基因工程与克隆技术

学案基因工程与克隆技术，掌握核心术语内涵与外延)1.基因工程(限制核酸内切酶、DNA酶、载体、目标基因、基因表达载体、农杆菌转化法、显微注射法、诱导细胞)2.蛋白质工程(期待功能、分子设计、DNA合成) 3植物细胞工程植物组织培养(去分化、再分化、愈伤组织、群芽)、植物细胞杂交(原生质体融合、杂种细胞、杂种株) 4.动物细胞工程动物细胞培养(原代培养、继代培养、细胞株、细胞系)、动物细胞核移植、动物细胞融合(杂种细胞、单克隆抗体) 概述了基因工程和蛋白质工程的基本操作过程答案基因工程的基本操作过程：获得目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞检测和鉴定目的基因。 蛋白质工程的基本操作过程：蛋白质期待功能蛋白质三维结构氨基酸序列的多肽链基因(DNA )、分子设计、DNA合成、答案理论基础： DNA是遗传物质DNA双螺旋结构和中心定律的确立遗传密码的解读。 技术支持：基因转移载体的发现工具酶的发明实现DNA的体外重组重建DNA表达实验的成功。 (2)基因工程的基本操作步骤在哪里被用于限制酶，其特性和由来是什么？ 碱基的互补对象在哪里？ 答限酶用于第1、第2步骤，以产生相同粘性末端为目的的限制酶主要从原核生物中分离纯化，识别DNA分子的特定核苷酸序列，切断2个核苷酸之间的磷酸二酯键，将生成的末端具有粘性末端和末端的目标基因导入受体细胞(3)基因表达载体是如何构建的？ 答： (4)将目标基因导入受体细胞的一般方法是？ 答复植物细胞：农杆菌转化法动物细胞：显微注射法微生物： Ca2处理法。 (5)目标基因的导入和表达如何进行检测和鉴定？ 答：分子水平检测a .导入检测： DNA分子杂交技术，即含有放射性同位素标记目的基因的DNA片段用于探针检测。 b .表达检测个体生物学水平检测：对转基因生物进行抗虫或抗病的接种实验。 转录检查：分子杂交法，即目的基因是探针与mRNA的杂交翻译检查：抗原抗体杂交法，(09沈阳品质检查)转基因植物油是转基因植物经挤压或浸出法加工而成，因其油率高而被广泛采用。 我国是植物油消费大国，每年从海外输入大量的转基因植物油。 (1)在培育转基因油料植物的过程中，基因操作所需的工具酶。 基因表达载体必须包括目标基因的前端，它是识别和结合部位。 (2)请写下将目标基因导入油料植物细胞的方法。 如果受体细胞是植物细胞，就可以在技术上获得转基因植物体，这项技术的依据原理是。 限制性内切酶与DNA连接酶、启动子、RNA聚合酶、农杆菌转化法(或基因枪、花粉管道、道)法、植物组织、组织培养、植物细胞全能性、(3)得到的植物细胞染色体中是否含有目标基因，可采用技术进行检测我想知道这种植物是否真的出了高油，要选择怎么做才好呢？ (4)利用蛋白质工程提高油料植物出油率，其设计过程应从预期的起点设计预期结构，推测必要的序列，找到相应的序列，应用转基因技术改变其现状。DNA分子杂交，将该植物生产的植物油与同样品质的非转基因植物生产的植物油进行重量比较，发现蛋白质功能、蛋白质、氨基酸、脱氧核苷酸、重要信息“工具酶”、“植物细胞”、“原理”、“染色体上”， “期待”知识基于基因工程和蛋白质工程进行完全分析(1)在转基因植物的培育过程中，基因工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶，目标基因仅包含启动子，就被RNA聚合酶识别并与其结合转录。 (2)如果接受目标基因的受体细胞是植物细胞，则可以利用植物组织培养技术获得转基因植物。 (3)通过比较转基因植物与普通非转基因植物的出油率，可以了解转基因植物的出油率是否真的很高。 (4)蛋白质工程的设计过程是：期待蛋白质的功能期待蛋白质的结构发出氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列。 现就植物组织培养与植物细胞杂交、植物组织培养与植物细胞杂交的过程进行说明，并考虑以下问题。 (1)植物组织培养：细胞全能植物细胞杂交：细胞膜的流动性和细胞的全能性。 (2)植物细胞杂交过程中原生质体经诱导剂处理后，有多少种细胞类型？ 答案5种：甲、乙、甲、乙、甲乙、野生马铃薯品种植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能吃。 俄罗斯、德国、芬兰专家共同进行实验研究，将野生马铃薯和马铃薯体细胞进行交配，培育出生活能力强的杂交系马铃薯。 根据图，应该含有“酶解”所使用的酶。 (2)工艺可以利用聚乙二醇(PEG )，其目的是： (3)请用文字和箭头表示技术过程的实验流程。 从这个过程可以看出植物细胞有形成完整个体的可能性。 (4)培养基培养一段时间后原生质体再生细胞壁。 取样，可以实验鉴别细胞壁是否再生。 纤维素酶、果胶酶、诱导原、生物融合、细胞愈伤组织幼苗融合、脱分化、再分化、植物、细胞全能表现、植物细胞质壁分离与恢复、植物细胞杂交法最大优势。 于是，克服了不同生物远缘杂交的亲和性障碍，关键信息“酶”、“聚乙二醇”、“文字和箭头”、“细胞壁”的知识需要纤维素酶和果胶酶处理才能完全分析植物细胞杂交(1)去除细胞壁得到原生质体。 (2)用聚乙二醇处理原生质体，可诱导原生质体融合。 (3)分别在脱分化和再分化过程中形成完整的植株，表现植物细胞的全能性。 (4)质壁分离和复原实验可以鉴别原生质体是否再生细胞壁。 (5)植物细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交的缺乏亲和性的障碍。 图示了动物细胞培养、核移植和单克隆抗体的制备过程，考虑以下问题。 关于动物组织工程技术的知识整合，(1)上述过程的原理是什么？(2)动物细胞培养：细胞增殖：核移植：核的全能性：单克隆抗体的制备原理： a .免疫原理：免疫的b淋巴细胞产生特异性抗体。 b .增殖原理：骨髓瘤细胞在体外培养条件下可大量增殖。 c .融合原理：细胞膜流动性和病毒对宿主细胞的通透性。 (2)原代培养和传代培养，区分细胞株和细胞系。 答案的初代培养：有两种表现。 a细胞悬浊液首次用瓶子培养，没有瓶子培养前的细胞培养b .第1代细胞的培养和10代以内的细胞培养统称为原代培养。 两种表现没有本质上的区别。 继代培养：同样有两种表现。a .细胞悬浮液培养一段时间后，分瓶再培养细胞培养； b .继代以后的细胞培养统称为继代培养。 细胞株：初代培养的细胞一般在10多岁前后生长停滞，老化死亡，少数超越“危机”的细胞会传到4050多岁，形成细胞株。 细胞株的遗传物质没有变化。 细胞系：细胞株传入50多岁时，发生第二次危机，少数超过第二次危机的细胞无限制地传入，形成细胞系。 细胞系的遗传物质发生变化，具有癌细胞的特征。 (3)单克隆抗体的制备过程中进行了什么样的筛选，首先筛选出未融合的b细胞、骨髓肿瘤细胞和BB融合、肿瘤融合的细胞，筛选出b肿瘤融合的细胞。 第二次筛选是通过细胞培养用该抗原检测产生特定抗体的杂交瘤细胞的方法进行的。 由于体内免疫的b淋巴细胞多，形成的杂交瘤细胞多，因此需要筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞。 (09潍坊质量检测)人CD20单克隆抗体是治疗恶性肿瘤的特效药，目前主要通过培养哺乳动物细胞生产。 我国科学家已培育出世界上第一个转基因牛转CD20抗体基因，可以从其产生的牛奶中直接提取CD20抗体。 该技术成熟后，该特效药的生产成本有望降低到目前的1/10。 回答： (1)单克隆抗体的制备过程需要融合，但该过程的诱导方法不同于植物细胞的杂交。 (2)动物细胞的培养需要在含有混合气体的培养箱中进行，培养液中通常需要添加等天然成分。 经免疫的b淋巴细胞和骨髓瘤细胞由灭活病毒诱导，血清、血浆、95%空气中加入5%CO2，(3)转基因技术的核心是。 这个过程中使用的工具酶是和式的。 基因表达载体的构建、限制核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、重要信息“单克隆抗体”、“植物细胞杂交”、“混合气体”、“天然成分”、“核心”、“工具酶”的知识表明，单克隆抗体、植物细胞杂交、动物细胞培养、转基因完全分析单克隆抗体的制备， 首先将免疫的b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，其诱导方法与植物细胞杂交不同是由灭活病毒诱导的。 动物体细胞培养应满足无菌无毒的环境、营养、温度、pH和气体环境。 气体环境必须含有95%的空气和5%的CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2维持培养液的pH值。 用合成培养基培养动物细胞时，由于细胞所需的营养物质尚不完全清楚，一般加入血清、血浆等天然成分。 转基因技术的核心是基因表达载体的构建，所使用的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶。 