LIGHT-Fc 基因转染对食管癌细胞株Eca109 抑制作用的初步研究

论著 文章编号:100025404(2004)0820686204

LIGHT2Fc基因转染对食管癌细胞株Eca109抑制作用的初步研究

熊　刚1,杨　康1,白　云2 (第三军医大学:1西南医院胸心外科,2基础医学部分子遗传学教研室,重庆400038)

提　要:目的　探讨LIG HT对人食管癌细胞的体外抑制效应。方法　以DOT AP脂质体介导LIG HT2Fc基因转染人食管癌细胞株Eca109,通过绘制细胞生长曲线及MTT比色法观察LIG HT2Fc转染对Eca109细胞生长的影响,用RT2PCR法检测LIG HT受体在Eca109细胞上的表达。结果　LIG HT2Fc基因的表达可以抑制Eca109细胞的生长。在低血清培养时, Eca109ΠLIG HT细胞的生长曲线较对照组明显降低;MTT比色显示Eca109ΠLIG HT的细胞活力与对照组相比有显著性差异(P

<0.05)。结论　LIG HT2Fc基因转染对人食管癌Eca109细胞具有体外抑制作用,但全面评价有待进一步的研究。

关键词:LIG HT;转染;Eca109细胞;基因治疗

中图法分类号:R329.28;R394.2;R735.1 文献标识码:A

I nhibitory effect of LIGHT2Fc gene transfection on human esophageal squamous carci2 noma cell line Eca109

XI ONG G ang1,Y ANG K ang1,BAI Y un2(1Department of Cardiothoracic Surgery,S outhwest H ospital;2Department of M olecular G enetics, C ollege of Basic Medicine,Third Military Medical University,Chongqing400038,China)

Abstract:Objective　T o investigate the in vitro inhibitory effect of LIGHT on human es ophageal carcinoma cells.Methods　LIGHT2Fc expression vector was trans fected into human es ophageal squam ous carcinoma cell line, Eca109.The inhibitory effect of LIGHT gene on cell growth was detected by MTT and cell growth curve.The expres2 sions of LTβR and H VE M were detected by RT2PCR.Re sults　Expression of LIGHT2Fc gene could inhibit Eca109 cell proliferation.The growth curve of Eca109ΠLIGHT was significantly lower than that of the control group in the cul2 ture medium containing1%FCS.MTT test showed that there was significant difference in cell viability between Eca109ΠLIGHT and the control group(P<0.05).Conclusion　LIGHT2Fc gene trans fection can inhibit the growth of es ophageal squam ous carcinoma cell line Eca109in vitro,but further studies should be conducted for the com pre2 hensive evaluation.

K ey w ords:LIGHT;trans fection;Eca109cell line;gene therapy

LIGHT是一种新近被发现的肿瘤坏死因子超家族(Tum or necrosis factor super2family,T NFSF)的成员,一种主要表达在活化的T细胞和幼稚的树突状细胞上的Ⅱ型跨膜糖蛋白。研究显示,LIGHT在T细胞的活化、增殖和效应过程中有重要的共刺激作用,并且具有较强的肿瘤抑制效应1～6。本研究以LIGHT2Fc融合蛋白基因转染人食管鳞癌细胞株Eca109,观察其对食管癌细胞生长的影响,并探讨用LIGHT对食管癌进行基因治疗的可能性。

1　材料与方法

111　材料

LIG HT2Fc基因的真核表达载体h LIG HT2Fc2pCI2neo由第三

作者简介:熊　刚(1969-),男,重庆市人,硕士,主治医师,主要从事肿瘤的免疫治疗方面的研究,发表论文6篇。电话:(023)68753705

收稿日期:2003209229;修回日期:2004202228军医大学基础医学部分子遗传教研室黄钢博士构建;高纯度质粒抽提试剂盒购自Omega公司(美国);G418及脂质体DOT AP 购自R oche公司(德国);RP MI1640培养液及新生牛血清购自GI BC O公司(美国);MTT购自S igma公司(美国);两步法RT2 PCR试剂盒购自上海生工(Sang on);24孔、96孔细胞培养板购自C ostar公司(美国)。

112　细胞株与细胞培养

人食管鳞癌细胞株Eca109购自中国科学院上海生物所细胞库(编号:TR L12T CHu11)。细胞贴壁生长在含10%的新生牛血清(FCS)及青霉素、链霉素双抗的RP MI1640培养基中。本研究的扩大培养、抗性克隆的筛选以及细胞生长速度和MTT试验均在5%C O

2

浓度、饱和湿度及37℃培养条件下进行。

113　基因转染及抗性克隆的筛选

未转染的Eca109为对照组(称为Eca109ΠWt),转染空载体的为pCI2neo组(称为Eca109Πneo)和转染真核表达载体的为h LIG HT2Fc2pCI2neo组(称为Eca109ΠLIG HT)。转染按照R oche公司的DOT AP脂质体转染试剂说明书进行。转染48h后,在培

686第26卷第8期

2004年4月

第　三　军　医　大　学　学　报

ACT A　AC ADE MI AE　ME DICI NAE　MI LIT ARIS　TERTI AE

V ol.26,N o.8

Apr.2004

养基中加入初始浓度为200μgΠml的G418进行筛选,转染后第3天G418加大到400μgΠml,第5天加大到800μgΠml,4周后筛出抗性克隆并扩大培养。

114　夹心E LIS A法检测LIGHT2Fc的表达

本实验针对融合蛋白h LIG HT2Fc中Fc段的表位,以夹心E LIS A法检测Eca109ΠLIG HT细胞无血清培养时上清中h LIG HT2 Fc的表达。以未转染的Eca109ΠWt细胞培养上清为阴性对照,以纯化的人IgG为阳性对照。测490nm处的D490,以大于阴性对照D490值的2.1倍为阳性。

115　细胞生长曲线的绘制

将Eca109ΠWt、Eca109Πneo和Eca109ΠLIG HT3种细胞分别培养在24孔细胞培养板中,每孔接种2×104个细胞,并分成两组,一组培养基中含10%FCS,一组培养基中含1%FCS。隔天取3孔行细胞计数,计数至第7天,以每天的平均细胞数绘制细胞生长曲线。

