专题八第1讲基因工程和细胞工程

1．我国科学家张道远先生通过从耐旱灌木白花柽柳中克隆得到TSOD基因，利用转基因技术转化到棉花中，获得了具备更强抗旱性的T4代转基因棉花株系。下图为转基因抗旱棉花的培育过程示意图，请据图回答：(1)①过程表示用________扩增目的基因的方法。②过程用到的工具酶有____________________。步骤③一般用________处理农杆菌，使其易吸收周围环境中的DNA分子。(2)将重组质粒导入棉花细胞除步骤④所示的方法外，还可采用__________________。如果受体细胞是动物的受精卵，则一般采用的方法是____________________。(3)外植体培养成为试管苗的过程采用了____________________技术，利用了__________________的原理，步骤⑤⑥表示______________________。(4)为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的____________________作探针进行分子水平鉴定，再____________________进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。答案：(1)PCR技术限制酶(限制性核酸内切酶)、DNA连接酶Ca2＋(或CaCl2)(2)花粉管通道法(基因枪法)显微注射法(3)植物组织培养植物细胞的全能性脱分化、再分化(4)抗旱基因(TSOD基因、目的基因)移栽到干旱土地中2．如图表示构建转入人抗体基因小鼠生产人源性单克隆抗体的流程。请据图回答问题：(1)图示过程涉及的生物技术有__________________、________________、____________________。(2)构建的基因表达载体除含有人抗体基因、标记基因外，还应具有________________。(3)向转基因小鼠注射特定的抗原后，从小鼠的________中提取B淋巴细胞；②过程通常用______________________诱导。(4)细胞X是______________________，体外培养细胞X所用的培养液必须添加____________________等天然成分，培养过程中会产生接触抑制吗？________。答案：(1)转基因技术动物细胞培养动物细胞融合(其他合理答案亦可)(2)启动子、终止子(3)脾脏聚乙二醇或灭活的病毒(4)杂交瘤细胞血浆或血清不会3．利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺生物反应器技术。青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类。据图回答下列问题：(1)在基因工程中，A表示________，如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶区别于其他酶的特点是_________________________________________________________________________________________________________________________，B表示______________。(2)在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用________技术对目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有__________________________________。(3)将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般采用________________，在②过程中一般采用________，受体细胞一般是____________________。(4)由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定，请写出在个体水平上的鉴定过程：________________________________________________________________________________________________________________。[解析]基因工程的工具酶有限制酶、DNA连接酶，其中限制酶具有专一性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子。目的基因的检测与鉴定有四种方法：采用DNA分子杂交技术检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因；采用分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA；采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成了蛋白质；进行个体水平的鉴定(进行抗虫或抗病的接种实验)。[答案](1)目的基因一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子重组DNA(2)PCR限制酶(限制性核酸内切酶)、DNA连接酶(3)农杆菌转化法显微注射法受精卵(4)从转基因山羊的乳汁中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交。如果出现杂交带，表明乳汁中出现了药用蛋白；如果不出现杂交带，表明乳汁中未出现药用蛋白(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状