届一轮复习人教版基因工程细胞工程胚胎工程的解题策略教案文档格式.docx

1、（2）植物组织培养（3）植物体细胞杂交（4）基因工程与克隆技术综合（含细胞工程与胚胎工程）（5）胚胎工程的操作流程解题方法1实例识记法：对于以上每一项技术可结合一个实例，如基因工程可结合抗虫棉的培育作实例理解并建立知识联系，将基因工程的操作工具、特点、流程步骤及各步骤的目的等联系在一起。2归纳总结法：将常考点归纳整理在一起，将这些流程图一般化，使其可以应对不同材料背景的变化。3比较分析法：将有联系、有相似性的知识进行比较、总结在一起，例如植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较整理。解题步骤1阅读题干，读懂图形，初步判断是单一的基因工程、细胞工程还是胚胎工程，或者是几种技术的综合。2如果是基因工程的

2、内容，基本辨别出目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因送入受体细胞，目的基因的检测与鉴定等。如果是细胞工程或胚胎工程，需大致了解考查的是什么。3分析流程中的每一步骤及示意图的含义及其文字说明。4从问题中获取信息，帮助解题。规范解答1文字叙述的题目要规范答题，防止表述不准确。选修3的本讲内容一般考查的都是一些生物学术语和名词。例如：基因工程：限制酶、DNA连接酶、运载体、黏性末端、目的基因、构建基因表达载体、启动子、终止子、标记基因、抗原抗体杂交等。2还有一些题目是要求填写原因的，有的已在许多高考题中形成了固定格式语言，有的在教材中有“因为所以”的总结。（1）用两种不同的限制酶处理目的基

3、因的优点是：防止目的基因自身环化，使目的基因按顺序接入质粒切口处。（2）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？这样的问题教材中都有原文回答。答：若不均等分割，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。角度一基因工程的基本概念和操作步骤的考查1目的基因的获取（1）目的基因：主要指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。（2）方法2基因表达载体的构建基因工程的核心（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。（2）基因表达载体的组成3将目的基因导入受体细胞（1）导入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。（2）导

4、入动物细胞：显微注射法。（3）导入微生物细胞：感受态细胞法（用Ca2处理）。4目的基因的检测与鉴定（1）插入检测：DNA分子杂交。（2）转录检测：DNARNA分子杂交。（3）翻译检测：抗原抗体杂交。（4）个体水平检测：抗性接种实验。角度二细胞工程中各流程比较一、植物组织培养1理论基础：植物细胞的全能性。2操作流程：（1）离体的器官、组织或细胞常称为外植体。（2）a过程为脱分化，b过程为再分化，A表示愈伤组织，B表示丛芽或胚状体。二、植物体细胞杂交的过程植物细胞A、B纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁原生质体A、B融合的原生质体再生出细胞壁（融合成功的标志）杂种细胞愈伤组织胚状体或丛芽杂种植株三、动

5、物细胞培养取动物组织块配制细胞悬液原代培养：具有贴壁生长和接触抑制的特点传代培养四、核移植及相关问题1核移植过程（以克隆高产奶牛为例）2选用去核卵（母）细胞的原因：卵（母）细胞比较大，容易操作；卵（母）细胞细胞质多，营养丰富，并且含有促进核全能性表达的物质。五、单克隆抗体的制备1过程单克隆抗体2制备单克隆抗体过程中的两次筛选筛选的对象方法第一次筛选杂交瘤细胞利用特定的选择培养基：在该培养基中只有杂交瘤细胞存活、其他细胞（未融合的B细胞和瘤细胞、融合后的BB细胞和瘤瘤细胞）均不能存活第二次筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞利用特定抗原通过抗原抗体杂交技术确认抗体性质例1 （2015江苏卷）胰岛素A

6、、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋白A、B分别表示半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白）。请回答下列问题：（1）图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是_终止子_。（2）图1中启动子是_RNA聚合_酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是_作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来_。（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有_限制酶和DNA连接酶_。（4）半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于_防止胰岛素

