答案：①細(xì)胞的全能性 ②細(xì)胞增殖 ③細(xì)胞膜的流動(dòng)性 ④細(xì)胞核的全能性 ⑤獲能 ⑥桑葚胚、囊胚 ⑦將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 ⑧限制酶 ⑨利用PCR獲取和擴(kuò)增 ⑩基因表達(dá)載體的構(gòu)建 ?分子水平 ?基因
考點(diǎn)1 植物細(xì)胞工程
1．植物細(xì)胞工程的兩大技術(shù)
2．植物組織培養(yǎng)的條件
(1)植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵

添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓
①條件： eq \(□,\s\up1(2)) ________，一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素(生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素)等。
②培養(yǎng)基狀態(tài)：固體培養(yǎng)基。加入的瓊脂不能被利用
③體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達(dá)具有選擇性。
(2)植物激素的使用
3.植物體細(xì)胞雜交的關(guān)鍵
(1)酶解法——用 eq \(□,\s\up1(5)) __________和 eq \(□,\s\up1(6)) ________去除細(xì)胞壁。
不能利用病毒融合法

(2)融合的方法——聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。
(3)雜種細(xì)胞的形成標(biāo)志—— eq \(□,\s\up1(7)) ____________的形成。
(4)培養(yǎng)雜種植株的技術(shù)——植物組織培養(yǎng)。
(5)雜種植株培育成功的原理——細(xì)胞具有全能性。
答案： eq \(□,\s\up1(1)) 全能性 eq \(□,\s\up1(2)) 離體 eq \(□,\s\up1(3)) 芽 eq \(□,\s\up1(4)) 愈傷組織 eq \(□,\s\up1(5)) 纖維素酶 eq \(□,\s\up1(6)) 果膠酶 eq \(□,\s\up1(7)) 新細(xì)胞壁
【真題研讀】
1．(2023·廣東選擇考)人參皂苷是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進(jìn)行細(xì)胞融合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯(cuò)誤的是( C )
A．細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁
B．高Ca2＋—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合
C．融合的細(xì)胞即為雜交細(xì)胞
D．雜交細(xì)胞可能具有生長(zhǎng)快速的優(yōu)勢(shì)
解析：植物細(xì)胞外面有一層細(xì)胞壁，這層細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交。因此，在進(jìn)行體細(xì)胞雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，A正確。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本分為兩大類(lèi)——物理法和化學(xué)法，物理法包括電融合法、離心法等；化學(xué)法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，B正確。融合的細(xì)胞可能由一種細(xì)胞融合而成，也可能由兩種細(xì)胞融合而成(即雜交細(xì)胞)，C錯(cuò)誤。雜交細(xì)胞可能具有生長(zhǎng)快速的優(yōu)勢(shì)，D正確。
2．(2024·浙江1月選考)山藥在生長(zhǎng)過(guò)程中易受病毒侵害導(dǎo)致品質(zhì)和產(chǎn)量下降。采用組織培養(yǎng)技術(shù)得到脫毒苗，可恢復(fù)其原有的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)特性，流程如圖。下列操作不可行的是( D )
外植體→愈傷組織→叢生芽→試管苗
A．選擇芽尖作為外植體可減少病毒感染
B．培養(yǎng)基中加入抗生素可降低雜菌的污染
C．將叢生芽切割后進(jìn)行繼代培養(yǎng)可實(shí)現(xiàn)快速繁殖
D．提高生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值可促進(jìn)愈傷組織形成叢生芽
解析：芽尖等分生組織分裂旺盛，病毒濃度很低甚至無(wú)病毒，故選擇芽尖作為外植體可減少病毒感染，A不符合題意。培養(yǎng)基中有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易被雜菌污染，加入抗生素可降低雜菌的污染，B不符合題意。將初代培養(yǎng)獲得的培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)稱(chēng)為繼代培養(yǎng)，其又可以分為第二代培養(yǎng)、第三代培養(yǎng)等。大多數(shù)植物每隔4～6周進(jìn)行一次繼代培養(yǎng)，每繼代培養(yǎng)一次，培養(yǎng)物一般能增殖3～4倍。正因?yàn)榕囵B(yǎng)物可以不斷繼代培養(yǎng)，所以離體繁殖速度比常規(guī)方法通常要快數(shù)萬(wàn)倍，可實(shí)現(xiàn)快速繁殖，C不符合題意。提高生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值可促進(jìn)愈傷組織形成根，D符合題意。
[命題延伸]——判斷與填空
(1)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會(huì)出現(xiàn)變異。( )
(2)植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，需先脫分化再誘導(dǎo)融合。( )
(3)為了獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草芽孢桿菌，可利用現(xiàn)有菌種，通過(guò)________后再篩選獲得，或利用轉(zhuǎn)基因、_____________________________________________________等技術(shù)獲得。
(4)在誘導(dǎo)形成愈傷組織階段時(shí)通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體，原因是___________________________________________________________
_____________________________________________。
(5)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。步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是_________________________________________________________；
從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是____________________________________。
步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是_________________。
(6)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________進(jìn)行組織培養(yǎng)。
提示：(1)× (2)× (3)人工誘變 原生質(zhì)體融合 (4)細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織 (5)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織 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 誘導(dǎo)葉綠素形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用 (6)①能保持優(yōu)良品種的遺傳特性、繁殖速度快 ②莖尖
【對(duì)點(diǎn)突破】
1．“不是花中偏愛(ài)菊，此花開(kāi)盡更無(wú)花”，菊花因高潔的品質(zhì)備受人們喜愛(ài)。為實(shí)現(xiàn)菊花的快速繁殖，研究人員利用其外植體培養(yǎng)出大量幼苗，下列屬于該培養(yǎng)過(guò)程必需條件的是( A )
A．外植體細(xì)胞具有完整的細(xì)胞核
B．外植體需經(jīng)過(guò)徹底滅菌處理
C．外植體需用酶分散成單個(gè)細(xì)胞
D．外植體細(xì)胞處于未分化狀態(tài)
解析：細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心，是遺傳信息庫(kù)，含有該種植物完整的遺傳信息，故將菊花細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗過(guò)程中外植體細(xì)胞必須具有完整的細(xì)胞核，A符合題意；植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，為防止雜菌污染，外植體需進(jìn)行消毒處理，B不符合題意；植物組織培養(yǎng)過(guò)程中外植體無(wú)需用酶分散成單個(gè)細(xì)胞，C不符合題意；植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性，其具體過(guò)程是外植體脫分化形成愈傷組織，再分化形成新植株，故外植體細(xì)胞無(wú)需處于未分化狀態(tài)，D不符合題意。
2．植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究發(fā)現(xiàn)，愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞，其在不同條件下，通過(guò)基因的特異性表達(dá)調(diào)控生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的作用，表現(xiàn)出不同的效應(yīng)(見(jiàn)下表)。已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推論不合理的是( C )
A.WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞特性
B．WOX5＋PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累
C．ARR5促進(jìn)細(xì)胞分裂素積累或提高細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性
D．體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制
解析：根據(jù)表格信息可知，WOX5能使細(xì)胞維持未分化狀態(tài)，保持分裂能力強(qiáng)、全能性較高的狀態(tài)，若WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、分化程度低的特性，A合理；由題干信息“生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生”，再結(jié)合表格信息，WOX5＋PLT可誘導(dǎo)出根，可推測(cè)WOX5＋PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累，B合理；由題意可知，生長(zhǎng)素的生理作用小于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于芽的再生，而抑制ARR5能誘導(dǎo)出芽，可知ARR5被抑制時(shí)細(xì)胞分裂素較多，故可推測(cè)ARR5抑制細(xì)胞分裂素積累或降低細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性，C不合理；由題干信息可知，出芽或出根都是生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素含量不均衡時(shí)才會(huì)發(fā)生，故可推測(cè)體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制，D合理。
考點(diǎn)2 動(dòng)物細(xì)胞工程與胚胎工程
1.
3．動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)(核移植技術(shù))
eq \(\s\up7(),\s\d5(原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性))
4.