116　MTT法检测细胞生长活力

收集处于对数生长期的Eca109ΠWt、Eca109Πneo和Eca109ΠLIG HT3种细胞,按每孔015×104个接种于96孔细胞培养板,每孔作3个复孔。第2天更换200μl含不同浓度新生牛血清的RP MI1640培养基,培养72h。离心,加入终浓度为0.5mgΠml的MTT20μl,继续培养4h。吸出培养液,加入等体积的DMS O,震荡后比色,测D490来表示细胞的代谢水平。

117　RT2PCR法检测LIGHT受体在Eca109细胞上的表达

在G enBank上查出LIG HT受体的序列全长:LTβR (NM002342)和H VE M(NM003820),用Primer Premier5.00软件根据引物设计原则设计引物如下:LTβR上游引物:5′2G CCG AG AAT2 T CCT AC AACG AG C23′,下游引物:5′2AC AT CT CC AG AAAT2 GGG T AG C AG23′,产物长度653bp;H VE M上游引物:5′2 GG AG AT CC ACCCCC AG AACCG AC23′,下游引物:5′2AG C AAA2 C AATG ACG ATG ACG AGG23′,产物长度615bp。所设计的引物交上海生工(Sang on)合成。培养、收集Eca109细胞,按照RT2PCR 试剂盒说明书行RT2PCR检测LTβR和H VE M的表达。(以既表达LTβR又表达H VE M的人乳腺癌细胞株MCF27为阳性参照) PCR产物行琼脂糖凝胶电泳。

118　统计学处理

数据以 x±s表示,采用SPSS10.0统计软件包中方差分析进行数据分析。

2　结果

211　夹心E LIS A检测融合蛋白的表达

运用夹心E LIS A法检测两次收集的Eca109ΠLIG HT培养上清的D490为1.382和1.267,Eca109Πneo培养上清的D490为01551,空白对照为0.063,阳性对照为2.879。Eca109ΠLIG HT培养上清的D490约为Eca109Πneo的2.4倍(>2.1),有阳性意义,可证明转染LIG HT2Fc基因后,Eca109ΠLIG HT的培养上清中有融合蛋白的表达,说明所筛选的抗性细胞克隆带有目的基因。212　细胞生长曲线

当使用含10%FCS的培养基时,Eca109ΠLIG HT的生长较Eca109ΠWt和Eca109Πneo慢(图1)。而当使用含1%FCS的培养基时,Eca109ΠLIG HT的生长明显受到抑制,于培养的第5天起出现负增长,与Eca109ΠWt和Eca109Πneo相比有一定差异(图2)

。

图1　用含10%FCS培养基培养时的细胞生长曲线Fig1　Cell grow th curve in culture medium containing10%

FCS

图2　用含1%FCS培养基培养时的细胞生长曲线

Fig2　Cell grow th curve in medium containing1%FCS

213　MTT比色试验

MTT比色实验显示,LIG HT基因转染对Eca109的生长有明显的抑制作用,方差分析表明Eca109ΠLIG HT与Eca109ΠWt和Eca109Πneo相比,差异显著(P<0.05)。同时不同培养条件下(培养基中血清浓度不同),细胞生长的差异也是显著的(P< 0105)。测得的D490如表1所示。

表1　LIGHT基因转染对E ca109细胞生长的影响( x±s)

T ab1　I nhibitory effect of LIGHT gene trans fection on cell line

E ca109( x±s)

D490

C ondition n T otal

Eca109ΠWt Eca109Πneo Eca109ΠLIG HT

10%FCS30.95±0.0810.89±0.1410.73±0.1050.86±0.138 1%FCS30.69±0.0410.74±0.2440.50±0.04630.64±0.16833 3:P<0.05,vs Eca109ΠW t and Eca109Πneo;33:P<0.05,vs10%FCS 214　RT2PCR检测

经RT2PCR检测证实在Eca109细胞上有LTβR和H VE M的表达(图3、4)。

786

第8期 熊　刚,等.LIG HT2Fc基因转染对食管癌细胞株Eca109抑制作用的初步研究

1:D L 22000M arkers ;2:β2action ;3:LT βR expression on Eca109cells ;4:LT βR expression on MCF 27cells

图3　RT 2PCR 检测E ca109上LT

βR 基因的表达Fig 3　RT 2PCR analysis of LT

βR expression on E ca109

cells 1:D L 22000M arkers ;2:H VE M expression on MCF 27cells ;3:H VE M expression on Eca109cells ;4:β2action

图4　RT 2PCR 检测E ca109上HVEM 基因的表达

Fig 4　RT 2PCR analysis of HVEM expression on E ca109cells

3　讨论

食管癌是一种长期困扰临床医务工作者的顽症,

它的确切病因和发病机制尚不清楚,发病率与死亡率却居高不下,严重威胁人民的健康。目前,针对恶性肿瘤的生物治疗已经成为继手术、放疗和化疗之后的又一种主要的治疗手段。这种治疗的理想机制主要包括:①诱导肿瘤细胞自身生长停滞或凋亡;②提高肿瘤的免疫原性,诱导机体产生肿瘤特异性的CT L 反应。基因转移利用分子生物学技术,把目的基因导入肿瘤细胞,通过目的基因的表达以抑制肿瘤细胞的生长或增强其免疫原性,是肿瘤的基因治疗中一种行之有效的方法。 LIGHT 是一个多功能、多效应的免疫分子,它的抗

肿瘤作用是其最早被揭示的生物效应之一。Zhai 等1

首先报道了LIGHT 基因转染对人乳腺癌细胞株M DA 2M B 2231的抑制作用。此外,更多的研究还显示,LIGHT

对人结肠腺癌HT29细胞1～3

、鼠肥大细胞瘤P815细胞4、人肝癌Hep3BT2细胞5、人黑色素瘤A375细胞6

都有明显的抑制作用。LIGHT 的抗肿瘤效应主要

表现在以下几个方面:与静止T 细胞上的受体H VE M 结合,为T 细胞的活化和增殖提供一个非C D28依赖的共刺激信号,激活肿瘤特异的CT L 反应;在T 细胞

活化和增殖阶段,诱导分泌IFN 2γ、G M 2CSF 等Thl 型细

胞因子;与受体LT βR 结合,通过募集活化TRAF3,传递

死亡信号,发挥直接的细胞毒作用并激活caspase 诱导肿瘤细胞凋亡。因此,本研究选择LIGHT 作为目的基因,通过用重组的h LIGHT 的胞外区和hIgG 1Fc 定向克隆构建的真核表达载体转染食管鳞癌细胞株Eca109,以观察其对食管癌细胞生长的影响。 本实验结果显示,通过基因转染,Eca109ΠLIGHT 细胞可以表达h LIGHT 2Fc 融合蛋白,并对肿瘤细胞的生长产生抑制作用。在实验中我们通过RT 2PCR 首次证

