基因工程、細胞工程復習課件

網(wǎng)絡構(gòu)建

1．構(gòu)建基因表達載體是基因工程的核心?；虮磉_載體由目的基因(插入基因)＋啟動子＋終止子＋標記基因(如抗生素基因)等組成。啟動子位于基因的首端；終止子位于基因的尾端。2．基因表達需要啟動子與終止子的調(diào)控，所以目的基因應插入到啟動子與終止子之間的部位?！纠?】下圖是綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)②過程用到的工具有。(2)③過程常用的具體方法是(3)重組質(zhì)粒中除含有目的基因外還要含著________、標記基因。(4)圖示過程中涉及的具體技術手段有_____、_______、______。(5)該重組細胞培養(yǎng)至一定階段可通過______方法，從而一次獲得多個轉(zhuǎn)基因豬。解析目的基因和運載體結(jié)合用到了限制酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。重組質(zhì)粒中除含有目的基因外還要含有啟動子、終止子和標記基因。圖中涉及了轉(zhuǎn)基因技術、細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術手段。若想一次獲得多個基因豬，可通過胚胎分割方法實現(xiàn)。答案(1)DNA連接酶、限制性內(nèi)切酶(不全不正確)

(2)顯微注射法(3)啟動子和終止子(4)轉(zhuǎn)基因技術細胞核移植動物細胞培養(yǎng)胚胎移植(寫出任意3個即可)

(5)胚胎分割請據(jù)圖回答下列問題。(1)在培育轉(zhuǎn)基因牛過程中，②過程常用的方法是________。轉(zhuǎn)基因?？赏ㄟ^分泌乳汁來產(chǎn)生人生長激素，在基因表達載體中，人生長激素基因的首端必須含有________，其作用是能夠被________識別并結(jié)合從而啟動轉(zhuǎn)錄過程。(2)prG能激發(fā)細胞不斷分裂，通過基因工程導入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，Ⅱ最可能是________細胞，Ⅲ代表的細胞具有________和________的特點。(2)漿細胞能分泌特異性抗體，但不能無限增殖，故導入prG的漿細胞既能分泌特異性抗體，又能無限增殖。(3)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移到受體細胞中并整合到受體細胞的染色體DNA上，故將抗蟲基因插入到Ti質(zhì)粒的TDNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用就可以使抗蟲基因進入棉細胞?？衫媚芘c抗蟲基因表達的蛋白質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合的抗體，發(fā)生抗原抗體反應，對目的基因表達的產(chǎn)物進行檢測。答案(1)顯微注射法啟動子RNA聚合酶(2)B(漿)無限增殖產(chǎn)生特異性抗體(3)TDNA抗原抗體雜交

(1)基因工程的基本工具限制酶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攜帶目的基因進入受體細胞作用部位兩脫氧核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵－常用類型EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒(2)基因工程中目的基因的獲取方法一是直接提取法，即利用限制酶直接從供體細胞DNA中提??；二是人工合成法，包括逆(反)轉(zhuǎn)錄法和人工化學合成法。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞中的方法生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法Ca2＋處理法受體細胞體細胞受精卵原核細胞(4)目的基因的檢測和表達常用方法歸納①檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因——DNA分子雜交；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——用標記的目的基因作探針與mRNA雜交；③檢測目的基因是否翻譯成了蛋白質(zhì)——從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進行抗原—抗體雜交；④個體生物學水平的鑒定一般包括抗蟲、抗病的接種實驗，以確定待測個體是否具有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品需要與天然產(chǎn)品的活性比較，以確定其功能活性是否相同等?！纠?】

世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育程序如圖所示。請看圖后回答問題。(1)寫出圖中a、b所指的細胞工程名稱：a________，b________。(2)實施細胞工程a時，所需的受體細胞大多采用動物卵細胞的原因是________________。(3)“多利”面部的毛色是________，請根據(jù)遺傳學原理說明判斷的原因是_____________。(4)繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊的培育成功，證明動物細胞核具有________。答案(1)核移植胚胎移植(2)具有使細胞核全能性表達的物質(zhì)和營養(yǎng)條件(3)白色“多利”的全部細胞核基因來自白面綿羊(4)全能性【預測2】

甲流(H1N1)在世界各地大面積蔓延，有些國家還出現(xiàn)了死亡病例?？茖W家已分離出H1N1病毒(一種RNA病毒)。某制藥廠根據(jù)下面流程圖生產(chǎn)預防和治療甲流的抗體，請據(jù)圖回答有關問題。 (1)若A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B細胞是取自感染病毒的人體內(nèi)的________細胞，促進d過程的常用誘導劑是________。

(2)假設僅考慮某兩個細胞的融合，則可形成________種類型的C細胞，因此需用培養(yǎng)基篩選出________(填特點)的D細胞用于培養(yǎng)。D細胞的名稱是________。 (3)理論上，注射了該抗體的人群不能長期對甲流免疫，試分析原因：________________________________。