(1)操作流程
(2)生理學(xué)基礎(chǔ)
5．胚胎分割
答案： eq \(□,\s\up1(1)) 特定抗原 eq \(□,\s\up1(2)) 特定抗體 eq \(□,\s\up1(3)) MⅡ期 eq \(□,\s\up1(4)) 去核
eq \(□,\s\up1(5)) 重構(gòu)胚 eq \(□,\s\up1(6)) 超數(shù)排卵 eq \(□,\s\up1(7)) 妊娠 eq \(□,\s\up1(8)) 桑葚胚或囊胚
eq \(□,\s\up1(9)) 動(dòng)物的無(wú)性繁殖或克隆
【真題研讀】
1．(2023·廣東選擇考)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長(zhǎng)角羚羊體內(nèi)，使后者成功妊娠并產(chǎn)仔，該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過(guò)程不涉及的操作是( C )
A．超數(shù)排卵 B．精子獲能處理
C．細(xì)胞核移植 D．胚胎培養(yǎng)
解析：試管動(dòng)物的培育過(guò)程主要包括：①精子的采集與體外獲能處理，卵子的采集(為獲得更多卵子可進(jìn)行超數(shù)排卵處理)與成熟培養(yǎng)；②卵子與精子的體外受精；③胚胎的早期培養(yǎng)；④待胚胎生長(zhǎng)到一定階段后，進(jìn)行胚胎移植。綜上，C符合題意。
2．(2024·黑吉遼選擇考)從小鼠胚胎中分離獲取胚胎成纖維細(xì)胞進(jìn)行貼壁培養(yǎng)，在傳代后的不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)細(xì)胞數(shù)目，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是( D )
A．傳代培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)皿需密封防止污染
B．選?、俚募?xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)比②更合理
C．直接用離心法收集細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)
D．細(xì)胞增長(zhǎng)進(jìn)入平臺(tái)期可能與細(xì)胞密度過(guò)大有關(guān)
解析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要O2、CO2等氣體，因此傳代培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)皿不能密封，A錯(cuò)誤；原代培養(yǎng)的細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后，需要分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)，①的細(xì)胞處于增長(zhǎng)初期，細(xì)胞還未出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，因此選?、诘募?xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)比①更合理，B錯(cuò)誤；由于成纖維細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí)，需用胰蛋白酶等處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞后再用離心法收集，C錯(cuò)誤；細(xì)胞密度過(guò)大時(shí)，產(chǎn)生的代謝廢物較多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗較快，可能導(dǎo)致細(xì)胞增長(zhǎng)進(jìn)入平臺(tái)期，D正確。
[命題延伸]——判斷與填空
(1)甘加藏羊是甘肅高寒牧區(qū)的優(yōu)良品種，是季節(jié)性發(fā)情動(dòng)物，每年產(chǎn)羔一次，每胎一羔，繁殖率較低。為促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展，研究人員通過(guò)體外受精、胚胎移植等胚胎工程技術(shù)提高藏羊的繁殖率，流程如下圖。
藏羊乙的獲能精子能與剛采集到的藏羊甲的卵母細(xì)胞受精。( )
(2)研究人員通過(guò)肺上皮干細(xì)胞誘導(dǎo)生成肺類(lèi)器官，可自組裝或與成熟細(xì)胞組裝成肺類(lèi)裝配體。肺類(lèi)裝配體培養(yǎng)需要滿足適宜的營(yíng)養(yǎng)、溫度、滲透壓、pH，無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境以及含95%空氣和5%CO2的氣體環(huán)境等基本條件。( )
(3)研究者制備單克隆抗體用于快速檢測(cè)甲狀旁腺激素(PTH)，制備過(guò)程中能篩選分泌多種抗體的單個(gè)雜交瘤細(xì)胞。( )
(4)胚胎分割技術(shù)提高了移植胚胎的成活率。( )
(5)某興趣小組開(kāi)展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢，其原因不可能是血清經(jīng)過(guò)高溫處理后加入培養(yǎng)基。( )
(6)將骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細(xì)胞即為雜交瘤細(xì)胞。( )
(7)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中用鹽酸溶解細(xì)胞間物質(zhì)使細(xì)胞分離。( )
(8)①添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進(jìn)細(xì)胞融合，該過(guò)程中PEG對(duì)細(xì)胞膜的作用是
___________________________________________________________。
②在雜交瘤細(xì)胞篩選過(guò)程中，常使用特定的選擇培養(yǎng)基(如HAT培養(yǎng)基)，該培養(yǎng)基對(duì)__________和_______________________________________________________________生長(zhǎng)具有抑制作用。
③單克隆抗體篩選中，將抗體與該病毒外殼蛋白進(jìn)行雜交，其目的是_________________________________________
_______________________________________________。
(9)①為了實(shí)現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是________。在體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，其原因是___________________________________________。
②請(qǐng)以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊?yàn)椴牧线M(jìn)行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是______________________________________________
______________________________________________。
提示：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)①使細(xì)胞接觸處細(xì)胞膜的脂類(lèi)分子發(fā)生疏散和重組，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜相互親和，促進(jìn)融合 ②未融合的(親本)細(xì)胞 融合的具有同種核的細(xì)胞 ③通過(guò)抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性來(lái)獲得分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 (9)①冷凍保存 剛排出的精子不能與卵子受精，只有獲能后才具備受精能力(合理即可) ②對(duì)受體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進(jìn)行胚胎移植
【對(duì)點(diǎn)突破】
題點(diǎn)1 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)及核移植
1．骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)在某些誘導(dǎo)劑作用下可分化成心肌細(xì)胞，在心臟類(lèi)疾病的治療中擁有廣闊的應(yīng)用前景。在細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞中基因的表達(dá)產(chǎn)物可以判斷細(xì)胞的分化方向?？蒲腥藛T研究丹酚酸B(丹參提取物)對(duì)BMSC分化的影響，從大鼠體內(nèi)分離BMSC并進(jìn)行多代培養(yǎng)，用一定濃度的丹酚酸B處理一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組中與分化為心肌細(xì)胞相關(guān)的關(guān)鍵基因的mRNA含量明顯增加。下列敘述錯(cuò)誤的是( B )
A．在使用丹酚酸B和生理鹽水處理細(xì)胞前，需對(duì)兩種試劑進(jìn)行滅菌處理
B．原代培養(yǎng)的BMSC出現(xiàn)接觸抑制時(shí)，需要用胃蛋白酶處理并進(jìn)行分瓶培養(yǎng)
C．BMSC與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞都是具有分裂能力的細(xì)胞，且具有一定的分化潛能
D．推測(cè)丹酚酸B是通過(guò)促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄來(lái)促進(jìn)BMSC分化為心肌細(xì)胞
解析：動(dòng)物細(xì)胞工程中，應(yīng)注意無(wú)菌操作，在使用丹酚酸B和生理鹽水處理細(xì)胞前，需對(duì)兩種試劑進(jìn)行滅菌處理，A正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此條件下會(huì)變性失活，故原代培養(yǎng)的BMSC出現(xiàn)接觸抑制時(shí)，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理并進(jìn)行分瓶培養(yǎng)，B錯(cuò)誤；BMSC與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞都是具有分裂能力的細(xì)胞，且具有一定的分化潛能，C正確；基因轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，分析題意可知，用一定濃度的丹酚酸B處理一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組中與分化為心肌細(xì)胞相關(guān)的關(guān)鍵基因的mRNA含量明顯增加，故據(jù)此推測(cè)丹酚酸B是通過(guò)促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄來(lái)促進(jìn)BMSC分化為心肌細(xì)胞，D正確。
2．線粒體腦肌病是由線粒體DNA異常而引起的人類(lèi)遺傳病，“三親嬰兒”技術(shù)的應(yīng)用可避免該遺傳病基因傳遞給子代，培育過(guò)程如下圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( C )
A．該過(guò)程涉及細(xì)胞核移植、體外受精、胚胎移植等技術(shù)
B．卵母細(xì)胞在MⅡ期與獲能后的精子受精
C．“三親嬰兒”胚胎早期發(fā)育依次經(jīng)歷了受精卵、囊胚、桑葚胚、原腸胚階段
D．“三親嬰兒”的遺傳物質(zhì)來(lái)自自己的父親、母親和捐獻(xiàn)者
解析：試管嬰兒技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)，圖示表示“三親嬰兒”的培育過(guò)程，由題圖可知，“三親嬰兒”的培育采用了細(xì)胞核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，A正確；精子與卵子結(jié)合前，受精過(guò)程若想順利進(jìn)行必須滿足兩個(gè)條件：來(lái)自父方的精子要進(jìn)行精子獲能，來(lái)自母方的卵母細(xì)胞要培養(yǎng)至MⅡ期，B正確；胚胎發(fā)育的過(guò)程為受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚→幼體，所以“三親嬰兒”胚胎的早期發(fā)育依次經(jīng)歷受精卵、桑葚胚、囊胚、原腸胚等不同發(fā)育階段，C錯(cuò)誤；分析題意可知，“三親嬰兒”的細(xì)胞核基因一半來(lái)自母親，一半來(lái)自父親，線粒體基因來(lái)自卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者，D正確。
題點(diǎn)2 動(dòng)物細(xì)胞融合及單克隆抗體
3．CD47是一種在多種細(xì)胞中廣泛表達(dá)的跨膜糖蛋白，能夠與巨噬細(xì)胞細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，并抑制其吞噬作用。結(jié)腸癌等多種腫瘤細(xì)胞表面的CD47含量比正常細(xì)胞高1.6～5倍?？蒲腥藛T嘗試合成抗CD47的單克隆抗體，并進(jìn)一步探究其對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬作用的影響。過(guò)程如下圖所示，下列分析正確的是( B )
A．可用滅活病毒誘導(dǎo)②過(guò)程兩種細(xì)胞融合，該方法也適用于誘導(dǎo)植物體細(xì)胞的融合
B．③過(guò)程可利用CD47糖蛋白篩選出目標(biāo)雜交瘤細(xì)胞
C．抗CD47單克隆抗體與巨噬細(xì)胞結(jié)合，增強(qiáng)其吞噬作用
D．在腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中加入抗CD47抗體將抑制腫瘤細(xì)胞的增殖