实了Eca109细胞上存在LIGHT 的受体LT βR 和H VE M

的表达,并由此推断LIGHT 基因转染的体外抑瘤效应

可能主要经由LIGHT 2LT βR 信号途径,通过细胞毒作用

和诱导肿瘤细胞凋亡来实现的。文献1,3报道,

LIGHT 对细胞表面同时表达其膜受体H VE M 和LT βR

的肿瘤细胞有明显的细胞毒效应,而这些肿瘤多为上皮来源。在本实验中,培养基的血清浓度对Eca109Π

LIGHT 细胞的生长抑制有很大的影响,这与Zhai 等1

的研究相一致。此外,从细胞的生长曲线可以看出,LIGHT 基因转染的抑瘤作用需要一个较长的时间来发挥(约5d 以上),这说明LIGHT 通过其下游分子以实现其生物学效应需要一个时间过程。从另外一个角度来看,单独转染LIGHT 基因来对肿瘤进行免疫治疗的

效果可能是有限的,最好采用与IFN 2

γ联合治疗的方案。因为作为配伍剂,IFN

γ可能是一个最佳的候选者。研究发现,LIGHT 与IFN 2

γ在抗肿瘤方面有明显的协同作用,一方面IFN

γ可以明显增强LIGHT 对肿瘤细胞的凋亡诱导,另一方面LIGHT 基因的表达也可以

促进IFN

γ的分泌1。LIGHT 与IFN 2γ协同可通过caspases 依赖和非依赖两种方式来诱导细胞凋亡5

。新近的研究还显示,LIGHT 基因转染可以上调肿瘤细胞上IC AM 21的表达水平,而且LIGHT 可依照一个计

量依从关系增强IFN 2

γ对肿瘤细胞表达IC AM 21的刺激7

;同时,研究还表明由LIGHT 致敏的、IFN

γ介导的、对肿瘤细胞的凋亡诱导可能是通过下调抗凋亡的

Bcl 22家族成员的表达来实现的8

。 总之,要全面评价LIGHT 基因转染对Eca109的抑瘤效应,尚需对其效应阶段与其受体间的信号转导进行深入的研究,考察它在肿瘤模型中的共刺激T 细胞活化并激活肿瘤特异性的CT L 反应以及细胞毒效应,并进一步探索其用于临床基因治疗的可能性。参考文献:

1

Zhai Y,G uo R ,Hsu T L ,et al .LIG HT ,a novel ligand for lym photoxin

886

第　三　军　医　大　学　学　报 第26卷

beta receptor and TR2ΠH VE M induces apoptosis and suppresses in viv o tu2 m or formation via gene trans ferJ.J Clin Invest,1998,102(6):1142-1151.

2Harrop J A,M cD onnell P C,Brigham2Burke M,et al.Herpesvirus entry mediator ligand(H VE M2L),a novel ligand for H VE MΠTR2,stimulates proliferation of T cells and inhibits HT29cell growth J.J Biol Chem, 1998,273(42):27548-27556.

3R ooney I A,Butrovich K D,G lass A A,et al.The lym photoxin2beta re2 ceptor is necessary and su fficient for LIG HT2mediated apoptosis of tum or cellsJ.J Biol Chem,2000,275(19):14307-14315.

4T amada K,Shim ozaki K,Chapoval A I,et al.M odulation of T2cell2medi2 ated immunity in tum or and graft2versus2host disease m odels through the LIG HT co2stimulatory pathwayJ.Nat M ed,2000,6(3):283-289.5Chen M C,Hsu T L,Luh T Y,et al.Overexpression of bcl22enhances LIG HT2and interferon2gamma2mediated apoptosis in Hep3BT2cellsJ.J Biol Chem,2000,275(49):38794-38801.

6Hehlgans T,M annel D N.Recombinant,s oluble LIG HT(H VE M ligand) induces increased I L28secretion and growth arrest in A375melanoma cells J.J Interferon Cytokine Res,2001,21(5):333-338.

7Zhang M,G uo R,Zhai Y,et al.Light stimulates IFNγ2mediated intercel2 lular adhesion m olecule21upregulation of cancer cells J.Human Immu2 nol,2003,64(4):416-426.

8Z hang M,G u o R,Z hai Y,et al.LIG HT sensitizes IFNγ2mediated apoptosis of M DA2M B2231breast cancer cells leading to d own2regulation of anti2apop2 tosis Bcl22fam ily membersJ.Cancer Lett,2003,195(2):201-210.

(编辑　陈聪连)

文章编号:100025404(2004)0820689201　个案与短篇上颌牙合垫式矫治器中牙合堤的制作体会

A ne w method to make upper removable appliance for anterior cross bite

李雨轩,周继祥,冉光亮,汪　欣 (第三军医大学西南医院口腔科,重庆400038)

乳牙列期和混合牙列早期的前牙反牙合对青少年正常的颅颌面部生长发育危害较大,因而需要尽早矫治1。上颌牙合垫式活动矫治器是临床上最为常用的治疗手段,适合多数前牙反牙合病例的矫治。其基本的工作原理为:矫治器以固位体的作用而相对固定在上颌牙弓;牙合堤的作用是使反牙合的前牙脱离咬合锁结;然后逐步调节加力弹簧缓慢地推上前牙向唇侧移动,最终解除上颌前牙的反牙合2。

实际工作中我们发现,上颌牙合垫式矫治器中牙合提的制作具有一定的难度,特别是牙合堤的双侧均衡和戴入后的完善咬合接触方面,常常需要耗费较多的临床调磨时间。为此,我们对常规的牙合堤制作规程进行了一些调整,取得了良好的临床效果,现报告如下:

我们将矫治器的制作分为矫治器部分制作和牙合堤制作两个部分,亦即是通常所说的两步法。

1　矫治器部分的制作

①制矫治器的固位体和加力弹簧,仔细封蜡将其固定在工作模型上;②调和适量的自凝塑料,进行常规的基托铺塑,各部分的边缘伸展一定要彻底;③用蘸水玻璃纸仔细摩擦基托表面,用于调节基托厚度并使其表面光滑;④用雕刻刀修整基托边缘,并切除多余的自凝塑料;⑤静置至自凝塑料完全固化,基本完成矫治器部分的制作。

