基因工程、蛋白质工程和细胞工程
基因工程细胞工程胚胎工程
学案
胚胎工程
核心术语——(记准、写准、理解透，把握内涵和外延)
1.胚胎工程（胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干 细胞培养技术）。 2.胚胎发育［受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚（内细胞团、 滋养层细胞）、原肠胚］。
3.同期发情、超数排卵、冲卵。
4.转基因生物、生殖性克隆、治疗性克隆、生物武器。
24
转化过程
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2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的不同 项目 动物细胞融合 植物体细胞杂交
原理
诱导手段 酶 结果 应用
细胞膜的流动性
除物理、化学方法 外还可用灭活的病 毒 胰蛋白酶或胶原蛋 白酶 杂种细胞群 制备单克隆抗体等
细胞膜的流动性及 细胞的全能性
物理、化学方法 纤维素酶和果胶酶 杂种植株 培育白菜—甘蓝等
的植物油称重比较
。
（4）若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，
其设计流程应从预期的
的
蛋白质功能 出发，设计预期 氨基酸 序列，然
蛋白质 结构，推测出应有的
后找到相对应的 改变其现有性状。
脱氧核苷酸 序列，再用转基因技术
7
植物组织培养和植物体细胞杂交
图示植物组织培养和植物体细胞杂交过程，
并思考下列问题。
乳动物细胞的方式生产。我国科学家已经培育出世
界上第一头转入了CD20抗体基因的转基因牛，可以 从它产的牛奶中直接提取CD20抗体。这项技术成熟
后，有望使这一特效药的生产成本降至现在的1/10。
请回答： （1）单克隆抗体的制备过程需先将 经过免疫的B淋 巴细胞和骨髓瘤细胞 融合，这一过程的诱导 。 用灭活病毒诱导 方法与植物体细胞杂交不同的是
（1）图中a、b、c过程分别是指 超数排卵 、冲卵 、 胚胎移植 。 （2）供体母牛的主要职能是 只产生具有优良遗传特 性的胚胎 ；受体母牛必须具备 健康的体质和健康的 繁殖能力。
生物技术制药课后习题答案
第一章绪论1生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。
2生物技术的主要内容：P1基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程蛋白质工程：运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。
染色体工程：探索基因在染色体上的定位，异源基因导入、染色体结构改变。
生化工程：生物反应器及产品的分离、提纯技术。
3生物技术制药采用现代生物技术人为创造条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品过程被称为4生物技术药物采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物才能被称为5生物药物生物技术药物与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为PPT复习题第二章基因工程制药1、简述基因工程制药的基本程序。
P162、说明基因工程技术用于制药的三个重要意义。
P15第一段第一行3、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆？P18（7目的基因cDNA的分离和鉴定）①核酸探针杂交法用层析法或高分辨率电泳技术(蛋白质双向电泳技术或质谱技术)分离出确定为药物的蛋白质，氨基酸测序，按照密码子对应原则合成出单链寡聚核苷酸，用做探针，与cDNA文库中的每一个克隆杂交。
这个方法的关键是分离目的蛋白，②免疫反应鉴定法（酶联免疫吸附检测）4、说明用大肠杆菌做宿主生产基因工程药物必须克服的6个困难。
①原核基因表达产物多为胞内产物，必须破胞分离，受胞内其它蛋白的干扰，纯化困难；②原核基因表达产物在细胞内多为不溶性(包含体, inclusion body)，必须经过变性、复性处理以恢复药物蛋白的生物学活性，工艺复杂；③没有翻译后的加工机制，如糖基化，应用上受到限制；④产物的第一个氨基酸必然是甲酰甲硫氨酸，因无加工机制，常造成N-Met冗余，做为药物，容易引起免疫反应；⑤细菌的内毒素不容易清除；⑥细菌的蛋白酶常常把外源基因的表达产物消化；5、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性？蓝藻：很有前途的药物基因的宿主细胞①有内源质粒，美国Wolk实验室已构建1200种人工质粒，可用做基因载体。
生物技术与生物制药
生物技术与生物制药生物技术和生物制药是近年来发展迅速的领域，它们的结合为医疗、农业和环境领域带来了革命性的变革。
生物技术利用生物学知识和工程技术来开发和应用生物材料和生物系统，而生物制药则是将生物技术应用于药物研发和生产过程中。
一、生物技术的应用生物技术的应用范围非常广泛，包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、免疫工程等。
基因工程是其中最为重要的分支，它通过改变生物体的DNA序列来改变其特征。
基因工程技术可以用于农业领域，改良作物的抗病性、抗虫性、耐旱性等特性；也可以应用于医药领域，生产生物医药产品等。
蛋白质工程是利用生物技术改变蛋白质的结构和功能，以满足人们对不同蛋白质的需求。
蛋白质是生物体内最基本的功能性分子，通过改变蛋白质的氨基酸序列，可以使其具有特定的功能，如药物作用、酶活性等。
细胞工程主要涉及对细胞进行基因修饰或重组的技术，其应用包括细胞培养、细胞治疗、干细胞研究等。
细胞培养技术被广泛应用于制药工业，用于生产各类生物药物，如抗体、疫苗等。
细胞治疗则是利用改造过的细胞来治疗疾病，如CAR-T细胞治疗用于癌症治疗。
免疫工程是指应用生物技术改变免疫系统的功能以治疗或预防疾病。
免疫工程主要包括疫苗研究、免疫诊断等。
疫苗是预防传染病最有效的方法之一，生物技术的发展使得疫苗的研制更为精准和高效。
二、生物制药的发展生物制药是指利用生物技术来研发和生产药物的过程。
传统的药物生产主要依赖于化学合成，但这种方法在研发新药方面面临着很多挑战。
相比之下，生物制药利用生物技术的优势，如选择性高、产量高、结构复杂等，在新药研发和量产方面具备巨大潜力。
生物制药领域最具代表性的就是基因工程药物。
基因工程药物是通过改变生物体的遗传物质，将其添加到药物的研制过程中。
这些药物具有特异性、高效性和安全性，并且能够精准地作用于疾病靶点。
基因工程药物已经成功用于治疗多种疾病，如糖尿病、肿瘤和罕见病等。
除基因工程药物外，生物制药还包括蛋白质药物、抗体药物等。
基因工程细胞工程发酵工程蛋白质工程生化工程关系
基因工程细胞工程发酵工程蛋白质工程生化工程关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基因工程、蛋白质工程和细胞工程
现代生物科技专题
考点31 基因工程、蛋白质工程 和细胞工程
直击 考纲
1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR)(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.动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)。