解析：誘導(dǎo)植物體細(xì)胞融合可用物理或化學(xué)法，但不能用滅活的病毒，滅活病毒可誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞的融合，A錯(cuò)誤；③過(guò)程可利用CD47糖蛋白特異性結(jié)合的功能篩選目標(biāo)雜交瘤細(xì)胞，B正確；加入抗CD47單克隆抗體后，抗CD47單克隆抗體與腫瘤細(xì)胞表面的CD47發(fā)生特異性結(jié)合，從而解除CD47對(duì)巨噬細(xì)胞的抑制作用，巨噬細(xì)胞的吞噬作用增強(qiáng)，C錯(cuò)誤；利用抗CD47抗體與腫瘤細(xì)胞表面的CD47蛋白結(jié)合，可促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬腫瘤細(xì)胞，但不能抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，D錯(cuò)誤。
4．為減少鼠源單克隆抗體可能引起的副作用，某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)鼠源單克隆抗體F進(jìn)行改造，制備了人—鼠嵌合抗體F′，具體流程：提取鼠源雜交瘤細(xì)胞RNA，逆轉(zhuǎn)錄后通過(guò)PCR擴(kuò)增抗體F的基因序列，將其部分序列用人的相應(yīng)抗體基因序列進(jìn)行替換，再構(gòu)建表達(dá)載體，在體外制備人—鼠嵌合抗體F′。為檢測(cè)抗體性質(zhì)，他們測(cè)定了F′單獨(dú)與抗原作用時(shí)對(duì)抗原的結(jié)合能力以及F′和F同時(shí)與抗原作用(F′與F初始濃度相同)時(shí)F′對(duì)抗原的結(jié)合能力，結(jié)果如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( C )
A．向小鼠體內(nèi)注入抗原后提取B淋巴細(xì)胞，與骨髓瘤細(xì)胞融合獲得雜交瘤細(xì)胞
B．可通過(guò)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠細(xì)胞制備嵌合抗體F′
C．據(jù)圖推測(cè)，抗體基因序列被替換后改變了與抗原的結(jié)合位點(diǎn)
D．在共同作用實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)F′濃度較高時(shí)，抗原更多與F′結(jié)合
解析：用特定的抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫，并從小鼠體內(nèi)提取能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞，與骨髓瘤細(xì)胞融合獲得雜交瘤細(xì)胞，A正確；基因的表達(dá)載體可導(dǎo)入小鼠細(xì)胞，并在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生嵌合抗體F′，B正確；由于抗原、抗體的結(jié)合具有特異性，故抗體基因序列被替換后并沒(méi)有改變與抗原的結(jié)合位點(diǎn)，C錯(cuò)誤；由題圖可知，在共同作用實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)′的稀釋度小時(shí)，F(xiàn)′對(duì)抗原的結(jié)合能力較強(qiáng)，F(xiàn)′的稀釋度增大時(shí)，F(xiàn)′對(duì)抗原的結(jié)合能力減小，即當(dāng)F′濃度較高時(shí)，抗原更多與F′結(jié)合，D正確。
題點(diǎn)3 胚胎工程綜合應(yīng)用
5．(2024·肇慶高三二模)通過(guò)體外受精培育小鼠的過(guò)程如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( D )
A．①過(guò)程是先用雌激素使雌鼠超數(shù)排卵，再?gòu)妮斅压芑蚵殉仓胁杉炎?br>B．②過(guò)程發(fā)生了有性生殖，此過(guò)程中常見(jiàn)的變異類(lèi)型有基因突變和基因重組
C．③過(guò)程是體外胚胎早期發(fā)育，④過(guò)程是將培養(yǎng)至囊胚或原腸胚階段的胚胎進(jìn)行胚胎移植
D．②過(guò)程發(fā)生受精作用，受精的標(biāo)志是觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核
解析：①過(guò)程是卵母細(xì)胞的采集，此時(shí)可以用促性腺激素使雌鼠超數(shù)排卵，A錯(cuò)誤；②代表受精過(guò)程，此過(guò)程中不會(huì)發(fā)生基因重組，常見(jiàn)的變異類(lèi)型有基因突變和染色體變異，B錯(cuò)誤；④過(guò)程是胚胎移植，將培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚階段的胚胎進(jìn)行胚胎移植，C錯(cuò)誤；②過(guò)程發(fā)生受精作用，受精的標(biāo)志是觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核，D正確。
6．第三代試管嬰兒技術(shù)(PGD/PGS)是對(duì)早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行基因診斷和染色體檢測(cè)后再進(jìn)行胚胎移植，流程如下圖所示。圖中檢測(cè)包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因診斷，PGS是指胚胎植入前的染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)檢測(cè))。下列敘述正確的是( B )
A．采集的卵子需培養(yǎng)至MⅠ期才能與獲能的精子進(jìn)行受精
B．PGD和PGS技術(shù)可分別用于篩選紅綠色盲和唐氏綜合征
C．將成熟的精子放入ATP溶液中進(jìn)行獲能處理
D．“理想胚胎”需培養(yǎng)至桑葚胚或原腸胚才能植入子宮
解析：體外受精時(shí)，需要將采集到的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到MⅡ期，才可以與獲能的精子完成受精作用，A錯(cuò)誤。PGD是指胚胎植入前的基因診斷，PGD可用于篩選紅綠色盲；PGS是指胚胎植入前的染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)檢測(cè)，PGS可用于篩選唐氏綜合征，B正確。將精子放在一定濃度的肝素或Ca2＋溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能，C錯(cuò)誤?！袄硐肱咛ァ毙枧囵B(yǎng)至桑葚胚或囊胚才能植入子宮，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)3 基因工程、生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題
1．基因工程的操作流程
(1)目的基因的篩選與獲取
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——重組質(zhì)粒的構(gòu)建
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定
2．蛋白質(zhì)工程
3．生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題
(1)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
①需要以完備的相關(guān)科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程。
②應(yīng)看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響。
③要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。
(2)治療性克隆與生殖性克隆的關(guān)系
(3)區(qū)分試管嬰兒和“設(shè)計(jì)試管嬰兒”
①“設(shè)計(jì)試管嬰兒”比試管嬰兒多出的是過(guò)程 eq \(□,\s\up1(9)) ________。
②試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問(wèn)題，“設(shè)計(jì)試管嬰兒”可用于致命血液病等疾病的治療。
答案： eq \(□,\s\up1(1)) Ca2＋處理法 eq \(□,\s\up1(2)) PCR eq \(□,\s\up1(3)) PCR eq \(□,\s\up1(4)) 抗原—抗體 eq \(□,\s\up1(5)) 基因合成 eq \(□,\s\up1(6)) 新的蛋白質(zhì) eq \(□,\s\up1(7)) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) eq \(□,\s\up1(8)) 脫氧核苷酸序列 eq \(□,\s\up1(9)) d
【真題研讀】
1．(2024·廣東選擇考)駒形桿菌可合成細(xì)菌纖維素(BC)并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料，BC膜應(yīng)用廣泛。研究者設(shè)計(jì)了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表達(dá)載體，將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實(shí)現(xiàn)光控染色的工程菌株，為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級(jí)提供了新思路(圖一)。回答下列問(wèn)題：
(1)研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基的________________(答兩點(diǎn))等營(yíng)養(yǎng)條件，并控制環(huán)境條件，大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜(菌體和BC膜的復(fù)合物)。
(2)研究者利用T7噬菌體來(lái)源的RNA聚合酶(T7RNAP)及藍(lán)光光敏蛋白標(biāo)簽，構(gòu)建了一種可被藍(lán)光調(diào)控的基因表達(dá)載體(光控原理見(jiàn)圖二a，載體的部分結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖二b)。構(gòu)建載體時(shí)，選用了通用型啟動(dòng)子PBAD(被工程菌RNA聚合酶識(shí)別)和特異型啟動(dòng)子PT7(僅被T7RNAP識(shí)別)。為實(shí)現(xiàn)藍(lán)光控制染色，啟動(dòng)子①②及③依次為_(kāi)_________，理由是_____________________________________________________________________________________________。
(3)光控表達(dá)載體攜帶大觀霉素(抗生素)抗性基因。長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，其作用為_(kāi)__________________________________________________________(答兩點(diǎn))。
(4)根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案用藍(lán)光照射已長(zhǎng)出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍(lán)光照射的區(qū)域被染成黑色，其原因是_________________。
(5)有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個(gè)簡(jiǎn)單思路：_________________________。
解析：(1)培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源等，研究者培養(yǎng)工程菌，需要優(yōu)化培養(yǎng)基的碳源、氮源等營(yíng)養(yǎng)條件，并控制環(huán)境條件。(2)由題圖二a分析可知，藍(lán)光照射下，T7RNAPN端與T7RNAP C端結(jié)合，導(dǎo)致無(wú)活性的T7RNAP變成有活性的T7RNAP，結(jié)合圖一，藍(lán)光處理后，RNA聚合酶(T7RNAP)識(shí)別啟動(dòng)子①使基因1轉(zhuǎn)錄獲得相應(yīng)的mRNA，再以其為模板通過(guò)翻譯過(guò)程獲得酪氨酸酶，酪氨酸酶催化染色液中的酪氨酸形成黑色素，可見(jiàn)基因2和3正常表達(dá)無(wú)活性產(chǎn)物，被藍(lán)光激活后再啟動(dòng)基因1表達(dá)，綜合上述分析可知，為實(shí)現(xiàn)藍(lán)光控制染色，啟動(dòng)子①②及③依次為PT7、PBAD和PBAD。(3)光控表達(dá)載體攜帶大觀霉素(抗生素)抗性基因。長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，可起抑制雜菌、去除丟失質(zhì)粒的菌株的作用。(4)由小問(wèn)2分析可知，藍(lán)光照射處細(xì)胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表達(dá)并合成黑色素，故用藍(lán)光照射已長(zhǎng)出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍(lán)光照射的區(qū)域被染成黑色。(5)由小問(wèn)2分析可知，題干信息的設(shè)計(jì)思路最終BC膜被染成黑色，希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜，可將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)。
答案：(1)碳源、氮源 (2)PT7、PBAD和PBAD 基因2和3正常表達(dá)無(wú)活性產(chǎn)物，被藍(lán)光激活后再啟動(dòng)基因1表達(dá) (3)抑制雜菌、去除丟失質(zhì)粒的菌株 (4)該處細(xì)胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表達(dá)并合成黑色素 (5)將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)