2　牙合堤的制作

①待基托完全固化之后,先用甲基丙烯酸甲酯单体溶涨基

作者简介:李雨轩(1975-),女,天津市人,医师,主要从事口腔正畸修复方面的研究。电话:(023)68754439

收稿日期:2003208227;修回日期:2003211224托之牙合堤部位的表面;②调和适量的自凝塑料至丝状期,并以二长条状铺塑于牙合堤部位;③用甲基丙烯酸甲酯单体棉签修饰基托与牙合堤的内外连接缝处,使之浑然一体;④迅速将工作模翻转,放置于光滑的玻璃板上;⑤充分利用丝状期自凝塑料的可塑性,以前高后低的方式轻轻挤压工作模,用以调节牙合堤的高度和斜度,并保持左右两侧均衡一致;⑥牙合堤前段近尖牙处的高度约为患者反覆牙合的深度再加2mm,以利解除前牙锁结,便于推上前牙唇向,纠正前牙反牙合;⑦后段磨牙处的牙合堤高度约为前段的1Π3,这样能基本保证咬合时下颌后牙均与牙合垫有咬合接触;⑧待牙合堤完全固化之后,从玻璃板上取下模型,分离矫治器,磨出颊侧和腭侧多余的自凝胶,彻底打磨抛光,完成矫治器的最后制作。

经此法制作完成的上颌牙合垫式矫治器,牙合堤高度合适并且双侧易于达到平衡与稳定,因而大大节省了临床的椅旁工作时间,提高了临床工作效率,这是本方法最大的长处和优势。另外,经此法制作的矫治器还完全可以在早期就进行非常仔细的精加工处理,以至在给患者戴用时,矫治器的外观已经非常精美,有利于正畸临床服务水平的提高,值得推广和介绍。

关键词:反牙合;矫治器;牙合堤

中图法分类号:R783.2 文献标识码:B

参考文献:

1林　珠,段银钟,丁　寅1口腔正畸治疗学M.北京:世界图书出版公司,1997.396-403.

2岸本正.著,姚　森译.图解活动矫治器M.北京:世界图书出版公司,1992.37.

(编辑　张大春)

986

第26卷第8期2004年4月

第　三　军　医　大　学　学　报

ACT A　AC ADE MI AE　ME DICI NAE　MI LIT ARIS　TERTI AE

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Apr.2004

基因工程和细胞工程

第一讲基因工程和细胞工程 1．(2014·广东卷，25)(双选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是( ) A．过程①需使用逆转录酶 B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备 D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞 解析：过程①是以mRNA为模板合成DNA的过程，即逆转录过程，需要逆转录酶的催化，A正确；过程②表示利用PCR扩增目的基因，在PCR过程中，不需要解旋酶，是通过控制温度来达到解旋的目的，B错误；利用氯化钙处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞。C错误；检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA中，可以采用DNA分子杂交技术，D正确。 答案：AD 2．(2014·浙江卷，3)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( ) A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞 C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆 D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状 解析：连续细胞系的细胞其核型已发生改变；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的，其性状可能不同。 答案：B

3．(2014·重庆卷，4)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是( ) A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 解析：构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA整合到④的染色体上，B错误；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。 答案：D 4．(2014·江苏卷，23改编)下列关于基因工程技术的叙述，正确的是( ) A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 解析：限制性核酸内切酶大多是特异性识别6个核苷酸序列，但也有识别序列由4、5或8个核苷酸组成的，A错误；PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，B 项错误；载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因，C错误；目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达，D正确。 答案：D 5．(2014·广东卷，29)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组

高考生物大二轮复习 专题突破练18 基因工程和细胞工程(含解析)

专题突破练18 基因工程和细胞工程 1.胰岛素是人体内唯一一种能降低血糖的激素,对于糖尿病的治疗具有重要的意义,胰岛素基因在人体细胞内经转录、翻译形成的胰岛素原需要经过内质网、高尔基体的加工才能形成胰岛素。如图是运用基因工程技术制备胰岛素的部分流程图,据图回答下列有关问题。 (1)①过程表示从(填“胰岛A细胞”“胰岛B细胞”或“胰岛A细胞和胰岛B细胞”)中获取胰岛素基因相应mRNA,原因 是。 (2)②过程需要的酶是,得到的胰岛素基因可以通过 (填技术的中文名称)进行扩增,该技术除可以将目的基因大量扩增外,还可以用于从DNA分子上获取目的基因,至少需要循环次,才能得到目的基因。 (3)③过程需要用到的酶是,A除含有胰岛素基因外,还应 有,以便进行目的基因的鉴定与选择。 (4)④过程需用处理大肠杆菌,使其成为,以便从周围环境中吸收DNA分子。为了检测胰岛素基因是否在受体大肠杆菌中成功表达,可采用 技术。 (5)通过图示过程得到的是(填“胰岛素”或“胰岛素原”),原因 是 。 2.研究人员将乙肝病毒的表面抗原(HBsAg)基因转入番茄幼叶细胞中,获得能产生乙肝疫苗的番茄植株。回答下列问题。 (1)利用PCR技术扩增HBsAg基因时,目的基因DNA受热变性后的单链与引物互补序列结合,在 酶的作用下进行延伸。设计的引物含有ClaⅠ酶切位点和SacⅠ酶切位点,用作载体的DNA分子(填“含有”或“不含有”)ClaⅠ酶切位点和SacⅠ酶切位点,理由 是。

(2)将HBsAg基因导入番茄幼叶细胞最常用的方法是,该方法可以使目的基因插入到细胞中的DNA上。 (3)可利用植物组织培养技术获得转基因番茄植株,该技术利用的原理 是。 (4)通过电镜对番茄果实提取物进行观察,发现了HBsAg颗粒,说明目的基因导入受体细胞 后。用获得的转基因番茄果实饲喂小鼠,如果在小鼠血清中检测到,说明转基因植物疫苗可口服。3.利用雄性不育系生产杂种一代较为经济、有效,该方法在水稻、玉米、油菜等作物中应用广泛。芥菜是我国著名的蔬菜之一,育种工作者运用基因工程将烟草TA29花药绒毡层特异启动子驱动下的核糖核酸酶Barnase基因导入芥菜细胞中,获得彻底败育的雄性不育植株。请回答下列问题。(1)基因工程中获取Barnase基因的方法有、利用PCR技术扩增和人工合成。利用PCR扩增目的基因时,一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为变性、 和三步。 (2)将获取的Barnase基因转入芥菜细胞的常用方法为,Barnase基因需插入到Ti质粒的上,该重组质粒还必须含有,用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。 (3)检测Barnase基因在转基因芥菜植株中是否转录出mRNA的方法 是,请简要写出该方法的实验思 路: 。 4.转基因抗虫棉的培育过程如图所示。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因(阴影表示)与质粒上有 PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ、ApaⅠ等限制酶的切割位点(箭头所示),质粒上还有唯一标记基因——抗卡那霉素基因(阴影表示)。有人通过实验,获得的农杆菌细胞有的未被转化,有的被转化。被转化的农杆菌细胞有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的农杆菌。请据此回答下列问题。 (1)构建含抗虫基因的重组质粒A时,应选用的限制酶是,对进行切割。