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。
8.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。
解析答案
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3.(2015· 全国Ⅱ，40)已知生物体内有一种蛋白质 (P) ，该蛋白质是一种
转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮
氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P
的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1) 从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的
解析 由于限制性核酸内切酶 Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后形成的黏性末 端相同，所以经BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被 Sau3AⅠ酶切后的产物连接。
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(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基 因的重组DNA，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表 甲、丙 ，不能表达的原因是甲中目的基因插入在 达目的基因产物的有_______ __________________ 启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因 _____________________________________________________________
解析
生物技术的分类
生物技术的分类
生物技术是指利用生物(动物、植物、微生物)或其产物来制造对人类农业或医学有用的物质。
生物技术包括基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术等等。
按照生物技术应用的生产部门的不同，生物技术可分农业生物技术、环境生物技术、医学生物技术、公安生物技术等多个方面，其中农业生物技术又可分为植物生物技术、动物生物技术和微生物生物技术。
根据操作的对象及技术的不同，生物技术可分为细胞工程、基因工程、蛋白质工程、发酵工程和酶工程。
生物技术的分类包括传统生物技术与现代生物技术两
大类：
传统生物技术：泛指1970年代以前，使用传统的生物或化学反应来制造产物，例如：酒类酿造、酱油酦酵、将不同种类的动植物交配成新品种的动物、使用插枝法配育新品种的植物等。
现代生物技术：1970年代以后，生物科技进入了分子生物学的领域，科学家开始以化学的观点，使用现代生物化学或分子生物学的操作，改变生物或生物分子的遗传物质(DNA)来制造产物。
现代生物技术讨论的领域包括下列四种：
单株抗体：包括单株抗体药物、生物晶片、奈米炸弹等。
基因工程：包括基因改造生物(GMO)、基因改造食品(GMF)、基因转殖动物、基因转殖植物、基因操作、基因治疗等。
细胞培养：包括动植物细胞培养、细胞融合、生物复制、干细胞等。
酵素工程：包括蛋白质工程、人造酵素、固定化酵素、代谢工程、催化性抗体等。
药品生物技术
药品生物技术药品生物技术是指利用生物技术手段开发和生产药品的过程。
生物技术是一门综合性学科，将生物学、化学、工程学等多个学科的知识和技术相结合，用于研究和应用生物系统的相关技术。
药品生物技术的发展为药物研发和生产带来了新的机遇和挑战，也在很大程度上改变了传统药品生产的方式和速度。
药品生物技术主要包括基因工程技术、蛋白质工程技术和细胞工程技术等。
其中，基因工程技术是指通过人工改变生物体的基因结构，使其产生具有特定功能的蛋白质或其他生物活性物质的技术。
基因工程药物是指通过基因工程技术制备的药物，如重组蛋白类药物、单克隆抗体药物等。
这些药物具有更好的治疗效果和较低的副作用，成为许多重大疾病的首选治疗方法。
蛋白质工程技术是指通过改变蛋白质的结构和功能，使其具有更好的药理学性质和稳定性的技术。
蛋白质工程药物已经成为重要的治疗手段，并在抗癌、免疫调节等领域取得了显著的临床应用。
例如，重组人胰岛素和生长激素等蛋白质药物已经成为糖尿病和生长激素缺乏症的主要治疗药物。
细胞工程技术是指利用生物工程技术改变细胞的结构和功能，并将其应用于药物研发和生产的技术。
通过细胞工程技术，科学家们可以通过改变细胞内的基因表达，实现对药物产物的调控和优化。
细胞工程药物在临床治疗中已经取得了一系列重要的突破，如基因治疗药物、疫苗和细胞治疗药物等。
药品生物技术的发展不仅推动了药物研发的进一步创新，也带来了许多新的生产技术和模式。
例如，单克隆抗体药物的生产不仅提高了药物的生产效率和纯度，还实现了定制化治疗，为临床治疗带来了革命性的变化。
此外，药品生物技术还为药物的质量控制和病毒安全性等方面提供了更高的要求和标准。
当然，药品生物技术的发展也面临着一些挑战和问题。
首先，生物技术的应用与研发过程较为复杂，需要多学科的交叉合作和技术的突破。
其次，生物技术的成本较高，对研发机构的实力和资金支持提出了更高要求。
第三，生物技术的法律法规和道德伦理等方面也需要进一步完善和规范。
生物技术概论复习题及答案
生物技术概论复习题及答案一、名词解释1、生物技术：是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。
2、基因工程：是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。
即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的基因（DNA分子）在体外构建成杂种DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达的操作，也称DNA重组技术。
3、细胞工程：是指在细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。
4、食品添加剂：是指为改善食品的品质（色、香、味）以及有防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物或天然物质。
5、湖泊的富营养化：由于环境的污染，象农业上的化肥、工业废水等大量排放使水中含有大量的营养元素象氮磷钾等非常丰富，使微生物生长迅速，造成富营养化。
6、生物反应器（bioreactor）：主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器，动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器，转基因动物生物反应器等。
7、转基因植物：是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织，从而获得新遗传特性的再生植物。
8、细胞融合：是指促融因子的作用下，将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程。
