第1讲 基因工程和细胞工程 [考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.植物的组织培养(Ⅱ)。6.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。8.实验：DNA的粗提取与鉴定。 1．基因工程 (1)基因工程的3种基本工具 ①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。 ②DNA连接酶：a.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；b.T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。 ③载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；b.有一个至多个限制酶切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。 (2)获取目的基因的途径：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③化学方法直接人工合成。 (3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。 (4)将目的基因导入受体细胞 ①植物：体细胞或受精卵———常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。 ②动物：受精卵———显微注射技术。 ③微生物：细菌(常用大肠杆菌)———感受态细胞法(钙离子处理法)。 (5)目的基因的检测与鉴定方法 ①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上：DNA分子杂交技术。 ②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。 ④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。 易混辨析 ①限制酶≠DNA酶≠解旋酶 限制酶的作用是识别双链DNA分子上某种特定的核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶的作用是将DNA水解为基本组成单位；解旋酶的作用是将DNA两条链间的氢键打开形成两条单链。 ②DNA连接酶≠DNA聚合酶 DNA连接酶能连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 ③启动子(DNA片段)≠起始密码子(位于mRNA上)； 终止子(DNA片段)≠终止密码子(位于mRNA上)。 2．细胞工程 (1)植物组织培养 ①培养基的组成：大量元素、微量元素、有机物、蔗糖及植物激素、琼脂等。添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。 ②若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产物，则一般培养到愈伤组织阶段；若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。 (2)植物体细胞杂交的关键 ①酶解法———用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 ②促融剂———常用聚乙二醇。 ③杂种细胞的形成标志———新细胞壁的形成。 ④培养杂种植株的技术———植物组织培养。 ⑤杂种植株培育成功的原理———离体的植物细胞具有全能性。 (3)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同 第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞； 第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 (4)原代培养与传代培养的区别 区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。细胞贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶处理，然后再分瓶培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常称为传代培养。 (5)克隆动物时选择受体细胞为去核卵母细胞的原因 ①营养丰富；②体积大，易操作；③含有激发细胞核全能性表达的物质。 1．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来( ) 2．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用( ) 3．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测( ) 4．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接( ) 5．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行( ) 6．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养( ) 7．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合( ) 8．用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂( ) 答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× ... ...
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