7、的A、B链被菌体内蛋白酶降解_。（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为_半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸_。（6）根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是_至少2个_，理由是_两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基_。解析（1）基因表达载体包括复制原点、启动子、终止子、标记基因和目的基因，图1基因表达载体缺少终止子。（2）由图1可知，氨苄青霉素抗性基因是标记基因，能够将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来。（3）

8、构建基因表达载体时必需的工具酶有限制酶和DNA连接酶。（4）将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，可防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解。（5）由于半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸，所以用溴化氰处理相应的融合蛋白，可获得完整的A链或B链，半乳糖苷酶被切成多个肽段。（6）由于胰岛素共有两条肽链，每条肽链的一端各有一个游离的氨基和羧基，而肽链中氨基酸的R基可能还含有游离的氨基，因此每个胰岛素分子至少含有2个游离的氨基。1（2017北京卷）为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实

9、验目的不符的是（C）A用限制性核酸内切酶EcoR和连接酶构建重组质粒B用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞C在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上解析目的基因C和质粒都有可被EcoR切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来，A项正确；愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法，B项正确；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养基中应该加入潮霉素，C项错误；使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上，D项正确。课时达标第47讲1高考题汇编基因工

10、程的操作工具和基本程序。判断下列说法的正误。（1）（重庆卷6）启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用。（）（2）（重庆卷6）表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点。（3）（重庆卷6）表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得。（4）（广东卷25）培育转基因山羊生产人酪蛋白时，可从人cDNA文库中获得人酪蛋白基因。（）（5）（重庆卷4）转基因植株只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异。（6）（重庆卷4）含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒就整合到受体植物细胞的染色体上。（7）（安徽卷6）外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行

11、复制。（8）（安徽卷6）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。2试题节选基因工程的操作工具。（1）（全国卷40题节选）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_能够自我复制、具有标记基因、具有一个或多个限制酶切割位点_（答出两点即可）。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。（2）（全国卷40题节选）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_受体细胞_。（3）（全国卷40题节选）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_Ecoli_DNA_连接酶_和_T4_DNA_连接酶_，其中既能连接黏

12、性末端又能连接平末端的是_T4_DNA连接酶_。（4）形成重组质粒需要的工具酶是_限制酶和DNA连接酶_，这两种酶作用的化学键均为_磷酸二酯键_。（5）运载体质粒可以是来自大肠杆菌细胞内的质粒，它的化学本质是_小型环状DNA_，标记基因的作用是_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受体细胞筛选出来_。（6）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生_平_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_相同_（填“相同”或“不同”）黏性末端的限制酶。3试题节选基因工程的基本程序。（1）（海南卷31题节选）在基

13、因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_人工合成_和从_生物材料_中分离。（2）（海南卷31题节选）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是_cDNA文库中只含有该叶片细胞已转录（或已表达）的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因_。（3）（海南卷31题节选）在基因表达载体中，启动子是_RNA_聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是_大肠杆菌（或细菌）_。（4）（全国卷40题节选）用基因工程方法制备HIV的某蛋白（目的蛋白）时，可先提取HIV中的_RNA

14、_，以其作为模板，在_逆转录酶_的作用下合成_cDNA（或DNA）_，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。（5）（海南卷31题节选）利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有_引物_、_模板DNA_、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。（6）（海南卷31题节选改编）由目的基因和运载体质粒拼接形成的环状质粒通常称为_重组DNA（其他合理答案也给分）_。（7）基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括启动子、_目的基因_、_标记基因_、_终止子（顺序可颠倒）_。启动子位于基因的_首端_，有了它才可以驱

15、动基因转录。（8）制备基因疫苗的基因可以从基因文库中获取，基因文库实际上是含有某种生物不同基因的许多DNA片段的_受体菌_群体。（9）检测转基因高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白，在分子水平上的检测方法是_抗原抗体杂交_。（10）若要大量获得目的基因，可使用_PCR技术_扩增白蛋白基因，最终构建的重组表达载体包括目的基因、启动子、终止子和_标记基因_、复制原点等部分。（11）我国拥有自主知识产权的抗虫棉，是将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因导入到棉花的叶肉细胞中培育而成。在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于_目的基因_，离体棉花叶肉细胞属于_受体细胞_。Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也

