(三)原生质体融合

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.第三步：将目的基因导入受体细胞1。

转化的概念:是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法：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，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术.此方法的受体细胞多是受精卵.将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌 ,其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。

3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测与鉴定1。

首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定.如：转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

（三）基因工程的应用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。

2。

动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物.3。

基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

（四)蛋白质工程的概念1、概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。

第1篇实验名称：植物细胞原生质体融合实验实验目的：1. 了解植物细胞原生质体融合的基本原理和实验方法。

2. 掌握植物原生质体融合实验的操作步骤。

3. 学习观察和分析原生质体融合实验的结果。

实验时间：2023年3月15日实验地点：生物实验室实验材料：1. 植物细胞：番茄、胡萝卜2. 生理盐水3. 2.5%的纤维素酶和果胶酶混合液4. 融合诱导剂：聚乙二醇（PEG）5. 生理盐水6. 酶母菌培养基7. 显微镜8. 其他实验器材实验步骤：1. 细胞分离：取新鲜的番茄和胡萝卜组织，用生理盐水冲洗干净，切成小块，放入含有纤维素酶和果胶酶的混合液中，在37℃的水浴中酶解2小时，使细胞壁被分解，得到原生质体。

2. 原生质体洗涤：将酶解后的细胞混合液用离心机离心，弃去上清液，然后用生理盐水洗涤两次，去除未分解的细胞壁和杂质。

3. 原生质体融合：将洗涤后的原生质体用聚乙二醇（PEG）诱导融合，具体操作为：将原生质体悬浮于含有PEG的溶液中，混合均匀，室温下静置30分钟，然后用生理盐水洗涤两次，去除未融合的原生质体。

4. 再生培养：将融合后的原生质体接种于酶母菌培养基上，在适宜的条件下培养，使其再生出新的细胞壁。

5. 观察与鉴定：用显微镜观察再生细胞的形态和结构，鉴定融合是否成功。

实验结果：经过实验操作，成功得到了再生细胞，并在显微镜下观察到融合细胞的形态和结构。

实验结果显示，番茄和胡萝卜的原生质体成功融合，形成了新的细胞。

实验分析：1. 本实验采用植物细胞原生质体融合技术，成功实现了番茄和胡萝卜细胞的融合。

2. 在原生质体融合过程中，聚乙二醇（PEG）起到了诱导融合的作用。

3. 通过再生培养，融合细胞成功再生出新的细胞壁，表明融合过程是成功的。

实验结论：1. 植物细胞原生质体融合实验是一种有效的细胞工程技术，可以用于植物遗传育种和基因工程等领域。

2. 本实验成功实现了番茄和胡萝卜细胞的融合，为后续的研究和应用奠定了基础。

微生物遗传育种学一、名词解释（3*5）1、pcr:聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定dna片段的核酸合成技术。

2、操纵子：操纵子(operon)：原核生物能mRNA出来一条mrna的几个功能有关的结构基因及其上游的调控区域，称作一个操纵子（operon）。

3、启动子(promoter)：真核基因启动子是rna聚合酶结合点周围的一组转录控制元件，包括：至少一个转录起始点及一个以上的功能组件。

4、冈崎片段:冈崎片段就是由于解链方向与激活方向不一致，其中一股子链的激活，Gondrecourt母链求出足够多长度才已经开始分解成引物接着缩短。

这种不已连续的激活片段就是冈崎片段。

5、营养缺陷型：指某一菌株在诱变后丧失了合成某种营养成分（生长因子）的能力，使其在基本培养基上不能生长，必须加入相应物质才能生长的突变体。

6、准性生殖：就是一种类似有性生殖但比它更为完整的一种生殖方式。

可使同一种生物的两个相同来源（即为同种相同株）的体细胞经融合后，不通过有丝分裂而引致高频率的基因重组。

准性生殖常见于某些真菌，尤其就是半知菌中。

7、限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease):识别并切割特异的双链dna序列的一种内切核酸酶。

