生物選修復習專題

現代生物科技專題

專題復習基因工程關鍵詞目的基因、受體細胞、限制核酸內切酶、DNA連接酶、轉化、黏性末端、磷酸二酯鍵、運載體、質粒、標記基因、啟動子、終止子、基因組文庫、CDNA文庫、表過載體、重組質粒、農桿菌轉化法、T-DNA、顯微注射法、感受態(tài)細胞、基因探針、DNA分子雜交法、抗原抗體雜交法、雜交帶、維持穩(wěn)定和表達1．基因工程的基本工具的比較(見下表)考點一基因工程相關知識整合限制酶DNA連接酶載體作用切割①_________和載體拼接DNA片段，形成重組DNA攜帶②_________進入受體細胞作用部位兩核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的③__________作用特點(條件)(1)識別雙鏈DNA分子特定的核苷酸序列(2)在特定位點上切割(1)E·coliDNA連接酶只能連接④________(2)T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端(1)能在宿主細胞內穩(wěn)定存在并大量復制(2)有⑤__個限制酶切割位點(3)具有特殊的標記基因常用類型EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶⑥_____、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒目的基因目的基因磷酸二酯鍵黏性末端多質粒2.將目的基因導入受體細胞中的方法的比較(見下表)生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農桿菌轉化法⑦___________Ca2＋處理法受體細胞體細胞受精卵原核細胞轉化過程目的基因插入Ti質粒的T-DNA上→農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的染色體DNA→表達目的基因表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物Ca2＋處理細胞→⑧_______細胞→重組表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子感受態(tài)顯微注射法3.PCR技術與DNA復制的比較(見下表)PCR擴增儀DNA分子脫氧核苷酸DNA聚合酶4.目的基因的檢測內容和方法的比較(見下表)類型步驟檢測內容方法結果顯示分子水平檢測第一步目的基因是否插入受體細胞染色體的DNA上DNA分子雜交技術(DNA和DNA之間)是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉錄出?_______核酸分子雜交技術(DNA和mRNA之間雜交)同上第三步目的基因是否翻譯出蛋白質蛋白質分子雜交(抗原—抗體之間雜交)同上個體水平鑒定包括抗蟲或抗病的接種實驗，以確定是否有抗性以及抗性程度；基因工程產品與天然產品進行活性比較，以確定功能是否相同等mRNA5.兩種基因治療途徑及其特點(見下表)途徑方法特點不

同點體外基因治療從患者體內獲得某種細胞→體外完成基因轉移→篩選、細胞擴增→輸入體內(實例中第一個)操作復雜，但效果較為可靠體內基因治療直接向患者體內組織中轉移基因(實例中第二個)方法簡便，但效果難以控制相同點都屬于?_________，都是將正常的外源基因導入?_______，以代替、修復、糾正缺陷基因。目前兩種方法都處于臨床實驗階段基因治療靶細胞6.基因工程的應用(見下表)表現方面具體內容植物基因工程①抗蟲轉基因植物②抗病轉基因植物③抗逆轉基因植物④利用轉基因改良植物品質動物基因工程①提高動物生長速度②用轉基因動物生產藥物(如乳腺生物反應器)③用轉基因動物作器官移植的供體④用于改善畜產品的品質基因工程藥物控制藥品合成的相應基因基因治療①體外基因治療②體內基因治療7.基因工程與蛋白質工程的比較(見下表)項目蛋白質工程基因工程區(qū)別過

程預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測?_______序列→找到對應的脫氧核苷酸序列→合成DNA→表達出蛋白質獲取目的基因→構建?____________→導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定實

質定向改造或生產人類所需的蛋白質?_____改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產品操作環(huán)境生物體外生物?_____操作核心基因基因操作起點目的基因預期的蛋白質功能結