2．(2023·廣東選擇考)種子大小是作物重要的產(chǎn)量性狀。研究者對(duì)野生型擬南芥(2n＝10)進(jìn)行誘變，篩選到一株種子增大的突變體。通過(guò)遺傳分析和測(cè)序，發(fā)現(xiàn)野生型DA1基因發(fā)生一個(gè)堿基G到A的替換，突變后的基因?yàn)殡[性基因，據(jù)此推測(cè)突變體的表型與其有關(guān)，開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)擬采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DA1基因轉(zhuǎn)入突變體植株，若突變體表型確由該突變?cè)斐?，則轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與__________植株的種子大小相近。
(2)用PCR反應(yīng)擴(kuò)增DA1基因，用限制性?xún)?nèi)切核酸酶對(duì)PCR產(chǎn)物和________進(jìn)行切割，用DNA連接酶將兩者連接。為確保插入的DA1基因可以正常表達(dá)，其上下游序列需具備___________________________________________________________。
(3)轉(zhuǎn)化后，T－DNA(其內(nèi)部基因在減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生交換)可在基因組單一位點(diǎn)插入也可以同時(shí)插入多個(gè)位點(diǎn)。在插入片段均遵循基因分離及自由組合定律的前提下，選出單一位點(diǎn)插入的植株，并進(jìn)一步獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的植株(如圖)，用于后續(xù)驗(yàn)證突變基因與表型的關(guān)系。
①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化T0代植株并自交，將T1代種子播種在選擇培養(yǎng)基上，能夠萌發(fā)并生長(zhǎng)的陽(yáng)性個(gè)體即表示其基因組中插入了___________________________________________________________。
②T1代陽(yáng)性植株自交所得的T2代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基，選擇陽(yáng)性率約________%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。
③將②中選出的T2代陽(yáng)性植株____________(填“自交”“與野生型雜交”或“與突變體雜交”)所得的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基，陽(yáng)性率達(dá)到________%的培養(yǎng)基中的幼苗即為目標(biāo)轉(zhuǎn)基因植株。
為便于在后續(xù)研究中檢測(cè)該突變，研究者利用PCR擴(kuò)增野生型和突變型基因片段，再使用限制性?xún)?nèi)切核酸酶X切割產(chǎn)物，通過(guò)核酸電泳即可進(jìn)行突變檢測(cè)，相關(guān)信息見(jiàn)下圖，在電泳圖中將酶切結(jié)果對(duì)應(yīng)位置的條帶涂黑。
解析：(1)據(jù)題干信息可知，突變體是由野生型DA1基因發(fā)生隱性突變形成的，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DA1基因轉(zhuǎn)入突變體植株，若突變體表型確由隱性突變?cè)斐桑捎谵D(zhuǎn)入的基因?yàn)轱@性基因，則轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與野生型植株的種子大小相近。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用限制性?xún)?nèi)切核酸酶對(duì)經(jīng)過(guò)PCR擴(kuò)增的DA1基因和作為載體的Ti質(zhì)粒進(jìn)行切割。為確保插入的DA1基因可以正常表達(dá)，DA1基因(目的基因)的上下游需具備啟動(dòng)子和終止子。(3)①卡那霉素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)。用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化T0代植株并自交，將T1代種子播種在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上，能夠萌發(fā)并生長(zhǎng)的陽(yáng)性個(gè)體即表示其基因組中插入了DA1基因(和卡那霉素抗性基因)。②假設(shè)DA1基因用A表示，結(jié)合題中信息知，T1代中能在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的植株的基因型為Aa或AA或多位點(diǎn)插入，T1代陽(yáng)性植株自交所得T2代種子按單株收種并播種于含有卡那霉素的培養(yǎng)基上，T1代陽(yáng)性植株基因型為Aa時(shí)，該植株上所結(jié)種子有75%能夠萌發(fā)并長(zhǎng)成幼苗，因此，應(yīng)選擇陽(yáng)性率約為75%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。③T2代陽(yáng)性植株的基因型為1/3AA、2/3Aa，將②中選出的T2代陽(yáng)性植株自交，所得的T3代種子按單株收種并播種于含有卡那霉素的培養(yǎng)基上，基因型為AA的植株自交，其后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上，所有種子都能夠萌發(fā)并生長(zhǎng)，而基因型為Aa的植株自交，其后代會(huì)發(fā)生性狀分離，在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上部分種子不能萌發(fā)，因此陽(yáng)性率達(dá)到100%的培養(yǎng)基中的幼苗為純合子(AA)，即目標(biāo)轉(zhuǎn)基因植株。分析題圖可知，野生型相關(guān)基因中不含限制性?xún)?nèi)切核酸酶X的識(shí)別序列，不能被該酶切割，已知DA1基因的長(zhǎng)度為150 bp，因此，野生型相關(guān)基因被限制性?xún)?nèi)切核酸酶X切割并電泳后得到的條帶為150 bp。突變型相關(guān)基因中含有限制性?xún)?nèi)切核酸酶X的識(shí)別序列，用該酶切割后，突變基因被切割成100 bp、50 bp兩種DNA片段，經(jīng)電泳后得到的條帶為100 bp和50 bp。突變型和野生型相關(guān)基因經(jīng)限制性?xún)?nèi)切核酸酶X切割并電泳后得到的結(jié)果如圖所示。
答案：(1)野生型 (2)Ti質(zhì)粒 啟動(dòng)子和終止子
(3)①DA1基因(和卡那霉素抗性基因) ②75 ③自交 100 如圖所示
[命題延伸]——判斷與填空
(1)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因翻譯。( )
(2)兩種引物分別與兩條模板鏈3′端的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。( )
(3)通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期。( )
(4)某實(shí)驗(yàn)利用PCR技術(shù)獲取目的基因，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示除目的基因條帶(引物與模板完全配對(duì))外，還有2條非特異條帶(引物和模板不完全配對(duì))。為了減少反應(yīng)非特異條帶的產(chǎn)生，可以提高復(fù)性的溫度。( )
(5)目的基因是基因工程的關(guān)鍵要素，必須從動(dòng)物、植物或微生物的基因組文庫(kù)中直接獲取。( )
(6)乙肝病毒是一種DNA病毒。重組乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技術(shù)獲得的乙肝病毒表面抗原(一種病毒蛋白)。回答下列問(wèn)題。
①接種上述重組乙肝疫苗不會(huì)在人體中產(chǎn)生乙肝病毒，原因是______________________________________________。
②若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)目的基因在酵母細(xì)胞中是否表達(dá)出目的蛋白，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路。_________________。
(7)已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)。為了制備蛋白疫苗，可以通過(guò)基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌?br>_______________________________________________。
(8)制備轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，用農(nóng)桿菌侵染植株葉片外植體，其目的是_______________________________________。
(9)研究者構(gòu)建了一種表達(dá)載體pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因組合表達(dá)庫(kù)，經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動(dòng)子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是_________________________________，
終止子的作用是____________________________________。
提示：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)①重組乙肝疫苗成分為蛋白質(zhì)，無(wú)法在宿主體內(nèi)增殖 ②通過(guò)使用相應(yīng)抗體，利用抗原—抗體雜交技術(shù)，檢測(cè)目的基因是否翻譯形成蛋白質(zhì) (7)獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定 (8)通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞 (9)作為標(biāo)記基因，篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來(lái)
【對(duì)點(diǎn)突破】
題點(diǎn)1 基因工程的操作步驟及應(yīng)用
1．(2024·湛江高三一模)他汀類(lèi)藥物是目前應(yīng)用廣泛、效果理想的降脂藥物，醇脫氫酶是該藥物催化合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶。研究人員對(duì)釀酒酵母醇脫氫酶基因進(jìn)行PCR，并將其導(dǎo)入大腸桿菌BL-21中，構(gòu)建重組醇脫氫酶工程菌，利用LB培養(yǎng)基可大量生產(chǎn)醇脫氫酶。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)對(duì)釀酒酵母醇脫氫酶基因進(jìn)行PCR時(shí)，需要先設(shè)計(jì)引物，引物應(yīng)選擇圖1中的__________________________。
(2)PCR反應(yīng)過(guò)程如圖2所示，其中50 ℃復(fù)性45 s的目的是________________。Taq DNA聚合酶在圖2中的____________過(guò)程中發(fā)揮作用。
(3)pET-28b質(zhì)粒(圖3)中a區(qū)段表示的是______結(jié)構(gòu)，其作用是__________________。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)最好選用限制酶____________________________________________。
將重組質(zhì)粒導(dǎo)入BL-21中后，培養(yǎng)在含有__________________的LB固體培養(yǎng)基上，以達(dá)到篩選的目的。
(4)通常用________________的方法，檢測(cè)工程菌BL-21是否生產(chǎn)出了醇脫氫酶。
解析：(1)PCR過(guò)程中，子鏈延伸方向?yàn)?′→3′，因此選用的引物為引物Ⅱ、引物Ⅲ。(2)PCR過(guò)程中復(fù)性的目的是使引物與模板鏈通過(guò)堿基之間形成氫鍵而結(jié)合。Taq DNA聚合酶的作用為催化形成磷酸二酯鍵，延伸子鏈，因此在延伸和后延伸過(guò)程中發(fā)揮作用。(3)目的基因要插入啟動(dòng)子和終止子之間，所以a區(qū)段為啟動(dòng)子，啟動(dòng)子的作用是與RNA聚合酶結(jié)合，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)最好選用限制酶NcⅠ和XhⅠ以避免破壞標(biāo)記基因(卡那霉素抗性基因)，若只選其中一個(gè)有可能出現(xiàn)目的基因的倒接或目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化。由于標(biāo)記基因是卡那霉素，故需要在含有卡那霉素的LB固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以達(dá)到篩選的目的。(4)通常利用抗原與抗體的結(jié)合具有特異性的原理，用相應(yīng)的抗體檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出蛋白質(zhì)，由于醇脫氫酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故通常采用抗原—抗體雜交的方法檢測(cè)是否生產(chǎn)出了醇脫氫酶。
答案：(1)引物Ⅱ、引物Ⅲ (2)使引物與模板鏈結(jié)合 延伸和后延伸 (3)啟動(dòng)子 與RNA聚合酶結(jié)合，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 NcⅠ和XhⅠ 卡那霉素 (4)抗原—抗體雜交
2．甜蛋白是一種高甜度的特殊蛋白質(zhì)，將甜蛋白基因?qū)敕芽商岣叻烟鹞叮纳乒麑?shí)品質(zhì)，獲得超甜植株。下圖是甜蛋白基因和Ti質(zhì)粒上限制酶切割位點(diǎn)示意圖?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題：