8、密码的自旋性：密码的自旋性就是多个密码子编码同一个氨基酸的现象。

9、转座子(transposons):转座子是可以从一个染色体位点转移至另一个位点的分散的重复序列。

转座子也包括含有两个反向重复序列的侧翼，内有转座酶基因，并含有抗生素耐药基因等其他基因。

10、微生物繁育：人为地使用物理、化学的因素，引致有机体产生遗传物质的突变，经选育成为新品种的途径。

二、是非题（2*5）三、选择题（3*5）1、限制性内乌酶的种类、辨识位点、功能、区别根据酶的亚单位组成、识别序列的种类和是否需要辅助因子，限制与修饰系统主要分成三大类。

ⅱ型酶所占到的比例最小，相对来说最简单，它们辨识回文等距序列，在回文序列内部或附近研磨dna。

《园艺植物育种学》形考3参考答案一、名词解释（30）每题5分倍性育种：采用人工诱变的方法，成倍的改变染色体基数，育成新品种的途径。

多倍体：体细胞中含有三套或三套以上染色体的植物。

单倍体：体细胞中含有该物种配子染色体数的生物个体。

二、填空题（24）每空6分请用给出的关键词填空。

同源多倍体分子生物学DNA序列浸渍法1．多倍体按其来源可分为同源多倍体和异源多倍体两大类。

2．秋水仙素处理的具体方法，依处理的器官、药剂溶媒的不同而有多种，主要有浸渍法、涂抹法、滴液法、套罩法四种。

3．细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。

4．分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记，它通过遗传物质DNA序列的差异进行标记。

填空题(24 分) (请按题目中的空缺顺序依次填写答案)三、单项选择题（18分）每题6分1．原生质体融合获得多倍体属于多倍体人工培育途径中的（D）。

单选题(6 分) A.化学诱变B.物理方法C.有性杂交培育多倍体D.离体培养获得多倍体2．拟南芥油菜的获得是利用了细胞工程技术中的（B）。

单选题(6 分)A.突变体筛选技术B.体细胞杂交技术C.单倍体诱导技术D.组培快繁技术3．简单重复序列标记是DNA分子标记技术中的（D）。

单选题(6 分)A.RFLP标记B.RAPD标记C.AFLP标记D.SSR标记四、问答题（28分）请用给出的关键词填空。

育种材料选择效果效率化学药剂花粉子房育种年限孤雌生殖双生苗简述单倍体在遗传育种中的作用及获得单倍体的方法。

作用：（1）提供遗传研究和育种材料（2）提高选择效果（3）缩短育种年限，节省人力、物力（4）提高育种效率获得单倍体的方法：（1）远缘花粉刺激孤雌生殖（2）辐射、处理诱导孤雌生殖（3）从双生苗中选择（4）花药、花粉培养（5）未受精子房培养填空题(18 分) (请按题目中的空缺顺序依次填写答案) 请用给出的关键词填空。

第一章基因工程一、工具酶的发觉和基因工程的诞生1、基因工程的概念：（1）广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。

（2）基因工程：就是把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们须要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。

基因工程的核心是构建重组DNA分子。

由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA 重组技术。

（3）基因工程诞生的理论基础：DNA是遗传物质的发觉过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。

2、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别纯化出来的。

②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能切割（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。

例如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA，如下图所示。

黏性末端黏性末端③结果：能将DNA分子切割成很多不同的片段。

备注：不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同；同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。

（2）“分子缝合针”——DNA连接酶①作用：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起（缝合磷酸二酯键）形成的DNA分子称为重组DNA 分子。

因此，DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。

（3）“分子运输车”——载体——质粒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——质粒：质粒在细菌中以独立于拟核之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质，并具有自我复制实力的双链环状DNA分子。

2023年全国高考各省选择性必修三试题整理（非选择题）（2023年全国甲卷（3卷））11.为了研究蛋白质结构与功能，常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。

某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。

已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成。

回答下列问题。

（1）图中甲、乙、丙在进行SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳时，迁移的方向是_____（填“从上向下”或“从下向上”）。

（2）图中丙在凝胶电泳时出现2个条带，其原因是_____。

（3）凝胶色谱法可以根据蛋白质_____的差异来分离蛋白质。

据图判断，甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是_____，最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是_____。

