?專題15 現(xiàn)代生物科技專題
書本黑體字速記
1、基因工程至少需要的三種工具，即準(zhǔn)確切割DNA的“手術(shù)刀”——限制酶、將DNA片段再連接起來(lái)的“縫合針”——DNA連接酶、將體外重組好的DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的“運(yùn)輸工具”——運(yùn)載體。限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生黏性末端、平末端。
2、獲取目的基因（主要是編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因）是實(shí)施基因工程的第一步。獲取目的基因方法有直接獲取、從基因文庫(kù)中獲取、人工合成、逆轉(zhuǎn)錄獲取等
3、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是實(shí)施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
4、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是實(shí)施基因工程的第三步。（植物：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入雙子葉植物和裸子植物、基因槍法、花粉管通道法；動(dòng)物：顯微注射法；微生物細(xì)胞：Ca2+處理成感受態(tài)細(xì)胞、再完成轉(zhuǎn)化）
5、目的基因的檢測(cè)與鑒定 這是基因工程的第四步工作。檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入采用DNA分子雜交法、檢測(cè)是否轉(zhuǎn)錄采用分子雜交技術(shù)、檢測(cè)翻譯是否采用抗原-抗體雜交。
6、基因工程的應(yīng)用：抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物、其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)、用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體（優(yōu)點(diǎn)：不發(fā)生免疫排斥）。
7、基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，基因工程中DNA分子能正確拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是DNA分子具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
基因治療的實(shí)質(zhì)是利用基因工程獲得正常細(xì)胞、再回輸給病人，原理是基因重組。
8、具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能，也就是說(shuō)，每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)。
9、植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞（外植體），培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件（水、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、糖類等），誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。
10、植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。誘導(dǎo)方法：物理法（離心、振動(dòng)、電激），化學(xué)法（用聚乙二醇(PEG)處理）。細(xì)胞之間若有密度差，則在失重的條件下更好。
11、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用：植物繁殖的新途徑——微型繁殖、作物脫毒、人工種子；作物新品種的培育——單倍體育種、突變體的利用；細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
12、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（初次培養(yǎng)-原代培養(yǎng)；轉(zhuǎn)移后的培養(yǎng)-傳代培養(yǎng)）就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散(用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理)成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境，營(yíng)養(yǎng)充足（常加入血清、血漿等），適宜的溫度和pH，氣體環(huán)境（主要有O2和CO2）
13、動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核（越幼嫩細(xì)胞的核越好），移入一個(gè)已經(jīng)去核的卵母細(xì)胞（減II中期）中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。
14、動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。誘導(dǎo)方法：物理法、化學(xué)法及滅活病毒法。應(yīng)用：利用雜交瘤細(xì)胞（既能分泌抗體，又能無(wú)限增殖）生產(chǎn)單克隆抗體（第一次篩選得到雜交瘤細(xì)胞；第二次篩選得到分泌專一抗體的雜交瘤細(xì)胞）。單克隆抗體的特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、能大量制備。單克隆抗體另外一種生產(chǎn)方法：基因工程。
15、胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。精子（動(dòng)物體形的大小不影響精子的大?。┬纬蓵r(shí)變形特點(diǎn)：高爾基體→頂體；線粒體→線粒體鞘；中心體→尾；細(xì)胞質(zhì)→原生質(zhì)滴 。卵子受精的重要標(biāo)志：在卵黃膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體。
阻止多個(gè)精子入卵的屏障：透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用。胚胎發(fā)育過(guò)程：受精卵→桑椹胚（細(xì)胞沒(méi)分化，之后出現(xiàn)分化）→囊胚→原腸胚
16、胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或、8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。要均等分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。應(yīng)用：迅速繁殖大量個(gè)體
胚胎的來(lái)源：體外受精、沖卵
17、生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過(guò)實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。
生態(tài)工程的原理：物質(zhì)循環(huán)再生原理（實(shí)質(zhì)無(wú)廢物）、物種多樣性原理（多種生物）、協(xié)調(diào)與平衡原理（引入合適的生物、不要超出K值）、整體性原理（社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然）、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理（優(yōu)化組分之間的結(jié)構(gòu)、組分之間的比例）
18、 在肯定生態(tài)工程的作用，特別是對(duì)恢復(fù)和重建受損一態(tài)環(huán)境的重要作用的同時(shí)，不要忘記大自然固有的強(qiáng)大的生態(tài)恢復(fù)力量；更不能誤認(rèn)為只要有了生態(tài)工程，就可以走發(fā)達(dá)國(guó)家“先污染、破壞后治理”的老路。
必背基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)