基因工程和细胞工程

基因工程和细胞工程 一、单选题 1．如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需要用到的工具是 A. DNA连接酶和解旋酶 B. DNA聚合酶和限制酶 C. 限制酶和DNA连接酶 D. DNA聚合酶和RNA聚合酶 【答案】C 【解析】图示表示基因表达载体的构建过程，该过程首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，其次还需要用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒，故选C。 2．下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是（） A．叶肉细胞已经高度分化,无法表现出全能性 B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C．融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜 D．叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性 【答案】D 【解析】 试题分析：叶肉细胞已经高度分化，但在体外培养的条件下也能表现出全能性，A错误；叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织，B错误；融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞壁，C错误；叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性，形成完整植株，D正确 考点：本题考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程、条件等基础知识，掌握植物细胞具有全能性的原因，能结合所学的知识准确判断各选项。 3．如图为白菜一甘蓝杂种植株的培育过程。下列说法正确的是（） A．图示白菜一甘蓝植株不能结籽 B．愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂

D．白菜一甘蓝杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果 【答案】D 【解析】白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“白菜-甘蓝”杂种植株中2个染色体组来自白菜，2个染色体组来自甘蓝，因为“白菜-甘蓝”属于异源四倍体，是可育的，能产籽，故A错误；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用产生有机物，因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型，故B错误；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜-甘蓝”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程，故C错误；任何性状都是基因选择性表达的结果，故D正确． 【考点定位】植物体细胞杂交的应用 【名师点睛】据图分析，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，去壁所用的是纤维素酶和果胶酶；原生质体融合所用的方法有物理法和化学法．物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般是用聚乙二醇；再生细胞壁形成杂种细胞；脱分化形成愈伤组织，再分化形成“白菜一甘蓝”幼苗． 4．下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是（） A．克隆不是无性繁殖 B．用体细胞克隆动物是通过核移植实现的 C．灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 D．动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分一样 【答案】B 【解析】 试题分析：克隆属于无性繁殖，故A错误。用体细胞克隆动物必须通过核移植才能实现，故B正确。灭活病毒诱导动物细胞融合不是溶解磷脂双分子层而是通过改变膜脂分子排列实现的，故C错误。动物细胞培养液通常需要加入血清，植物组织培养通常需要加入植物激素，故D错误。 考点：本题考查细胞工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。5．以下哪种物质不可以用于植物细胞的诱导融合剂（） A．PEG B．灭活的病毒 C．离心 D．振动电激 【答案】B 【解析】 试题分析：灭活的病毒是动物细胞工程的诱导剂，不能用于植物细胞工程，故选B。 考点：本题考查植物细胞工程等相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。6．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是（） A．在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般都发生改变 B．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性 C．植物组织培养过程中始终要保持适宜的光照 D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得 【答案】D 【解析】 试题分析：在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般不发生改变，A错误；植物细胞的全能性指离体的组织器官的经过培养，发育成完整个体的潜能，B错误；植物组织培养过程中开始是要避光，C错误；植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得，D正确；答案是D。 考点：本题考查植物细胞工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 7．植物组织培养的过程可以归纳为：①? ?再分化③→④；对此叙述有错误的 ?→ ?→ ?脱分化②? 是( ) A．②→③的再分化过程中，培养基中需要添加细胞分裂素与生长素

胃癌的发病机制及预防

胃癌的发病机制及预防 姓名：孟慧佳学号：2011013281 班级：生物工程111 正文： 胃界于食道和十二指肠之间，是消化道最宽大的部分，它的形状和位置随内容物的多寡和体位变化而改变。胃分4个部分，靠近食道的部分是贲门部，胃上部膨大部分是胃底部，自胃底部往下是胃体部，靠近十二指肠的部分叫幽门部。 在胃内壁上覆盖着一层厚约0.3-1.5毫米的胃黏膜，胃黏膜上生长着三种腺体：即贲门腺、胃底腺和幽门腺。三种腺体加起来的数量是惊人的，每天分泌的胃液的数量约有1500-2500毫升，贲门腺和幽门腺主要分泌黏液，起到保护胃黏膜的作用。胃酸的强刺激和胃蛋白酶的强消化力，都不能破坏胃黏膜，主要就是因为黏液总是先于胃酸和胃蛋白酶分泌出来，并均匀地布散到胃壁上的缘故。胃黏膜的这种巧妙的自我保护功能，是令人叹为观止的大自然的杰作之一。 胃的功能有：1．存放食物。液体食物在胃里停留时间很短，油脂性食物在胃里停留时间较长，混合性食物在胃里停留时间约4-6个小时。 2．胃蛋白酶可消化食物中的蛋白质。 3．制造内因子及吸收维生素B2。 4．胃酸可杀灭随食物进到胃里的细菌。 胃内有食物时，胃的蠕动方向是由贲门向幽门进行，当胃内容物排空后、血糖也消耗到较低水平时，胃会由幽门向贲门方向逆性蠕动，这叫饥饿蠕动，使人产生饥饿感。 胃癌介绍： 恶性肿瘤胃癌起源于胃壁最表层的粘膜上皮细胞，可发生于胃的各个部位（胃窦幽门区最多、胃底贲门区次之、胃体部略少），可侵犯胃壁的不同深度和广度。癌灶局限在粘膜内或粘膜下层的称为早期胃癌，侵犯肌层以深或有转移到胃以外区域者称为进展期胃癌。肉眼或胃镜观察胃癌有多种形态，如表浅型、肿块型、溃疡型、浸润型、溃疡癌（为慢性胃溃疡癌变）。显微镜放大观察癌细胞有多种类型（组织学分类），如腺癌（占约90%，包括乳头状腺癌、管状腺癌、粘液腺癌、印戒细胞癌）、腺鳞癌、鳞状细胞癌、未分化癌、类癌。更细微的癌细胞内部的分子结构也有很多差异，因此，虽都称为胃癌，即使肉眼和显微镜下所见类型是相同的，但个性仍有很大差异，目前并不知晓究竟有多少个性独特的胃癌。 胃癌的发病机制： 正常胃粘膜上皮细胞是由原始新生细胞（干细胞）不断分裂生长分化而来，何时生长何时死亡都是受机体控制的，不会疯狂失控生长。干细胞都有各种原癌基因和抑癌基因，绝大多数情况下原癌基因的特性不表达出来，不会形成致癌物质，因此也就不能发育成胃癌细胞。 有胃癌家族史者原癌基因可能更容易表达出来，这就是遗传的因素。除了遗传等内在因素外，还有很多外在的致癌因素，如上述高危人群面临的各种非遗传因素，也可直接诱发或长期破坏胃粘膜屏障使促癌物质更易诱发干细胞癌基因表达或基因突 变而产生致癌物，使新生不成熟的原始细胞不能分化成具有正常功能的胃粘膜上皮细胞，而是变成各种分化程度不良且生长失控的非正常细胞。 若机体的免疫监测功能正常，往往可以清除少量的异常细胞，但当长期心里状态不佳引起内分泌系统异常及免疫功能长期低下、或异常细胞由于某种未知原因逃逸了机体的免疫监测，则异常细胞最终发展成机体无法控制其生长的胃癌细胞，完成癌变过程。

