基因工程和細(xì)胞工程(已修改)
2025-09-23 20:51 本頁面
【正文】 專題八 現(xiàn)代生物科技專題 第一講 基因工程和細(xì)胞工程 高頻考點(diǎn)整合 考點(diǎn)一 基因工程的操作步驟和應(yīng)用 1 ． 基因工程的操作步驟 ( 1) 目的基因的獲取 ① 目的基因：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。 ② 目的基因的獲取途徑 a ．從自然界中已有的物種中分離出來，如可從基因組文庫或 c DN A 文庫中獲取。 b ．人工合成目的基因：根據(jù)已知的核苷酸序列，利用原料以化學(xué)方法合成。常用的方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。 c ．利用 P CR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因 通過 P CR 技術(shù)可對(duì)已獲取的目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，以獲取大量的目的基因。 ( 2) 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 ( 基因工程的核心 ) ① 目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可遺傳給下一代，并能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。 ??????? 目的基因啟動(dòng)子：為 RNA 聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位，驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)錄 m R N A終止子：使轉(zhuǎn)錄終止的特殊結(jié)構(gòu)的 DNA 片段標(biāo)記基因：可鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因 基因表達(dá) 載體組成 ② ③ 過程 ( 3) 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 ①導(dǎo)入原理：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。 ②導(dǎo)入過程 生物 種類 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 微生物細(xì)胞 常用 方法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 ( 主要 ) 、基因槍法和花粉管通道法 顯微注射技術(shù) Ca2 ＋處理法 受體 細(xì)胞 體細(xì)胞 受精卵 原核細(xì)胞 轉(zhuǎn) 化 過 程 將目的基因插入 Ti質(zhì)粒的 T － DNA 上→ 農(nóng)桿菌 → 導(dǎo)入植物細(xì)胞 → 整合到受體細(xì)胞的 DNA →表達(dá) 將含有目的基因的表達(dá)載體提純 → 取卵( 受精卵 ) → 顯微注射 → 受精卵發(fā)育 → 獲得具有新性狀的動(dòng)物 Ca2 ＋處理細(xì)胞 → 感受態(tài)細(xì)胞 → 重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合 → 感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA 分子 ( 4) 目的基因的檢測與鑒定 ① 導(dǎo)入檢測： DNA 分子雜交技術(shù) ( 即使用放射性同位素或熒光分子標(biāo)記的 DNA 作探針進(jìn)行檢測 ) 。 DNA和 DNA 之間，看是否出現(xiàn)雜交帶。 ③ 個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。例如：抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性程度；對(duì)基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較，以確定功能是否相同。 轉(zhuǎn)錄檢測：分子雜交技術(shù)， DNA和 mRNA之間，看 是否出現(xiàn)雜交帶 翻譯檢測：抗原 — 抗體雜交，看是否出現(xiàn)雜交帶 ② 表達(dá)檢測 2 ． 基因工程的應(yīng)用 ( 1 ) 植物基因工程??????? 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 —— 減輕農(nóng)藥對(duì)環(huán)境 的污染抗病轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物改良植物品質(zhì) ( 2 ) 動(dòng)物基因工程??????? 提高動(dòng)物生長速度改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體基因工程藥品的生產(chǎn) ( 3 ) 基因治療??????? 把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn) 物發(fā)揮作用方法??? 體外基因治療體內(nèi)基因治療 訓(xùn)練 1 ( 2022 福建卷， 32 ) 紅 細(xì)胞生成素 ( E P O ) 是體內(nèi)促 進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白， 可用于治療腎衰性貧血等疾 病。由于天然 E P O 來源極 為有限，目前臨床上使用的 紅細(xì)胞生成素主要來自于基 因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅 細(xì)胞生成素 ( r h E P O ) ，其簡要 生產(chǎn)流程如 右 圖。 請(qǐng)回答： ( 1) 圖中①所指的是 技術(shù)。 科目三考試 科目 3實(shí)際道路考試技巧、視頻教程 科目四考試 科目四模擬考試題 C1科目四仿真考試 (2) 圖中②所指的物質(zhì)是 ，③所指的物質(zhì)是 。 (3) 培養(yǎng)重組 CHO 細(xì)胞時(shí)，為便于清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害，應(yīng)定期更換 。 (4) 檢測 r h E P O 的體外活性需用抗 r h E P O 的單克隆抗體。分泌該單克隆抗體的 細(xì)胞，可由r h E P O 免疫過的小鼠 B 淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合而成。 解析 基因工程中獲得大量目的基因的技術(shù)為 P C R技術(shù)。 c D N A 是以 m R N A 為模板通過反轉(zhuǎn)錄獲得的。本基因工程目的基因的表達(dá)產(chǎn)物為紅細(xì)胞生成素，即 E P O 。由于天然 E P O 來源極為有限，一般情況下，基因工程產(chǎn)生的是重組人紅細(xì)胞生成素 ( r h E P O ) 。培養(yǎng)重組 C H O 細(xì)胞時(shí)，為了提供適宜的培養(yǎng)條件，需要不斷更換培養(yǎng)液，以防止有害代謝產(chǎn)物的積累對(duì)細(xì)胞自身造成的危害。單克隆抗體是通過培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞獲得的。 答案 (1)PCR (2)mRNA rhEPO (3)培養(yǎng)液 (4)雜交瘤 訓(xùn)練 2 ( 2 0 1 0 天津卷， 7 Ⅰ ) Ⅰ .下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中t etR表示四環(huán)素抗性基因， a m pR表示氨芐青霉素抗性基因， B am H Ⅰ 、 H i n d Ⅲ 、 S ma Ⅰ 直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。 據(jù)圖回答： ( 1 ) 圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用 限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含 的培養(yǎng)基上進(jìn)行。 ( 2 ) 能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是 ( 填字母代號(hào) ) 。 A ． 啟動(dòng)子 B ． t e tR C ．復(fù)制原點(diǎn) D ． a m pR ( 3 ) 過程 ① 可采用的操作方法是 _ _ _ _ _ _ _ _ ( 填字母代號(hào) ) 。 A ．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 B ．大腸桿菌轉(zhuǎn)化 C ．顯微注射 D ．細(xì)胞整合 ( 4 ) 過程 ② 采用的生物技術(shù)是 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 5 ) 對(duì)早期胚胎進(jìn)行切割，經(jīng)過程 ② 可獲得多個(gè)新個(gè)體。這利用了細(xì)胞的 _ _ _ _ _ _ _ _ 性。 (
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