1.基因工程又叫DNA重組技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是基因重組，三種基本工具包括限制酶、DNA連接酶和載體。
2.DNA連接酶分為E·coliDNA連接酶（來(lái)源大腸桿菌連接黏性末端）和T4DNA連接酶（來(lái)源T4噬菌體連接黏性末端和平末端）。
③DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。
3.載體具備的條件①能自我復(fù)制②具有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入③具有標(biāo)記基因。
載體的種類：質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒；
4.最常用的載體是--質(zhì)粒,它是雙鏈環(huán)狀DNA分子。
5.基因工程操作程序四步驟：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。
6.原核基因一般采取直接分離獲得，真核基因一般是人工合成。常用的獲取目的基因的三種方法：從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增、用化學(xué)方法人工合成。
7.基因文庫(kù)分為基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)（如cDNA文庫(kù)）。
8.PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）①原理：DNA雙鏈復(fù)制
②過(guò)程：第一步變性：加熱，DNA解旋；第二步復(fù)性：冷卻，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步延伸：加熱，熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。③前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物。
冷卻的目的：使引物結(jié)合的互補(bǔ)DNA鏈上。
9.基因表達(dá)載體的組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標(biāo)記基因 基因表達(dá)載體構(gòu)建目的：使目的基因①穩(wěn)定存在并可遺傳②能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
10.標(biāo)記基因的作用：為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。
11.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，是將目的基因插入Ti質(zhì)粒中的T-DNA中，利用了T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上的特點(diǎn);導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。
12.分子水平檢測(cè)是否插入了目的基因的方法是DNA分子雜交技術(shù)；是否轉(zhuǎn)錄出mRNA的方法是分子雜交技術(shù)；是否翻譯成蛋白質(zhì)的方法是抗原－抗體雜交，原理是抗原抗體特異性結(jié)合，均可通過(guò)是否有雜交帶出現(xiàn)來(lái)判斷。個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定的方法舉例：抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)。
DNA分子雜交技術(shù)和分子雜交技術(shù)均用放射性同位素標(biāo)記的目的基因作為探針。
13.提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度用外源生長(zhǎng)激素基因；降低乳汁中乳糖含量用腸乳糖酶基因。
14.用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物：將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，通過(guò)顯微注射方法，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，將受精卵送入母體內(nèi)使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（必須是雌性動(dòng)物），后者可以通過(guò)泌乳生產(chǎn)藥物，稱為乳腺生物反應(yīng)器。
15.基因治療是把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，是基因替代不是基因修復(fù)，原理是基因重組，分為體外基因治療和體內(nèi)基因治療，目前都處于初期的臨床試驗(yàn)階段。
16.基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。
17.蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(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(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足需求。
18.蛋白質(zhì)工程的流程：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā) 設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列 找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列
19.用蛋白質(zhì)工程制成的電子元件具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)；蛋白質(zhì)工程難度很大是因?yàn)閷?duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)（空間）結(jié)構(gòu)了解不夠。
20.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
①理論基礎(chǔ)（原理）：植物細(xì)胞的全能性
②過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）→愈傷組織（具分生能力的薄壁細(xì)胞）→胚狀體或叢芽 →植物體
21.人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。
22.單倍體育種是通過(guò)花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植物，再經(jīng)秋水仙素或低溫處理使染色體加倍；優(yōu)點(diǎn)是①后代能穩(wěn)定遺傳②極大縮短育種年限。
23.制作人工種子培養(yǎng)到胚狀體階段；突變體的利用和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)培養(yǎng)到愈傷組織階段。
24.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
①原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性
②去細(xì)胞壁用纖維素酶和果膠酶
③人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電激等，化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
④流程：先進(jìn)行植物細(xì)胞融合再進(jìn)行植物組織培養(yǎng)
⑤原生質(zhì)體成功融合的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁
⑥意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。
25.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（1）原理：細(xì)胞增殖
