基因工程、细胞工程复习课件

网络构建

1．构建基因表达载体是基因工程的核心。基因表达载体由目的基因(插入基因)＋启动子＋终止子＋标记基因(如抗生素基因)等组成。启动子位于基因的首端；终止子位于基因的尾端。2．基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。【例1】下图是绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程图，请据图回答下列问题。(1)②过程用到的工具有。(2)③过程常用的具体方法是(3)重组质粒中除含有目的基因外还要含着________、标记基因。(4)图示过程中涉及的具体技术手段有_____、_______、______。(5)该重组细胞培养至一定阶段可通过______方法，从而一次获得多个转基因猪。解析目的基因和运载体结合用到了限制酶和DNA连接酶。将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。重组质粒中除含有目的基因外还要含有启动子、终止子和标记基因。图中涉及了转基因技术、细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术手段。若想一次获得多个基因猪，可通过胚胎分割方法实现。答案(1)DNA连接酶、限制性内切酶(不全不正确)

(2)显微注射法(3)启动子和终止子(4)转基因技术细胞核移植动物细胞培养胚胎移植(写出任意3个即可)

(5)胚胎分割请据图回答下列问题。(1)在培育转基因牛过程中，②过程常用的方法是________。转基因牛可通过分泌乳汁来产生人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________，其作用是能够被________识别并结合从而启动转录过程。(2)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有________和________的特点。(2)浆细胞能分泌特异性抗体，但不能无限增殖，故导入prG的浆细胞既能分泌特异性抗体，又能无限增殖。(3)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移到受体细胞中并整合到受体细胞的染色体DNA上，故将抗虫基因插入到Ti质粒的TDNA上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉细胞。可利用能与抗虫基因表达的蛋白质发生特异性结合的抗体，发生抗原抗体反应，对目的基因表达的产物进行检测。答案(1)显微注射法启动子RNA聚合酶(2)B(浆)无限增殖产生特异性抗体(3)TDNA抗原抗体杂交

(1)基因工程的基本工具限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和载体拼接DNA片段，形成重组DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键－常用类型EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒(2)基因工程中目的基因的获取方法一是直接提取法，即利用限制酶直接从供体细胞DNA中提取；二是人工合成法，包括逆(反)转录法和人工化学合成法。(3)将目的基因导入受体细胞中的方法生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞(4)目的基因的检测和表达常用方法归纳①检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因——DNA分子杂交；②检测目的基因是否转录出了mRNA——用标记的目的基因作探针与mRNA杂交；③检测目的基因是否翻译成了蛋白质——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；④个体生物学水平的鉴定一般包括抗虫、抗病的接种实验，以确定待测个体是否具有抗性以及抗性的程度；基因工程产品需要与天然产品的活性比较，以确定其功能活性是否相同等。【例2】

世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示。请看图后回答问题。(1)写出图中a、b所指的细胞工程名称：a________，b________。(2)实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是________________。(3)“多利”面部的毛色是________，请根据遗传学原理说明判断的原因是_____________。(4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞核具有________。答案(1)核移植胚胎移植(2)具有使细胞核全能性表达的物质和营养条件(3)白色“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊(4)全能性【预测2】

甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延，有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体，请据图回答有关问题。 (1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染病毒的人体内的________细胞，促进d过程的常用诱导剂是________。

(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞，因此需用培养基筛选出________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是________。 (3)理论上，注射了该抗体的人群不能长期对甲流免疫，试分析原因：________________________________。

(4)不同种动物的体细胞融合，相比诱变育种和杂交育种方法，具有________________________等突出的优点。

(5)请说明单克隆抗体的主要作用：_________________________________________________________________。

解析(1)由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲流的单克隆抗体，所以B细胞只能是取自感染H1N1病毒的动物或人体内的B淋巴细胞，经诱导剂聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合，得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲流的单克隆抗体。(2)仅考虑两个细胞的融合，则可形成A细胞－A细胞、B细胞－B细胞、A细胞－B细胞三种类型的C细胞，为了从中筛选出A细胞－B细胞，必须用特定的选择培养基进行筛选，筛选出的D细胞(杂交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。 (3)因为单链RNA容易发生变异，一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用。(4)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、产量大等优点。(5)单克隆抗体可用于诊断疾病、药物导向治疗等方面。答案(1)B淋巴(效应B)聚乙二醇(PEG)(灭活的病毒)(2)3既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞(杂交细胞)(3)引起甲流的病毒不断发生变异(意思相同则可)(4)目的性强；克服远缘杂交不亲和性(能有效地打破物种的生殖隔离界限，意思相同即可)(任写一点)(5)作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可)

1．容易混淆的三种细胞——杂种细胞、重组细胞和杂交细胞

①杂种细胞：植物体细胞杂交过程中，两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合，融合的原生质体形成细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。

②重组细胞：体细胞的细胞核移植到去核 卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。

③杂交细胞：动物细胞融合形成的细胞常称 为 杂交细胞。2．①细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。 ②该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。 ③克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。 ④核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同：a.克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA是来自于受体卵细胞。b.性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。c.在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。3．单克隆抗体制备中的两次筛选 ①第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及两个B淋巴细胞融合的细胞、两个骨髓瘤细胞融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出杂交瘤细胞。 ②第二次筛选是将能产生特定抗体的杂交瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内获取的免疫过的B淋巴细胞有很多种，形成的杂交瘤细胞也有很多种，所以需筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。技法：生物工程技术应用组合1．转基因植物培育：基因工程＋植物组织培养。2．转基因动物培育：基因工程＋动物细胞培养＋胚胎移植。3．核移植(克隆)动物培育：核移植＋动物细胞培养＋胚胎移植。4．胚胎移植：有性生殖＋动物细胞培养＋胚胎移植。5．植物体细胞杂交：酶工程＋体细胞融合＋植物组织培养。6．试管婴儿：体外受精＋动物细胞培养＋胚胎移植。

科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题： (1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用______酶处理。

(2)形成重组细胞时应选用________期的卵母细胞，并去掉其细胞核的原因是________________________________。

(3)如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出________和________等特点。 (4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制，其原因主要有________________、________________。

(5)上图中所示的生物技术整体被称为________。其包括的具体生物技术有________、________等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物________具有全能性。

解析在进行细胞培养时，要用胰蛋白酶对组织细胞进行分离，形成单个细胞。核移植要用MⅡ中期的卵母细胞，去掉其细胞核，使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞，具有供体的遗传性状，少量的遗传物质来自卵细胞的细胞质。原代培养时，会出现细胞贴壁和接触抑制。克隆动物用到的技术有核移植(或体细胞核移植)、细胞培养、胚胎移植。答案(1