果生產自然界?_____的蛋白質生產自然界中已有的蛋白質聯系蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程，因為對現有蛋白質的改造或制造新的蛋白質，必須通過基因修飾或基因合成實現氨基酸基因表達載體定向體外沒有8.對DNA連接酶、DNA聚合酶等酶的理解(見下表)名稱作用參與的生理過程及應用DNA連接酶連接兩個DNA片段基因工程限制性核酸內切酶切割某種特定的脫氧核苷酸序列DNA聚合酶在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸DNA復制RNA聚合酶在核糖核苷酸鏈上添加單個核糖核苷酸轉錄解旋酶使堿基間_____斷裂形成脫氧核苷酸鏈DNA復制及轉錄逆轉錄酶以RNA為模板合成DNA逆轉錄、基因工程氫鍵植物細胞工程關鍵詞植物組織培養(yǎng)、脫分化、再分化、愈傷組織、胚狀體、生長素與細胞分裂素、細胞全能性、原生質體融合（最關鍵）、再生細胞壁（新細胞）、PEG聚乙二醇、克服遠緣雜交不親和障礙、§2:植物組織培養(yǎng)理論基礎

植物細胞的全能性細胞具有發(fā)育成完整植株的潛能。這種潛能－－植物細胞的全能性。植物體的每個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。不同種類、不同個體的植物細胞全能性相同嗎？1．細胞工程的幾個過程流程圖比較(見下表)

考點二克隆技術相關知識整合細胞工程技術技術過程圖示植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交⑤用于植物性藥物生產植物組織培養(yǎng)技術在科學研究和生產實踐上具有多方面的用途①用于器官分化、形態(tài)建成、物質代謝以及細胞遺傳、病毒學等方面的研究。②用于快速繁殖③用于培養(yǎng)無病毒植株④用于改良植物品種動物細胞工程關鍵詞動物細胞培養(yǎng)、胰蛋白酶、接觸抑制、原代培養(yǎng)、二倍體核型（10代內）、加入血清、CO2培養(yǎng)箱(PH值）、核移植（克隆動物）、細胞株、細胞系、細胞核全能性、生物反應器、動物細胞融合、單克隆抗體（物異性強靈敏度高）、雜交瘤細胞（無限增殖并產生單克隆抗體）、選擇培養(yǎng)基、生物導彈（單克隆抗體+藥物）動物的克隆繁殖體細胞克隆胚胎細胞克隆指用胚胎細胞核移植的方法，包括胚胎細胞和胚胎干細胞的核移植，以克隆出新的個體，是動物克隆技術的主要方法之一。動物核移植是將動物的一個體細胞的細胞核（供體核）,移如入一個已經去掉細胞核的次級卵母細胞中，形成一個重建的“合子”，并發(fā)育成一個重組胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。細胞工程技術技術過程圖示動物細胞培養(yǎng)動物細胞的融合細胞工程技術技術過程圖示核移植單克隆抗體的制備2.植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較(見下表)植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的全能性⑤_________培養(yǎng)基的物理性質固體液體(合成培養(yǎng)基)培養(yǎng)基的成分水、無機鹽、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂等葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等結果新的植株或組織新的細胞系或細胞株應用①微型繁殖②作物脫毒③生產人工種子④單倍體育種⑤突變體的利用⑥細胞產物的工廠化生產①蛋白質生物制品的生產②皮膚移植材料的培育③檢測有毒物質④生理、病理、藥理學研究條件均需無毒環(huán)境、無菌操作，適宜的營養(yǎng)、溫度、pH、O2等細胞增殖3.植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較(見下表)細胞工程植物體細胞雜交動物細胞融合實質內容改變遺傳物質、產生新的性狀，獲得細胞產品(使后代具有雙親的特性)理論基礎植物細胞具有全能性細胞增殖誘導手段物理法：離心、振動、電激化學法：⑥_________物理法：離心、振動、電激化學法：聚乙二醇生物法：⑦___________誘導過程去細胞壁(纖維素酶、果膠酶)↓原生質體融合(獲得雜種原生質體)↓植物細胞培養(yǎng)(獲得植株)獲得分離的單個動物細胞(胰蛋白酶處理)↓誘導融合↓動物細胞培養(yǎng)(細胞產品)應用白菜-甘藍等雜種植物單克隆抗體的制備(雜交瘤細胞)聚乙二醇滅活的病毒4.受精作用、原生質體融合、動物細胞融合的比較(見下表)受精作用原生質體融合動物細胞融合不同點細胞類型不同精子與卵細胞體細胞體細胞細胞來源不同來自同種生物個體一般來自不同種的生物個體一般來自不同種的生物個體染色體數目變化不同2N2N＋2N，不一定是2N×22N＋2N，不一定是2N×2融合條件不同不需人工誘導需人工誘導需人工誘導相同點都有兩個細胞融合成一個細胞，并且融合成這個細胞的遺傳物質都是由原來的兩個細胞決定的胚胎工程關鍵詞卵巢、卵泡、卵子、排卵、精子獲能（獲能液、肝素、鈣離子載體A23187）、卵子培養(yǎng)（減二中）、頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用、卵裂、桑椹胚、受精標志（透明帶和卵黃膜之間有兩個極體）、體外受精、胚胎早期培養(yǎng)（加血清）、全能細胞、囊胚、內細胞團、滋養(yǎng)層、原腸胚、試管動物、胚胎移植、供體、受體、同期發(fā)情處理、超數排卵、促性腺激素、配種、沖卵、胚胎分割、胚胎干細胞、有性生殖、無性生殖、克隆§3:胚胎工程胚胎工程是將雌性動物的早期胚胎,或者通過其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內，使之發(fā)育為新個體的技術。胚胎工程中需要用到的技術手段有體外受精、胚胎體外培養(yǎng)(動物細胞培養(yǎng))、胚胎移植等。1．胚胎工程和相應的技術手段§3:胚胎工程剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數第二次分裂的中期才能與精子結合完成減數分裂。所以在胚胎工程的體外受精中有卵細胞的采集和培養(yǎng)環(huán)節(jié)。2．剛排出的卵是成熟的卵子嗎？§3:胚胎工程體內受精過程中精子是在雌性動物的生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才獲得受精能力。胚胎工程的體外受精中精子獲能的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法，牛、羊的精子常用化學藥物誘導獲能，誘導獲能的藥物常用肝素和鈣離子載體。3．精子獲能問題§3:胚胎工程受精卵→卵裂球→(桑椹胚)→囊胚→原腸胚→三胚層分化為各種組織和器官→從卵膜孵出的幼體或從母體產出的幼體。4．胚胎發(fā)育的過程？§3:胚胎工程供體母本要選擇