（2）流程：取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因分化程度低，增殖能力強(qiáng)）→剪碎→用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。
（3）懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁，要求培養(yǎng)瓶表面光滑、無(wú)毒，易于貼附。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，稱為細(xì)胞的接觸抑制，此時(shí)細(xì)胞的層數(shù)為一層。
（4）目前使用的細(xì)胞在10代以內(nèi)的原因：保持細(xì)胞正常的二倍體核型（或10代以內(nèi)細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變）。
（5）條件①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：培養(yǎng)液進(jìn)行無(wú)菌處理，添加一定量抗生素，以防雜菌污染。應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)自身造成危害。②營(yíng)養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。需加入血清、血漿等天然成分。③溫度：36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。④氣體環(huán)境：95%空氣＋5%CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2維持培養(yǎng)液的pH。
26.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物
（1）原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性；細(xì)胞增殖。
（2）分類：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植（比較難）。
（3）用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。
（4）過(guò)程：取供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)；同時(shí)采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減Ⅱ中期，去核（方法：顯微操作）[注：用卵母細(xì)胞原因：①營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富；②體積大，易操作；③含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)]；將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞；通過(guò)電刺激使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎；將胚胎移入受體母體內(nèi)；生出與供體遺傳物質(zhì)基本相同的幼體。
27.動(dòng)物細(xì)胞融合
（1）原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性
（2）誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法：聚乙二醇誘導(dǎo)、滅活的病毒誘導(dǎo)、電激等。
（3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和的障礙
（4）最重要應(yīng)用：制備單克隆抗體
28.單克隆抗體
（1）一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。
（2）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體。
（3）細(xì)胞融合時(shí)出現(xiàn)多種類型的原因：細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100％。
（4）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)（特點(diǎn)）：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。
（5）制備過(guò)程：對(duì)注射特定的抗原蛋白免疫小鼠；提取B淋巴細(xì)胞；同時(shí)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞并提取；促使它們細(xì)胞融合；在特定的選擇性培養(yǎng)基上篩選出融合的雜交瘤細(xì)胞；然后對(duì)它進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，篩選出能夠分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞；從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體。
29.精子的變形：其中細(xì)胞核變成精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)槲?，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴。
30.精卵相遇首先發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶；透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障，第二道屏障是卵細(xì)胞膜反應(yīng)。
31.早期胚胎發(fā)育過(guò)程：發(fā)育起點(diǎn)是①受精卵，經(jīng)②卵裂形成③桑椹胚（細(xì)胞數(shù)目32個(gè)左右，細(xì)胞團(tuán)致密，是全能細(xì)胞，是胚胎分割的最佳時(shí)期），進(jìn)一步發(fā)育形成④囊胚（細(xì)胞開始分化，該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍很高，也可用于胚胎分割。個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤）再進(jìn)一步發(fā)育成⑤原腸胚。
32.體外受精技術(shù)
（1）卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：方法一：注射促性腺激素使其超數(shù)排卵，從輸卵管中沖取卵子（即沖卵），可直接受精。方法二：從屠宰母畜或活體的卵巢中采集卵母細(xì)胞，要在體外培養(yǎng)成熟后，才能受精。
（2）精子的采集和獲能：①收集精子的方法：假陰道法、手握法和電刺激法。②在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。常用獲能方法有培養(yǎng)法（放入獲能液中）和化學(xué)誘導(dǎo)法（放在肝素或鈣離子載體A23187溶液中）
（3）受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟（即到減Ⅱ中期）的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程。
33.胚胎的早期培養(yǎng)技術(shù)
當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。胚胎移植一般要到桑椹胚或囊胚階段。
34.胚胎移植技術(shù)
（1）移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)
（2）提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”。
（3）意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力。
（4）生理學(xué)基礎(chǔ)及意義：①發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)。為胚胎的收集提供了可能。③受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。為胚胎在受體的存活提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但遺傳特性不受影響。
