選修三專題一提綱

專題一 基因工程 11DNA重組技術的基本工具1.基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，并通過 和 等技術，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。由于基因工程是在 水平上進行設計和施工的，因此又叫做DNA重組技術。2.限制性核酸內切酶(1)來源：主要來自于 。(2)特點： 。(3)作用結果：產生 和 3.DNA連接酶(1)種類及來源： (2)特點： (3)作用結果： 。4.載體（1）載體的種類有 、 、 等。（2）常用載體 質粒是 。（3） 作為載體的條件： 12基因工程的基本操作程序1基因工程的基本操作程序(1) (2) (3) (4) 2目的基因的獲取(1)目的基因：主要是指 的基因，也可以是一些具有 因子。(2)目的基因的獲取常見方法：從基因文庫中獲取 基因文庫的種類 如： 利用PCR技術擴增目的基因原理： 條件： 過程：a b c 結果： 人工合成法： 反轉錄法：過程 3.基因表達載體的構建(1)基因表達載體的組成 ， , , ， . 啟動子功能: 終止子功能： 標記基因： 。(2) 基因表達載體的功能 4.將目的基因導入受體細胞(1)轉化的概念 (2)將目的基因導入植物細胞 法：將目的基因導入雙子葉植物和祼子植物。 法：將目的基因導入單子葉植物常用的方法。 法：我國科學家獨創(chuàng)的一種方法。(3)將目的基因導入動物細胞方法： 法。常用受體細胞： 。(4)將目的基因導入微生物細胞第一步：首先用Ca2處理細胞，使細胞處于一種能 狀態(tài)，這種細胞稱為 細胞。第二步：將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定溫度下促進感受態(tài)細胞吸收 ，完成轉化過程。5.目的基因的檢測與鑒定 (1)檢測內容：轉基因生物的染色體上是否插入了目的基因，這是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關鍵。方法： 技術(DNA探針轉基因生物 )。結果：如果顯示出雜交帶，就表明目的基因 。原理： (2)檢測內容：目的基因是否轉錄方法： 技術(DNA探針轉基因生物 )。結果：如果顯示出雜交帶，則表明目的基因 。(3) 檢測內容：目的基因是否翻譯成蛋白質方法： 。結果：若有雜交帶出現，則表明目的基因 。(4)個體水平鑒定包括抗蟲、抗病的 實驗，以確定是否有抗性及抗性程度?；蚬こ坍a品需要與天然產品活性進行比較等。 1.3基因工程的應用1 植物基因工程碩果累累 1 抗蟲轉基因植物用于殺蟲的基因有 2 抗病轉基因植物引起植物生病的微生物（病原微生物）有 抗病毒的基因有 抗真菌的基因有 3.其他抗逆轉基因植物抗逆基因：調節(jié)細胞 的基因，提高農作物抗鹽堿和抗干旱能力；魚的 基因使作物耐寒；抗除草劑基因使作物抗除草劑。4.轉基因改良植物品質(1)優(yōu)良基因：必需氨基酸含量多的蛋白質編碼基因、控制番茄果實成熟的基因和與植物花青素代謝有關的基因。(2)成果：富含 的轉基因玉米、轉基因延熟番茄和轉基因矮牽牛。二動物基因工程的應用 1.提高動物的生長速度：基因 成果 2.改善畜產品的品質：基因 成果 3.轉基因動物生產藥物：藥用基因乳腺蛋白基因乳腺生物反應器4.轉基因動物作器官移植的供體方法 成果利用克隆技術培育沒有免疫排斥反應的豬器官3 基因工程藥物1. 工程菌： ，生產的藥物有 。預防和治療人類腫瘤、心血管疾病、 、各種傳染病、 、類風濕等疾病。四基因治療(1)概念 (2)成果：將腺苷酸脫氨酶基因轉入患者 細胞中，治療復合型免疫缺陷癥。(3)方法體外基因治療：先從病人體內獲得 ，如T淋巴細胞，進行培養(yǎng)。然后，在 完成基因轉移，再篩選成功轉移的細胞 ，最后重新 。體內基因治療：直接向人體組織細胞中 的治療方法。 1.4蛋白質工程1蛋白質工程的崛起(1)基因工程的優(yōu)勢與不足優(yōu)勢：將一種生物的基因轉移到另一種生物體內，后者可以產生它本不能產的 ，進而表現出 。這是基因工程的實質。不足：原則上基因工程只能生產 。(2)天然蛋白質的特點天然蛋白質是生物在 中形成的，它們的 符合 的需要，卻不一定完全符合人類生產和生活的需要。(3) 蛋白質工程的提出1：983年，美國某基因公司的一名科學家提出了 隨即被廣泛地接受和采用。2 蛋白質工程的原理 也就是說， 。3. 過程： 。 專題二細胞工程細胞工程的含義：原理 操作水平 目的 分類 21植物細胞工程2.1.1植物細胞工程的基本技術一細胞的全能性1.定義：具有某種生物 的任何一個細胞，都具有發(fā)育成 的潛能，也就是說，每個生物細胞 。2.植物細胞全能性實現的條件： 的植物器官、組織、細胞，一定的的營養(yǎng)條件， 等。