内容正文:
专题一 基因工程与细胞工程
[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.植物的组织培养(Ⅱ)。6.动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。8.DNA的粗提取与鉴定。
状元笔记
1.与目的基因相关的两类“检测”
(1)标记基因:检测受体细胞中是否含“重组DNA”或运载体。
——在依据标记基因(如四环素抗性基因)制备的特定选择培养基(如加入了四环素的培养基)中能够生存下来的受体细胞才可能含重组DNA(目的基因+运载体)或运载体。
(2)DNA分子杂交技术(基因探针)检测转基因生物中是否含目的基因、在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作标记,制作探针,以此与已提取到的转基因生物基因组DNA杂交,若显示出杂交带,则表明目的基因已插入到受体细胞基因组中。
2.动物细胞培养关键点
(1)培养基的特有成分:动物血清。
(2)培养过程:原代培养、传代培养。
(3)两次使用胰蛋白酶:第一次用于制备细胞悬液,开始原代培养,第二次用于处理瓶(壁)上的细胞。
状元反思
1.启动子与起始密码、终止子与终止密码有何区别?
提示:启动子、终止子分别位于目的基因首端与尾端,它们均为DNA片段,而起始密码、终止密码均位于mRNA上,它们是由DNA转录而来。
2.为何用未受精卵母细胞作细胞核移植的受体细胞?
提示:(1)营养丰富。
(2)体积大,易操作。
(3)含有刺激已分化的细胞核恢复分裂能力的物质。
考点一 基因工程
1.(2017·全国课标卷Ⅰ,38) 真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题:
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是______________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)若用家蚕作为表达基因A的载体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用________________作为载体,其原因是___________________________________
_____________________________________。
(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体,因为与家蚕相比,大肠杆菌具有________________(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是____________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析 (1)细菌是原核生物,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制,将完整的基因A导入大肠杆菌后,无法表达出蛋白A。
(2)噬菌体是细菌病毒,专门寄生在细菌体内;家蚕是动物。因此用家蚕作为表达基因A的载体,不选用噬菌体作为载体。
(3)原核生物作为基因工程中的受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌。
(4)检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
(5)艾弗里实验表明加热杀死的S型细菌的DNA可转入R菌中,这充分显示“DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体”,因此,可为基因工程理论的建立提供启示。
答案 (1)基因A有内含子,在大肠杆菌中,其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除,无法表达出蛋白A
(2)噬菌体 噬菌体的宿主是细菌,而不是家蚕
(3)繁殖快、容易培养
(4)蛋白A的抗体
(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
2.(2017·全国课标卷Ⅱ,38)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题:
(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而