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生物高频考点 基因工程与克隆技术.ppt
第 2 课时
基因工程与克隆技术
检测（二十八） “基因工程与克隆技术” 点击链接
考点一
基因工程与蛋白质工程
以文字信息或流程图等形式，综合考查基因工程与细胞工 程的原理、操作过程及应用是高考常考形式，题目难度稍大。 基因工程中限制酶和 DNA 连接酶的作用特点及在构建基因表达 载体中的应用 基 因 工 程 的 工 具 ， 应 具 备 的 基 本 条 件 有 ________________________(答出两点即可)， 而作为基因表达载 体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。 (2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠 杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区 分 的 ， 其 原 因 是 _______________ ； 并 且 _______ 和 _______________的细胞也是不能区分的，其原因是 _________。 在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质 粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有 ______________的固体培 养基。 (3)基因工程中， 某些噬菌体经改造后可以作为载体， 其 DNA 复 制所需的原料来自于 ________________。
3.(2016· 全国卷Ⅰ )某一质粒载体如图所示，外 源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的 基因失活(Amp r 表示氨苄青霉素抗性基因， Tetr 表示四环素抗性基因 )。有人将此质粒载体用 BamHⅠ酶 切后，与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入 DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。 结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆 菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有 插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
基因工程与克隆技术
检测（二十八） “基因工程与克隆技术” 点击链接
考点一
基因工程与蛋白质工程
以文字信息或流程图等形式，综合考查基因工程与细胞工 程的原理、操作过程及应用是高考常考形式，题目难度稍大。 基因工程中限制酶和 DNA 连接酶的作用特点及在构建基因表达 载体中的应用 基 因 工 程 的 工 具 ， 应 具 备 的 基 本 条 件 有 ________________________(答出两点即可)， 而作为基因表达载 体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。 (2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠 杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区 分 的 ， 其 原 因 是 _______________ ； 并 且 _______ 和 _______________的细胞也是不能区分的，其原因是 _________。 在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质 粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有 ______________的固体培 养基。 (3)基因工程中， 某些噬菌体经改造后可以作为载体， 其 DNA 复 制所需的原料来自于 ________________。
3.(2016· 全国卷Ⅰ )某一质粒载体如图所示，外 源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的 基因失活(Amp r 表示氨苄青霉素抗性基因， Tetr 表示四环素抗性基因 )。有人将此质粒载体用 BamHⅠ酶 切后，与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入 DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。 结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆 菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有 插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
专题八第一讲基因工程和克隆技术课件
本 DNA 连接酶构建的表达载体中仍存在限制酶Ⅱ的识别位点；
讲 栏
用限制酶Ⅱ切割后，编码控制细胞分裂素合成的物质就不能合
目 开
成了。
关
答案 D
专题八第一讲基因工程和克隆技术 课件
网络构建·自我诊断
第1讲
2.家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导 入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。
高频考点·命题示例
第1讲
必考点 1 基因工程 1.对基因工程基本工具的思考 本 (1)限制酶、DNA 连接酶、载体的化学本质一样吗？
讲
栏 答案 不一样。限制酶和 DNA 连接酶的化学本质是蛋白质，
目
开 载体的化学本质是核酸。
关
(2)限制酶和解旋酶有怎样的区别？
