專題十二現(xiàn)代生物科技專題

現(xiàn)代生物科技專題專題十二基因工程專題十三細(xì)胞工程專題十四胚胎工程專題十五生物技術(shù)的完全性和倫理問題專題十二基因工程一、概念基因工程又叫________技術(shù)或________通俗地講，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，讓其表達(dá)，________改造生物的性狀。二、實(shí)質(zhì)——不同種間的基因重組改變生物基因的方式通常有兩種：1、改變基因結(jié)構(gòu)〔基因突變〕2、改變基因型〔基因重組〕基因工程只是把外源基因〔目的基因〕通過一定的技術(shù)手段導(dǎo)入到受體細(xì)胞并使基表達(dá)，雖然也會對目的基因進(jìn)行修飾和改造，但其目的只是為了讓目的基因更好地導(dǎo)入和表達(dá)，并沒有觸及到基因本身的主要結(jié)構(gòu)，所以，基因工程的實(shí)質(zhì)就是基因重組?；蚱唇覦NA重組技術(shù)定向?qū)ｎ}五：遺傳的根底三、原理：不同生物間的________是相同的，并且不同的生物之間使用同一套________?；颉NA和染色體的關(guān)系脫氧核糖磷酸含N堿基基因脫氧核苷酸蛋白質(zhì)DNA染色體成百上千多個染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的每一條染色單體含一個DNA分子每個DNA分子上有很多基因每個基因含有很多個脫氧核苷酸分子基因是決定生物性狀的根本單位基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷遺傳物質(zhì)密碼子專題十二基因工程四、根本工具基因的剪刀〔________〕：能識別特定的________，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子基因的針線〔________〕：“縫合〞________交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口基因的運(yùn)載體——________、________和________等：將外源基因送入受體細(xì)胞的專門運(yùn)輸工具限制性核酸內(nèi)切酶核苷酸序列DNA連接酶脫氧核糖和磷酸質(zhì)粒噬菌體動植物病毒專題十二基因工程五、步驟1、________2、________3、________4、________獲得目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞得到轉(zhuǎn)基因生物目的基因的檢測與鑒定同種專題十二基因工程基因工程操作步驟1、獲取目的基因2、構(gòu)建基因表達(dá)載體用同一種限制酶去切割質(zhì)粒和目的基因，加入DNA連接酶，形成重組DNA分子3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的方法來進(jìn)行4、目的基因檢測與鑒定檢測：根據(jù)受體細(xì)胞是否具有某些標(biāo)記基因判斷表達(dá)：受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀供體細(xì)胞：構(gòu)建基因文庫限制酶切割DNA產(chǎn)生的DNA末端有兩種方式：1〕黏性末端當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端2〕平末端當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產(chǎn)生的那么是平末端GAATTCCTTAAG專題十二基因工程將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：導(dǎo)入植物細(xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法導(dǎo)入動物細(xì)胞：顯微注射技術(shù)導(dǎo)入微生物細(xì)胞：Ca2+處理后混合接觸法專題十二基因工程六、優(yōu)點(diǎn)：打破種間界限，克服遠(yuǎn)源雜交不親和障礙。七、應(yīng)用〔一〕作物育種：利用基因工程的方法，獲高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育具有各種抗逆性的作物新品種，如抗蟲棉等〔二〕藥物研制：利用基因工程的方法，培育轉(zhuǎn)基因生物，利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低本錢的藥品，如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等〔三〕環(huán)境保護(hù)：如利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降低有毒有害化合物，吸收環(huán)境中的金屬，分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等專題十二基因工程八、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安九、蛋白質(zhì)工程：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為根底，通過基因修飾或基因合成，對________進(jìn)行改造，或制造一種________，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求?，F(xiàn)有蛋白新的蛋白質(zhì)補(bǔ)充：PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因1、PCR：聚合酶鏈?zhǔn)椒错懸豁?xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。2、原理：3、條件：基因的核苷酸序列4、過程：5、方式：指數(shù)擴(kuò)增=2n〔n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)〕PCR技術(shù)原理

——DNA復(fù)制1、概念：2、時間：3、場所：4、過程解旋細(xì)胞核形成新的DNA有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂的間期以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。堿基配對——A=T，G=CDNADNA復(fù)制5、條件：〔1〕模板——以解開的DNA的兩條單鏈分別作為模板〔2〕原料——四種脫氧核苷酸〔3〕能量〔4〕酶——解旋酶、DNA聚合酶等6、結(jié)果：DNA復(fù)制DNA分子數(shù)目n次2n7、特點(diǎn)：〔1〕邊解旋邊復(fù)制〔2〕半保存復(fù)制8、意義：將遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保證了遺傳信息的連續(xù)性PCR擴(kuò)增過程第一步：變性98℃目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈第二步：復(fù)性50℃引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合第三步：延伸72℃在DNA聚合酶的作用下延伸形成DNA第一輪產(chǎn)物作為第二輪模板繼續(xù)擴(kuò)增〔基因〕〔性狀〕轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)合成是遺傳信息流動和表達(dá)的過程補(bǔ)充：中心法那么中心法那么：遺傳信息的傳遞規(guī)律DNA→DNADNA復(fù)制DNA→RNA轉(zhuǎn)錄RNA→蛋白質(zhì)翻譯RNA→RNARNA復(fù)制RNA→DNA逆轉(zhuǎn)錄專題十二基因工程應(yīng)用：1、遺傳物質(zhì)為DNA，遺傳信息的傳遞是怎樣的？2、遺傳物質(zhì)為RNA，遺傳信息的傳遞又是怎樣的？DNA轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄mRNA蛋白質(zhì)mRNA蛋白質(zhì)單鏈DNA雙鏈DNARNA練習(xí)〔2)請簡述HIV病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制繁殖的過程。病毒侵人寄主細(xì)胞后，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA，然后分別指導(dǎo)合成大量的病毒遺傳物質(zhì)和病毒蛋白質(zhì)，并裝配成完整的病毒顆粒。