（5）用促性腺激素進(jìn)行同期發(fā)情處理和對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。檢查的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。胚胎進(jìn)行移植方法有手術(shù)法和非手術(shù)法。
35.胚胎分割技術(shù)
（1）屬于無(wú)性繁殖。
（2）材料：桑椹胚或囊胚。
（3）分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，用分割針取樣滋養(yǎng)層做DNA分析性別鑒定。
36.胚胎干細(xì)胞
（1）是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，又叫ES或EK細(xì)胞。
（2）功能上具有發(fā)育的全能性；
（3）體外培養(yǎng)下，ES細(xì)胞可以只增殖不分化；
（4）可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。
（5）加入分化誘導(dǎo)因子，如牛磺酸，可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型組織細(xì)胞分化。
37.生態(tài)經(jīng)濟(jì)實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，最重要手段之一是生態(tài)工程。
38.生態(tài)工程的目的是達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展，是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。
39.生態(tài)工程的基本原理：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理、系統(tǒng)整體性原理。
易錯(cuò)易混考點(diǎn)
一、基因工程
1．PCR技術(shù)中所用的酶是耐高溫(熱穩(wěn)定性強(qiáng))的DNA聚合酶。
2．真核生物的糖蛋白基因?qū)朐松镆话悴荒艹晒Ρ磉_(dá)的原因是原核細(xì)胞無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
3．基因工程中農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法過(guò)程中，雙子葉植物可分泌酚類化合物來(lái)吸引農(nóng)桿菌。
4．創(chuàng)造全新蛋白質(zhì)的生物工程叫做蛋白質(zhì)工程，該工程是以蛋白質(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)的。
5．為了檢測(cè)轉(zhuǎn)基因幼苗是否具有抗除草劑特性，可采用的方法是對(duì)幼苗噴施除草劑，與不噴的對(duì)照組進(jìn)行對(duì)照觀察其生長(zhǎng)情況。
6．限制酶的主要生物來(lái)源是原核生物。
7．基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體。
8．能連接平末端又能連接黏性末端的是T4DNA連接酶。
9．天然質(zhì)粒一般都要經(jīng)過(guò)人工改造才能用作載體。
10．PCR擴(kuò)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。
11．鈣離子處理受體細(xì)菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞后，將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)其轉(zhuǎn)化，吸收DNA分子。
12．培育體型巨大或生長(zhǎng)速度加快的動(dòng)物，一般是導(dǎo)入了其他動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因。
13．動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器中，與目的基因重組的是乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子。
14．檢測(cè)目的基因時(shí)，DNA分子雜交技術(shù)用放射性標(biāo)記目的基因做探針。
15．從轉(zhuǎn)基因山羊乳汁中獲取藥物，該山羊是基因工程培育的乳腺生物反應(yīng)器。
16．獲取目的基因時(shí)，若基因較小，核苷酸序列已知，則可通過(guò)人工化學(xué)合成獲取。
17．構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，一般先用同一種限制酶處理目的基因和載體。
18．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子的化學(xué)本質(zhì)是DNA片段(或脫氧核苷酸序列)。
19．蛋白質(zhì)工程中直接操作的對(duì)象是基因，所獲得的是自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)。
20．蛋白質(zhì)工程在設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)的依據(jù)是蛋白質(zhì)的功能。
二、細(xì)胞工程
21．制備植物細(xì)胞原生質(zhì)體，用纖維素酶和果膠酶；將動(dòng)物組織制成細(xì)胞懸液，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶。
22．誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時(shí)常加入的物質(zhì)是PEG(聚乙二醇)。
23．植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需要光照的階段是再分化。
24．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖。
25．動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。
26．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界線是第一次分裝前后。
27．動(dòng)物細(xì)胞核移植可分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，后者所用的細(xì)胞分化程度高，所以恢復(fù)其全能性難度更大。
28．單克隆抗體制備中，獲取B淋巴細(xì)胞前，必須對(duì)小鼠注射特定的抗原蛋白。
29．每一個(gè)B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)只分泌一種特異性抗體，但在體外培養(yǎng)條件下，一個(gè)B淋巴細(xì)胞是不能無(wú)限增殖的。設(shè)法將骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合后，要用特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，該培養(yǎng)基上，未融合的親本細(xì)胞和相同細(xì)胞融合的細(xì)胞都會(huì)死亡，只有雜種細(xì)胞才能生長(zhǎng)，雜種細(xì)胞的特點(diǎn)是既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一性抗體。
30．在單克隆抗體制備過(guò)程中，有兩次篩選：第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞(用選擇培養(yǎng)基)；第二次是進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生人們所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)。
31．植物單倍體育種中用到的細(xì)胞工程技術(shù)是花藥離體培養(yǎng)。
32．制作人工種子時(shí)，包埋的一般是胚狀體，而誘導(dǎo)基因突變常選擇植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的愈傷組織作材料。