3.生物體細胞內不表達全能性的原因： 二植物組織培養(yǎng)1.原理： 。2.植物組織培養(yǎng)的流程圖三植物體細胞雜交技術 1概念：將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成 ，并把雜種細胞培養(yǎng)成新的 的技術。2.原理 3過程(1)原生質體的制備：去除 ，分離出有活力的 (去除細胞壁后的植物細胞)。目前最常用的去除細胞壁的方法是酶解法，即用 、 等分解植物細胞的細胞壁。(2)原生質體的融合（3）雜種細胞通過 產生 4意義克服了 的障礙。 2.1.2植物細胞工程的實際應用一.植物繁殖的新途徑1微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的 技術。(2)優(yōu)點： 2作物脫毒(1)選材部位：植物 附近的部位，因為此處細胞內病毒極少，甚至無病毒。因此采用 來脫除病毒。(2)優(yōu)點：提高作物的產量和品質。3 人工種子定義： 優(yōu)點： 二作物新品種的培育1單倍體育種(1)過程圖解：(2)優(yōu)點：后代是純合子，能 。明顯縮短 。2突變體的利用(1)過程：植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于 ，易受培養(yǎng)條件和 的影響而產生 ，從中篩選出對人們有用的 ，進而培養(yǎng)成新品種。(2)優(yōu)點：可以得到 (抗鹽、抗病和抗除草劑等)品種和含有 的植株。(3)實例：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草、抗除草劑的白三葉草等。三細胞產物的工廠化生產(1)種類：蛋白質、脂肪、糖類、 、 、生物堿等。(2)技術： 技術。外植體(離體的植物器官、組織或細胞)愈傷組織 細胞懸液 細胞產物(3) 實例：人參、三七、紫草和銀杏的細胞產物都已實現工廠化生產。2.2動物細胞工程動物細胞工程常用的技術手段有 ， ， ， ， ，其中 是其他動物細胞工程技術的基礎。 2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術一動物細胞培養(yǎng)(1)概念：從動物機體中取出相關的組織，將它分散成 ，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞 和 。過程：取動物組織塊剪碎用 處理分散成 制成 轉入培養(yǎng)瓶中進行 培養(yǎng)貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù) 。細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就 ，稱為 。細胞數目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會 ，這種現象稱為 條件：無菌、無毒的環(huán)境：對培養(yǎng)液和所有的 進行無菌處理營養(yǎng) ， ， ， ， （合成培養(yǎng)基） 還需加入 ， 等一些天然成分 溫度和pH 溫度： （哺乳動物） pH ： 氣體環(huán)境 O2: CO2： 應用生產生物制品：如病毒疫苗、干擾素、 等。應用于基因工程 是基因工程技術中常用的 。應用于檢測 ，判斷某種物質的毒性。用于 等方面的研究，如篩選抗癌藥物等。二動物體細胞核移植技術和克隆動物1 動物核移植技術概念：將動物的一個細胞的 ，移入一個已經去掉細胞核的 中，使其 并發(fā)育成一個 ，最終發(fā)育為動物個體。2分類：包括 移植和 移植，其中 移植較易成功。3應用前景 (1)加速家畜 進程，促進優(yōu)良畜群繁育。(2)保護瀕危物種。(3)轉基因克隆動物可作為 ，生產許多醫(yī)用蛋白。(4)轉基因克隆動物細胞、組織和器官可作為異種移植的供體。(5)人的核移植 經誘導分化，形成相應的組織、器官后，可以用于組織器官的移植。(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程，追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病。4 存在問題：(1)成功率非常 (低/高)。(2)絕大多數克隆動物還存在 問題。(3)克隆動物食品的安全性存在爭議。 2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體一.動物細胞融合1概念： 。2原理： 。3誘導融合的方法(1)物理、化學方法：與植物體細胞雜交相同，如聚乙二醇、電激法等。(2)生物方法：滅活的病毒。5結果形成 細胞。6意義：突破了 方法的局限，使 成為可能。成為研