(1)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得超甜番茄的核心步驟是____________，該過(guò)程需要選擇__________限制酶切割甜蛋白基因。
(2)Ti質(zhì)粒上的啟動(dòng)子是____________識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，為了保證甜蛋白基因能夠在番茄細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)將Ti質(zhì)粒上的啟動(dòng)子替換為_(kāi)____________________________。
(3)農(nóng)桿菌侵染番茄細(xì)胞時(shí)，T-DNA的作用是__________________________________________________，
該過(guò)程發(fā)生的變異類(lèi)型為_(kāi)_____________。然后在添加____________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)番茄細(xì)胞，篩選轉(zhuǎn)化成功的愈傷組織。
(4)若得到的超甜番茄體細(xì)胞中導(dǎo)入的是2個(gè)甜蛋白基因，則讓其自交，若子代表型及比例為_(kāi)___________，說(shuō)明2個(gè)甜蛋白基因插到了兩對(duì)同源染色體上(含有1個(gè)和2個(gè)甜蛋白基因的番茄甜味相同)。
解析：(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。切割目的基因時(shí)，不能選擇限制酶BamHⅠ，因?yàn)槠鋾?huì)破壞目的基因，左側(cè)應(yīng)選擇用限制酶XbaⅠ切割，目的基因應(yīng)插入質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間，故不能選擇限制酶SalⅠ，綜合考慮，切割目的基因右側(cè)應(yīng)選擇用限制酶Hind Ⅲ(Hind Ⅲ靠近終止子，而EcRⅠ靠近啟動(dòng)子)。(2)Ti質(zhì)粒上的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，為了保證甜蛋白基因能夠在番茄細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)將Ti質(zhì)粒上的啟動(dòng)子替換為番茄細(xì)胞中能表達(dá)的基因的啟動(dòng)子。(3)農(nóng)桿菌侵染番茄細(xì)胞時(shí)，T-DNA的作用是攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并將其整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，該過(guò)程使受體細(xì)胞發(fā)生了基因重組。由于重組質(zhì)粒中含有卡那霉素的抗性基因，因此在添加卡那霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)番茄細(xì)胞，篩選出導(dǎo)入甜蛋白基因的細(xì)胞，進(jìn)而可獲得轉(zhuǎn)化成功的愈傷組織。(4)若2個(gè)甜蛋白基因插到了兩對(duì)同源染色體上，即相當(dāng)于雙雜合類(lèi)型，遺傳上遵循基因的自由組合定律，則其自交，后代中只要含有甜蛋白基因，性狀就表現(xiàn)為超甜，則其自交產(chǎn)生的后代的表型及比例為超甜番茄∶普通番茄＝15∶1。
答案：(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 XbaⅠ和Hind Ⅲ
(2)RNA聚合酶 番茄細(xì)胞中能表達(dá)的基因的啟動(dòng)子 (3)攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并將其整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上 基因重組 卡那霉素 (4)超甜番茄∶普通番茄＝15∶1
題點(diǎn)2 蛋白質(zhì)工程基本原理及應(yīng)用
3．水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是__________，物質(zhì)b是__________。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是_____________________。
(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有________________________、__________________________和利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增。PCR 技術(shù)遵循的基本原理是______________________________。
(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的____________(填“種類(lèi)”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是________________________________________。
(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。______________________________________________
___________________________________________________________。
解析：(1)蛋白質(zhì)工程的基本思路：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→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。由此可知，物質(zhì)a是多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性，即一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)獲取、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增。PCR 技術(shù)遵循的基本原理是 DNA半保留復(fù)制。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，據(jù)題圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)均上升，且兩種酶差別不大；而水解產(chǎn)物中抗凝血活性差異較大，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性，差異明顯，據(jù)此推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的種類(lèi)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和酶的種類(lèi)不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、題述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：取3支試管，編號(hào)為1、2、3，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、題述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)3支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)3支試管中血液凝固時(shí)間。
答案：(1)多肽鏈 mRNA 密碼子具有簡(jiǎn)并性 (2)通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)獲取 通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成 DNA半保留復(fù)制 (3)種類(lèi) 提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類(lèi)不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞 (4)取3支試管，編號(hào)為1、2、3，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、題述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)3支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)3支試管中血液凝固時(shí)間
題點(diǎn)3 生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題
4．以哺乳動(dòng)物為研究對(duì)象的生物技術(shù)已獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。對(duì)生物技術(shù)應(yīng)用于人類(lèi)，在安全與倫理方面有不同的觀點(diǎn)，下列敘述正確的是( D )
A．試管嬰兒技術(shù)應(yīng)全面禁止
B．治療性克隆不需要監(jiān)控和審查
C．生殖性克隆不存在倫理道德方面的風(fēng)險(xiǎn)
D．我國(guó)不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)
解析：試管嬰兒屬于有性生殖，合理范圍內(nèi)，試管嬰兒技術(shù)是可以使用的，A錯(cuò)誤；治療性克隆要在嚴(yán)格監(jiān)管下進(jìn)行，B錯(cuò)誤；生殖性克隆會(huì)引起嚴(yán)重的道德、倫理、社會(huì)和法律問(wèn)題，C錯(cuò)誤。
5．治療性克隆有望解決供體器官短缺和免疫排斥等問(wèn)題。下圖表示治療性克隆的過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( B )
A.細(xì)胞A常采用去核卵母細(xì)胞作為移植的受體細(xì)胞
B．該治療性過(guò)程應(yīng)用了核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)
C．胚胎干細(xì)胞分化為多種體細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果
D．動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)需提供95%空氣和5%CO2的混合氣體
解析：細(xì)胞A常采用去核卵母細(xì)胞作為移植的受體細(xì)胞，因?yàn)槿ズ寺涯讣?xì)胞有激活動(dòng)物細(xì)胞全能性的物質(zhì)，且細(xì)胞體積大，易操作，所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，A正確；①表示核移植，②表示胚胎干細(xì)胞的增殖分化，該治療性過(guò)程應(yīng)用了核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，并未涉及胚胎移植技術(shù)，B錯(cuò)誤；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，C正確；動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)需提供95%空氣(有利于細(xì)胞呼吸，進(jìn)行正常代謝活動(dòng))和5%CO2(維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體，D正確。
事實(shí)概述類(lèi)
1．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：含目的基因的細(xì)胞 eq \(――→,\s\up7(培養(yǎng))) 愈傷組織 eq \(――→,\s\up7(誘導(dǎo)分化)) 小植株
2．在單克隆抗體制備過(guò)程中，有兩次篩選，其目的分別是_________________________________________________。
答案：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)一步篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)
3．質(zhì)粒載體用EcRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：
AATTC……G
G……CTTAA
為使載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcRⅠ切割外，還可用另一種限制性?xún)?nèi)切核酸酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是________________________________
___________________________________________________。
答案：切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcRⅠ切割產(chǎn)生的DNA片段末端相同
4．為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的________________作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要在個(gè)體生物學(xué)水平上進(jìn)行鑒定，后者的具體過(guò)程是____________________________________________________
__________________________________________________。
答案：抗鹽基因(或目的基因) 將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長(zhǎng)狀態(tài)
5．用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí)，從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是________________，該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中的HIV，檢測(cè)的原理是__________________________。
