高三生物培訓(xùn)資料五——選修部分復(fù)習(xí)建議(中譚秋霞)

1、選修選修1 1、3 3知識(shí)整合與教學(xué)建議知識(shí)整合與教學(xué)建議2011.9石家莊石家莊2727中中 譚秋霞譚秋霞 首先感謝大家首先感謝大家! !高中生物各模塊整體觀高中生物各模塊整體觀分子與細(xì)胞分子與細(xì)胞遺傳與進(jìn)化遺傳與進(jìn)化穩(wěn)態(tài)與環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境生物技術(shù)實(shí)踐生物技術(shù)實(shí)踐現(xiàn)代生物科技現(xiàn)代生物科技必修三個(gè)模塊整體觀必修三個(gè)模塊整體觀分子與細(xì)胞分子與細(xì)胞 生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞遺傳與進(jìn)化遺傳與進(jìn)化 正?；蛘；蛘１磉_(dá)正常表達(dá) 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件常生命活動(dòng)的必要條件 事實(shí)事實(shí) 內(nèi)因內(nèi)因 外因外因遺傳與進(jìn)化遺傳與進(jìn)

2、化生物各模塊整體觀生物各模塊整體觀分子與細(xì)胞分子與細(xì)胞 生命活動(dòng)生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞離不開(kāi)細(xì)胞 正?；蛘；蛘１磉_(dá)正常表達(dá) 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件常生命活動(dòng)的必要條件生物技術(shù)實(shí)踐生物技術(shù)實(shí)踐現(xiàn)代生物科技現(xiàn)代生物科技 必修知識(shí)在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的應(yīng)用必修知識(shí)在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的應(yīng)用現(xiàn)代生物科技現(xiàn)代生物科技遺傳與進(jìn)化遺傳與進(jìn)化生物各模塊整體觀生物各模塊整體觀分子與細(xì)胞分子與細(xì)胞 生命活動(dòng)生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞離不開(kāi)細(xì)胞 正常基因正?；蛘１磉_(dá)正常表達(dá) 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正

3、常生命活動(dòng)的必要條件常生命活動(dòng)的必要條件基因工程基因工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程細(xì)胞工程細(xì)胞工程胚胎工程胚胎工程生態(tài)工程生態(tài)工程分子分子細(xì)胞細(xì)胞個(gè)體個(gè)體生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)遺傳與進(jìn)化遺傳與進(jìn)化生物各模塊整體觀生物各模塊整體觀分子與細(xì)胞分子與細(xì)胞 生命活動(dòng)生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞離不開(kāi)細(xì)胞 正?；蛘；蛘１磉_(dá)正常表達(dá) 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件常生命活動(dòng)的必要條件分子分子細(xì)胞細(xì)胞個(gè)體個(gè)體生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)基因工程基因工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程細(xì)胞工程細(xì)胞工程胚胎工程胚胎工程生態(tài)工程生態(tài)工程 知識(shí)繁多知識(shí)繁多深入創(chuàng)設(shè)情境，將各工程的深入創(chuàng)設(shè)情

4、境，將各工程的過(guò)程過(guò)程繪成腦圖繪成腦圖怎么做、為什么這么做、怎么做、為什么這么做、怎樣想到這么做怎樣想到這么做 應(yīng)對(duì)方法應(yīng)對(duì)方法思考思考現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題基因工程基因工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程細(xì)胞工程細(xì)胞工程胚胎工程胚胎工程生態(tài)工程生態(tài)工程分子分子細(xì)胞細(xì)胞個(gè)體個(gè)體生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)整合知識(shí)整合基因工程基因工程供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因 病毒病毒動(dòng)物動(dòng)物 植物植物 真菌真菌原生原生原核原核生物六界分類整體觀生物六界分類整體觀 病毒病毒動(dòng)物動(dòng)物 植物植物 真菌真菌原生原生原核原核DNA DNA 和和 RNARNA所含核酸所含核酸DNA DNA 或或 RNARNA