33．針對(duì)某白血病患者，可將其正常體細(xì)胞的核吸出，注入到另一女性的去核卵母細(xì)胞中去，構(gòu)建的重組細(xì)胞可培養(yǎng)出骨髓細(xì)胞，再移植到患者的體內(nèi)，最后其血型不變(血型由供核細(xì)胞決定，與供質(zhì)的卵細(xì)胞無(wú)關(guān))。
34．動(dòng)物個(gè)體克隆一般是對(duì)體細(xì)胞核進(jìn)行核移植，克隆的成功表明體細(xì)胞核具有全能性。
35．克隆有多個(gè)層次，DNA復(fù)制屬于分子克隆，細(xì)胞有絲分裂屬于細(xì)胞克隆，動(dòng)物核移植后產(chǎn)生新個(gè)體屬于個(gè)體克隆。
36．核移植過(guò)程中，受體提供的細(xì)胞應(yīng)是次級(jí)卵母細(xì)胞。
三、胚胎工程
37．胚胎發(fā)育的卵裂期，細(xì)胞數(shù)目不斷增加，胚胎總體積并不增加，細(xì)胞的相對(duì)表面積增大，細(xì)胞核質(zhì)量與細(xì)胞質(zhì)質(zhì)量比增大。
38．ES細(xì)胞將會(huì)給人類的移植醫(yī)學(xué)帶來(lái)一場(chǎng)革命，原因是ES細(xì)胞可以誘導(dǎo)分化出新的細(xì)胞、組織和器官。
39．體外受精時(shí)，卵母細(xì)胞一般要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能受精。
40．精子變形過(guò)程中，細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴，原生質(zhì)滴逐漸脫落，使精子變輕，運(yùn)動(dòng)敏捷。精子長(zhǎng)度與動(dòng)物體型大小無(wú)關(guān)。
41．哺乳動(dòng)物初級(jí)卵母細(xì)胞形成的發(fā)育時(shí)期是胎兒期；初級(jí)精母細(xì)胞形成于初情期以后。
42．透明帶反應(yīng)發(fā)生于精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜反應(yīng)發(fā)生于精子入卵后。
43．當(dāng)胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，叫做桑椹胚，這時(shí)每一個(gè)細(xì)胞都屬于全能細(xì)胞。
44．細(xì)胞開始出現(xiàn)分化的胚胎發(fā)育時(shí)期是囊胚期。滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。
45．胚胎工程中，胚胎能收集成功的生理學(xué)基礎(chǔ)是早期胚胎形成后一段時(shí)間內(nèi)未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)。
46．胚胎移植后，要對(duì)受體母牛進(jìn)行妊娠檢查。
47．胚胎分割一般選擇胚胎處于發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚期。
48．從卵巢中沖卵，卵子必定未成熟；從輸卵管中沖卵，卵子一般成熟；從子宮中沖卵，得到的是早期胚胎。
49．精子獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。
50．對(duì)于某些動(dòng)物，可采用促性腺激素處理供體母畜，使其超數(shù)排卵。此處理方法用促性腺激素而不直接用性激素的原因是性激素過(guò)多時(shí)會(huì)引起負(fù)反饋調(diào)節(jié)抑制下丘腦和垂體分泌相關(guān)激素，最終引起性腺功能退化，而促性腺激素?zé)o此副作用。
51．胚胎移植前，首先要對(duì)供、受體進(jìn)行選擇，并用激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。
52．ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，可誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的細(xì)胞分化。
53．胚胎移植時(shí)，選擇供體公母牛的要求是優(yōu)良品種的同種牛；選擇受體牛的要求是同一物種。
54．ES細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。
55．對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，最關(guān)鍵的是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，產(chǎn)生的同卵雙胎或多胎具有相同的遺傳物質(zhì)(基因型)，做DNA性別鑒定一般取自囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞。
56．受精作用最終完成的標(biāo)志是雌雄原核融合的完成。
57．進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。
58．哺乳動(dòng)物防止多精入卵的機(jī)制有透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。
四、生物技術(shù)安全
59．為防止轉(zhuǎn)基因植物通過(guò)花粉傳播造成基因污染，可將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的葉綠體或線粒體(結(jié)構(gòu))中。
五、生態(tài)工程
60．豬沼茶生態(tài)農(nóng)業(yè)所依據(jù)的生態(tài)學(xué)原理是物質(zhì)循環(huán)再生與能量多級(jí)利用。
關(guān)于生態(tài)工程原理：無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)，廢物資源化，主要體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生原理；天然林比人工林更能抵抗蟲害，這主要體現(xiàn)了物種多樣性原理；引種時(shí)，最好引入當(dāng)?shù)卦形锓N更能適應(yīng)環(huán)境，引種數(shù)量不能超過(guò)環(huán)境容納量，這主要體現(xiàn)了協(xié)調(diào)與平衡原理；將社會(huì)、自然、經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，退耕還林還草的同時(shí)，對(duì)失地農(nóng)民進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的補(bǔ)償，這主要體現(xiàn)了整體性原理；生物之間互利共生，相互依存，這主要體現(xiàn)了系統(tǒng)整體性原理。

19年真題賞析
考點(diǎn)1 基因工程
1.（2019全國(guó)Ⅰ理綜，15分）基因工程中可以通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因?；卮鹣铝袉?wèn)題。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫(kù)中獲得?；蛭膸?kù)包括 和 。
（2）生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，解開DNA雙鏈的酶是 。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是 。上述兩個(gè)解鏈過(guò)程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的 。
（3）目前在PCR反應(yīng)中使用 Taq 酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是
。
【答案】.（除標(biāo)明外，每空2分）(1)基因組文庫(kù) cDNA文庫(kù) (2)解旋酶 加熱至90~95 ℃（3分） 氫鍵 (3) Taq 酶熱穩(wěn)定性高,而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活（4分）
【解析】 本題考查基因文庫(kù)和PCR過(guò)程等知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和理解能力。（1）基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)。（2）生物體細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制開始時(shí)是利用解旋酶進(jìn)行解旋的，而在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，則是通過(guò)加熱至90~95 ℃進(jìn)行解旋的，二者都破壞了堿基對(duì)之間的氫鍵。（3）在PCR過(guò)程中，要加熱至90~95 ℃，所以使用熱穩(wěn)定性高的 Taq 酶，而不使用在高溫下會(huì)失活的大腸桿菌DNA聚合酶?！糉L)〗

