基因工程与克隆技术.pptx

植物组织培养和植物体细胞杂交
图示植物组织培养和植物体细胞杂交过程， 并思考下列问题。
（1）上述两过程依据的原理是什么？ 答案 植物组织培养：细胞全能性；植物体细胞杂交： 细胞膜的流动性和细胞的全能性。 （2）在植物体细胞杂交过程中，原生质体经诱导剂处 理后，会有几种细胞类型？ 答案 5种：甲、乙、甲甲、乙乙、甲乙
（1）在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需
要的工具酶是 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 。
在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有 ，
它启是动子
识R别NA和聚结合合酶位点。
（2）请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以
采用的方法：农杆菌转化（或基因枪、花粉管通 道）法 。若受体细胞为植物体细胞，可采用植物组
学案 基因工程与克隆技术
核心术语——(记准、写准、理解透，把握内涵和外延) 1.基因工程（限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体、 目的基因、基因表达载体、农杆菌转化法、显微注射法、 感受态细胞） 2.蛋白质工程（预期功能、分子设计、DNA合成） 3.植物细胞工程［植物组织培养（脱分化、再分 化、愈伤组织、丛芽）、植物体细胞杂交（原生体融合、 杂种细胞、杂种植株）］ 4.动物细胞工程［动物细胞培养（原代培养、传代培 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）］
野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、 抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、 德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马 铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂 交系马铃薯。据图分析回答问题：
（1）①过程植物细胞原生质体的分离需ห้องสมุดไป่ตู้过酶解，其中
“酶解”所用的酶应该包括纤维素酶、果胶酶
。
（2）②过程可用聚乙二醇（PEG），其目的是诱导原
生质体融合
。
（3）请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程： 融合细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 幼苗 。由此过程
可以看出植物细胞有形成完整个体的可能性，这是植物
细胞具有全能性的表现 。
（4）在培养基上培养一段时间后，原生质体会再生出细 胞壁。可以取样，通过 植物细胞的质壁分离与复原 实验来 鉴别细胞壁是否已经再生。
动物组织工程技术的相关知识整合
图示动物细胞培养、细胞核移植和单克 隆抗体制备过程，并思考以下问题。
其设计流程应从预期的 蛋白质出功发能，设计预期
的
蛋结白构质，推测出应有的
氨序基列酸，然
后找到相对应的
脱氧核序苷列酸，再用转基因技术
改变其现有性状。
关键信息 “工具酶”、“植物细胞”、“原理”、“染 色 体上”、“预期” 知识依据 基因工程和蛋白质工程 完整分析 （1）转基因植物的培育过程中，基因工 具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶，目的基因 只有含有启动子，才能被RNA聚合酶识别并与之结 合进行转录。（2）接受目的基因的受体细胞若为植 物体细胞，可采用植物组织培养技术获得转基因植物。 （3）通过对比转基因植物与普通的非转基因植物的 出油率，可得知转基因植物是否真的出油率高。 （4）蛋白质工程设计流程是：预期蛋白质的功能→ 设计预期的蛋白质结构→推出应有的氨基酸序列→找
织培养
技术获得转基因植物体，该技术所依
据的原植理物是细胞全能性
。
（3）若要检测（2）中获得的植物细胞染色体上是
否含有目的基因，可采用 DNA分子杂交 技术。而
想要得知上述植物是否真的出油率高，应如何做？ 将该植物制出植物油与同等质量的非转基因植物制出
的植物油称重比较
。
（4）若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，
（5）请说明运用植物体细胞杂交法的最大好处：可以 克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍 。 关键信息 “酶”、“聚乙二醇”、“文字和箭头”、 “细胞壁” 知识依据 植物体细胞杂交 完整分析 （1）若去掉细胞壁而获得原生质体，需 用纤维素酶和果胶酶来处理。（2）用聚乙二醇处理 原生质体，可以诱导原生质体融合。（3）④⑤分别 为脱分化和再分化过程，能够形成一个完整植株， 体现出植物细胞的全能性。（4）可以通过质壁分离 与复原实验来鉴别原生质体是否再生出细胞壁。（5） 植物体细胞杂交最大好处在于可以克服远缘杂交不 亲和的障碍。
基因工程相关知识整合
概述基因工程和蛋白质工程基本操作过 程，并思考下列问题。 答案 基因工程基本操作过程：获取目的基因→构建 基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因 的检测与鉴定。 蛋白质工程基本操作过程：蛋白质预期功能→蛋白质 的三维结构 分子 氨基酸序列的多肽链 DNA合成
设计 基因（DNA）
转录检测：分子杂交法，即目的基因作
b.表达检测
探针与mRNA杂交
翻译检测：抗原—抗体杂交法
②个体生物学水平鉴定：对转基因生物进行抗虫或 抗病的接种实验。
（09·沈阳质检）转基因植物油是由转基
因植物通过压榨或浸出法加工制得的，因其出油率
高而被广泛采用。我国是植物油消费大国，每年都
从国外进口大量的转基因植物油。
（3）基因表达载体如何构建？ 答案
（4）将目的基因导入受体细胞的常用方法？ 答案 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）目的基因的导入与表达如何进行检测与鉴定？ 答案 ①分子水平检测 a.导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同 位素标记的含目的基因的DNA片段作探针检测。
（1）基因工程诞生的理论基础和技术支持分别是什 么？ 答案 ①理论基础：DNA是遗传物质；DNA双螺旋结 构和中心法则的确立；遗传密码的破译。 ②技术支持：基因转移载体的发现；工具酶的发明； DNA体外重组的实现；重组DNA表达实验的成功。
（2）基因工程的基本操作步骤中哪几处用到了限制 酶，其特性和来源是什么？又有哪几处涉及碱基互 补配对？ 答案 限制酶在第1、2步中用到而且要求同一种，目 的是产生相同的黏性末端；限制酶主要从原核生物 中分离纯化而来，它能识别DNA分子的某种特定的 核苷酸序列，并且切割两个核苷酸之间的磷酸二酯 键，产生的末端有黏性末端和平末端；只有第三步 将目的基因导入受体细胞不需碱基互补配对，其余 三个步骤都涉及碱基互补配对。