5、遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)DNADNADNA DNA 或或 RNARNA 細(xì)胞生物細(xì)胞生物 非細(xì)胞生物非細(xì)胞生物基因工程基因工程供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因AAbBCcddG理論設(shè)想理論設(shè)想基因工程基因工程實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生它本不可以產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。使后者產(chǎn)生它本不可以產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。基因工程基因工程供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因獲取獲取構(gòu)建構(gòu)建導(dǎo)入導(dǎo)入檢鑒檢鑒文庫(kù)文庫(kù)化學(xué)化學(xué)基因組基因組cDNA直接合成直接合成組成組成分子分子個(gè)體個(gè)體植植動(dòng)動(dòng)微微DNA/DNADNA/mRNA抗原抗原/抗體

6、抗體實(shí)踐實(shí)踐實(shí)際操作過(guò)程實(shí)際操作過(guò)程過(guò)程過(guò)程啟啟 終終目目標(biāo)標(biāo)從不同生物中獲取不同目的基因，方法有所不同。從不同生物中獲取不同目的基因，方法有所不同。供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因獲取獲取構(gòu)建構(gòu)建導(dǎo)入導(dǎo)入檢鑒檢鑒文庫(kù)文庫(kù)化學(xué)化學(xué)基因組基因組cDNA直接合成直接合成組成組成分子分子個(gè)體個(gè)體植植動(dòng)動(dòng)微微DNA/DNADNA/mRNA抗原抗原/抗體抗體實(shí)踐實(shí)踐啟啟 終終目目標(biāo)標(biāo) 基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的構(gòu)建, 因不同的受體細(xì)胞有所不同因不同的受體細(xì)胞有所不同;因目的因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同有所差別。基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同有所差別。例：藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的

7、啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起。例：藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起。供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因獲取獲取構(gòu)建構(gòu)建導(dǎo)入導(dǎo)入檢鑒檢鑒文庫(kù)文庫(kù)化學(xué)化學(xué)基因組基因組cDNA直接合成直接合成組成組成分子分子個(gè)體個(gè)體植植動(dòng)動(dòng)微微DNA/DNADNA/mRNA抗原抗原/抗體抗體實(shí)踐實(shí)踐啟啟 終終目目標(biāo)標(biāo)導(dǎo)入目的基因方法因不同的受體細(xì)胞有所不同。導(dǎo)入目的基因方法因不同的受體細(xì)胞有所不同。供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因獲取獲取構(gòu)建構(gòu)建導(dǎo)入導(dǎo)入檢鑒檢鑒文庫(kù)文庫(kù)化學(xué)化學(xué)基因組基因組cDNA直接合成直接合成組成組成分子分子個(gè)體個(gè)體植植動(dòng)動(dòng)微微DNA/DNADN

8、A/mRNA抗原抗原/抗體抗體實(shí)踐實(shí)踐啟啟 終終目目標(biāo)標(biāo)導(dǎo)入目的基因不同，鑒定方法不同。導(dǎo)入目的基因不同，鑒定方法不同。特定環(huán)境選擇特定環(huán)境選擇功能活性比較功能活性比較供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因獲取獲取構(gòu)建構(gòu)建導(dǎo)入導(dǎo)入檢鑒檢鑒文庫(kù)文庫(kù)化學(xué)化學(xué)基因組基因組cDNA直接合成直接合成組成組成分子分子個(gè)體個(gè)體植植動(dòng)動(dòng)微微DNA/DNADNA/mRNA抗原抗原/抗體抗體實(shí)踐實(shí)踐啟啟 終終目目標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因生物與食物安全食物安全具體情況具體分析具體情況具體分析供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因獲取獲取構(gòu)建構(gòu)建導(dǎo)入導(dǎo)入檢鑒檢鑒文庫(kù)文庫(kù)化學(xué)化學(xué)基因組基因組cDNA直

9、接合成直接合成組成組成分子分子個(gè)體個(gè)體植植動(dòng)動(dòng)微微DNA/DNADNA/mRNA抗原抗原/抗體抗體實(shí)踐實(shí)踐啟啟 終終目目標(biāo)標(biāo)基因工程基因工程供體供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因基因工程實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生它本基因工程實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生它本不可以產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。不可以產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀?；蚬こ淘瓌t上只能產(chǎn)生自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)?；蚬こ淘瓌t上只能產(chǎn)生自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)。這些天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的。它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特這些天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的

