2018高考生物大二輪復(fù)習(xí) 第01部分 專題07 現(xiàn)代生物科技專題 整合考點(diǎn)21 基因工程和細(xì)胞工程學(xué)案

整合考點(diǎn)21基因工程和細(xì)胞工程考綱要求考頻(全國卷)1.基因工程的誕生5年0考2.基因工程的原理及技術(shù)(含PCR)5年7考3.基因工程的應(yīng)用5年4考4.蛋白質(zhì)工程5年1考5.植物的組織培養(yǎng)5年4考6.動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆5年6考7.細(xì)胞融合與單克隆抗體5年5考8.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)5年4考9.胚胎干細(xì)胞的移植5年3考10.胚胎工程的應(yīng)用5年4考11.簡述生態(tài)工程的原理5年1考12.生態(tài)工程的實(shí)例5年0考1理清基因工程3種操作工具的作用與特點(diǎn)限制酶DNA連接酶載體作用切割目的基因和載體拼接DNA片段形成重組DNA分子攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞作用部位兩核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵作用特點(diǎn)(條件)(1)識別特定的核苷酸序列；(2)在特定位點(diǎn)上切割DNA分子(1)E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端；(2)T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制；(2)有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；(3)具有特殊的標(biāo)記基因2掌握基因工程的操作步驟(1)目的基因的獲取途徑：方法具體操作直接分離從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫中獲取人工合成化學(xué)合成已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板反轉(zhuǎn)錄法以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶作用下延伸(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建重組質(zhì)粒的構(gòu)建：表達(dá)載體的組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因復(fù)制原點(diǎn)。啟動(dòng)子和終止子：啟動(dòng)子是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄；終止子是終止轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)。基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細(xì)胞法(用Ca2處理)受體細(xì)胞受精卵、體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞(4)目的基因的檢測與鑒定：類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示分子檢測第一步目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞DNA分子雜交(DNA和DNA之間)是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA分子雜交技術(shù)(DNA和mRNA之間)是否成功顯示出雜交帶第三步目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)抗原抗體雜交是否成功顯示出雜交帶個(gè)體水平鑒定做抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較，以確定功能是否相同3理清植物細(xì)胞工程兩大技術(shù)4比較并把握細(xì)胞工程的幾個(gè)流程圖細(xì)胞工程技術(shù)技術(shù)過程圖示植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞的融合單克隆抗體的制備核移植5動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特殊條件歸納(1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶處理動(dòng)物的器官或組織，以制備單細(xì)胞懸液；培養(yǎng)過程中發(fā)生接觸抑制時(shí)，同樣需要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散開。(2)避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理；加入一定量的抗生素；定期更換培養(yǎng)液。(3)特殊的營養(yǎng)條件：液體培養(yǎng)基。加入動(dòng)物血清、血漿等。通入氧氣以滿足代謝的需要。通入二氧化碳以維持培養(yǎng)液的pH。6澄清容易混淆的三種細(xì)胞雜種細(xì)胞、重組細(xì)胞和雜交細(xì)胞(1)雜種細(xì)胞：植物體細(xì)胞雜交過程中，兩種細(xì)胞去掉細(xì)胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)細(xì)胞壁之后形成的細(xì)胞叫雜種細(xì)胞。(2)重組細(xì)胞：體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞之后形成的細(xì)胞叫重組細(xì)胞。(3)雜交細(xì)胞：動(dòng)物細(xì)胞融合形成的細(xì)胞常稱為雜交細(xì)胞。聚焦基因工程1(2016·全國卷)圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoR I、BamH I和Sau3A I三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoR I、Sau3A I的切點(diǎn)是唯一的)。圖(a)圖(b)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)經(jīng)BamH I酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被_酶切后的產(chǎn)物連接，理由是_。(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示。這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有_，不能表達(dá)的原因是_。(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶，常見的有_和_，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是_。解析：(1)由于限制酶Sau3AI與BamHI切割后形成的黏性末端相同，所以經(jīng)BamHI酶切割得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被Sau3A酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能表達(dá)。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達(dá)目的基因的產(chǎn)物。(3)常見DNA連接酶的有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是T4DNA連接酶。