湖州二中 范晓萍

转基因植物

（ 2012 浙江卷） 6 ．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色 素合成的基因 B ，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B 。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是A ．提取矮牵牛蓝色花的 mRNA ，经逆转录获得互补的 DNA ，再扩增基因 BB ．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因 BC ．利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞D ．将基因 B 直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞

（ 2010 浙江卷） 2. 在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（）

A 、用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B 、用 DNA 连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C 、将重组 DNA 分子导入原生质体D 、用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞

(4) 拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得 ， 将其和农杆菌的 用合适的限制性核酸内切酶分别切剖，然后借助 连接， 形成重组 DNA 分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。

（ 2013 浙江卷） 32.(18 分 ) 在玉米中，控制某种除草剂抗性 ( 简称抗性， T) 与除草剂敏感 ( 简称非 抗， t) 、非糯性 (G) 与糯性 (g) 的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗 非糯性玉米 ( 甲 ) 为材料，经过 EMS 诱变处理获得抗性非糯性个体 ( 乙 ); 甲的花粉经 EMS 诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体 ( 丙 ) 。

例题：抗虫棉的培育过程如下图，请据图回答：

转基因技术 植物组织培养

剪切

拼接

导入

筛选

（一）获得目的基因（一）获得目的基因

（二）形成重组（二）形成重组 DNADNA 分子分子

（三）将重组（三）将重组 DNADNA 分子导入受体细胞分子导入受体细胞

（四）（四）筛选含有目的基因的受体细胞

基因工程的基本操作步骤

（五）（五）目的基因的表达表达

—— 基因工程的核心 P1

例题：抗虫棉的培育过程如下图，请据图回答：

(1)1-7 表示 技术，其原理从可遗传的变异角度分析属于 。

转基因基因重组

例题：抗虫棉的培育过程如下图，请据图回答：

(2) 图 2 、 3 、 4 表示获得 的过程。(3) 图中 3 代表 ，在它的作用下将 和 切成 末端。

目的基因

质粒相同的限制性核酸内切酶

含目的基因的 DNA片段相同的粘性

(4) 经 的作用将 4 、 5“缝合”形成 6 DNA 分子。(5) 图中 7 表示将 的过程。 6往往含有 基因，以便将来检测。

DNA连接酶 重组

标记重组 DNA 导入受体细胞

分子水平 细胞水平

（ 5） 7 过程植物细胞可以是 和 。因为植物细胞的全能性体现程度高。也可以将重组 DNA 导入棉花细胞的原生质体。

受精卵 体细胞

（ 6 ） 8 过程一般要用 技术，其原理是 。该技术的主要步骤是是 和 。

植物组织培养细胞的全能性 脱分化 再分化

例 1 ：抗虫棉的培育过程如下图，请据图回答：分子水平 细胞水平 个体水平

例题：抗虫棉的培育过程如下图，请据图回答：

（ 7 ）为了确定抗虫棉是否培育成功，既要用在分子水平上检测有没有合成 毒蛋白（抗虫的蛋白质） ，又要用特定的方法从个体水平鉴定抗虫的性状。

分子水平 细胞水平 个体水平

目的基因：人们所需要目的基因：人们所需要转移转移或或改造改造的基因。的基因。

如：细菌的如：细菌的抗虫基因抗虫基因，还有植物的，还有植物的抗病（抗病毒、抗病（抗病毒、抗细菌）基因抗细菌）基因、、抗除草剂抗除草剂基因、种子基因、种子贮藏蛋白质贮藏蛋白质的基因的基因，以及人的，以及人的胰岛素基因、干扰素基因胰岛素基因、干扰素基因等。等。

获得目的基因获得目的基因

11 、判断：、判断：目的基因可以来自动、植物和微生物。目的基因可以来自动、植物和微生物。

（（ 20092009 浙江理综第浙江理综第 33 题 题 AA 选项）选项） √√

基因工程育种的优点：基因工程育种的优点： 目的性强目的性强

能克服生殖隔离能克服生殖隔离

目的基因序列已知目的基因序列已知 化学方法合成化学方法合成

PCRPCR 扩增扩增

建立基因文库，基因文库中寻找建立基因文库，基因文库中寻找目的基因序列未知：目的基因序列未知：

获得目的基因获得目的基因

已知天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因 B ，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B 。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。（ 2012年浙江卷第 6 题 A 、 B 选项）判断：2 、提取矮牵牛蓝色花的 mRNA ，经逆转录获得互补的DNA ，再扩增基因 B3 、利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因 B

√√

××

如：胰岛素基因如：胰岛素基因

与必修与必修 22 的联系的联系

限制性内切酶1 、作用对象： DNA 分子

2 、特点：特异性

4 、判断：在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟 草过程中（ 2010年浙江卷第 2 题 A 选项） 用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸。 ××

3 、切割的化学键：磷酸二酯键

识别特定核苷酸序列，切割特定切点

练习 1 ：核酸限制酶 BamHI、 XbaI 及 BglII 的切割序列与位置 (^) 分别为 G^GATCC 、 T^CTAGA 和 A^GATCT 。经二种核酸限制酶切割后的 DNA片段，可以互相接合起来的是

(A) XbaI 和 BglII (B) BamHI 和 BglII (C) 三者均可以彼此互补并接合

(D) 三者均无法互补并接合

GGATCC

CCTAGG

TCTAGA

AGATCT

AGATCT

TCTAGA

G

CCTAG

GATCC

G

T

AGATC

CTAGA

T

A

TCTAG

GATCT

A

BamHI

XbaI

BglII

练习 1 ：核酸限制酶 BamHI、 XbaI 及 BglII 的切割序列与位置 (^) 分别为 G^GATCC 、 T^CTAGA 和 A^GATCT 。经二种核酸限制酶切割后的 DNA片段，可以互相接合起来的是