（4）假设甲、乙、丙为3种酶，为了减少保存过程中酶活性的损失，应在_____（答出1点即可）条件下保存。

（2023年全国甲卷（3卷））12.接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。

乙肝病毒是一种DNA病毒。

重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。

回答下列问题。

（1）接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是_____。

（2）制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表达。

重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是_____。

能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是_____。

（3）目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取_____进行DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是_____。

（4）若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第8期原生质体融合制备三效工程菌HL 及其溶藻机理黄金杰，毛林强，张文艺（常州大学环境与安全工程学院，江苏常州213164）摘要：为从源头上治理蓝藻问题，对本文作者课题组筛选出的高效溶藻菌R1和脱氮聚磷菌B8进行原生质体融合后得到5株融合菌。

以蓝藻优势藻种——铜绿微囊藻为受试对象，以溶藻率、脱氮率、除磷率作为评判标准，优选出其中1株兼备溶藻、脱氮、除磷菌株（命名为HL ），运用底物抑制Haldane 模型构建菌株降解铜绿微囊藻动力学模型。

不同方式处理菌液来判定菌株的溶藻作用组分，并用扫描电镜观察其溶藻效果，辅以三维荧光、傅里叶红外初步探寻其溶藻机理。

试验结果表明：菌株HL 具有高效溶藻、稳定脱氮除磷能力；在菌藻共生环境中，对不同浓度铜绿微囊藻的降解过程符合Haldane 方程，其最大比生长速率μm 为1.046d -1，半饱和常数K s 为896.92mg/m 3，抑制常数K I 为1568.95mg/m 3，这表明菌株HL 对铜绿微囊藻具有较好的耐受与降解能力；菌株HL 通过分泌芳香族氨基酸等活性物质，对藻细胞壁破坏，从而导致藻细胞破碎死亡。

关键词：原生质体融合；溶藻菌；铜绿微囊藻；动力学模型中图分类号：X522.1文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）08-4464-09Protoplast fusion preparation of three-effect engineered bacteria HLand its mechanism of algae dissolutionHUANG Jinjie ，MAO Linqiang ，ZHANG Wenyi(School of Environmental and Safety Engineering,Changzhou University,Changzhou 213164,Jiangsu,China)Abstract:In order to fundamentally control cyanobacteria,five strains of fusion bacteria were obtained by fusing protoplasm of the highly-efficiency Algicidal bacteria R1and the denitrification and phosphorus accumulation bacterium B8screened by research group.Taking Microcystis aeruginosa ,the dominant algae species of cyanobacteria,as the test object,one of the strains (named HL)was optimized by the algae dissolution,nitrogen and phosphorus removal,and the kinetic model of degradation of Microcystis aeruginosa was constructed by using the substrate inhibition Haldane model.The algicidal effect was determined by treating the bacterial solution in different ways,and the algicidal effect was observed by scanning electron microscopy (SEM),supplemented by three-dimensional fluorescence and infrared spectroscopy to explore the mechanism of algae dissolution.The experimental results show that strain HL has the efficient algicidal ability,stable denitrification and phosphorus removal,and the degradation process of different concentrations of Microcystis aeruginosa in the symbiotic environment is in accordance with the Haldane equation,with the maximum specific growth rate (μm )of 1.046d -1,half-saturation constant (K s )of 896.92mg/m 3and inhibition constant (K I )of 1568.95mg/m 3,which indicates that strain HL研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2167收稿日期：2021-10-22；修改稿日期：2021-12-31。

2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术1．细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。

2．理论上每个活细胞都具有全能性。

3．细胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖细胞>体细胞。

4．植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。

5．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。

6．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。

植物细胞的全能性[自读教材·夯基础]1．细胞工程的概念2．细胞的全能性(1)含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。

(2)影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。

1．请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。

提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。

(2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。

2．理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。

提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。

[跟随名师·解疑难]1．细胞全能性的实质已经分化的体细胞(或细胞核)仍具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质，即每个细胞都有发育成个体所需要的全部基因。

2．细胞全能性大小的比较(1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。

(2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。

(3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的；细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞>衰老的细胞。

(4)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。