2.（2019天津理綜，12分）B基因存在于水稻基因組中,其僅在體細(xì)胞( 2n )和精子中正常表達(dá),但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。為研究B基因表達(dá)對(duì)卵細(xì)胞的影響,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
據(jù)圖回答：
(1)B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄,推測(cè)其可能的原因是卵細(xì)胞中 (單選)。
A.含B基因的染色體缺失 B.DNA聚合酶失活
C.B基因發(fā)生基因突變 D.B基因的啟動(dòng)子無(wú)法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄
(2)從水稻體細(xì)胞或 中提取總RNA,構(gòu)建 文庫(kù),進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。將該序列與 Luc 基因(表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光)連接成融合基因(表達(dá)的蛋白質(zhì)能保留兩種蛋白質(zhì)各自的功能),然后構(gòu)建重組表達(dá)載體。
(3)在過(guò)程①、②轉(zhuǎn)化篩選時(shí),過(guò)程 中T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,過(guò)程 在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素。
(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株過(guò)程中,以下鑒定篩選方式正確的是 (多選)。
A.將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交
B.以 Luc 基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交
C.以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交
D.檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光
(5)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚,觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一個(gè)染色體組,判定該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的,而一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育,由此表明
。

【答案】.（除標(biāo)明外，每空2分）(1)D (2)精子 cDNA (3)②(1分) ①(1分) (4)BCD (5)B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚
【解析】 本題考查基因工程的操作工具及操作程序等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和理解能力。（1）啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。B基因存在于水稻基因組中，其僅在體細(xì)胞和精子中正常表達(dá)，但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄，推測(cè)最可能的原因是卵細(xì)胞中B基因的啟動(dòng)子無(wú)法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，D符合題意。（2）B基因在體細(xì)胞和精子中正常表達(dá)，說(shuō)明在水稻的體細(xì)胞和精子中有B基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA。從水稻體細(xì)胞或精子中提取總RNA，反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多種互補(bǔ)DNA片段，與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中，這個(gè)受體菌群體就叫做水稻的cDNA文庫(kù)。（3）過(guò)程①是指含有目的基因的重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，過(guò)程②是指將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。為了檢測(cè)含有目的基因的重組Ti質(zhì)粒是否轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，過(guò)程①需在培養(yǎng)基中加入卡那霉素。（4）DNA分子雜交是將轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA提取出來(lái)，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作標(biāo)記，以此作為探針，將探針與基因組DNA雜交，看是否出現(xiàn)雜交帶。將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交，不能用于篩選含目的基因的轉(zhuǎn)基因植株，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B- Luc 融合基因中含有水稻B基因編碼蛋白的序列和 Luc 基因，因此，以 Luc 基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珺項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)基因植株卵細(xì)胞中的B基因能夠轉(zhuǎn)錄出mRNA,因此以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，C項(xiàng)正確； Luc 基因表達(dá)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光，因此檢測(cè)加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光，可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，D項(xiàng)正確。（5）一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育，而在轉(zhuǎn)基因植株中能發(fā)現(xiàn)由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的胚，說(shuō)明B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚。
【易混辨析】 基因組文庫(kù)與cDNA文庫(kù)的比較


3.（2019江蘇，8分）圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程示意圖,載體質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因( tetr )和氨芐青霉素抗性基因( ampr )。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1) Eco R Ⅴ酶切位點(diǎn)為, Eco R Ⅴ酶切出來(lái)的線性載體P1為 末端。
(2)用 Taq DNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得的目的基因片段，其兩端各自帶有一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶處理,在兩端各添加了一個(gè)堿基為 的脫氧核苷酸,形成P2；P2和目的基因片段在 酶作用下,形成重組質(zhì)粒P3。
