生物选修三第一章和第二章复习 (1)课件

专题1基因工程1、基因工程又叫做

____

____或__________。

基因工程基因拼接技术DNA重组技术2、基本工具：“分子手术刀”“分子缝合针”基因进入受体细胞的载体3、基本操作步骤：运载体

DNA连接酶限制性核酸内切酶1、目的基因的获取

2、基因表达载体的构建（核心）3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定

例1.下列有关DNA重组技术的基本工具的相关叙述，不正确的是

A.DNA重组技术的基本工具有三种：限制酶、DNA连接酶和载体

B.载体需要具有多个限制酶切点，以便于目的基因的鉴定和选择C.限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的

D.DNA连接酶根据其来源分为两类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶B（二）基因表达载体构建1、基因表达载体由________、________________、______四部分组成。目的基因启动子标记基因终止子2、启动子作用：3、标记基因的作用：RNA聚合酶识别和结合的位点鉴别受体细胞中是否含有目的基因筛选出含目的基因的细胞例2普通牛奶赖氨酸含量低，未来提高牛奶中赖氨酸的含量，吉林大学农学部利用现代生物工程技术，得到一头转入赖氨酸基因的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。（1）获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是

，该基因不能从人体细胞中获得，原因是

。（2）右图是基因表达载体示意图，构建基因表达载体的目的

,图中A片段表示

，B片段表示

。其中，抗生素抗性基因的作用是

.。

限制酶赖氨酸为人体必需氨基酸，在人体内不能合成（没有相关基因）使目的基因在受体细胞内稳定存在并进行复制，同时使目的基因能够表达和发挥作用终止子启动子作为标记基因（或有利于对含有目的基因的细胞进行鉴别与筛选）（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是

，空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列导入植物细胞：（三）将目的基因导入受体细胞导入动物细胞：导入微生物细胞：受体细胞导入方法体细胞受精卵受精卵

显微注射法Ca2＋处理法农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法例3在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。右图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：

(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________。(2)①过程需要的酶有__________、__________。(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和________，这样才能构成一个完整的基因表达载体。(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中____________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用________________法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。(用逆转录等方法进行)人工合成限制酶DNA连接酶标记基因转化作用染色体DNA抗原——抗体杂交目的基因是否插入转基因生物染色体的DNA：（四）目的基因的检测与鉴定目的基因是否表达：目的基因是否转录：方法:DNA分子杂交方法:分子杂交方法:抗原抗体杂交鉴定——抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等检测—用转基因动物生产药物---动物乳腺生物反应器获取目的基因（药用蛋白基因）构建基因表达载体（在药用蛋白基因前加乳腺蛋白基因的启动子）显微注射导入哺乳动物受精卵中形成早期胚胎将胚胎送入母体动物发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达）（二）动物基因工程前景广阔（四）基因诊断与基因治疗

基因诊断：用放射性同位素等标记的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞

基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。体外基因治疗体内基因治疗基因治疗的形式例5．下列说法不正确的是(

)A．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白B．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段C．体内基因治疗是基因治疗的一种形式D．体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节

D例6.科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄细胞的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答问题。(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用____________限制酶，分别对__________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。PstⅠ、SmaⅠ含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒4、2(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入鱼抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体中含有__________________________，作为标记基因。(3)研究人员通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用______________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。(4)利用组织培养技术将导入鱼抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的__________________过程。脱分化、再分化抗氨苄青霉素基因(ampr)抗原—抗体杂交蛋白质工程流程图从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应用的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列板书：用干扰素例子，反推过程。第4步后接着做什么？基因DNAmRNA氨基酸序列多肽链

蛋白质三维结构转录翻译折叠生物功能预期功能分子设计DNA合成中心法则蛋白质工程例8.运用某生物工程技术将毒性肽融合进入抗体分子，制造出“导弹药物”，它可自动瞄准和攻击体内的靶组织或靶细胞(如癌细胞)。此技术是(

)A．基因工程 B．细胞工程C．蛋白质工程 D．胚胎工程c比较：基因工程和蛋白质工程基因工程蛋白质工程相同点都要改造基因，都属于分子水平产生新的基因型，无新基因基因（型）产生的蛋白质原有的新的联系蛋白质工程以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸(离体的植物

器官、组织或细胞)脱分化再分化愈伤组织根、芽（胚状体）植物体

培养条件：离体、含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适合的光照等外植体举例：花药离体培养基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株细胞工程中培育的“番茄-马铃薯”杂种植株1、植物组织培养植物A细胞植物B细胞去壁原生质体A原生质体B原生质体融合融合细胞再生壁杂种细胞脱分化去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇（PEG）融合成功的标志人工诱导筛选愈伤组织杂种植株再分化2、植物体细胞杂交的过程例10.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是（）