答案 限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条 链中特定的位置断开；而解旋酶是将 DNA 的两条链间的氢 键断开，从而形成两条单链。
第1讲
[自我诊断]
1.质粒是常用的基因工程载体。如图是某种天然土壤农杆菌 Ti
质粒结构示意图(标示了部分基因及部分限制酶作用位点)，据
图分析下列说法正确的是
本 讲 栏 目 开 关
()
专题八第一讲基因工程和克隆技术 课件
网络构建·自我诊断
第1讲
A.图中的终止子是由三个相邻碱基组成的终止密码
B.用农杆菌转化法可将该质粒构建的表达载体导入动物细胞
本
讲 C.用限制酶Ⅰ和 DNA 连接酶改造后的质粒无法被限制酶Ⅱ
栏
目
切割
开
关 D.用限制酶Ⅱ处理能防止该质粒构建的表达载体引起植物
疯长
专题八第一讲基因工程和克隆技术 课件
网络构建·自我诊断
基因工程原理第3章基因克隆载体[可修改版ppt]
![基因工程原理第3章基因克隆载体[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/d56699a9ddccda38366baf0a.png)
ccc-DNA l-DNA oc-DNA
2. 质粒DNA分子大小
3. 质粒的复制
——严紧型质粒：1个寄主内仅含1-3拷贝 ——松弛型质粒：1个寄主内含10-60拷贝
• 质粒DNA复制：单向复制，受宿主细胞和质粒遗传系统 双重控制，不会无限制复制。
Ori
•质粒控制： 序列
拷贝数：细胞内某种质粒的数量与染色体的数量之比。
的成熟有关（占20%）
4.λ噬菌体DNA的包装限制问题
包装能力： λDNA×75%——λDNA ×105%， 即从36kb——51kb
• 野生型λDNA的必要区是28kb，所以能加入的外源DNA长度最大为 51kb-28kb=23kb。实际为15kb。
• 若λ基因组缺失大于25%时，也不能有效包装。
5.ion）：寄主细胞捕获噬菌体DNA 的过程。或 重组噬菌体DNA分子感染并进入大肠杆菌的过程。
• 转导作用（transduction）：以噬菌体颗粒为媒介转移遗传物质的 过程。
• 转化作用（transformation）：将质粒等外源DNA引入细胞的过 程。
2. 就克隆一个基因(DNA片段)来说，最简单的质粒载体也必需包括三个部分：（复制 区： 含有复制起点）；（选择标记： 主要是抗性基因）；（克隆位点： 便于外 源DNA的插入）。另外，一个理想的质粒载体必须具有低分子量。
3. 载体的功能是（ d ）
（a）外源基因进入受体的搭载工具
（b）不能为外源基因提供整合能力
cos位点：cohesive-end site 粘性末端位点
线性双链DNA分子两端各有1条由12个核苷酸组成的完全互补的5'单链突出序列，即粘性末端。 注入到寄主细胞内的线性DNA分子会迅速的通过粘性末端之间的互补作用，形成环状双链DNA分 子。然后在DNA连接酶的作用下，将相邻的5'—P和3'—OH基团封闭起来，进一步超盘旋化，这种 由粘性末端结合形成的双链DNA区域称为cos位点。
基因工程7克隆基因的表达概述PPT模版(41页)
强启动子是能维持高频率转录的启动子， 通常控制那些细胞需要其大量转译产物的基因 转录；而弱启动子具有相对较低的转录效率， 指导那些仅需要其少量转译产物的基因转录。
利用基因工程技术，可将由弱启动子所控 制的基因放在强启动子的下游，从而获得高效 表达。
两个保守区之间的DNA对启动子的功能也 有影响，各启动子都需要一些最适的间隙，通 常认为间隙为17 bp的启动子功能较强。
2. 真核细胞启动子中可以找到三个保守区：
(1) 位于12至32 bp之间的TATA框，序列为 TATAATATA，其功能可能为DNA双链开始解 开并决定转录的起点位置。
(2) 位于70至80 bp区域的CAAT框，序列为 GGTCAATCT，其主要作用可能与RNA聚合酶 的结合有关。
(3) 位于更上游约70至100 bp处的GC框，序列 为GGGCGG，也称为增强子（enhancer），其 作用为促进基因的转录，对基因的表达可产生 显著的增强作用。增强子有时位于基因3’端下 游区或在内含子中。
由RNA聚合酶催化的转录过程可分为起始、 延长和终止三个步骤。
7.3.1.1 启动子 标志基因转录起始的位点称启动子。在大
肠杆菌中，启动子被RNA聚合酶的因子所识 别。启动子是一段DNA序列，常位于基因或 操纵子编码顺序的上游，RNA聚合酶结合在上 面。
1. 原核细胞的启动子 原核细胞的启动子在转录起始点的上游有
(2’ω)组成，分子量约46万。完整的RNA聚 合酶，即2’ ω ，称为全酶(holoenzyme)； 没 有 亚 基 的 RNA 聚 合 酶 称 为 核 心 酶
(coreenzyme)。亚基(因子)容易同核心酶解离，
其功能是使核心酶能稳定地结合到DNA的启动
子上，故又称为起始因子。
利用基因工程技术，可将由弱启动子所控 制的基因放在强启动子的下游，从而获得高效 表达。
两个保守区之间的DNA对启动子的功能也 有影响，各启动子都需要一些最适的间隙，通 常认为间隙为17 bp的启动子功能较强。
2. 真核细胞启动子中可以找到三个保守区：
(1) 位于12至32 bp之间的TATA框，序列为 TATAATATA，其功能可能为DNA双链开始解 开并决定转录的起点位置。
(2) 位于70至80 bp区域的CAAT框，序列为 GGTCAATCT，其主要作用可能与RNA聚合酶 的结合有关。
(3) 位于更上游约70至100 bp处的GC框，序列 为GGGCGG，也称为增强子（enhancer），其 作用为促进基因的转录，对基因的表达可产生 显著的增强作用。增强子有时位于基因3’端下 游区或在内含子中。
由RNA聚合酶催化的转录过程可分为起始、 延长和终止三个步骤。
7.3.1.1 启动子 标志基因转录起始的位点称启动子。在大
肠杆菌中，启动子被RNA聚合酶的因子所识 别。启动子是一段DNA序列，常位于基因或 操纵子编码顺序的上游，RNA聚合酶结合在上 面。
1. 原核细胞的启动子 原核细胞的启动子在转录起始点的上游有
(2’ω)组成，分子量约46万。完整的RNA聚 合酶，即2’ ω ，称为全酶(holoenzyme)； 没 有 亚 基 的 RNA 聚 合 酶 称 为 核 心 酶