答案：(1)Sau3A I兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，兩者目的基因均不能轉(zhuǎn)錄(3)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶2(2015·全國卷)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，是艾滋病的病原體，回答下列問題：(1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí)，可先提取HIV中的_，以其作為模板，在_的作用下合成_，獲取該目的蛋白的基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。(2)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受試者血清中的HIV，檢測的原理是_。(3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分_細(xì)胞，降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。(4)人的免疫系統(tǒng)有_癌細(xì)胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易發(fā)生惡性腫瘤。解析：(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，其遺傳物質(zhì)是RNA，若用基因工程方法制備HIV的某蛋白時(shí)，需要在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下形成DNA，然后再通過轉(zhuǎn)錄和翻譯獲得目的蛋白。(2)抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與之結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白被稱為抗體，抗體能識別抗原上的抗原決定簇，所以抗原抗體發(fā)生特異性結(jié)合。(3)HIV進(jìn)入人體后，最終進(jìn)入T淋巴細(xì)胞大量繁殖，破壞T淋巴細(xì)胞，最終使免疫細(xì)胞遭到完全破壞，體液免疫減弱。(4)人體免疫系統(tǒng)除了保護(hù)機(jī)體不受損害，幫助機(jī)體消滅外來的細(xì)菌、病毒以及避免發(fā)生疾病的防御功能，還具有監(jiān)控和清除功能：監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細(xì)胞、以及癌變細(xì)胞。答案：(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA(或DNA)(2)抗體抗原抗體特異性結(jié)合(3)T(或T淋巴)(4)監(jiān)控和清除3(2015·全國卷)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的_進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾_基因或合成_基因。(3)所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括_的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：_。(4)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過_和_，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物_進(jìn)行鑒定。解析：(1)對蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能的目的。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因。(3)中心法則的全部內(nèi)容包括 DNA的復(fù)制、 DNA RNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)。(4)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測氨基酸序列，推測相應(yīng)的核苷酸序列，并獲取基因。經(jīng)表達(dá)的蛋白質(zhì)，要對其進(jìn)行生物功能鑒定。答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(2)PP1(3)DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNARNA、 RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(4)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 推測氨基酸序列功能4(2014·全國卷)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉栴}：(1)理論上，基因組文庫含有生物的_基因；而cDNA文庫中含有生物的_基因。(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中_出所需的耐旱基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物_的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測此再生植株中該基因的_，如果檢測結(jié)果呈陽性，再在田間試驗(yàn)中檢測植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為31時(shí)，則可推測該耐旱基因整合到了_(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。解析：(1)基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，基因組文庫包含生物基因組的全部基因，cDNA文庫是以mRNA反轉(zhuǎn)錄后構(gòu)建的，只含有已經(jīng)表達(dá)的基因(并不是所有基因都會(huì)表達(dá))，即部分基因。(2)從基因文庫中獲取目的基因需要進(jìn)行篩選。(3)要提高植物乙的耐旱性，需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將耐旱基因?qū)胫参镆业捏w細(xì)胞中。要檢測目的基因(耐旱基因)是否表達(dá)應(yīng)該用抗原抗體雜交檢測目的基因(耐旱基因)的表達(dá)產(chǎn)物(即耐旱的相關(guān)蛋白質(zhì))；個(gè)體水平檢測可以通過田間實(shí)驗(yàn)，觀察檢測其耐旱性情況。(4)如果耐旱基因整合到同源染色體的兩條上，則子代將全部表現(xiàn)耐旱，不會(huì)出現(xiàn)性狀分離?；蛉绻秃祷蛘系酵慈旧w的一條上，則轉(zhuǎn)基因植株的基因型可以用A表示(A表示耐旱基因，表示另一條染色體上沒有相應(yīng)的基因)，A自交后代基因型為AAA121，所以耐旱不耐旱31，與題意相符。答案：(1)全部部分(2)篩選(3)乙表達(dá)產(chǎn)物耐旱性(4)同源染色體的一條上5圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題：(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由_連接。(2)若用限制酶Sma完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是_末端，其產(chǎn)物長度為_。(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同長度的DNA片段。