10、。它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，生產(chǎn)大自然不存在的蛋白質(zhì)。行分子設(shè)計(jì)，生產(chǎn)大自然不存在的蛋白質(zhì)。由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過(guò)基因來(lái)完成。通過(guò)基因來(lái)完成?；蚬こ袒蚬こ坦w供體生物生物受體受體生物生物目的基因目的基因蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程 第二代

11、基因工程第二代基因工程植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程-植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)離體細(xì)胞離體細(xì)胞植株植株 愈傷組織愈傷組織脫分化脫分化胚狀體胚狀體再分化再分化 基因基因選擇性選擇性表達(dá)表達(dá)所有基因所有基因都有表達(dá)都有表達(dá)潛能潛能 基因基因選擇性選擇性表達(dá)表達(dá)過(guò)程過(guò)程細(xì)胞脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)，失去特有的結(jié)構(gòu)和功能而細(xì)胞脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)，失去特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。再分化：就是分化，相對(duì)于脫分化。再分化：就是分化，相對(duì)于脫分化。未分化未分化植株植株離體細(xì)胞離體細(xì)胞 愈傷組織愈傷組織脫分化脫分化胚狀體胚狀體再分化再分化植物組織培養(yǎng)植物

12、組織培養(yǎng)內(nèi)因內(nèi)因外因外因離體離體無(wú)菌無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)激素激素pH、溫度、滲透壓、溫度、滲透壓、光照？光照？活活全套遺傳信息全套遺傳信息全套遺傳信息全套遺傳信息配子配子體細(xì)胞體細(xì)胞（生命過(guò)程）（生命過(guò)程）原理原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性花花藥藥離離體體培培養(yǎng)養(yǎng)導(dǎo)導(dǎo)管、管、篩篩管管?植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程-植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交酶解法酶解法理化法理化法融合成雜種細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞形成雜種植株形成雜種植株過(guò)程過(guò)程融合成雜種細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交轉(zhuǎn)基因植物培育轉(zhuǎn)基因植物培育單倍體育種單倍體育種突變

13、體利用突變體利用例：育種例：育種-實(shí)踐應(yīng)用實(shí)踐應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程-動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)50代以后代以后剪碎剪碎胰蛋白酶胰蛋白酶細(xì)胞細(xì)胞增殖增殖胰蛋白酶胰蛋白酶原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)10代代50代代10代以內(nèi)代以內(nèi)正常二倍正常二倍體核型體核型正常增殖正常增殖增殖慢、停增殖慢、停部分核型部分核型改變改變無(wú)限增殖無(wú)限增殖突變、突變、癌變癌變注意：并不是所有細(xì)胞都能經(jīng)歷整個(gè)過(guò)程。注意：并不是所有細(xì)胞都能經(jīng)歷整個(gè)過(guò)程。過(guò)程過(guò)程50代以后代以后剪碎剪碎胰蛋白酶胰蛋白酶細(xì)胞細(xì)胞增殖增殖胰蛋白酶胰蛋白酶原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)10代代50代代10代以內(nèi)代以內(nèi)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞

14、培養(yǎng)內(nèi)因內(nèi)因外因外因離體離體無(wú)菌無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)激素激素pH、溫度、滲透壓、氣體、溫度、滲透壓、氣體（生命過(guò)程）（生命過(guò)程）原理原理細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖活活全套遺傳信息全套遺傳信息全套遺傳信息全套遺傳信息配子配子體細(xì)胞體細(xì)胞胚胚胎胎工工程程動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程-動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞核移植卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞胰蛋白酶胰蛋白酶供體細(xì)胞培養(yǎng)供體細(xì)胞培養(yǎng)MII中期卵母細(xì)胞中期卵母細(xì)胞顯微注射顯微注射去核去核去核卵母細(xì)胞去核卵母細(xì)胞早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植? 遺傳物質(zhì)來(lái)源遺傳物質(zhì)來(lái)源線粒體線粒體過(guò)程過(guò)程單克隆抗體制備原理單克隆抗體制備原理: :動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程-動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞

15、融合與單克隆抗體胰蛋白酶胰蛋白酶 漿細(xì)胞漿細(xì)胞過(guò)程過(guò)程動(dòng)物在免疫反應(yīng)的過(guò)程中，體內(nèi)產(chǎn)生的動(dòng)物在免疫反應(yīng)的過(guò)程中，體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類可多達(dá)百萬(wàn)種以上。特異性抗體種類可多達(dá)百萬(wàn)種以上。但是每一個(gè)但是每一個(gè)B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只分泌淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只分泌一種特異性抗體。一種特異性抗體。單克隆抗體制備原理單克隆抗體制備原理: :動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程-動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體胰蛋白酶胰蛋白酶 漿細(xì)胞漿細(xì)胞過(guò)程過(guò)程 為什么每個(gè)為什么每個(gè)B B淋巴細(xì)胞只分泌一種淋巴細(xì)胞只分泌一種抗體？動(dòng)物體內(nèi)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的抗體抗體？動(dòng)物體內(nèi)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的抗體是怎樣產(chǎn)生的？是怎樣產(chǎn)生的？全部全

16、部B B細(xì)胞的基因是相同的。細(xì)胞的基因是相同的。細(xì)胞成熟過(guò)程中，編碼抗體的基因細(xì)胞成熟過(guò)程中，編碼抗體的基因內(nèi)部部分堿基對(duì)隨機(jī)地移動(dòng)，造成內(nèi)部部分堿基對(duì)隨機(jī)地移動(dòng)，造成數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的重排。數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的重排。單克隆抗體制備原理單克隆抗體制備原理: :動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程-動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體胰蛋白酶胰蛋白酶 漿細(xì)胞漿細(xì)胞過(guò)程過(guò)程對(duì)于一個(gè)對(duì)于一個(gè)B B細(xì)胞，在這種隨機(jī)重排的過(guò)程中只細(xì)胞，在這種隨機(jī)重排的過(guò)程中只產(chǎn)生一個(gè)基因，只合成一種抗體。產(chǎn)生一個(gè)基因，只合成一種抗體。對(duì)于一個(gè)動(dòng)物體，就有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的對(duì)于一個(gè)動(dòng)物體，就有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的B B細(xì)細(xì)胞，可以產(chǎn)生多達(dá)百萬(wàn)種以上

17、的抗體。胞，可以產(chǎn)生多達(dá)百萬(wàn)種以上的抗體。單克隆抗體制備原理單克隆抗體制備原理: :動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程-動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體胰蛋白酶胰蛋白酶 漿細(xì)胞漿細(xì)胞過(guò)程過(guò)程動(dòng)物在免疫反應(yīng)的過(guò)程中，體內(nèi)產(chǎn)生的動(dòng)物在免疫反應(yīng)的過(guò)程中，體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類可多達(dá)百萬(wàn)種以上。特異性抗體種類可多達(dá)百萬(wàn)種以上。但是每一個(gè)但是每一個(gè)B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只分泌淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只分泌一種特異性抗體。一種特異性抗體。因此，要想獲得大量的單克隆抗體，就因此，要想獲得大量的單克隆抗體，就必須克隆單一的必須克隆單一的B淋巴細(xì)胞。淋巴細(xì)胞。遺憾的是，在體外培養(yǎng)條件下，一個(gè)遺憾的是，在體外培養(yǎng)條件下，一個(gè)B淋淋巴細(xì)胞是不可能無(wú)限增殖的。巴細(xì)胞是不可能無(wú)限增殖的。如果把一種如果把一種B淋巴細(xì)胞與能在體外大量增淋巴細(xì)胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，所得到的融殖的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，所得到的融合細(xì)胞就能大量增殖，產(chǎn)生足夠數(shù)量的合細(xì)胞就能大量增殖，產(chǎn)生足夠數(shù)量的