專題十三細(xì)胞工程一、概念細(xì)胞工程是指應(yīng)用________生物學(xué)和________生物學(xué)的原理和方法，通過________水平或________水平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的________或獲得________的一門綜合性科學(xué)技術(shù)。根據(jù)操作對象不同，可分為________細(xì)胞工程和________細(xì)胞工程兩在領(lǐng)域。植物細(xì)胞工程相關(guān)技術(shù)：〔一〕植物組織培養(yǎng)技術(shù)〔二〕植物體細(xì)胞雜交技術(shù)動物細(xì)胞工程相關(guān)技術(shù)：〔一〕動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)〔二〕動物體細(xì)胞核移植技術(shù)〔三〕動物細(xì)胞融合技術(shù)細(xì)胞分子細(xì)胞細(xì)胞器遺傳物質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)品植物動物專題十三細(xì)胞工程二、植物細(xì)胞工程〔一〕植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、概念：植物組織培養(yǎng)就是在________條件下，將________的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生________組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、原理：植物細(xì)胞具有________性，即具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。3、過程無菌和人工控制離體愈傷全能專題十三細(xì)胞工程〔二〕植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1、概念：植物體細(xì)胞雜交就是將________的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成________細(xì)胞，并將其培養(yǎng)成新的________的技術(shù)。2、過程不同種雜種植物體專題十三細(xì)胞工程植物體細(xì)胞雜交過程簡圖：果膠酶和纖維素酶果膠酶和纖維素酶果膠酶和纖維素酶專題十三細(xì)胞工程〔三〕植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用1、植物繁殖的新途徑：________、________、________2、培育作物新品種：________、________3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：________微型繁殖作物脫毒人工種子單倍體育種突變體的利用組織培養(yǎng)技術(shù)專題十三細(xì)胞工程三、動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動物細(xì)胞________、動物細(xì)胞________、動物細(xì)胞________、生產(chǎn)________抗體等，其中________技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的根底?！惨弧硠游锛?xì)胞培養(yǎng)1、概念：動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成________細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞________和________。2、過程培養(yǎng)核移植融合單克隆動物細(xì)胞培養(yǎng)單個生長增殖專題十三細(xì)胞工程原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)是指動物組織消化后的初次培養(yǎng)。將出現(xiàn)接觸抑制的細(xì)胞用胰蛋白酶等處理使細(xì)胞分散，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)的過程稱傳代培養(yǎng)。培養(yǎng)細(xì)胞的特點(diǎn)：〔1〕貼壁生長：多數(shù)的動物細(xì)胞具有貼壁生長的特征，也有一些細(xì)胞如淋巴細(xì)胞能夠持續(xù)在懸浮狀態(tài)下生長?！?〕接觸抑制：細(xì)胞貼壁后進(jìn)行有絲分裂，數(shù)量迅速增多，當(dāng)細(xì)胞鋪滿培養(yǎng)瓶的整個外表、細(xì)胞外表相互接觸后，細(xì)胞就會停止分裂增殖。專題十三細(xì)胞工程原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)：傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右就不易傳下去，大局部細(xì)胞衰老死亡。少數(shù)可繼續(xù)生長傳至50代左右，又出現(xiàn)死亡危機(jī)。繼續(xù)傳代培養(yǎng)，極少數(shù)細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生突變，正在朝“癌細(xì)胞〞的方向開展。傳至10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型；傳至10~50代時，局部細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化；傳至50代后的細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了突變。專題十三細(xì)胞工程〔二〕動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物1、概念：動物體細(xì)胞核移植是將動物的一個細(xì)胞的________，移入一個去掉細(xì)胞核的________細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，最終發(fā)育成動物個體。2、過程細(xì)胞核卵母重組重組專題十三細(xì)胞工程專題十三細(xì)胞工程〔三〕動物細(xì)胞融合1、概念：動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指________動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。2、過程〔略〕3、結(jié)果：融合后形成的雜交細(xì)胞是________核細(xì)胞，具有原來兩個或多個細(xì)胞的________。兩個或多個單遺傳信息專題十三細(xì)胞工程〔四〕單克隆抗體1、制備過程2、雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能迅速大量________，又能產(chǎn)生專一________。3、單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：________強(qiáng)，________高，產(chǎn)量大。雜交瘤單克隆繁殖抗體特異性靈敏度專題十三細(xì)胞工程單克隆抗體制備簡圖：專題十四胚胎工程一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育〔一〕胚胎工程的概念：對動物的________和________所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。也就是在體外條件下，對動物________和_____________條件進(jìn)行的模擬操作?！捕尘拥陌l(fā)生時間：初情期開始；場所：________〔三〕卵子的發(fā)生時間：________以后；場所：________〔四〕受精1、場所：輸卵管2、受精前的準(zhǔn)備階段：包括精子________和________準(zhǔn)備3、受精階段：精子穿越放射冠和________，進(jìn)入________，原核形成和配子結(jié)合4、胚胎發(fā)育：受精卵→桑葚胚→囊胚→________早期胚胎配子自然受精早期胚胎發(fā)育睪丸性別分化卵巢獲能卵子透明帶卵黃膜原腸胚專題十四胚胎工程〔五〕試管動物技術(shù)1、概念：是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和________，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)________產(chǎn)生后代的技術(shù)?！擦丑w外受精卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能受精〔七〕胚胎的早期培養(yǎng)專題十四胚胎工程〔八〕胚胎移植1、概念：是指將雌性動物的________，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到________的、____