内容正文:
考点29 基因工程、蛋白质工程和细胞工程
第一篇 专题十 现代生物科技专题
[直击考纲]
1.基因工程的诞生(A)。 2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(B)。
3.基因工程的应用(B)。 4.蛋白质工程(A)。
5.植物的组织培养(B)。 6.动物细胞培养与体细胞克隆(A)。
7.细胞融合与单克隆抗体(B)。 8.动物胚胎发育的基本过程(A)。
9.胚胎工程的理论基础(A)。 10.胚胎干细胞的移植(A)。
11.胚胎工程的应用(B)。 12.转基因生物的安全性(A)。
13.生物武器对人类的威胁(A)。 14.生物技术中的伦理问题(A)。
15.生态工程的原理(A)。 16.生态工程的实例及应用(B)。
静悟提纲
1.基因工程常考的3种基本工具
(1)限制性核酸内切酶:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并在特定位点上切割DNA分子。
(2)DNA连接酶:①E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端;②T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。
(3)载体:①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制。②有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中。③具有特殊的标记基因——以便对含目的基因的受体细胞进行鉴定和选择。
核心点拨
2.基因工程的4大操作程序
(1)目的基因的获取:①从基因文库中获取。
②利用PCR技术扩增:a.原理:DNA双链复制。b.条件:模板DNA、引物、游离的脱氧核苷酸、热稳定的DNA聚合酶。
③用化学方法直接人工合成。
(2)基因表达载体的构建
①基因表达载体模式图
②基因表达载体的构建过程
(3)将目的基因导入受体细胞
①导入植物细胞:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。
②导入动物细胞:显微注射技术。
③导入微生物细胞:感受态细胞法(用Ca2+处理)。
(4)目的基因的检测与鉴定
①插入检测:DNA分子杂交技术。
②转录检测:DNA—RNA分子杂交技术。
③翻译检测:抗原—抗体杂交。
④个体水平检测:抗性接种实验。
3.图解记忆蛋白质工程
4.比较记忆植物组织培养与动物细胞培养
项目 植物组织培养 动物细胞培养
取材 植物幼嫩部位 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
过程
结果 获得植株个体,可以体现全能性 新的细胞,不形成个体,不体现全能性
条件 ①无菌;②营养;③适宜条件 ①无菌、无毒;②营养、血清等;③温度和pH;④气体环境:O2、CO2
5.植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程比较
步骤 植物体细胞杂交过程 单克隆抗体制备过程
第一步 原生质体的制备(酶解法) 正常小鼠免疫处理
第二步 原生质体融合(物理、化学法) 动物细胞融合(物理、化学、生物方法)
第三步 杂种植株的筛选与培养 杂交瘤细胞的筛选与培养
第四步 杂种植株的诱导与鉴定 单克隆抗体的提纯
相同点 ①两种技术手段的培养过程中都进行有丝分裂,都是无性繁殖,都可称为克隆,都不涉及减数分裂;②均为无菌操作,需要适宜的温度、pH等条件
(1)诱导融合的方法分别有哪些?融合的细胞类型有哪几种(仅考虑两两融合的细胞)?
提示 ①诱导植物体细胞的原生质体融合的方法主要有离心、振动、电激或用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
②动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒(诱导动物细胞融合的特有因素)、电激等。
融合的细胞类型:前者—AA、BB、AB。后者—瘤瘤、B瘤、BB。
(2)各自的原理分别有哪些?
提示 前者有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,后者有细胞膜的流动性和细胞增殖。
6.掌握克隆动物培育的流程
7.理清单克隆抗体制备的过程
题组特训
题组一 基因工程和蛋白质工程
1.(2018·南通、泰州联考)乙型脑炎和伪狂犬病是猪的两种常见传染病。如图是利用基因工程技术生产能同时预防这两种病疫苗的流程图,其中PrM为乙型脑炎的特异性抗原基因,PK、gG、gD为伪狂犬病的主要抗原基因,TK为伪狂犬病的毒性基因,
1
2
3
4
5
6
pgG为启动子,BamHⅠ和EcoRⅠ为两种限制酶,其识别序列及切割位点分别是G↓GATCC、G↓AATTC。请回答下列问题:
(1)过程①所需的酶有____________和___________________________。下列四种引物中适用于过程①的一对引物是________。
P1:5′TTGGATCCATGGAAGGCTCAATCATGTG 3′
P2:5′CACAAGCTTAGATGACGTATCCAAGGAG 3′
P3:5′TACGGTACCTTAGGGGTTAAGTGGG 3′
P4:5′GCGAATTCTAACTGTAAGCCGGAGCG 3′
反(逆)转录酶
耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶)
P1和P4
答案
解析
1