摘要:植物基因工程的应用 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂.抗虫.抗病.抗干旱和抗盐碱等)以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面. ⑴提高抗逆性 ①常用抗虫基因:用于抗虫的基因主要是Bt毒蛋白基因.蛋白酶抑制剂基因.淀粉酶抑制剂基因.植物凝集素基因等. ②常用抗病基因: 抗病毒基因--病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因 抗真菌基因--几丁质酶基因和抗毒素合成基因 ③其他抗逆基因:环境条件对农作物的生产会造成很大影响.并且这些影响是多方面的.因此.抗逆性基因也有多种多样.如抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因.抗冻基因.抗除草剂基因等等. ⑵改良植物品质 由于人们的食品含有的营养不平衡.不能满足人们对食品的要求.可以通过转基因技术.使植物能够合成某些本来不能合成的物质.如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中.或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性.以提高氨基酸的含量. ⑶生产药物 基因工程不但促进了传统技术的变革.也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品.并已形成基因工程制药业的雏形.目前诸如人胰岛素.人生长激素.人脑激素.α-干扰素.乙肝疫苗.蛋白C.组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化.此外.还有促红细胞生成素.白细胞介素-2.肾素.心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段. ⒉动物基因工程的应用 ⑴用于提高动物生长速度:由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快.将这类基因导入动物体内.以提高动物的生长速率.如转基因绵羊和转基因鲤鱼. ⑵用于改善畜产品的品质:基因工程可用于改善畜产品的品质.如有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏.腹泻.恶心等不适症状.科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组.这样所获得的牛奶其它成分不受影响.但乳糖的含量大大减低. ⑵用转基因动物做器官移植的供体:目前.人体移植器官短缺是一个世界性的难题.用其它动物的器官替代.又会出现免疫排斥现象.现在.科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造.培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官. ⒊基因治疗 ⑴概念:把正常基因导入病人体内.使该基因的表达产物发挥功能.从而达到治疗疾病的目的.是治疗遗传病的最有效的手段. ⑵方法:体外基因治疗和体内基因治疗 体外基因治疗:先从病人体内获得某种相关细胞.进行培养.然后在体外完成基因转移.再筛选成功转移的细胞扩增培养.最后重新输入患者体内.这种方法叫做体外基因治疗. 体内基因治疗:直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗. 特别说明:对于遗传病的治疗最根本的方法是进行基因替换或修复.基因治疗的最佳时期理论上是受精卵时期.这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因.但在现实生活中是不可能的.因为不可能每个人都在受精卵时期进行基因检查,其次是对患者进行相关细胞的基因替换.如对于遗传性糖尿病患者.只对胰腺的B细胞进行基因替换.该个体就能正常分泌胰岛素.糖尿病得以治疗.但这种局部细胞的基因替换.并没有改变其它部位细胞的基因.如精原细胞.其后代很大可能还会患遗传性糖尿病. ⑶过程(以镰刀形细胞贫血症的治疗为例) 步骤 过程 获取正常的血红蛋白基因 用限制性核酸内切酶从人的DNA分子中切取血红蛋白基因 形成重组载体 用同一种限制性核酸内切酶在载体DNA上切开一个切口.用DNA连接酶将正常 血 红蛋白基因连接在载体DNA上.形成重组载体 重组载体的转化与筛选 将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞中.并将重组载体插入到染色体.用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞. 将含正常血红蛋白基因的造血干细胞回输给患者骨髓 将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中.此造血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞.以根治镰刀形细胞贫血症

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基因工程和细胞工程在现代生物科学技术中的地位越来越突出。动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础,在动物细胞工程的其他技术中都得到广泛应用。单克隆抗体的制备在生物医学中有及其重要的作用。根据学过有关知识回答以下问题:

(1)在进行动物细胞培养时,首先要将动物组织剪碎,然后用________处理,以分散成单个细胞,制成细胞悬液。

(2)应用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,原因是________。

(3)请分析单克隆抗体的制备过程,回答:

①给小鼠注射特定抗原后产生的与骨髓瘤细胞融合的细胞是____________。

②在细胞融合的过程中,常用的化学诱导剂是_______________;

(4)继哺乳动物乳腺发生器研发成功后,膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答:

①将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是__________。

②进行基因转移时,通常要将外源基因转入受精卵(早期胚胎)中,原因是__________。

③通常采用______________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。

④在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的__________细胞中特异表达。

⑤为使外源基因在后代中长期保持,可将转基因小鼠体细胞转入细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为__________________。

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(17分)基因工程又叫基因拼接技术。
(1)在基因工程技术中,用人工合成方法获得目的基因的途径之一是:以目的基因转录的      为模板,     成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成目的基因。
(2)基因工中常用的受体细胞有细菌、真菌、      
(3)在基因工程技术中,DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:           
(4)大肠杆菌质粒经EcoRI(一种限制性核酸内切酶)切割后所形成的黏性末端之一是 ,则EcoRI的识别序列和切点是_____________________(切点用箭头标在序列上)。
(5)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,约80%的转基因植物都是通过这种方法获得。除此法之外,还有____________和____________等。
(6)聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术.某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,则经过PCR仪五次循环后,将产生    个DNA分子,其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是          个。请指出PCR技术与转录过程的二个不同之处:
                                                                 
                                                                 
(7)一个基因表达载体的组成,除了目的基因之外,还必须有           
            
(8)在目的基因的监测与鉴定工作中,又是需监测目的基因是否翻译成蛋白质,监测的方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行            杂交,若有          出现,表面目的基因已经形成蛋白质产品。

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(17分)基因工程又叫基因拼接技术。

(1)在基因工程技术中,用人工合成方法获得目的基因的途径之一是:以目的基因转录的       为模板,       成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成目的基因。

(2)基因工中常用的受体细胞有细菌、真菌、       

(3)在基因工程技术中,DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:             

(4)大肠杆菌质粒经EcoRI(一种限制性核酸内切酶)切割后所形成的黏性末端之一是 ,则EcoRI的识别序列和切点是_____________________(切点用箭头标在序列上)。

(5)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,约80%的转基因植物都是通过这种方法获得。除此法之外,还有____________和____________等。

(6)聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术.某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,则经过PCR仪五次循环后,将产生     个DNA分子,其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是           个。请指出PCR技术与转录过程的二个不同之处:

                                                                 

                                                                 

(7)一个基因表达载体的组成,除了目的基因之外,还必须有            

             。[来源:学#科#网Z#X#X#K]

(8)在目的基因的监测与鉴定工作中,又是需监测目的基因是否翻译成蛋白质,监测的方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行             杂交,若有           出现,表面目的基因已经形成蛋白质产品。

 

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基因工程又叫基因拼接技术。

(1)在基因工程技术中,用人工合成方法获得目的基因的途径之一是:以目的基因转录的       为模板,       成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成目的基因。

(2)基因工中常用的受体细胞有细菌、真菌、       

(3)在基因工程技术中,DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:             

(4)大肠杆菌质粒经EcoRI(一种限制性核酸内切酶)切割后所形成的黏性末端之一是 ,则EcoRI的识别序列和切点是_____________________(切点用箭头标在序列上)。

(5)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,约80%的转基因植物都是通过这种方法获得。除此法之外,还有____________和____________等。

(6)聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术.某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,则经过PCR仪五次循环后,将产生     个DNA分子,其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是           个。请指出PCR技术与转录过程的二个不同之处:

                                                                 

                                                                 

(7)一个基因表达载体的组成,除了目的基因之外,还必须有            

            

(8)在目的基因的监测与鉴定工作中,又是需监测目的基因是否翻译成蛋白质,监测的方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行             杂交,若有           出现,表面目的基因已经形成蛋白质产品。

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