的個體；受體母本要選擇

的個體；受體母本與供體母本需要同一物種是為了使移植的胚胎在受體子宮中

。處理供體母本是為了

，采集卵細胞,獲得較多的胚胎；對供體和受體母畜進行注射

的同期發(fā)情處理，是為了使受體和供體的

，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，能夠

。

6．供體母本、受體母本的選擇和處理問題具有優(yōu)良遺傳性狀健康和正常繁殖能力不發(fā)生免疫排斥超數排卵促性腺激素生理狀態(tài)相同正常發(fā)育§3:胚胎工程促性腺激素可以促進雌性激素的分泌和卵細胞的生成。如果大量注射雌性激素，就會通過負反饋調節(jié)影響到下丘腦、垂體和卵巢的分泌功能，

減少，抑制卵巢活動，嚴重的話會導致卵巢萎縮，對機體健康造成了嚴重的危害。7．為什么對供體母牛和受體母牛注射促性腺激素而不是雌性激素？促性腺激素§3:胚胎工程內細胞團是囊胚階段才出現，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養(yǎng)細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內細胞團均等分割，會出現含內細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題（會影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育）。但分割的份數越多，技術的難度會越大，移植后的恢復和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。

8．對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內細胞團均等分割？第四章幾種特殊的生殖方式的比較

考點三胚胎工程相關問題整合生殖方式一般過程實

質說

明試管嬰兒體外受精、體外一定程度的胚胎發(fā)育、胚胎移植到子宮內繼續(xù)發(fā)育①_____生殖與人類正常生殖情況相比，主要是改變了受精和早期胚胎發(fā)育的場所克

隆將體細胞的②_______移到去核的卵母細胞中，將重組胚胎移植到子宮內，逐漸發(fā)育為新個體體細胞繁殖，屬于無性生殖克隆過程證明了動物③______的全能性有性細胞核核物質植物組織培養(yǎng)體細胞組織培養(yǎng)植物體細胞在離體情況下，在培養(yǎng)基上經細胞分裂、④_________逐漸形成一個新植株無性生殖這一過程充分證明了植物細胞的⑥_______

花藥離體培養(yǎng)成熟的花粉未經受精，直接人工培育為⑤_______植株有