(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是_。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加_的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá)，其最可能的原因是_。解析：(1)一條脫氧核苷酸鏈中相鄰的兩個(gè)堿基之間是通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”相連的，要注意與兩條脫氧核苷酸鏈的相鄰堿基之間通過氫鍵相連進(jìn)行區(qū)分。(2)從Sma的識別序列和酶切點(diǎn)可見，其切割后產(chǎn)生的是平末端，圖1中DNA片段有兩個(gè)Sma的識別序列，故切割后產(chǎn)生的產(chǎn)物長度為537(5343)bp、790(79633)bp和661(6583)bp三種。(3)圖示方框內(nèi)發(fā)生堿基對的替換后，形成的d基因失去了1個(gè)Sma的識別序列，故D基因、d基因用Sma完全切割后產(chǎn)物中除原有的3種長度的DNA片段外，還增加一種長度為1 327 bp的DNA片段。(4)目的基因的兩端都有BamH的識別序列，質(zhì)粒的啟動(dòng)子后的抗生素A抗性基因上也有BamH的識別序列，故應(yīng)選用的限制酶是BamH，此時(shí)將抗生素B抗性基因作為標(biāo)記基因，故篩選時(shí)培養(yǎng)基中要添加抗生素B。若重組質(zhì)粒已導(dǎo)入了受體細(xì)胞卻不能表達(dá)，很可能是因?yàn)橛猛N限制酶切割后，目的基因和質(zhì)粒有兩種連接方式，導(dǎo)入受體細(xì)胞的重組質(zhì)粒是目的基因和質(zhì)粒反向連接形成的。答案：(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537 bp、790 bp、661 bp(3)4(4)BamH抗生素B同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接1使用限制酶的注意點(diǎn)(1)一般用同種限制酶切割載體和目的基因。(2)不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。2DNA連接酶DNA聚合酶DNA連接酶連接兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上。3限制酶DNA酶解旋酶限制酶是切割某種特定的脫氧核苷酸序列，并使兩條鏈在特定的位置斷開；DNA酶是將DNA水解為組成單位；解旋酶是將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開形成兩條單鏈。4啟動(dòng)子、終止子(1)啟動(dòng)子(DNA片段)起始密碼子(RNA)。(2)終止子(DNA片段)終止密碼子(RNA)聚焦細(xì)胞工程1(2014·全國卷)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。回答下列問題：(1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16 000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過_次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是_小鼠，理由是_。(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有_，體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是_。(3)雜交瘤細(xì)胞中有_個(gè)細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是_條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是_。解析：(1)據(jù)圖分析，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價(jià)幾乎都達(dá)到16 000以上，小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(jià)最高，最適用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外，還有骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合產(chǎn)物，由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，且誘導(dǎo)之后的細(xì)胞融合不具有特異性，故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞形成后，小鼠的免疫B淋巴細(xì)胞核與其骨髓瘤細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)細(xì)胞核。小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)和骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)融合后，染色體可達(dá)100條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后，仍然不是能惡性增殖的細(xì)胞，同時(shí)正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的。答案：(1)四YY小鼠的抗體效價(jià)最高(2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%(3)1100(4)不能無限增殖2(2013·全國卷)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用_酶和_酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的_，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成_組織，然后經(jīng)過_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_。(3)這種雜交植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的_等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。解析：該新型藥用植物是通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的，要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行體細(xì)胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁，然后用PEG化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理方法：離心、振動(dòng)等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體整合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細(xì)胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個(gè)物種，二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)異常，也就是存在著生殖隔離。