A．二倍体；基因型是DdYyRr B．三倍体；基因型是DdYyRr C．四倍体；基因型是DdYyRr D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrrC例11．多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图。(1)若已获取PG的mRNA，可通过________获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是____________________________。(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有________的培养基进行筛选，理由是______________________________________________。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞__________________现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与_______________________互补结合，因此可抑制PG基因表达的翻译过程。若___________________，则可确定转基因番茄培育成功。番茄果实的保质期延长逆转录法大量复制目的基因(或克隆目的基因)卡那霉素重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏是否发生质壁分离天然的PG基因转录的mRNA（1）植物繁殖的新途径1）微型繁殖（快速繁殖）2）作物脱毒3）神奇的人工种子（2）作物新品种的培育1）单倍体育种2）突变体的利用3）转基因植物的培育（3）细胞产物的工厂化生产3、植物细胞工程的实际应用4.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是（）A、种植→F1→选出不分离者→纯合子B、种植→秋水仙素处理→纯合子C、种植→生长素处理→纯合子D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D5.下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是(多选)()A．叶肉细胞脱分化后可形成具有分裂能力的薄壁细胞B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织C．融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性AD

6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：

⑴步骤①是去掉

，使植物细胞成为

，最常用的方法是

。⑵步骤②一般常用的化学试剂是

，目的是

。⑶在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是

，其中步骤④相当于

，步骤⑤相当于

。细胞壁原生质体

酶解法

聚乙二醇诱导原生质体融合

组织培养

脱分化

再分化⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是

。⑸从理论上讲，杂种植株的育性为

。若运用传统有性杂交方法能否实现？

因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于

。⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质

可育

不能克服远缘杂交不亲和的障碍

不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。7.基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。⑴愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团愈伤组织形成中，必须从培养基中获得

和小分子有机物等营养物质。⑵要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有

和

两类激素。⑶组织培养技术不能直接用于（）A、快速繁殖B、培育无病毒植株C、植物产品的工厂化生产D、培养抗病菌植株⑷用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生的是（）A、基因重组B、基因突变C、染色体变异 D、染色体分离水、无机盐

细胞分裂素

生长素D

A⑸试管苗的细胞核中含有

个DNA分子。⑹培养成的试管苗可能出现的基因型有

。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是

。12

ABAbaBab

用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗8.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答：①→脱分化→②→再分化→③→④⑴①表示

，它能被培养成④的根本原因是

。⑵②表示

，它的细胞特点是

，它的颜色特点是

。⑶若想制造人工种子，应选择（写编号）

。外植体植物细胞全能性

愈伤组织

细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态

色浅

③动物细胞工程常用的技术手段：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养、植物体细胞杂交强调：

是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合单克隆抗体动物细胞培养技术动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代部分细胞遗传物质改变动物细胞培养不能最终培养成动物体随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖1动物细胞培养2体细胞核移植的过程（以高产奶牛为例）体细胞培养甲牛乙牛MⅡ卵母细胞去除核去核卵母细胞重组细胞核植入早期胚胎代孕母牛丙移植体细胞群克隆牛细胞核移植胚胎移植物理或化学方法激活例12．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(如图所示)，(1)在进行细胞培养之前，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)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_________________________________________________。(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是______________________________________________。胰蛋白该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变有丝分裂贴壁生长使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%的复制，原因最可能是__________________________________________________________________。(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有_____________________________________。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的______________具有全能性。体细胞的细胞核①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响核移植、动物细胞培养、胚胎移植技术例13.下列关于动物细胞培养的叙述，说法正确的选项有几个(

)①动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性②需要对细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶处理③原代培养的细胞是指贴壁生长到发生接触抑制之间的细胞④恒温条件下，细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而改变⑤传代培养的细胞因为以有丝分裂方式增殖，所以在传代过程中其遗传物质保持不变⑥只要培养条件适宜，细胞都可在体外无限繁殖⑦可用于检测有毒物质、构建人造皮肤、大量生产药物蛋白⑧为防止培养过程中微生物的污染，应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌A．1 B．2C．3 D．4A细胞A细胞B杂种细胞物理法、化学法灭活的仙台病毒3、动物细胞融合过程

诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的原理和方法是否基本相同？

思考？制备单克隆抗体不具有繁殖性

但具有抗原性抗原注入小鼠体内已免疫的B淋巴细胞骨髓瘤细胞筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的细胞群体外培养体内培养从培养液中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体细胞融合动物细胞培养4单克隆抗体的制备(特定的选择培养基)例14．下图为单克隆抗体制备流程示意图。(1)单克隆抗体制备技术的基础是

。(2)细胞融合是随机的过程，在HAT培养基中培养，目的是

。在细胞培养过程中，培养液中需要添加无机盐，但要注意无机盐的

，以保证生命活动的正常进行。

(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞／ml，每孔滴入0.1ml细胞稀释液，其目的是

。

(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是

。核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜动物细胞培养筛选杂交瘤细胞种类和数量（浓度）使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的主要用于疾病的诊断、治疗和预防。若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学性质单一的优点。单克隆抗体的应用单克隆抗体是指：杂交瘤细胞产生的单一抗体练习：1、动物细胞融合和植物原生质体融合比较，在动物细胞融合中有特殊性的是（）A、融合的原理B、融合的优点C、融合的诱导手段D、融合的过程练习：2、动物细胞融合的目的中最重要的是（）A、克服远缘杂交不亲和B、制备单克隆抗体C、培育新物种D、生产杂种细胞练习：3、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（）

A、经过免疫的B淋巴细胞

B、不经过免疫的T淋巴细胞

C、经过免疫的T淋巴细胞

D、不经过免疫的B淋巴细胞练习：4.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（）①淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞

A．②④B．①③⑤

C．①②③④D．②③练习：5、研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（）A．利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞B．以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞C．抗癌物质在克隆细胞