16、可从cDNA文库中获取，含有基因中启动子的文库是_基因组_文库。获取的Bt毒蛋白基因需要与载体结合构建基因表达载体。在基因工程中使用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、_动植物病毒_等，其中质粒的化学成分是_DNA_。科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因_没有成功表达_。（12）在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有使其能在牛的乳腺细胞中特异性表达的_乳腺蛋白基因的启动子_，人生长激素基因在人体和牛体内出现相同表达结果的原因是_所有生物共用一套遗传密码_。从分子水平检测转基因牛是否培育成功的方法是_抗

17、原抗体杂交法_。（13）基因工程的核心是_基因表达载体的构建_。将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_农杆菌转化法_，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是_显微注射法_。（14）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是_驱动胰岛素基因转录出mRNA_。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用_CaCl2溶液（或Ca2）_处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为_分子杂交技术_。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成_蛋白质_，常用抗原抗体杂交技术。（15

18、）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的_TDNA_中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的_染色体DNA_上。（16）通过逆转录获取目的基因时，不同于翻译过程的碱基配对方式是_AT_（请将模板碱基写在前）；利用PCR技术扩增目的基因，需要用的DNA聚合酶应具备的特点是_耐高温_。4试题节选细胞工程。40题节选）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_卵母细胞细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响_。与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_已经分化的动物体

19、细胞核具有全能性_。（2）（天津卷7题节选）诱导植物细胞融合前需用纤维素酶处理，其目的是获得_原生质体_。（3）为了培育某新型药用植物，可取植物甲和乙的叶片，先用_纤维素_酶和_果胶_酶去除细胞壁，获得具有活力的_原生质体_，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞进一步培养形成_愈伤_组织，然后经过_再分化（或分化）_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_植物体细胞杂交技术_。（4）在体外大量扩增T细胞时，为了防止悬浮液中的细胞之间出现接触抑制现象，常用_胰蛋白酶_进行处理。进行细胞培养时，通入的空气通常要加5%的二氧化碳，其目的是_维持培养液的pH_，为防止污染，培养液中应添加一定量的_

20、抗生素_。（5）动物体细胞核移植一般利用去核后的卵细胞作为受体，而不用去核的体细胞，主要原因是_卵细胞大易操作，且体细胞核在卵细胞的细胞质中才能表达出全能性_。（6）由A细胞与B细胞得到C杂交细胞的过程中，常用的物理方法是_离心、振动、电激_，融合完成的标志是_产生新细胞壁_。5试题节选 胚胎工程。（1）采集卵母细胞时，一般用_促性腺激素_对供体做超数排卵处理。若从已屠宰母羊的卵巢中采集卵母细胞，应将其置于与母体_输卵管_相似的环境中进行培养，待卵母细胞发育至_减数第二次分裂中期_时，才具备与精子受精的能力。为了获得更多的转基因羊，通常选择发育良好、形态正常的_桑椹胚或囊胚_进行分割移植。（2

21、）冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_胚胎_冲洗出来。动物的早期胚胎移植到同种且_生理状态_与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜功能特性具有_选择透过性_。（3）胚胎干细胞在功能上具有_全能性_。ES细胞在_饲养层细胞_或_添加抑制因子培养液_中能维持不分化状态。老年痴呆是由于某些神经细胞功能退化，则可通过_诱导ES细胞定向分化_来及时修补进行防治。（4）移植人兽胚胎，应选择_桑椹胚或囊胚阶段_的胚胎，子宫对外来胚胎不会发生_免疫排斥反应_，这为胚胎在受体内存活提供可能，同时他们之间还可以建立正常的生理和组织联系。培养早期胚胎的培养液成分一般比较复杂，除无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以外，还要添加_动物血清_等天然成分，培养箱中二氧化碳的主要作用是_维持培养液的pH_。（5）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的_内细胞团_或胎儿的_原始性腺细胞_中分离得到的一类细胞。（6）哺乳动物体内受精卵的发育规律是实现胚胎工程的理论基础。获能后的精子进入卵子过程中，防止多精入卵发生的生理反应先后为_透明带反应_、_卵细胞膜反应_。