答案：抗體 抗原與抗體特異性結(jié)合
原因分析類(lèi)
6．若想利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培養(yǎng)出馬鈴薯—草莓雜種植物，以提高土地的利用率，____________(填“能”或“不能”)把兩物種細(xì)胞直接融合，理由是____________________________________________。
答案：不能 植物細(xì)胞外面有一層細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞間的雜交(融合)
7．動(dòng)物體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，______________(填“需要”或“不需要”)脫分化過(guò)程，原因是___________________________________________________________________。
答案：不需要 高度分化的動(dòng)物細(xì)胞分化的潛能變窄，失去發(fā)育成完整個(gè)體的能力
8．若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是___________________________________________________________。
答案：未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱
實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)
9．蛋白質(zhì)NLP是擬南芥細(xì)胞內(nèi)的硝酸鹽受體，與硝酸鹽結(jié)合后會(huì)激活硝酸鹽響應(yīng)基因的啟動(dòng)子。科研人員通過(guò)構(gòu)建多種轉(zhuǎn)基因擬南芥研究NLP的功能，在NLP研究中利用硝酸鹽響應(yīng)基因的啟動(dòng)子與熒光素酶基因組成報(bào)告基因。
(1)報(bào)告基因中添加熒光素酶基因的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________________________________。報(bào)告基因的受體擬南芥須為NLP合成突變型，以避免________________________________________對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。
(2)為獲得NLP的氨基端和羧基端以分別研究其功能，科研人員構(gòu)建了包含NLP片段的重組基因，如下圖所示，其中需要人為添加起始密碼子編碼序列的是__________________。若通過(guò)引物同時(shí)為NLP基因片段添加限制酶識(shí)別序列和起始密碼子編碼序列，起始密碼子編碼序列需添加在限制酶識(shí)別序列的__________(填“3′端”“5′端”或“3′端、5′端均可以”)。
(3)利用報(bào)告基因與上述三種重組NLP基因分別制備轉(zhuǎn)基因擬南芥，并編號(hào)為1組、2組、3組，與對(duì)照組分別置于含KCl或KNO3的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。對(duì)照組擬南芥的實(shí)驗(yàn)處理是_______________________________。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知激活硝酸鹽響應(yīng)基因表達(dá)的是________(填“氨基端”“羧基端”或“氨基端、羧基端均可以”)；硝酸鹽存在時(shí)，NLP激活硝酸鹽響應(yīng)基因表達(dá)的機(jī)制是___________________________________________________________。
答案：(1)熒光素酶基因表達(dá)產(chǎn)物可催化熒光素氧化發(fā)出熒光，易于檢測(cè) 細(xì)胞內(nèi)NLP
(2)編碼羧基端的NLP基因片段 3′端
(3)導(dǎo)入報(bào)告基因，不導(dǎo)入重組NLP基因 羧基端 NLP的氨基端會(huì)抑制羧基端的激活作用，硝酸鹽能夠解除抑制作用
一、選擇題
1．馬鈴薯通過(guò)母株的塊莖進(jìn)行繁殖，易受到病毒侵襲，造成品種退化。下圖表示利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗的基本過(guò)程。下列敘述正確的是( C )
外植體 eq \(――→,\s\up7(脫分化)) 愈傷組織 eq \(――→,\s\up7(果膠酶處理),\s\d5(再分化)) 胚狀體―→脫毒苗
A．外植體選擇馬鈴薯的葉肉組織更易獲得脫毒苗
B．果膠酶的作用是將愈傷組織制備成原生質(zhì)體
C．該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的快速繁殖從而提高產(chǎn)量
D．再分化過(guò)程用天然的植物激素比人工合成的激素類(lèi)似物效果更好
解析：培育脫毒苗需要利用植物頂端分生區(qū)附近的細(xì)胞，該部分細(xì)胞病毒極少，甚至無(wú)病毒，A錯(cuò)誤；果膠酶的作用是使愈傷組織細(xì)胞分散開(kāi)，而不是獲得原生質(zhì)體，B錯(cuò)誤；植物組織培養(yǎng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的快速繁殖從而提高產(chǎn)量，C正確；人工合成的激素類(lèi)似物因?yàn)樵谥参矬w內(nèi)一般沒(méi)有與其對(duì)應(yīng)的酶而更加穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。
2．中國(guó)航天文創(chuàng)(CASCI)于2021年農(nóng)歷七夕節(jié)前銷(xiāo)售200枝太空玫瑰，1秒內(nèi)售空。這些玫瑰花朵直徑與大拇指寬度相當(dāng)，花期特別長(zhǎng)，最初的種子搭載神舟四號(hào)飛船進(jìn)入太空，返回地球后經(jīng)過(guò)多年的選育，利用植物組織培養(yǎng)等技術(shù)培育而成。下列敘述正確的是( D )
A．太空中的宇宙射線輻射、微重力和弱地磁等因素，可誘發(fā)種子發(fā)生基因重組
B．接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗，都在同一個(gè)錐形瓶?jī)?nèi)完成
C．從接種外植體到誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程，是再分化過(guò)程
D．生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是植物組織培養(yǎng)中影響植物細(xì)胞發(fā)育方向的關(guān)鍵激素
解析：太空中的宇宙射線輻射、微重力和弱地磁等因素，可誘發(fā)種子發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗，這一系列過(guò)程中所需要的培養(yǎng)基中的成分和激素等不同，故不能在同一個(gè)錐形瓶?jī)?nèi)完成，B錯(cuò)誤；從接種外植體到誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程，是脫分化過(guò)程，C錯(cuò)誤；生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是植物組織培養(yǎng)中影響植物細(xì)胞發(fā)育方向的關(guān)鍵激素，如生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例高時(shí)，可促進(jìn)生根，D正確。
3．(2024·茂名高三一模)我國(guó)科學(xué)家首次培育了體細(xì)胞克隆猴，轟動(dòng)了全世界，此研究一般需要用到的技術(shù)是( C )
①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) ②動(dòng)物細(xì)胞融合 ③細(xì)胞去核 ④體外受精 ⑤胚胎培養(yǎng) ⑥胚胎分割
⑦胚胎移植
A．①②③④⑦ B．①③⑤⑥⑦
C．①②③⑤⑦ D．①③④⑤⑦
解析：培育體細(xì)胞克隆猴，首先需要對(duì)獲取的細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，卵母細(xì)胞通過(guò)顯微操作進(jìn)行去核，將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞，通過(guò)電融合法使兩細(xì)胞融合，形成重構(gòu)胚，接著進(jìn)行胚胎培養(yǎng)和胚胎移植才能成功獲得克隆猴，故此研究一般需要用到的技術(shù)是①②③⑤⑦，C符合題意。
4．科學(xué)家在研究基因定位時(shí)，將人的不能利用次黃嘌呤的突變細(xì)胞株(HGPRT－)和小鼠不能利用胸腺脫氧核苷的突變細(xì)胞株(TK－ )進(jìn)行融合，然后利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，得到3株能在選擇培養(yǎng)基上增殖的穩(wěn)定的細(xì)胞株(如下表所示)。據(jù)此分析，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( B )
A.可用PEG誘導(dǎo)人和小鼠細(xì)胞融合
B．在選擇培養(yǎng)基上增殖的細(xì)胞株1中最多有4條人的染色體
C．該選擇培養(yǎng)基中應(yīng)該添加次黃嘌呤和胸腺脫氧核苷
D．由表中信息可推測(cè)人的TK基因可能位于17號(hào)染色體上
解析：誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有電融合法、PEG融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法等，A正確；在選擇培養(yǎng)基上增殖的細(xì)胞株1中，如果細(xì)胞處于有絲分裂后期，則一個(gè)細(xì)胞中含有8條人的染色體，B錯(cuò)誤；結(jié)合題干“將人的不能利用次黃嘌呤的突變細(xì)胞株(HGPRT－ )和小鼠不能利用胸腺脫氧核苷的突變細(xì)胞株(TK－ )進(jìn)行融合，然后利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，得到3株能在選擇培養(yǎng)基上增殖的穩(wěn)定的細(xì)胞株”可知，該選擇培養(yǎng)基上應(yīng)添加次黃嘌呤和胸腺脫氧核苷以篩選出成功融合的細(xì)胞，C正確；分析題表數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞株1、2、3均含有人的17號(hào)染色體，結(jié)合題干“與小鼠不能利用胸腺脫氧核苷的突變細(xì)胞株(TK－ )進(jìn)行融合”可推測(cè)，人的TK基因可能位于17號(hào)染色體上，D正確。
5．(2024·梅州高三二模)醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常應(yīng)用胚胎工程技術(shù)，相關(guān)敘述正確的是( D )
A．為使雌性動(dòng)物超數(shù)排卵，可在其飼料中添加適量的促性腺激素
B．可以使用雄性動(dòng)物新鮮的精子與處于MⅡ期卵母細(xì)胞完成受精作用
C．我國(guó)政府允許在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用生殖性克隆人胚胎解決不孕不育
D．為提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等繁殖技術(shù)
解析：促性腺激素屬于蛋白質(zhì)類(lèi)激素，在飼料中添加的促性腺激素會(huì)在動(dòng)物的消化道中被分解而失去作用，A錯(cuò)誤；雄性動(dòng)物新鮮的精子獲能后才具備受精能力，B錯(cuò)誤；我國(guó)政府不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)，我國(guó)允許應(yīng)用試管嬰兒技術(shù)解決不孕不育，C錯(cuò)誤；為提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、胚胎移植等無(wú)性繁殖技術(shù)，D正確。
6．“篩選”是生物工程中常用的技術(shù)手段，下列關(guān)于篩選的敘述，錯(cuò)誤的是( D )
A．單克隆抗體制備過(guò)程中，在完成細(xì)胞融合后，第一次篩選出的是雜交瘤細(xì)胞
B．基因工程中通過(guò)標(biāo)記基因篩選出的細(xì)胞不一定含有重組質(zhì)粒
C．植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，原生質(zhì)體融合后獲得的細(xì)胞需要進(jìn)行篩選
D．用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行篩選時(shí)，實(shí)驗(yàn)組接種微生物，對(duì)照組不接種微生物
解析：?jiǎn)慰寺】贵w制備過(guò)程中，在完成細(xì)胞融合后，第一次篩選出的是雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選出的是既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，A正確；基因工程中通過(guò)標(biāo)記基因篩選出的細(xì)胞不一定含有重組質(zhì)粒，可能只含有普通質(zhì)粒，B正確；植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，原生質(zhì)體融合后獲得的細(xì)胞需要進(jìn)行篩選，選出雜種細(xì)胞，C正確；用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行篩選時(shí)，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均接種相同數(shù)量的微生物，若實(shí)驗(yàn)組菌落數(shù)少于對(duì)照組菌落數(shù)，說(shuō)明選擇培養(yǎng)基具有篩選作用，D錯(cuò)誤。
7．現(xiàn)代生物工程的操作常常涉及下面的流程，下列說(shuō)法正確的是( B )
A．若圖為核移植過(guò)程，則②從卵巢中獲取的卵母細(xì)胞直接作為受體細(xì)胞和①供體細(xì)胞融合