(3)為篩選出含有重組質(zhì)粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選,得到A、B、C三類菌落,其生長(zhǎng)情況如表(“+”代表生長(zhǎng)，“-”代表不生長(zhǎng))。根據(jù)表中結(jié)果判斷,應(yīng)選擇的菌落是 (填表中字母)類,另外兩類菌落質(zhì)粒導(dǎo)入情況分別是 、 。


(4)為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒,擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定。圖2所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，PCR鑒定時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是 。某學(xué)生嘗試用圖中另外一對(duì)引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400 bp片段，原因是 。
【答案】. (每空1分)（1）平 （2）胸腺嘧啶（T） DNA連接 （3）B A類菌落含有P0 C類菌落未轉(zhuǎn)入質(zhì)粒 （4）乙丙 目的基因反向連接
【解析】 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力和獲取信息能力。（1） Eco RⅤ酶切位點(diǎn)在酶所識(shí)別序列的中心軸線處，產(chǎn)生的是平末端。（2）DNA連接酶對(duì)平末端的連接效率較低，因此通常要將平末端改造成黏性末端后再進(jìn)行連接。由于目的基因片段的兩端各自帶一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，處理后的質(zhì)粒兩端需要各添加一個(gè)堿基為胸腺嘧啶的脫氧核苷酸；要將處理后的質(zhì)粒與目的基因連接起來(lái)，需要用DNA連接酶。（3）由于四環(huán)素抗性基因中含有 Eco RⅤ酶識(shí)別的序列及切割位點(diǎn)，所以形成的重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因已經(jīng)被破壞，而氨芐青霉素抗性基因正常。根據(jù)表中結(jié)果可知，A菌落抗氨芐青霉素和四環(huán)素，說(shuō)明A菌落中導(dǎo)入的是P0質(zhì)粒；B菌落抗氨芐青霉素而不抗四環(huán)素，說(shuō)明B菌落中導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒；C菌落既不抗氨芐青霉素，也不抗四環(huán)素，說(shuō)明C菌落中沒(méi)有導(dǎo)入質(zhì)粒。（4）由于處理后的P0質(zhì)粒的兩個(gè)末端都含一個(gè)胸腺嘧啶的脫氧核苷酸，而目的基因片段的兩端各自帶一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，所以目的基因在和P0質(zhì)粒連接時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況：正向連接和反向連接。分析圖2可知，理論上可以選擇的引物組合有甲和丙、乙和丙兩種情況。如果選擇甲和丙這對(duì)引物，則無(wú)論目的基因是否正確插入，擴(kuò)增的片段都是50 bp+300 bp+100 bp=450 bp，不符合要求；如果選擇乙和丙這對(duì)引物，正向連接和反向連接后所得結(jié)果不同，所以應(yīng)選擇乙和丙這對(duì)引物進(jìn)行PCR鑒定。如果目的基因和P0質(zhì)粒反向連接，則引物乙會(huì)出現(xiàn)在重組質(zhì)粒的外側(cè)，此時(shí)若加入引物甲和乙，則可以擴(kuò)增出300 bp+100 bp=400 bp的片段。

4.（2019浙江4月選考，7分）回答與利用生物技術(shù)培育抗病品種有關(guān)的問(wèn)題：
（1）通過(guò)抗病性強(qiáng)的植株獲取抗病目的基因有多種方法?，F(xiàn)已獲得純度高的抗病蛋白（可作為抗原），可通過(guò) 技術(shù)獲得特異性探針，并將 中所有基因進(jìn)行表達(dá)，然后利用該探針，找出能與探針特異性結(jié)合的表達(dá)產(chǎn)物，進(jìn)而獲得與之對(duì)應(yīng)的目的基因。
（2）將上述抗病基因通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法導(dǎo)入植物的分生組織可獲得抗病性強(qiáng)的植株。若在試管苗期間用分子水平方法判斷抗病基因是否表達(dá)，應(yīng)檢測(cè) （A.質(zhì)粒載體 B.轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 C.抗性基因 D.病原微生物）。
（3）植物細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生 ，可利用這一特性篩選抗致病真菌能力強(qiáng)的細(xì)胞。篩選時(shí)在培養(yǎng)基中加入 ，并將存活的細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)至再生植株。若利用 培養(yǎng)建立的細(xì)胞系用于篩選，則可快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病植株。
（4）用抗病品種與高產(chǎn)品種進(jìn)行雜交育種過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到因胚發(fā)育中止而得不到可育種子的情況。若要使該胚繼續(xù)發(fā)育獲得植株，可采用的方法是 。
【答案】.（每空1分）（1）單克隆抗體 基因文庫(kù) （2）B （3）變異 高濃度致病真菌 花粉離體 （4）胚的離體培養(yǎng)
【解析】 本題考查植物的克隆，意在考查考生的理解能力和應(yīng)用能力。（1）該特異性探針作用的對(duì)象是蛋白質(zhì)類抗原，所以該探針是抗體，可通過(guò)單克隆抗體技術(shù)獲得特異性探針。用基因文庫(kù)篩選某種目的基因的操作過(guò)程可以是先將基因文庫(kù)中所有基因進(jìn)行表達(dá)，然后利用該探針，找出能與探針特異性結(jié)合的表達(dá)產(chǎn)物，進(jìn)而獲得與之對(duì)應(yīng)的目的基因。（2）用分子水平方法判斷抗病基因是否表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。（3）植物細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生變異，篩選抗致病真菌能力強(qiáng)的細(xì)胞時(shí)可在培養(yǎng)基中加入高濃度致病真菌，并將存活的細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)至再生植株。若要快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病植株，可用花粉離體培養(yǎng)建立的細(xì)胞系用于篩選。（4）若要使該胚繼續(xù)發(fā)育獲得植株，可采用的方法是胚的離體培養(yǎng)。

考點(diǎn)2 細(xì)胞工程
5.（2019全國(guó)Ⅱ理綜，15分）植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比,這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有 (答出2點(diǎn)即可)。

(2)通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體,再通過(guò)人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示),這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是 。
人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供所需的物質(zhì),因此應(yīng)含有植物激素、 和 等幾類物質(zhì)。