(A) XbaI 和 BglII (B) BamHI 和 BglII (C) 三者均可以彼此互补并接合

(D) 三者均无法互补并接合

B

练习 2 ：基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶 I的识别序列和切点是— G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－↓ GATC－。根据图示 , 判断下列操作正确的是（ ）

A ．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割B ．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割C ．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割D ．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割

A酶 I

酶Ⅱ

酶 I 酶Ⅱ

DNADNA 连接酶：连接两个连接酶：连接两个 DNADNA 片段片段

DNADNA 聚合酶聚合酶：连接单个的脱氧核苷酸：连接单个的脱氧核苷酸

共同点：都连接共同点：都连接磷酸二酯键磷酸二酯键

5、判断：利用 DNA 聚合酶将目的基因与质粒连接后导入玫瑰细胞。（ 2012年浙江卷第 6 题 C 选项） ××

形成重组形成重组 DNADNA 分子——分子——基因工程的核心基因工程的核心

P6

××6 、判断：形成重组 DNA 分子时只需要 DNA 连接酶。

• 常用的受体细胞：常用的受体细胞：

77 、判断：、判断：受体细胞可以来自动、植物和微生物。受体细胞可以来自动、植物和微生物。

（（ 20092009 浙江理综第浙江理综第 33 题 题 AA 选项）选项）√√

P7

植物基因工程常用的导入方法：植物基因工程常用的导入方法：

农杆菌转化法农杆菌转化法

8 、已知天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因 B ，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B 。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。（ 2012年浙江卷第 6 题 D 选项）判断：将基因 B 直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞。

××

质粒作为载体必须具备条件之一：质粒作为载体必须具备条件之一：具有某些具有某些标记基因标记基因，便于进行，便于进行筛选筛选。。

如抗生素的抗性基因。如抗生素的抗性基因。

99 、判断：、判断：载体上的抗性基因有利于筛选含重组载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNADNA 的的细胞和促进目的基因的表达。细胞和促进目的基因的表达。（ 2009年浙江卷第 3 题 D 选项） ××

筛选含有目的基因的受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞

如何利用如何利用标记基因标记基因，进行，进行筛选筛选呢？呢？

标记基因

抗虫基因

含有抗虫基因的重组质粒

抗四环素基因普通 Ti 质粒

放在含四环素的培养基上培养（筛选）存活的是含有重组质粒的农杆菌

普通 Ti 质粒

土壤农杆菌 土壤农杆菌

为什么要为什么要筛选含有目的基因的受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞呢？呢？

导入的成功率很低。导入的成功率很低。

获得原生质体的方法：获得原生质体的方法： 纤维素酶和果胶酶溶液处理

10 、在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，（ 2010年浙江卷第 2 题 C 选项）判断：将重组 DNA 分子导入原生质体。 √√

植物组织培养：

脱分化

愈伤组织：相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织

再分化

诱导根、芽顶端分生组织

调节营养物质和生长调节剂的适当配比（ P24 ）

含有抗虫基因的棉花细胞

愈伤组织

★如何实现器官发生和形态建成？ P24主要是通过平衡的植物激素配比进行调控。

例如：适量的激动素和细胞分裂素配比，可以诱导芽的分化。适量的吲哚乙酸及适当减除其他激素，则可以诱导生根。

细胞分裂素 生长素

比值大 芽

细胞分裂素 生长素 比值小 根

细胞分裂素 生长素

比例合适 根、芽

注意与必修 3 的联系！

植物组织培养

外植体

脱分化

再分化

胚性细胞

胚状体

悬浮培养的目的：使愈伤组织分离成单个细胞，得到更多的胚（胚状体 ),提高克隆的效率。

含有抗虫基因的棉花细胞

★植物细胞全能性的体现：几乎所有植物细胞都可以。11 、判断：不同种类植物或者同种植物不同基因型个体之间，细胞全能性的表达程度相同。

12 、判断：所有的植物细胞都能连续多代表达全能性。

××

××

P23

目的基因完成表达的目的基因完成表达的标志标志：：必须表现出必须表现出特定的性状特定的性状，产生，产生特定产物。特定产物。

受体细胞导入重组受体细胞导入重组 DNADNA 后就说明目的基因完成表达吗？后就说明目的基因完成表达吗？

目的基因的表达目的基因的表达

不一定不一定

个体水平上具有个体水平上具有抗虫性状。抗虫性状。

筛选目的基因表达的植株。筛选目的基因表达的植株。

分子水平上产生分子水平上产生抗虫的毒蛋白。抗虫的毒蛋白。用害虫侵食用害虫侵食抗原抗原 -- 抗体反应抗体反应

转基因技术 植物组织培养分子水平 细胞水平 个体水平

种群群落

生态系统

抗虫棉的花粉如果扩散出去，有可能对生态环境造成影响。

生物圈

（ 2010 浙江卷） (部分） 30. （ 18 分）苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中，培育出一批转基因抗螟水稻。请回答：

（ 1 ）染色体主要由 ________________组成，若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上，方法之一是测定该染色体的 ___________________。

（ 2 ）选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到 F1 ，从 F1 中选取一株进行自交得到 F2 ， F2 的结果如下表：

与必修与必修 22 的联系的联系

转基因动物呢？转基因动物呢？

下课！谢谢大家！

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