但植物甲、乙通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的，因?yàn)樵跍p數(shù)分裂過程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會(huì)，產(chǎn)生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細(xì)胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(3)人工種子生產(chǎn)不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制，而且可以避免后代不發(fā)生性狀分離等優(yōu)點(diǎn)，因此，植物細(xì)胞工程重要的應(yīng)用之一是制備人工種子，用到的核心技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。答案：(1)纖維素酶果膠酶原生質(zhì)體愈傷再分化(分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常(3)胚狀芽、不定芽、頂芽、腋芽3科學(xué)家從某無限增殖的細(xì)胞中分離出無限增殖調(diào)控基因(prG)，該基因能激發(fā)細(xì)胞分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景。請回答下列問題：(1)利用_技術(shù)制備單克隆抗體，常用聚乙二醇、_、電激等誘導(dǎo)因素誘導(dǎo)細(xì)胞融合。再經(jīng)多次篩選和細(xì)胞培養(yǎng)獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的_細(xì)胞。(2)有人提出用核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來生產(chǎn)單克隆抗體，請完成設(shè)計(jì)方案：取_細(xì)胞的細(xì)胞核，移植到去核的能夠_的細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞(假定移植后細(xì)胞核中基因的表達(dá)狀態(tài)不受影響)。將重組細(xì)胞在_條件下做大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠_內(nèi)增殖，以獲得大量單克隆抗體。(3)也有人提出，可以直接通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因(prG)來制備單克隆抗體，其思路如圖所示。酶A是指_，酶B是指_。圖中 表示_，對 進(jìn)行檢測與鑒定的目的是_，所指細(xì)胞具有的特點(diǎn)是_。解析：(1)在利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程中，常用聚乙二醇、滅活的病毒、電激等方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合，融合后的細(xì)胞經(jīng)多次篩選和細(xì)胞培養(yǎng)，最終獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2)產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞應(yīng)具有兩個(gè)特點(diǎn)：能無限增殖和產(chǎn)生特定抗體。若用核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞首先取特定抗原刺激的B淋巴細(xì)胞的細(xì)胞核，移植到去核的能夠無限增殖的細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞；然后將重組細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，以獲得大量單克隆抗體。(3)基因工程中第一步獲取目的基因；第二步用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶處理供體DNA和質(zhì)粒，獲取基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒)；第三步將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞；第四步檢測目的基因是否導(dǎo)入和表達(dá)。答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞融合滅活的病毒雜交瘤(2)特定抗原刺激的B淋巴無限增殖體外腹腔(3)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶目的基因(無限增殖調(diào)控基因或prG)檢測目的基因是否導(dǎo)入和表達(dá)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特定抗體4科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定，科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì)，其培育過程如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：(1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有_。(2)過程常用的酶是_，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是_。(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑_誘導(dǎo)融合，在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察，根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到_種不同的原生質(zhì)體(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情況)，當(dāng)觀察到_時(shí)可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。(4)過程和過程依次為_，過程中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是_。(5)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含_條染色體。若雜種細(xì)胞培育成的“番茄馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株屬于_植株。解析：(1)植物體細(xì)胞雜交包括原生質(zhì)體融合和培育雜種植株兩大步驟，兩者的原理分別是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。(2)去除細(xì)胞壁常用的酶是纖維素酶和果膠酶，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。(3)化學(xué)促融劑是聚乙二醇，兩兩融合的原生質(zhì)體有三種：番茄番茄、番茄馬鈴薯、馬鈴薯馬鈴薯，其中雜種細(xì)胞的細(xì)胞表面有兩種顏色的熒光。(4)過程和過程分別表示脫分化和再分化，誘導(dǎo)細(xì)胞分化所用的植物激素主要是生長素和細(xì)胞分裂素。(5)“番茄馬鈴薯”體細(xì)胞有mn條染色體，有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，由配子發(fā)育成的個(gè)體均為單倍體。答案：(1)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性(2)纖維素酶和果膠酶再生出新的細(xì)胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光(4)脫分化和再分化生長素和細(xì)胞分裂素(5)2(mn)單倍體14