為RNA病毒，該病毒表面的病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，蛋白為主要抗原，其疾苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖：其疾苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖： 請回答：請回答：（1）過程）過程代表的是代表的是 。（2）過程）過程構(gòu)建構(gòu)建A基因表達(dá)載體時，必須使用基因表達(dá)載體時，必須使用 和和 兩種工具酶。兩種工具酶。（3）過程）過程采用的實