2018年高考生物二轮复习专题突破训练15基因工程与细胞工程有答案

专题突破练15 基因工程与细胞工程 1.(2017东北三省三校一联,38)马铃薯是重要的经济作物,人类在(马铃薯的)基因育种方面取得丰硕成果。 (1)马铃薯是双子叶植物,常用法将目的基因导入马铃薯体细胞中。构建好的基因表达载体包括目的基因、、、、复制原点五部分。 (2)马铃薯得病会导致产量下降。基因工程中常用的抗病基因为(写一种即可)。 (3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯,主要从两个方面进行设计: ①修饰除草剂作用的靶蛋白,使其对除草剂,或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能正常代谢。 ②引入酶或酶系统,在除草剂发生作用前。 (4)将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行。 答案 (1)土壤农杆菌转化启动子终止子标记基因(2)病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因(3)①不敏感②被分解(4)目的基因的检测与鉴定 解析 (1)将目的基因导入植物细胞的常用方法是土壤农杆菌转化法。构建好的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等。(2)基因工程中常用的抗病基因有病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因(写一种即可)。(3)①为了避免马铃薯对除草剂敏感,可以修饰除草剂作用的靶蛋白;或者增加马铃薯中靶蛋白的表达量,这样植物吸收除草剂后仍能正常代谢。②还可以通过基因工程引入能够快速分解除草剂的酶或酶系统,从而将除草剂在发生作用前分解。(4)将目的基因导入受体细胞后,需检测目的基因是否导入受体细胞。即使目的基因导入了受体细胞,也不一定能够表达,故一定要在受体生物中检测出目的基因的产物——相关蛋白质,即要进行目的基因的鉴定。 2.(2017湖北武汉一模,38)基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下: 第一步,从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(ES),在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”; 第二步,构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neo R(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对,所以能像“准星”一样,将表达载体准确地带到靶基因的位置; 第三步,将表达载体导入胚胎干细胞,并与其内靶基因同源重组,完成胚胎干细胞的基因改造; 第四步,基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如图所示。 请根据上述资料,回答下列问题。 (1)实施基因工程的核心步骤是,基因表达载体中的是位于基因首端的有特殊结构的DNA片段;在构建的过程中所需要的工具酶是。 (2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常是,原因是。 (3)上述资料中neo R基因的作用最可能是。为了鉴定目的基因是否成功表达,

基因工程和细胞工程测试题(附答案,可用于考试)

5 高二生物《基因工程和细胞工程》测试题姓名班级 （时间：90分钟分数：100分） 一．选择题（本大题包括25题，每题2分，共50分。每题只有一个选项符合题意。） 1．以下说法正确的是（） A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的运载体 C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 2．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不．相符的是（） A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性 B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性 C．植物体细胞杂交和动物细胞融合——生物膜的流动性 D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂 3．有关基因工程的叙述正确的是（） A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用 B.重组质粒的形成在细胞内完成 C.质粒都可作运载体 D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料 4．能克服远缘杂交障碍培育农作物新品种的技术是（） A.基因工程 B.组织培养 C.诱变育种 D.杂交育种 5．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( ) A．培养人的效应T细胞能产生单克隆抗体 B．培养人的B细胞能够无限地增殖 C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 6．PCR技术扩增DNA,需要的条件是( ) ①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸 ④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖体 A、①②③④ B、②③④⑤ C、①③④⑤ D、①②③⑥ 7．以下对DNA的描述，错误的是（） A.人的正常T淋巴细胞中含有人体全部遗传信息 B.同种生物个体间DNA完全相同 C.DNA的基本功能是遗传信息的复制与表达 D.一个DNA分子可以控制多个性状 8. 蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（） A.氨基酸结构 B.蛋白质空间结构 C.肽链结构 D.基因结构 9．细胞工程的发展所依赖的理论基础是（） A.DNA双螺旋结构模型的建立 B.遗传密码的确立及其通用性的发现 C.生物体细胞全能性的证明 D.遗传信息传递的“中心法则”的发现 10．下列不是基因工程中的目的基因的检测手段的是：（） A.分子杂交技术 B.抗原—抗体杂交 C.抗虫或抗病的接种 D.基因枪法 11．在以下4种细胞工程技术中，培育出的新个体中，体内遗传物质均来自一个亲本的是（） A.植物组织培养 B. 单克隆抗体 C. 植物体细胞杂交 D.细胞核移植 12．动物细胞融合与植物细胞融合相比特有的是（） A.基本原理相同 B.诱导融合的方法类 C.原生质体融合 D.可用灭活的病毒作诱导剂 13．下列哪一项属于克隆（） A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内 C．将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞

基因工程和细胞工程

专题八现代生物科技专题 第一讲基因工程和细胞工程 1.(2012·浙江卷，1)用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是() A．都需要用CO2培养箱 B．都需要用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性 2．下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述，错误的是() A．属于无性生殖 B．主要理论依据是植物细胞具有全能性 C．培养过程中由于人工培养基含大量营养，不需光照就能发育成完整植株 D．人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素等3．(2012·安徽卷，4)2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是() A．追踪目的基因在细胞内的复制过程 B．追踪目的基因插入到染色体上的位置 C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 4．限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶Bam HⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点： 切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是() A．Bam HⅠ和EcoRⅠ B．Bam HⅠ和HindⅢ C．Bam HⅠ和BglⅡ D．EcoRⅠ和HindⅢ 5．对于不同的生物，将重组基因导入受体细胞的方法有差异，下列方法不合适的是 () A．以质粒为运载体，利用大肠杆菌生产人的胰岛素时，可用氯化钙处理大肠杆菌B．以噬菌体为运载体，利用大肠杆菌生产人的凝血因子时，可使其直接侵染大肠杆菌C．以质粒为运载体，利用转基因羊生产人的乳铁蛋白时，可用显微注射技术将重组基因导入受精卵

2019高考生物大二轮复习专题十六基因工程和细胞工程练案

专题十六基因工程和细胞工程 ．(·深圳调研)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良 植物的品质。请回答：转基因技术的核心步骤是 基因表达载体的构建 () 限制酶和连接 ，完成该步骤所需要的酶有 酶 。 将植物体细胞处理得到原生质体，再通过 () 农杆菌转化法 基因枪 或 法，将目的基因导入原生 植物组织培养 质体，使原生质体再生出细胞壁之后，通过 技术培养可得到相应的转基因幼苗。()来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此 分析，原因是 叶绿体与原核生物结构类似 由 ( 于叶绿体大多数基因的结构、转录与翻译系统均与原 ) 核生物类似 。()对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式 “ 或 不遵循 ” “ 不遵循 答 ”) 遵循 ( 卵细胞 ”) 传给后代，从 分离定律，不会随 或 “ 花粉 花粉 (“ ” (“ 母本 而保持了 父本 ” ”) 的遗传特性。 母本 “ 或 [解析] ()基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，所需要的酶有限制酶和连接酶；() 植物细胞导入受体细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。原生质体再生细胞壁之后，通过植物组织培养获取幼苗；()叶绿体与原核生物结构类似。()分离定律适用于有性生殖 过程中细胞核遗传，故叶绿体转基因不遵循分离定律，为母系遗传。．(·天津市和平区生物一模)已知某传染性疾病的病原体为病毒，该病毒表面的蛋白为主要 抗原。疫苗的生产和抗体的制备流程如图所示。请回答下列问题： ① 过程 代表的是 () ③ 逆转录 构建基因重组载体时，启动子和终止子是重新构建的，它 ，过程 聚合酶 们应该能被受体细胞的 所识别，以便于其催化转录过程。()如图为基因的结构示意图，已知Ⅱ区的碱基数是个，其中阴影区域碱基数是个，空白区域中和的总数共有个，则由该区域能指导蛋白质合成的片段转录产生的中和总数是个。() 在给小鼠皮下注射蛋白时，要重复注射几次的目的是通过二次免疫，增加小鼠体内的 浆细 胞 数目。() 在将进行扩大培养前，至少需要经过次筛选，第一次是将 杂交瘤细胞 筛选出来，第二次是 将 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 筛选出来。() 对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的 蛋白 来制备疫苗。对该传 染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较，或用图中

二轮 基因工程和细胞工程 专题卷

二轮基因工程和细胞工程专题卷 一、单项选择题（每小题4分共24分） 1.油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量,而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如下图所示。下列叙述错误的是() A.若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种 B.过程①与过程②操作顺序互换,对育种结果没有影响 C.过程①诱发基因突变,其优点是提高基因突变的频率 D.过程②的原理是基因重组,可克服远缘杂交不亲和的障碍 答案B 解析分析题图可知,其中①表示人工诱导基因突变,②表示采用基因工程技术导入基因R,③表示多代自交筛选得到新品种。单倍体育种能明显缩短育种年限,因此若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种,A项正确;若先导入基因R再进行人工诱变,这样可能会导致基因R发生突变,进而影响育种结果,B项错误;过程①诱发基因突变,其优点是提高基因突变的频率,C项正确;过程②通过基因工程技术导入油菜原本不存在的基因R,其原理是基因重组,可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍,D 项正确。 2.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛,他们还研究出一种可以大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。下列有关叙述正确的是() A.转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物 B.运用基因工程技术让牛合成人白蛋白,该技术不会导致定向变异

C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因 D.提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞表达出更多的人白蛋白 ,在染色体组内稳定整合并遗传给后代的一类动物,A 项错误;基因工程可定向改造生物的性状,即基因工程技术导致定向变异,B项错误;转基因牛细胞中都含有人白蛋白基因,人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达,C项错误;提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质,D项正确。 3.生物技术发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一匹野马刚死亡,以下提供的“复生”野马个体的方法中能够成功的是() A.将野马的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体 B.将野马的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体 C.取出野马的体细胞核移植到母家马的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体 D.将野马基因导入家马的受精卵中,培育成新个体 ,目前仍无法利用组织培养技术将动物体细胞直接培育成新个体,A项错误;目前仍无法利用动物细胞融合技术培育动物新个体,而且假设将野马的体细胞两两融合得到杂交细胞,该细胞的染色体数目是野马体细胞的两倍,遗传物质发生了改变,不再是“复生”野马个体,B项错误;取出野马的体细胞核移植到母家马的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体,这属于核移植技术,是目前较成熟的技术,较易“复生”野马,C项正确;将野马基因导入家马的受精卵中,培育成新个体为转基因马,不能“复生”野马,D项错误。 4.(2018北京理综,5)用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如下图。以下叙述不正确的是()

高中生物专题复习：基因工程和细胞工程

基因工程和细胞工程 1．为增加油菜种子的含油量,科研人员将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。 (1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________的原理,使相应基因呈指数增加。所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用________和________处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的融合基因。 (2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的________中,构建基因表达载体并导入农杆菌中。为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是______________________________。 随后再利用液体培养基将该单菌落菌株振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。 (3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间的目的是_____________________________, 进一步筛选后获得转基因油菜细胞,提取上述转基因油菜的mRNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA,再依据________的DNA片段设计引物进行扩增,对扩增结果进行检测,可判断融合基因是否完成________。最后采用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。 答案：(1)DNA双链复制ClaⅠDNA连接酶 (2)T-DNA将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养 (3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞融合基因转录 2．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL?2)。该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。研究人员将IL?2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL?2生理功能且不易降解的IL?2?HSA融合蛋白,技术流程如图。请回答： (1)图中③过程的模板是________,表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。 (2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL?2蛋白对应的碱基序列不能含有