B．若圖為單克隆抗體的制備過(guò)程，需要篩出產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞
C．若圖為試管動(dòng)物的培育過(guò)程，需培育到原腸胚才能進(jìn)行胚胎分割與胚胎移植
D．若圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程，則形成③常用滅活的病毒直接處理兩種植物細(xì)胞
解析：若題圖為核移植過(guò)程，在體細(xì)胞核移植過(guò)程中，應(yīng)選擇處于MⅡ期的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，因此需要將卵母細(xì)胞培養(yǎng)至MⅡ期，而不是直接作為受體，A錯(cuò)誤；若題圖為單克隆抗體的制備過(guò)程，則①和②分別是B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，形成融合細(xì)胞需要經(jīng)過(guò)篩選，篩出產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞，B正確；若題圖為試管動(dòng)物的培育過(guò)程，需培育到桑葚胚或者囊胚才能進(jìn)行胚胎分割與胚胎移植，C錯(cuò)誤；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法包括電融合法、離心法等，化學(xué)法一般是用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑進(jìn)行融合，滅活病毒誘導(dǎo)法是誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法，D錯(cuò)誤。
8．紅細(xì)胞生成素(EPO)是人體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病。由于天然 EPO來(lái)源極為有限，某科研團(tuán)隊(duì)采用基因工程培育轉(zhuǎn)基因羊作為乳腺生物反應(yīng)器，使其能合成EPO。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( A )
A．構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)需將EPO基因插入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子的上游
B．一般情況下，該轉(zhuǎn)基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)
C．可用顯微注射技術(shù)將含有EPO基因的表達(dá)載體導(dǎo)入羊的受精卵中
D．用PCR擴(kuò)增人EPO基因，需要一段已知的EPO基因核苷酸序列
解析：?jiǎn)?dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，故構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需將EPO基因(目的基因)插入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子的下游，A錯(cuò)誤；結(jié)合題干“某科研團(tuán)隊(duì)采用基因工程培育轉(zhuǎn)基因羊作為乳腺生物反應(yīng)器，使其能合成EPO”可知，該轉(zhuǎn)基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，到合適時(shí)期收集羊的乳汁進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)物的檢測(cè)與鑒定，B正確；將目的基因?qū)雱?dòng)物受精卵最常用的方法是利用顯微注射法將目的基因注入動(dòng)物的受精卵(全能性高)中，整個(gè)受精卵發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物，C正確；用PCR擴(kuò)增人EPO基因，前提是需要一段已知的EPO基因核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物，D正確。
9．(2024·梅州高三二模)光敏色素基因在調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要作用。為探討玉米中光敏色素基因A(含大約256個(gè)堿基對(duì))在棉花種質(zhì)資源創(chuàng)制中的利用價(jià)值，研究人員將A基因轉(zhuǎn)入到棉花中，對(duì)棉花受體細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)電泳技術(shù)分析結(jié)果。該過(guò)程所用質(zhì)粒與含光敏色素基因的DNA上相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)分別如圖甲、乙所示，電泳檢測(cè)結(jié)果如圖丙所示。下列相關(guān)敘述正確的是( C )

A．為構(gòu)建正確連接的表達(dá)載體，應(yīng)選用BamH Ⅰ和HindⅢ這兩種限制酶
B．PCR擴(kuò)增目的基因過(guò)程中每次循環(huán)都要經(jīng)歷一次升溫和兩次降溫
C．表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞后，可用含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行初步篩選
D．由圖丙電泳結(jié)果可知，1、2、3、4號(hào)轉(zhuǎn)基因棉花均培育成功
解析：由題圖可知，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ這兩種限制酶，A錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)過(guò)程中每次循環(huán)都要經(jīng)歷目的各不相同的兩次升溫(第一次使目的基因變性，第二次使目的基因延伸)和一次降溫(使目的基因復(fù)性)，B錯(cuò)誤；在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中，卡那霉素抗性基因被破壞，而四環(huán)素抗性基因在目的基因表達(dá)載體中存在，因此，在表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞后，可用含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行初步篩選，C正確；光敏色素基因A含大約256個(gè)堿基對(duì)，由題圖丙電泳結(jié)果可知，1、2、3、4號(hào)均成功導(dǎo)入光敏色素基因A，但轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功還需要進(jìn)行生物個(gè)體水平上的鑒定，D錯(cuò)誤。
10．T-2毒素是一種常見(jiàn)的霉菌毒素，可通過(guò)污染飼料引起畜禽中毒。CYP3A是豬體內(nèi)降解T-2毒素的關(guān)鍵酶，T-2毒素可誘導(dǎo)其表達(dá)水平升高。CCAATbx和GCbx是CYP3A基因啟動(dòng)子的兩個(gè)調(diào)控序列。研究者將不同調(diào)控序列分別和CYP3A基因啟動(dòng)子及LUC基因(熒光素酶基因)連接構(gòu)建表達(dá)載體，導(dǎo)入豬肝細(xì)胞，在培養(yǎng)基中加入T-2毒素，24 h 后計(jì)算啟動(dòng)子活性相對(duì)值，結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是( C )
A．④為對(duì)照組，把僅含LUC基因的表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞
B．與④組相比，①組中加入T-2毒素的含量大大增加
C．可通過(guò)檢測(cè)熒光素酶的活性來(lái)計(jì)算啟動(dòng)子活性相對(duì)值
D．調(diào)控序列的缺失使T-2毒素不能誘導(dǎo)CYP3A基因表達(dá)
解析：④為對(duì)照組，把含CYP3A基因啟動(dòng)子及LUC基因的表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞，A錯(cuò)誤；T-2毒素是無(wú)關(guān)變量，每組加入的含量要相同，因此與④組相比，①組中加入T-2毒素的含量相同，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)的因變量是熒光素酶的活性，可通過(guò)檢測(cè)熒光素酶的活性來(lái)計(jì)算啟動(dòng)子活性相對(duì)值，熒光素酶的活性越大，啟動(dòng)子活性相對(duì)值就越大，C正確；由題圖可知，②③④ 這三組的啟動(dòng)子活性相對(duì)值都大于0，說(shuō)明調(diào)控序列的缺失使T-2毒素可以誘導(dǎo)CYP3A基因表達(dá)，D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
11．2017年，我國(guó)科學(xué)家首次培育了體細(xì)胞克隆猴。在培育過(guò)程中，我國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)多年的反復(fù)試驗(yàn)，可以在10 s之內(nèi)對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行去核操作，在15 s之內(nèi)將體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中。培育克隆猴的流程如下圖所示，請(qǐng)結(jié)合下圖回答問(wèn)題。
注：Kdm4d：組蛋白去甲基化酶；TSA：組蛋白脫乙酰酶抑制劑。
(1)為獲得數(shù)量較多的卵母細(xì)胞，采集前應(yīng)先用____________激素處理母猴，從卵巢采集到的卵母細(xì)胞經(jīng)成熟培養(yǎng)后進(jìn)行“去核”處理，這里的“核”是指____________。在對(duì)卵母細(xì)胞去核時(shí)，還應(yīng)同時(shí)去除透明帶內(nèi)的____________(細(xì)胞)。
(2)研究人員在將胎猴的體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞前，用滅活的仙臺(tái)病毒進(jìn)行了短暫處理。在此過(guò)程中，滅活的仙臺(tái)病毒所起的作用是____________________。將體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞比早期核移植中將核注入去核卵母細(xì)胞更有進(jìn)步意義，原因是______________________________。
(3)研究人員將Kdm4d的mRNA注入了重構(gòu)胚，同時(shí)用TSA處理了重構(gòu)胚。這兩種物質(zhì)都是通過(guò)改變組蛋白的表觀遺傳修飾來(lái)調(diào)控基因表達(dá)，即Kdm4d 的 mRNA 的作用是
____________________________________________；
TSA的作用是_________________________________，
最終調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，提高胚胎的發(fā)育率和妊娠率。
(4)該項(xiàng)技術(shù)的成功使短期培育大批具有相同遺傳背景的克隆猴成為可能，有什么意義？
___________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。
解析：(1)用促性腺激素處理母猴，可獲得數(shù)量較多的卵母細(xì)胞。從卵巢采集到的卵母細(xì)胞經(jīng)成熟培養(yǎng)后進(jìn)行“去核”處理，這里的“核”是指紡錘體—染色體復(fù)合物，同時(shí)去除透明帶內(nèi)的第一極體。(2)滅活的仙臺(tái)病毒可以促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞融合。將體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞比早期核移植中將核注入去核卵母細(xì)胞更有進(jìn)步意義，原因是操作簡(jiǎn)便，對(duì)卵母細(xì)胞損傷小。(3)Kdm4d 是組蛋白去甲基化酶，則Kdm4d的mRNA可以表達(dá)組蛋白去甲基化酶，降低組蛋白的甲基化水平。TSA是組蛋白脫乙酰酶抑制劑，可以抑制組蛋白脫乙酰，提高組蛋白的乙?；?，最終調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，提高胚胎的發(fā)育率和妊娠率。(4)該項(xiàng)技術(shù)的成功使短期培育出大批具有相同遺傳背景的克隆猴成為可能，對(duì)排斥反應(yīng)小的器官移植供體的研究、對(duì)個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制的研究、疾病致病機(jī)制的研究、疾病模型動(dòng)物的獲得、新藥的研發(fā)等具有重要意義。
答案：(1)促性腺 紡錘體—染色體復(fù)合物 第一極體(或極體) (2)誘導(dǎo)細(xì)胞融合 操作簡(jiǎn)便，對(duì)卵母細(xì)胞損傷小
(3)可以表達(dá)組蛋白去甲基化酶，該酶能降低組蛋白的甲基化水平 抑制組蛋白脫乙酰，提高組蛋白的乙?；?br>(4)對(duì)排斥反應(yīng)小的器官移植供體的研究、對(duì)個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制的研究、疾病致病機(jī)制的研究、疾病模型動(dòng)物的獲得、新藥的研發(fā)等具有重要意義
12．GFP是水母體內(nèi)存在的能發(fā)綠色熒光的一種蛋白?？蒲腥藛T以GFP基因?yàn)椴牧?，利用基因工程技術(shù)獲得了能發(fā)其他顏色熒光的蛋白。豐富了熒光蛋白的顏色種類(lèi)?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)構(gòu)建目的基因表達(dá)載體。科研人員從構(gòu)建的GFP突變基因文庫(kù)中提取目的基因(均為突變基因)構(gòu)建表達(dá)載體，其模式圖如下所示(箭頭為GFP突變基因的轉(zhuǎn)錄方向)。圖中①為_(kāi)_______；②為_(kāi)_______，其作用是________________________________；圖中氨芐青霉素抗性基因是一種標(biāo)記基因，其作用是