1 .将目标基因导入受体细胞2 .动物细胞融合与植物细胞杂交的差异1 .选择问题1 .乙型肝炎病毒不能用动物细胞培养，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗。 1979年乙型肝炎病毒基因组DNA序列完成后，病毒核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列为人所知。图为应用生物工程技术生产乙型肝炎疫苗的示意图，以下相关描述不正确() a .乙肝疫苗生产过程也达到细菌定向改造目的b .生产疫苗的目标基因是编码核心蛋白的基因c .过程中需要限制核酸内切酶和DNA连接酶d .生产疫苗的目标基因是编码表面抗原蛋白的基因分析基因工程定向生物遗传性状乙型肝炎病毒作为抗原发挥作用是其表面抗原蛋白质，因此生产乙型肝炎疫苗的目的基因是编码表面抗原蛋白质的基因， 编码核心蛋白质的基因图中将目标基因与载体连接，将重组DNA导入细菌细胞过程中，需要有限的内核酸酶和DNA连接酶。 答案b，2.(09浙江金华十校期末)为扩大耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用受到关注。 我国科学家应用耐盐基因培育耐盐水稻新品系。 以下说法不正确的是() a .获得耐盐基因后， 构建重组DNA分子需要将限制性内核酸酶和DNA连接酶b .重组DNA分子导入水稻受体细胞的一般方法是农杆菌转化法和显微注射法c .导入的基因水稻细胞培养植物需要植物组织培养技术d .判断耐盐基因重组水稻是否培养成功以放射性同位素标记的耐盐性基因为探针进行分子杂交的检查，同时用一定浓度的盐水灌溉方法从个体水平鉴定水稻株的耐盐性，用限制性的内核酸酶切断耐盐性基因后，用同种限制性的内核酸酶切开载体，同时用DNA连接酶进行目的遗传将重组DNA导入水稻细胞常用农杆菌转化法，将重组DNA导入动物细胞常用微注射法。 为了检测目标基因是否表达，分子水平的检测方法，例如以耐盐基因为探针检测受体细胞中是否有目标基因，或者受体细胞中是否有目标基因表达的mRNA或蛋白质。 个体是否具有抵抗盐碱溶液的能力也可以检查。 回答b，3.(09南通调查)在蛋白质工程中，要设计改造蛋白质结构，必须通过基因改变和基因合成来完成。 不直接改造蛋白质的原因是： (a )改造蛋白质所需的工具酶b .基因易于改造和操作，改造后可以遗传的c .人类很少知道很多蛋白质的高级结构，d .蛋白质氨基酸的序列发生千变万化，难以操作的分析是蛋白质由基因合成b，4.(09宜昌调查)植物组织培养的相关记载，错误的是() a .在培养基中添加蔗糖是因为愈伤组织分化成幼苗前进行了异养代谢。 培养基中添加不同比例生长素和细胞分裂素后愈伤组织的再分化c .离体器官和组织细胞应通过去分化使愈伤组织d .离体胚珠去分化获得愈伤组织，所有细胞基因型相同，愈伤组织分化成为幼苗前的同化类型为异养型。 培养基中细胞分裂素含量与生长素含量的比例可控制植物组织培养中芽和根的形成。 胚珠由珠被、胚胎、受精卵、受精极核组成，其中珠被与胚胎基因型相同，不一定与受精卵、受精极核基因型相同。答案d，5.(09江西重点中学联考)植物组织培养过程可总结如下：错误的是() A.的再分化过程中，细胞分裂素和生长素浓度较低时，有利于根生长的b .植物组织培养原理是植物细胞的全能性C.过程包括植物营养生长和生殖生长阶段D.人工种皮进行人工种子分析c，6.(09浙江十二校联合考试)图为“白菜-卷心菜”杂种株的培育过程。 以下说法正确的是() a .“白菜-卷心菜”的株不能结果。 愈伤组织的代谢类型为自营养氧型c。 这个过程包括有丝分裂、细胞分化、减数分裂等过程d。 白菜卷心菜杂交株基因选择性表达结果表明，白菜和卷心菜均为二倍体，这些体细胞杂交培育的“白菜卷心菜”杂交株有两个染色体组来自白菜，两个染色体组来自卷心菜，“白菜卷心菜”属于异源四倍体由于可培育的愈伤组织是高度气泡化的非晶态薄壁细胞，不能光合作用制备有机物，愈伤组织的代谢类型为异养氧型，上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，结果形成了“白菜甘蓝”幼苗， 由于没有发育到性成熟个体，全过程有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程的任何性状都是基因选择性表达的结果，因此选项d是正确的。 答案d，7.(09北京东城期末)以下，对植物细