9、抗原：凡能刺激机体免疫系统发生免疫应答的物质均称为抗原。
10、组织培养：指在无菌和人为控制外因（营养成分、光、温、湿）的条件下，培养研究植物组织、器官，甚至进而从中分化发育出整个植株的技术。
11、原生质体培养：是关于原生质体分离，原生质体纯化、原生质体培养、原生质体胞壁再生，细胞团形成和器官发生，等技术。
12、有益微生物：指对人类有帮助，能满足人们需求的某些微生物。
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蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交。
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答案
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要
贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论 DNA可以从一种生物个体转移到 的建立提供了启示，那么，这一启示是_____________________________ 另一种生物个体 。 _______________ 解析 艾弗里实验表明加热杀死的S型细菌的DNA可转入R型菌中，这充
专题10
现代生物科技专题
考点28 基因工程、蛋白质工程和细胞工程
栏目 索引
静悟与梳理 排查与特训
静悟与梳理
依纲静悟
核心梳理
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，便于外源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筛选。
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 ①无菌；②营养；③适 宜条件
新的细胞，不形成个体，不体现全能性 ①无菌、无毒；②营养、血清等；③温 度和pH；④气体环境：O2、CO2
分显示“DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，”因此，可 为基因工程理论的建立提供启示。
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2.(2017· 全国Ⅱ，38) 几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可
催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强
其抗真菌病的能力。回答下列问题：
细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌。
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(4) 若 要 检 测 基 因 A 是 否 翻 译 出 蛋 白 A ， 可 用 的 检 测 物 质 是 蛋白A的抗体 填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。 ____________( 解析 检测目的基因 A是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取
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Байду номын сангаас细胞：显微注射法。
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。
②转录检测：DNA—RNA分子杂交。
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
家蚕作为表达基因A的载体，不选用噬菌体作为载体。
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(3)若要高效地获得蛋白 A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比， 繁殖快、容易培养 答出两点即可)等优点。 大肠杆菌具有_________________( 解析 原核生物常作为基因工程中的受体细胞的原因是繁殖快、多为单
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解析
答案
(2)若用家蚕作为表达基因 A的载体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中， 噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 。 噬菌体 作为载体，其原因是 _______________________________ 不选用 _______ 解析 噬菌体是细菌病毒，专门寄生在细菌体内；家蚕是动物。因此用
②动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、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
排查与特训
题组一 基因工程和蛋白质工程 1.(2017· 全国 Ⅰ ， 38) 真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中 没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机 制。已知在人体中基因 A( 有内含子 ) 可以表达出某种特定蛋白 ( 简称蛋白 A)。 基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转 却未得到蛋白A，其原因是_______________________________________ 录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A 。 ___________________________________________________________
2.基因工程的4大操作程序
(1)目的基因的获取①从基因中获取。②PCR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
相同点 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、
电激或用聚乙二醇作为诱导剂。
条件
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 第三步
第四步
原生质体的制备(酶解法) 杂种植株的筛选与培养
杂种植株的诱导与鉴定
正常小鼠免疫处理 杂交瘤细胞的筛选与培养
单克隆抗体的提纯
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)
(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常 嫩叶组织细胞易破碎 。 选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是___________________
防止RNA降解 。 提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是_____________