___________________________________________。
(2)目的基因的表達(dá)?？蒲腥藛T將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌有的發(fā)綠色熒光，有的發(fā)黃色熒光，有的不發(fā)熒光。請(qǐng)從密碼子特點(diǎn)的角度分析，發(fā)綠色熒光的可能原因是
____________________________________(答出1點(diǎn)即可)。
(3)新蛋白與突變基因的關(guān)聯(lián)性分析。將上述發(fā)黃色熒光的大腸桿菌分離純化后，對(duì)其所含的GFP突變基因進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)其堿基序列與GFP基因的不同，將該GFP突變基因命名為YFP基因(黃色熒光蛋白基因)。若要通過(guò)基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細(xì)胞中表達(dá)，實(shí)驗(yàn)思路是_________________________________________________。
解析：(1)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等。①為終止子，②為啟動(dòng)子。啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(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)。(2)結(jié)合題中信息可知，將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，發(fā)現(xiàn)有的大腸桿菌發(fā)綠色熒光，即GFP蛋白的熒光顏色，推測(cè)發(fā)綠色熒光的可能原因是GFP基因突變后編碼的蛋白質(zhì)與突變前相同。(3)基因工程的基本操作程序：①目的基因的獲??；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定。欲通過(guò)基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細(xì)胞中表達(dá)，可通過(guò)基因工程的方法將目的基因?qū)虢湍妇?xì)胞內(nèi)，之后檢測(cè)酵母菌是否發(fā)黃色熒光，如果發(fā)黃色熒光，則可證明YFP基因能在真核細(xì)胞中表達(dá)，否則，不能證明YFP基因能在真核細(xì)胞中表達(dá)。
答案：(1)終止子 啟動(dòng)子 被RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合，驅(qū)動(dòng)GFP突變基因轉(zhuǎn)錄出mRNA 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) (2)密碼子具有簡(jiǎn)并性，GFP基因突變后編碼的蛋白質(zhì)與突變前相同 (3)選擇合適的載體，利用合適的限制酶和DNA連接酶將YFP基因和載體連接起來(lái)，構(gòu)建基因表達(dá)載體，之后將基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞內(nèi)，檢測(cè)其是否會(huì)發(fā)黃色熒光
13．(2024·深圳高三二模)利用乳酸菌構(gòu)建表達(dá)抗原蛋白的工程菌是研究抗原應(yīng)用的重要手段之一。口服的乳酸菌可在消化道內(nèi)定植存活，其表達(dá)的抗原蛋白可錨定于細(xì)胞表面(穿過(guò)細(xì)胞膜展示在細(xì)胞表面)，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)?？茖W(xué)家將某病毒抗原蛋白的部分編碼序列(RBD)拼接成融合基因2RBD和3RBD，探究RBD的二聚體蛋白和三聚體蛋白能否模擬抗原蛋白中RBD的天然構(gòu)象并獲得高效免疫原性。重組質(zhì)粒構(gòu)建流程如圖1所示，NcⅠ和SacⅠ表示pNZ8149質(zhì)粒上相應(yīng)限制酶的切割位點(diǎn)，U—M為信號(hào)肽—細(xì)胞壁錨定蛋白序列?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)為滿足乳酸菌生長(zhǎng)的特殊需求，培養(yǎng)基除了提供碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽外，還需要添加__________________，并在________(填“有氧”或“無(wú)氧”)的環(huán)境條件下培養(yǎng)。
(2)拼接形成的融合基因不具備限制酶切割位點(diǎn)，利用PCR對(duì)融合基因進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，所用兩種引物的5′端應(yīng)分別添加________________序列，以實(shí)現(xiàn)融合基因定向插入質(zhì)粒。
(3)為鑒定重組質(zhì)粒是否構(gòu)建成功，將重組質(zhì)粒雙酶切處理后電泳，結(jié)果如圖2所示，泳道1為雙酶切pNZ8149-2RBD，泳道2為雙酶切pNZ8149-3RBD。泳道1兩個(gè)條帶大小分別為2 507 bp和2 020 bp，由此可知，融合基因3RBD的長(zhǎng)度為_(kāi)__________________________________________________________bp，
泳道2呈現(xiàn)一個(gè)條帶的原因是
__________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)成功構(gòu)建了表達(dá)融合蛋白的重組乳酸菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在蛋白表達(dá)量和穩(wěn)定性相同的情況下，pNZ8149-2RBD菌株表面二聚體蛋白的含量比pNZ8149-3RBD菌株表面三聚體蛋白多，該現(xiàn)象說(shuō)明____________________。
解析：(1)為滿足乳酸菌生長(zhǎng)的特殊需求，培養(yǎng)基除了提供碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽外，還需要添加維生素，乳酸菌屬于厭氧細(xì)菌，需要在無(wú)氧的環(huán)境條件下培養(yǎng)。(2)根據(jù)質(zhì)粒上啟動(dòng)子、終止子與限制酶識(shí)別序列的位置關(guān)系可知，為保證融合基因定向插入，應(yīng)選擇兩種限制酶切割，所用兩種引物的5′端應(yīng)分別添加限制酶NcⅠ和SacⅠ的識(shí)別序列。(3)由題圖1可知pNZ8149-2RBD和pNZ8149-3RBD的堿基對(duì)分別為4 527 bp和5 193 bp，所以RBD長(zhǎng)度為5 193－4 527＝666 bp，泳道1為雙酶切pNZ8149-2RBD，兩個(gè)條帶大小分別為2 507 bp和2 020 bp，所以融合基因3RBD的長(zhǎng)度為666＋2 020＝2 686 bp，泳道2呈現(xiàn)一個(gè)條帶的原因是雙酶切pNZ8149-3RBD后產(chǎn)生的兩個(gè)片段大小相近。(4)實(shí)驗(yàn)成功構(gòu)建了表達(dá)融合蛋白的重組乳酸菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在蛋白表達(dá)量和穩(wěn)定性相同的情況下，pNZ8149-2RBD菌株表面二聚體蛋白的含量比pNZ8149-3RBD菌株表面三聚體蛋白多，由于抗原蛋白需穿過(guò)細(xì)胞膜展示在細(xì)胞表面，因此該現(xiàn)象說(shuō)明二聚體蛋白比三聚體蛋白更容易穿過(guò)細(xì)胞膜從而展示在細(xì)胞表面。
答案：(1)維生素 無(wú)氧 (2)限制酶NcⅠ和SacⅠ的識(shí)別 (3)2 686 雙酶切pNZ8149-3RBD后產(chǎn)生的兩個(gè)片段大小相近 (4)二聚體蛋白比三聚體蛋白更容易穿過(guò)細(xì)胞膜從而展示在細(xì)胞表面
14．(2024·茂名高三模擬)Ⅰ型牛皰疹病毒是牛傳染性鼻氣管炎的主要病原體，牛被感染后主要呈現(xiàn)急性、熱性、持續(xù)性感染的特征。為制備Ⅰ型牛皰疹病毒(BHV-1，雙鏈DNA病毒)VP22蛋白抗體，選用分離株BHV-SHJS，在其UL49基因核苷酸序列第518至747位間設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增目的片段(圖中灰色區(qū)域)，由231個(gè)堿基對(duì)(bp)構(gòu)成，構(gòu)建pET-28a-UL49原核表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化載體至感受態(tài)細(xì)胞——大腸桿菌，經(jīng)誘導(dǎo)表達(dá)并純化VP22融合蛋白后，用該融合蛋白作抗原，以皮下注射的方式免疫Balb/c小鼠制備多克隆抗體?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)，需要提供BHV-1的DNA模板、__________________和耐高溫的DNA聚合酶，另外，還需根據(jù)UL49基因核苷酸序列，設(shè)計(jì)一對(duì)表達(dá)VP22蛋白區(qū)域的UL49(擴(kuò)增片段大小為231 bp)基因編碼區(qū)的引物，該對(duì)引物是__________(填圖中序號(hào))，引物的作用是
________________________________________。
(2)常規(guī)PCR的每一輪擴(kuò)增反應(yīng)可分為變性、復(fù)性、延伸三步，其中復(fù)性的目的是___________________________
____________________________________，
PCR的產(chǎn)物常采用__________________________來(lái)鑒定。
(3)構(gòu)建的pET-28a-UL49原核表達(dá)載體，除目的基因、標(biāo)記基因外，還必須有________________________(答出2點(diǎn)即可)等。一般先用__________處理大腸桿菌，使其處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。
(4)從皮下注射VP22融合蛋白的免疫Balb/c小鼠體內(nèi)分離出B淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)其與小鼠的____________細(xì)胞融合，篩選得到雜交瘤細(xì)胞，再進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，其中抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的原理是__________________________________。
解析：(1)PCR擴(kuò)增時(shí)，需要提供BHV-1的DNA模板、4種脫氧核苷酸和耐高溫的DNA聚合酶，另外，還需根據(jù)UL49基因核苷酸序列，設(shè)計(jì)一對(duì)表達(dá)VP22蛋白區(qū)域的UL49(擴(kuò)增片段大小為231 bp)基因編碼區(qū)的引物，該對(duì)引物是②③，引物的作用是使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開(kāi)始連接脫氧核苷酸。(2)復(fù)性的目的是使兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合，PCR的產(chǎn)物常采用瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。(3)構(gòu)建的pET-28a-UL49原核表達(dá)載體，除目的基因、標(biāo)記基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子等，一般先用Ca2＋處理大腸桿菌，使其處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。(4)從皮下注射VP22融合蛋白的免疫Balb/c小鼠體內(nèi)分離出B淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)其與小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合，篩選得到雜交瘤細(xì)胞，再進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，其中抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的原理是抗體能與VP22抗原結(jié)合。
答案：(1)4種脫氧核苷酸 ②③ 使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開(kāi)始連接脫氧核苷酸 (2)使兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合 瓊脂糖凝膠電泳 (3)啟動(dòng)子、終止子 Ca2＋ (4)骨髓瘤 抗體能與VP22抗原結(jié)合(或抗體能與特定的抗原結(jié)合)
生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值
作用效果
高
促進(jìn)根分化、抑制 eq \(□,\s\up1(3)) ______形成
低
促進(jìn)芽分化、抑制根形成
適中
促進(jìn) eq \(□,\s\up1(4)) ________________形成
條件
基因表達(dá)產(chǎn)物和相互作用
效應(yīng)
①
WOX5
維持未分化狀態(tài)
②
WOX5＋PLT
誘導(dǎo)出根
③
WOX5＋ARR2，抑制ARR5
誘導(dǎo)出芽
項(xiàng)目
類(lèi)型
治療性克隆
生殖性克隆
區(qū)別
目的
用于醫(yī)學(xué)研究和治療疾病
用于生育，獲得人的復(fù)制品
水平
細(xì)胞、組織或器官水平
個(gè)體水平
聯(lián)系
都屬于無(wú)性生殖；產(chǎn)生的新個(gè)體或新組織遺傳信息相同
限制酶
識(shí)別序列
NcⅠ
C↓ CATGG
XhⅠ
C↓ TCGAG
EcRⅠ
G↓ AATTC
細(xì)胞株編號(hào)
1
2
3
所含人染色體編號(hào)
11，14，17，22
7，11，14，17
5，7，17，21

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