(coreenzyme)。亚基(因子)容易同核心酶解离，
其功能是使核心酶能稳定地结合到DNA的启动
子上，故又称为起始因子。
基因工程与克隆技术 PPT课件 人教课标版
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
（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。
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
基因工程和克隆技术
高频考点·命题示例
第1讲
答案
(1)纤维素酶和果胶
脱分化 有丝分裂
(2)细胞的全能性
(3)m＋n 单
(4)
高频考点·命题示例
第1讲
纠错锦囊
(1)容易混淆的三种细胞辨析——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，两种细胞去除细胞壁之 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。
血清 等
激素 等 固体 培养基
液体 培养基
高频考点·命题示例
第1讲
动物胚胎或出生不久的幼 离体的植物器官、组 过程
本 讲 栏 目 开 关
龄动物的器官或组织→
织或细胞
愈伤 根、芽
原代 培养→ 传代 培养→ 组织 细胞群 →植物体 不能
大规模生产有重要价值的
能否培养 成个体
能
快速 繁殖 、培育 无
应用 举例
(4)将目的基因导入受体细胞 植物细胞 动物细胞
第1讲
微生物细胞
常用 农杆菌转化法、基因 显微注射 方法 枪法、花粉管通道法 技术 受体 细胞
感受态细胞法 (用Ca2＋处理) 原核细胞
受精卵、体细胞
受精卵
(5)目的基因的检测与鉴定 ①目的基因插入检测： DNA分子 杂交。 ②目的基因转录检测： (核酸)分子 杂交。 ③目的基因翻译检测： 抗原—抗体 杂交。 ④个体生物学水平检测：根据 目的基因表达出的性状 判断。
高频考点·命题示例
第1讲
(3)根据受体种类确定基因工程的受体细胞 受体种类不同，所用的受体细胞种类也不相同。 ①植物：由于植物细胞有全能性，植物体细胞经过植物组织培 养能够形成生物体，所以植物的受体细胞一般是体细胞。 ②动物：由于动物细胞没有全能性，不能由一个体细胞培养成 一个个体，所以动物基因工程的受体细胞不是体细胞，而是受 精卵。 ③微生物：多用原核生物细胞，因为原核生物繁殖快，多为单 细胞，遗传物质相对较少。
目的基因克隆基因工程原理与技术刘志国课件ppt
PCR ● 增加了对不可培养微生物生理、生化和关键代谢机理的了解
DNA 片段与载体的比例, 对于不同生物采用的比例不同,
过程 （2）重组DNA分子导入受体细胞要方便。
以cDNA第一链和第二链为模板，用上、下游引物进行PCR扩增 目标DNA和载体浓度的确定 oligo（dT）-纤维素柱层析分离法 性，即形成可逆的瞬时通道，二ming recombination，RPR） 第一节 PCR扩增法获得目的基因
特点 设计两条引物GSP1和GSP2，GSP1在GSP2的外侧，以第三步中形成的杂合体为模板，利用引物GSP1为反转录引物合成cDNA第一
链
Strand ExchangeMutagenesis）
运用杂交的二级动力学原理，丰度高的单链cDNA退火时产生同源杂交的速度要快于丰度低的单链cDNA，从而使得丰度有差别的单链
（正义引物） AGSP:基因特异引物
（反义引物）
盒式P CR原 理示 意图
5. RACE
rapid-amplification of cDNA ends
第一节 PCR扩增法获得目的基因
通过反转录和PCR技术进行cDNA末端快速扩增， 得到基因转录本的未知序列，从而获得mRNA完 整序列的方法
过程和分类
方法 以Southern 杂交来检验BAC 克隆插入片段是否
已超螺旋状态存在，分离抽提比YAC容易 高 重叠延伸PCR 法(Over-lap extension PCR )
反向PCR 以cDNA第一链和第二链为模板，用上、下游引物进行PCR扩增
第一链合成过程中形成cDNA/RNA杂交分子变性，降解RNA；
TAP处理全长的mRNA，去掉其帽子结构，保留 5’端的一个磷酸基团
设计锚定序列，具OP和IP区，用T4 RNA连接 酶，将具有锚定序列的一段短RNA寡核苷酸与 去掉帽子结构的mRNA进行连接
DNA 片段与载体的比例, 对于不同生物采用的比例不同,
过程 （2）重组DNA分子导入受体细胞要方便。
以cDNA第一链和第二链为模板，用上、下游引物进行PCR扩增 目标DNA和载体浓度的确定 oligo（dT）-纤维素柱层析分离法 性，即形成可逆的瞬时通道，二ming recombination，RPR） 第一节 PCR扩增法获得目的基因
特点 设计两条引物GSP1和GSP2，GSP1在GSP2的外侧，以第三步中形成的杂合体为模板，利用引物GSP1为反转录引物合成cDNA第一
链
Strand ExchangeMutagenesis）
运用杂交的二级动力学原理，丰度高的单链cDNA退火时产生同源杂交的速度要快于丰度低的单链cDNA，从而使得丰度有差别的单链
（正义引物） AGSP:基因特异引物
（反义引物）
盒式P CR原 理示 意图
5. RACE
rapid-amplification of cDNA ends
第一节 PCR扩增法获得目的基因
通过反转录和PCR技术进行cDNA末端快速扩增， 得到基因转录本的未知序列，从而获得mRNA完 整序列的方法
过程和分类
方法 以Southern 杂交来检验BAC 克隆插入片段是否
已超螺旋状态存在，分离抽提比YAC容易 高 重叠延伸PCR 法(Over-lap extension PCR )
反向PCR 以cDNA第一链和第二链为模板，用上、下游引物进行PCR扩增
第一链合成过程中形成cDNA/RNA杂交分子变性，降解RNA；
TAP处理全长的mRNA，去掉其帽子结构，保留 5’端的一个磷酸基团
设计锚定序列，具OP和IP区，用T4 RNA连接 酶，将具有锚定序列的一段短RNA寡核苷酸与 去掉帽子结构的mRNA进行连接
克隆_PPT.pptx
中国科学家的杰出贡献
