第47讲基因工程、细胞工程、胚胎工程的解题策略.docx

第47讲 高考必考题突破讲座(十)工程、细胞工程.胚胎工程的解题策略题型解读Ti质粒含抗虫基因竄组Ti质粒①的DNA ②粉细胞含•组Ti质 粒的农杆贰考纲要求考情分析命题•趋势基因工程的题目多与 胚胎工程、微生物的培养、 克隆技术、植物组织培养 等内容联系起来，综合考 查学生解决实际问题的能 力细胞工程的题目多是 结合过程图来考查植物组 织培养的过程、植物体细 胞杂交的过程特点，也有 些只是简单的填空胚胎工程题目多与基 因工程、克隆技术联系起 来，综合考查学生解决实 际问题的能力，主要是流 程图，要求考生识记填空2017,全国卷II,38T2016,江苏卷，33T2016,全国卷I ,40T2016,个国卷II,40T2016,全国卷III,40T2016,天津卷，7T选修3的前三个专题是高考命题 的重点基因工程多以最新基因工程研究 成果为载体考查基因工程的工具与操 作程序细胞工程一般以工农业生产、畜 牧业生产和医学实践中的具体事例为 背景，考查植物组织培养与动物细胞 培养的不同、植物体细胞杂交与动物 细胞融合的不同以及单克隆抗体的制 备过程胚胎工程可能在胚胎干细胞的应 用、胚胎分割和胚胎移植技术的应用、 生物技术中的伦理问题等方面进行综 合性命题分值：9〜15分Tl XINGJIEDU题型结构d1. 技术流程示意图(1) 基因工程(2)植物组织培养胚状体人丄种子畀分化―*r7T发| a抿、芽-植物体细胞产物的工厂化生产(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) 胚胎丄程的操作流程-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. 如果是基因工程的内容，基本辨别出目的基因的获取，基因表达载体的构建，将日 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、抗原一抗体杂交等2. 还有一些题冃是要求填写原因的，有的己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……”的总结例如：⑴用两种不同的限制酶处理目的基因的优点是：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，为什么要将内细胞反均等分割？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命题角度d角度一 A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) 0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「从基因文库中获取(2)方法S人工合成通过mRNA反转录合成通过DNA合成仪用化学方法人工合成I利用PCR技术扩增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厂冃的基因卜启动子：RNA聚合甌识别和结合的部位， J 昭动基因转录卜终止子：RNA聚合脚脱离部位，终止转录 L标记基因：作用为签别受体细胞中足否 含有目的茶因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C/十处理)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：DNA—RNA分子杂交3) 翻译检测：抗原一抗体杂交。

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：离体的器官、组织或细胞一上一A亠B卓完整植株(1) 离体的器官、组织或细胞常称为外植体2) a ii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、BI纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁原生质体A、B物理法：离心、振动、电激诱导廣介； 化学法：1>卜：(；作为诱导剂融合的原生质体I再生岀细胞壁(融合成功的标志)杂种细胞込愈伤组织世空胚状体或丛芽迟杂种植株三、 动物细胞培养取动物组织块J物理法：剪碎［化学法：用胰蛋白酶处理配制细胞悬液原代培养：具有贴壁生长和接触抑制的特点〔（1）做法：胰蛋白酶处理后分瓶培养 传代培养｛ 』10〜50代左右时增殖缓慢，甚至停止1（2）特点（部分细胞核型发生改变，可无限增殖四、核移植及相关问题1. 核移植过程（以克隆高产奶牛为例）供体_细腿体细胞 培芥XU卵集卵中助母细胞一去核』：I、（不树方法假邊） 注入I 合供体钱遥 人受W井构瓊直 组胚胎任胎 竺代孕 母牛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.过程给小鼠注射_从脾脏中分离 特定的抗原一 B淋巴细胞（浆细胞）培养骨髓瘤细胞——骨髓瘤细胞［未融合细胞、灭活病苒 ，诱导融丫同种融合细胞、杂交瘤细胞第-•次呷选杂交瘤 选择培累基细胞第二次筛选抗WW，-J体内培养］产生特定抗体的 单克隆抗体［体外培养j杂交瘤细胞群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B—B细胞和瘤一瘤细胞）均不能存活第二次筛选能产牛特异性抗体的杂交瘤细胞利用特定抗原通过抗原一抗体杂交技术确认 抗体性质真题剖析d［例1］ （2015-江苏卷）胰岛素A、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木流程（融合 蛋白A、B分别表示p■半乳糖苜酶与胰岛素A、B链融合的蛋白）请回答下列问题：启动了氨卡青篡索抗性基因复制战点A或B链编码区mi大肠杆歯^融合蛋白A启严岛索A帥些C笛oS唸吨％詐y厂怎入肠杆歯■融合鑒白B 7胰岛素B谜图2（1） 图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是一终止子。

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;氨节青霉素抗性基因的作用是一作为标记基因，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） 卩•半乳糖昔酶与胰岛素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 防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解5） 漠化氤能切断肽链中甲硫氨酸竣基端的肽键，用漠化鼠处理相应的融合蛋白能获得 完整的A链或B链，且卩■半乳糖苗酶被切成多个肽段，这是因为 卜半乳糖莒酶中含多个 中硫氨酸，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 可能还含冇游离的氨基解析（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，氨节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）构建基因表达载体吋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，可防止咦岛素的A、B链被菌体内 蛋白酶降解。

5）由于卜半乳糖昔酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨 酸，所以用涣化鼠处理相应的融合蛋白，可获得完整的A链或B链，0■半乳糖昔酶被切成 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竣基，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 基突破训练丿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A. 用限制性核酸内切酶EcoR I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 I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X ）（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攵制原（起）点X ）（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X ）（4） （广东卷・25）培育转基因山羊生产人卜酪蛋白时，可从人cDNA文库中获得人卜酪蛋 白基因丁 ）（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J ）（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X ）（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复制X ）（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X ）2. ［试题节选］基因工程的操作工具1）（全国卷11-40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、具有标记棊因、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1【・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IIIVO题。