(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖,可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗,可以選取植物的 進(jìn)行組織培養(yǎng)。
(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是 (用流程圖表示)。
【答案】.（1）能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快（3分） （2）有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用（3分） 礦質(zhì)元素（2分） 糖（2分） （3）莖尖（2分） （4）（3分）
【解析】 本題考查了植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，意在考查考生的理解和分析能力。（1）與常規(guī)的種子繁殖方法相比，植物微型繁殖技術(shù)具有能保持植物原有的遺傳特性、繁殖速度快等特點(diǎn)。（2）人工種皮具有透氣性，有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用；人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供植物激素、礦質(zhì)元素和糖等物質(zhì)。（3）植物分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無(wú)病毒。為獲得脫毒苗，可以選取植物的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)。（4）將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是。

6.（2019全國(guó)Ⅲ理綜，15分）培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖所示。

回答下列問(wèn)題。
（1）利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有 。
（2）步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是 。
（3）從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是 。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的 過(guò)程，最終可形成試管苗。
（4）步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是 。
（5）經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的 ，這種繁殖方式屬于 繁殖。
【答案】.（除標(biāo)明外，每空2分）（1）全能性（或答:形成完整植株所需的全部基因） (2)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織 (3)誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同（3分） 分化(或答:再分化) (4)誘導(dǎo)葉綠素的形成,使試管苗能夠進(jìn)行光合作用 (5)遺傳特性 無(wú)性
【解析】 本題考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力。（1）分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有全能性。（2）在本實(shí)驗(yàn)中，切取胡蘿卜塊時(shí)要切取含有形成層的部分，原因是形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。（3）決定植物細(xì)胞脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，步驟⑤（誘導(dǎo)愈傷組織形成）和步驟⑥（誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗）所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同，故步驟⑤到步驟⑥需更換培養(yǎng)基。愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的再分化過(guò)程形成試管苗。（4）步驟⑥需要光照培養(yǎng)，其作用是誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用。（5）組織培養(yǎng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此屬于無(wú)性繁殖，組織培養(yǎng)得到的植株保持了原品種的遺傳特性。

7.（2019江蘇，8分）利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細(xì)胞中,然后通過(guò)核移植技術(shù)培育基因編輯豬,可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)對(duì)1號(hào)豬使用 處理,使其超數(shù)排卵,收集并選取處在 時(shí)期的卵母細(xì)胞用于核移植。
(2)采集2號(hào)豬的組織塊,用 處理獲得分散的成纖維細(xì)胞,放置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),其中CO2的作用是 。
(3)為獲得更多基因編輯豬,可在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行 。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來(lái)自于 號(hào)豬。
(4)為檢測(cè)病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號(hào)豬并正常表達(dá),可采用的方法有 (填序號(hào))。
①DNA測(cè)序 ②染色體倍性分析 ③體細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析 ④抗原—抗體雜交
【答案】. (除標(biāo)明外，每空1分)（1）促性腺激素 減數(shù)第二次分裂中期 （2）胰蛋白酶（膠原蛋白酶） 維持培養(yǎng)液的pH （3）分割 2 （4）①④（2分）
【解析】 本題考查細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力和分析能力。考查的生物學(xué)科核心素養(yǎng)為科學(xué)思維。（1）為獲取更多的卵（母）細(xì)胞，要對(duì)供體母豬注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵。用于核移植的卵母細(xì)胞通常處于減數(shù)第二次分裂的中期。（2）常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊，使其分散成單個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。（3）若要獲得更多基因編輯豬，可采用胚胎分割技術(shù)對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行分割。子代豬的性別取決于核供體親本，即2號(hào)豬。（4）為了判斷目的基因是否被導(dǎo)入受體，可采用DNA分子雜交、DNA測(cè)序等技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)；判斷目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后是否成功表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，通常采用抗原—抗體雜交法從分子水平進(jìn)行檢測(cè)。
【高分必備】 目的基因的檢測(cè)與鑒定
分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出蛋白質(zhì)——抗原—抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

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