1963年，中国科学家童第周在1963年通 过将一只雄性鲤鱼的遗传物质注入雌性 鲤鱼的卵中从而成功克隆了一只雌性鲤 鱼。但由于相关论文是发表在一本中文 科学期刊，并没有翻译成英文，所以并 不为国际上所知晓。比多利羊的克隆早 了33年，但哺乳动物克隆的难度远高于 此。
克隆动物
小羊多利
在理论上，克隆技术还很不成熟；在实践中，克
隆动物的成功率还很低，生出的部分个体表现出 生理或免疫缺陷，而且动物的残废率相当高并伴 有早衰现象等。此外，克隆技术（尤其是人胚胎 方面的应用）对伦理道德的冲击和公众对词的强 烈反应也限制了克隆技术的应用。但几年来克隆 技术的发展表明，世界各科技大国都不甘落后， 谁也没有放弃克隆技术研究。我认为，克隆技术 的巨大理论意义和实用价值在于它促使科学家们 加快了研究的步伐，使克隆技术的研究与开发进 入一个高潮，从而更好地为人类造福。
1．克隆技术与遗传育种 在农业方面，人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒 伏、抗病虫害的优质高产品种，大大提高了粮食产量。在这方面 我国已迈入世界最先进的前列。 2．克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音，具 有很大的应用前景。从生物学的角度看，这也是克隆技术最有价 值的地方之一。 3．克隆技术与医学 在当代，医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但 就科学技术而言，器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排 斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的 器官提供给“原版人”，作器官移植之用，则绝对没有排斥反应 之虑，因为二者基因相配，组织也相配。问题是，利用“克隆人” 作为器官供体合不合乎人道？是否合法？经济是否合算？ 克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因，例如，在医学方面， 人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒 症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干挠素，
第一讲基因工程、克隆技术
2．(2010· 浙江理综，4)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是 ( A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养
)
3．(2010· 江苏生物，24)明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开
高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌
DNA上
解析：基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和
“拼 接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无
性繁殖，使目的基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产
物。所以B为基因工程，而A为动物细胞工程，C为诱变育种，D无人为 因素不属于基因工程。 答案：B
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。
(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 启动子 ，它是_____________ 的首端必须含有_________ RNA聚合酶 识别和结合位点。 (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
下列技术(或仪器)与应用匹配正确的是(双选) A．PCR技术——扩增蛋白质
B．杂交瘤技术——制备单克隆抗体
C．光学显微镜——观察叶绿体的基粒 D．花粉离体培养——培育单倍体植物
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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）
（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。
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）］
（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
（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。
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。
。
（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。
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，
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经过酶解，其中
“酶解”所用的酶应该包括纤维素酶、果胶酶
（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。
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
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
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。