癌症发病机理新说

癌症发病机理新说 癌症已成为危害人类健康的最大的罪魁祸首。目前我国癌症患者已超过750万，每年约有130多万人死于癌症，而且其发病率和死亡率还在逐年递增。 科学家们在癌症发生的机理上提出了4种假说：即基因突变说、免疫监视说、细胞反分化说及根据α·β态理论的幼稚细胞分化受阻说。目前比较公认的是基因突变致使细胞反分化说，取得重大进展的便是癌基因的发现。 癌基因首先发现于致癌逆转录病毒，因此又将病毒中的癌基因叫作病毒癌基因，将存在于人及生物正常细胞中的癌基因称为原癌基因或细胞癌基因。近年来不断有新癌基因发现。据报道，目前发现的人癌基因已达百余个。在正常情况下，虽然每个人体内都含有癌基因，但处于静止或低表达状态，不仅对细胞无害，而且对维持细胞正常功能具有重要作用，并不会使人患癌症。如果外来因素，诸如环境因素(膳食和营养因素、化学致癌物质)、某些病毒、放射线等致癌因素侵入人体，就会激活细胞中的癌基因，致使正常细胞恶化变咸癌细胞。 根据现有的研究结果，癌基因的特点可概括如下：(1)广泛存在于生物界中，从酵母到人的细胞中普遍存在。(2)在进化过程中，基因序列呈高度保守性。(3)它的作用是通过其表达产物蛋白质来体现的;它们存在于正常细胞不仅无害，而且对正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用，是细胞发育、组织再生、创伤愈合等所必需。(4)在某些因素(如放射线、某些化学物质等)作用下，一旦被激活，发生数量上或结构上的变化时，就会形成癌性的细胞转化基因而致癌。 经过深入研究，发现某些癌基因所表达的蛋白质未必都有转化活性，因此不能认为所有的癌基因都具有致癌活性。目前认为，凡能编码生长因子、生长因子

基因工程与细胞工程

基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来； 而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶DNA聚合酶 不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 （2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。

基因工程和植物细胞工程习题

1．碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或生物技术中： ①种子的萌发 ②病毒的增殖过程 ③细菌的二分裂过程 ④目的基因与运载体的结合 ⑤DNA 探针的使用⑥分泌蛋白的加工和运输 A. ①②③④⑤ B .①②③④⑤⑥ C .②④⑤ D .②③⑤⑥ 2．下列关于基因工程的叙述，正确的是 （ ） A. 基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B. 细菌质粒是基因工程常用的运载体 C. 通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的 DNA ，用另一种处理运载体 DNA D. 为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体 3. 20世纪 70年代创立了一种新兴生物技术——基因工程，其最主要的目的是（ ） A.定向提取生物 DNA B.定向地对DNA 分子进行人工剪切 C.在生物体外对DNA 分子进行改造 D.定向地改造生物的遗传性状 4. 为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因 小麦，其水分利用率提高了 20% 。这项技术的遗传学原理是（ ） A. 基因突变 B.基因重组 C.基因复制 D. 基因分离 5. 运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否 成功，最简便的方法是检测棉花植株是否有（ ） A. 抗虫基因 B.抗虫基因的产物 C.新的细胞核 D.相 应的性状 6. 基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，主要原因是这些微生物 （） A. 结构简单，操作方便 B.繁殖速度快 C.遗传物质含量少、简单 D.性状稳定，变异少 7. 如果科学家通过转基因工程，成功地对一女性血友病患者的造血干细胞进行改造，使其 凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中（ ） A. 全部正常 B.一半正常 C.全部有病 D.不能确 定 8. 我国科学家运用基因工程技术， 将苏云金芽孢杆菌的抗虫基 因导入棉花细胞并成功表达， 培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是 （ ） A. 重组DNA 分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 B. 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传给近缘作物，从而造成基因污染 高二生物周练 习 2013.3.20

最新基因工程细胞工程知识点汇总

基因工程细胞工程知识点汇总 一、基因工程 （一）基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，

供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是 质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

基因工程和细胞工程试题定稿

2014-2015学年度高二生物选修3专题1-2考卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（10*3=30分） 1．利用植物组织培养技术将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，培育的过程中不需要 ．．． A. 导入外源基因 B.离体状态 C. 具有完整细胞核的细胞 D.一定的营养物质和激素 2．以下说法正确的是（） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中唯一的运载体 C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 3．某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示： 据上述过程分析，叙述正确的是 A．该生产方式应用了动物细胞核移植技术B．干扰素基因是标记基因 C．酵母菌是该过程的受体细胞D．该方法生产的干扰素特异性强4．在基因工程操作过程中，对工具酶作用叙述正确的是（） A．限制酶的活性不受温度的影响B．限制酶只能识别特定的DNA序列C．限制酶也可以识别和切割RNA D．DNA连接酶催化碱基之间的氢键形成5．一个基因表达载体的组成，不包括 A．启动子 B．终止子 C．密码子 D．目的基因 6．牛奶中一般不含血清蛋白，今年新进的一批奶牛，牛奶中含血清蛋白，这批牛是（）A.转抗凝血酶基因牛 B.转生长激素基因牛 C.转α抗胰蛋白酶牛 D.转血清蛋白基因牛 7．下列关于生物工程相关知识的叙述，正确的是（） A．在基因工程操作中为了获得重组质粒，必须用相同的限制性内切酶 B．若要生产转基因抗病水稻，可将目的基因先导入到土壤农杆菌中，再转入水稻细胞中C．植物体细胞杂交，能克服远源杂交不亲和的障碍，按照人们意愿培育出的新品种 D．基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复 8．DNA连接酶的重要功能是（） A.DNA分子复制时母链与子链之间形成氢键 B.黏性末端碱基之间形成氢键 C.两条DNA黏性末端之间的缝隙连接起来 D.A、B、C都不正确

基因工程和细胞工程整理后的知识点

专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 操作水平：分子原理：基因重组 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端， 形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 一基因的结构： 基因是有遗传效应的DNA片段(注：RNA病毒为RNA)，分为编码区和非编码区。 编码区：能转录出mRNA，原核生物中也就是能编码蛋白质的区段 非编码区：不能转录出mRNA，也不能编码蛋白质的区段 （１）原核细胞基因的结构