(4)不同種動物的體細胞融合，相比誘變育種和雜交育種方法，具有________________________等突出的優(yōu)點。

(5)請說明單克隆抗體的主要作用：_________________________________________________________________。

解析(1)由于本題的目的是制備用于預防和治療甲流的單克隆抗體，所以B細胞只能是取自感染H1N1病毒的動物或人體內(nèi)的B淋巴細胞，經(jīng)誘導劑聚乙二醇或滅活的病毒等誘導融合，得到的雜交瘤細胞才能用于生產(chǎn)預防和治療甲流的單克隆抗體。(2)僅考慮兩個細胞的融合，則可形成A細胞－A細胞、B細胞－B細胞、A細胞－B細胞三種類型的C細胞，為了從中篩選出A細胞－B細胞，必須用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，篩選出的D細胞(雜交瘤細胞)既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。 (3)因為單鏈RNA容易發(fā)生變異，一旦變異后體內(nèi)的記憶細胞和抗體就不能對其發(fā)揮作用。(4)單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、產(chǎn)量大等優(yōu)點。(5)單克隆抗體可用于診斷疾病、藥物導向治療等方面。答案(1)B淋巴(效應B)聚乙二醇(PEG)(滅活的病毒)(2)3既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體雜交瘤細胞(雜交細胞)(3)引起甲流的病毒不斷發(fā)生變異(意思相同則可)(4)目的性強；克服遠緣雜交不親和性(能有效地打破物種的生殖隔離界限，意思相同即可)(任寫一點)(5)作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物(意思相同即可)

1．容易混淆的三種細胞——雜種細胞、重組細胞和雜交細胞

①雜種細胞：植物體細胞雜交過程中，兩種細胞去掉細胞壁之后形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體形成細胞壁之后形成的細胞叫雜種細胞。

②重組細胞：體細胞的細胞核移植到去核 卵母細胞之后形成的細胞叫重組細胞。

③雜交細胞：動物細胞融合形成的細胞常稱 為 雜交細胞。2．①細胞核移植技術中注入去核卵母細胞中的不是供體細胞核，而是整個細胞，伴隨著兩細胞融合，體現(xiàn)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性。 ②該技術形成重組細胞發(fā)育成一個新個體，體現(xiàn)了細胞核的全能性而非動物細胞的全能性。 ③克隆屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。 ④核移植技術獲得的動物與供核動物性狀不完全相同：a.克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核，但其核外線粒體中的DNA是來自于受體卵細胞。b.性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其性狀也不可能和供核動物完全相同。c.在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。3．單克隆抗體制備中的兩次篩選 ①第一次篩選是將未融合的B淋巴細胞、骨髓瘤細胞以及兩個B淋巴細胞融合的細胞、兩個骨髓瘤細胞融合的細胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出雜交瘤細胞。 ②第二次篩選是將能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞通過細胞培養(yǎng)用相應抗原檢測的辦法篩選出來。因為從體內(nèi)獲取的免疫過的B淋巴細胞有很多種，形成的雜交瘤細胞也有很多種，所以需篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。技法：生物工程技術應用組合1．轉(zhuǎn)基因植物培育：基因工程＋植物組織培養(yǎng)。2．轉(zhuǎn)基因動物培育：基因工程＋動物細胞培養(yǎng)＋胚胎移植。3．核移植(克隆)動物培育：核移植＋動物細胞培養(yǎng)＋胚胎移植。4．胚胎移植：有性生殖＋動物細胞培養(yǎng)＋胚胎移植。5．植物體細胞雜交：酶工程＋體細胞融合＋植物組織培養(yǎng)。6．試管嬰兒：體外受精＋動物細胞培養(yǎng)＋胚胎移植。

科學家通過轉(zhuǎn)基因技術獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克隆(如下圖所示)，請結(jié)合圖示回答下列問題： (1)在進行細胞培養(yǎng)時，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細胞進行分離，形成單個細胞，這個過程中需要利用______酶處理。

(2)形成重組細胞時應選用________期的卵母細胞，并去掉其細胞核的原因是________________________________。

(3)如果重組細胞為貼附性細胞，則在進行原代培養(yǎng)時，會表現(xiàn)出________和________等特點。 (4)圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛100%的復制，其原因主要有________________、________________。

(5)上圖中所示的生物技術整體被稱為________。其包括的具體生物技術有________、________等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動物________具有全能性。

解析在進行細胞培養(yǎng)時，要用胰蛋白酶對組織細胞進行分離，形成單個細胞。核移植要用MⅡ中期的卵母細胞，去掉其細胞核，使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞，具有供體的遺傳性狀，少量的遺傳物質(zhì)來自卵細胞的細胞質(zhì)。原代培養(yǎng)時，會出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制?？寺游镉玫降募夹g有核移植(或體細胞核移植)、細胞培養(yǎng)、胚胎移植。答案(1