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文檔簡介
高中生物新課程教學(xué)策略及
高考備考研究(二)(二)選修三(一)選修模塊設(shè)計的指導(dǎo)思想
“選修模塊是為了滿足學(xué)生多樣化發(fā)展的需要而設(shè)計的,有助于拓展學(xué)生的生物科技視野、增進(jìn)學(xué)生對生物科技與社會關(guān)系的理解、提高學(xué)生的實踐和探究能力?!保ㄕn標(biāo)中“課程設(shè)計思路”)選修1生物技術(shù)實踐選修模塊選修2生物科學(xué)與社會選修3現(xiàn)代生物科技專題
選修3——“現(xiàn)代生物科技專題”模塊:以專題形式介紹了現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)一些重要領(lǐng)域的研究熱點、發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景,以開拓學(xué)生的視野,增強(qiáng)學(xué)生的科技意識,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物科學(xué)類專業(yè)奠定基礎(chǔ)。本模塊的內(nèi)容包括基因工程、克隆技術(shù)、胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程(人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展)五部分。(二)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的特點(課標(biāo)P28)共17項,其中簡述8項,舉例說出6項,關(guān)注2項,討論1項。知識性目標(biāo)以了解水平為主;情感性目標(biāo)以經(jīng)歷(感受:參與、交流)和反應(yīng)(認(rèn)同:表示感受、態(tài)度和價值判斷)水平為主;技能性目標(biāo)體現(xiàn)在活動建議中,主要是參觀、調(diào)查、資料收集、撰寫專題綜述報告等。現(xiàn)代生物科技專題科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代基因工程克隆技術(shù)胚胎工程生態(tài)工程基本概念和基本原理技術(shù)流程、操作和應(yīng)用倫理問題生物技術(shù)的安全性與倫理問題社會交流、討論、辯論(三)本模塊內(nèi)容組成(四)本模塊的教學(xué)建議(1)由于課程內(nèi)容多屬于生物科學(xué)前沿領(lǐng)域,進(jìn)展迅速,教學(xué)過程中需要及時補(bǔ)充最新進(jìn)展的資料。(2)鑒于課標(biāo)中要求大多是了解水平,教學(xué)中仍要避免講得過深過專。(3)重視現(xiàn)代生物科技的基本概念和原理的教學(xué),避免變成泛泛的科普,或資料的搜集瀏覽。(4)圍繞生物科技與社會的關(guān)系,切實組織好資料搜集分析、討論和辯論等活動。(5)充分利用當(dāng)?shù)氐幕畹恼n程資源和信息技術(shù)。(6)指導(dǎo)學(xué)習(xí)撰寫綜述報告(1~2篇;分期分批進(jìn)行;進(jìn)一步拓展和延伸;有明確主題,對主題意義和價值的簡述,層次清楚的內(nèi)容、結(jié)論、討論,資料文獻(xiàn)的來源。教師要對報告評價)。應(yīng)以學(xué)生自我學(xué)習(xí)為主體,教師提供幫助(思維引領(lǐng)、問題串、訓(xùn)練、明確答案)對于生物工程教學(xué)來講,要解決:1.為什么能做——解決原理———知識綜合2.怎么做————方法、技術(shù)——程序分析3.能做什么———社會應(yīng)用———聯(lián)系現(xiàn)實4.精講、精練(高中的課堂重點看思維的活躍程度)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)要求簡述基因工程的誕生基因工程的工具基因工程的概念基因工程發(fā)展的過程簡述基因工程的原理及技術(shù)基因工程的原理基因工程的基本操作程序舉例說出基因工程的應(yīng)用轉(zhuǎn)基因生物的概念舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、藥與醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用專題一基因工程1.課標(biāo)要求及教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)情感目標(biāo):關(guān)注基因工程的發(fā)展,關(guān)注基因工程的應(yīng)用。能力目標(biāo):能提取生物材料中的DNA
能對提取的DNA進(jìn)行鑒定
能調(diào)查基因工程產(chǎn)品在社會中的應(yīng)用情況,并分析轉(zhuǎn)基因生物的利與弊2.知識結(jié)構(gòu)3.教學(xué)策略策略1合理使用科學(xué)史素材作為教育資源如:工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生14
資料1:1952年,美國分子遺傳學(xué)家盧里亞發(fā)現(xiàn)有些大腸桿菌的株系能將某些噬菌體侵入的外來DNA分子切割成大小不同的片段,以保護(hù)自身不受危害。這樣的發(fā)現(xiàn)說明了什么問題?(大腸桿菌體內(nèi)存在限制性內(nèi)切酶,限制性內(nèi)切酶是切割噬菌體DNA,從中間切割大腸桿菌體內(nèi)的DNA被甲基化了,不被自己體內(nèi)內(nèi)切酶切割)15
資料2:1967年,羅思和赫林斯基發(fā)現(xiàn),細(xì)菌中的質(zhì)粒有自我復(fù)制能力,并能在細(xì)菌細(xì)胞之間轉(zhuǎn)移。這又給我們什么啟示呢?(1973年,第一個轉(zhuǎn)基因工程完成)基因工程誕生的條件:限制酶、質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)、DNA雙螺旋、密碼子、
資料3:第一個完成體外DNA重組的科學(xué)家是博格,他意識到這項技術(shù)可能會帶來嚴(yán)重的影響。為了讓科學(xué)家有足夠時間討論這項技術(shù)的安全性,毅然停止實驗一年,待確認(rèn)可以采取一定措施保證在實驗室可以安全開展技術(shù)后,才重新開始他鐘愛的工作。(科學(xué)家的人格魅力。)例:基因工程的原理1.基因是什么?基因是獨立的遺傳單位2.不同生物的基因為什么能拼接?從基因結(jié)構(gòu)的共性分析(都是磷酸2脂鍵連接起來的脫氧核苷酸鏈)3.同一基因在不同生物的細(xì)胞內(nèi)為什么能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)?從基因功能的共性分析策略2:加強(qiáng)與所學(xué)的聯(lián)系
首先,以抗蟲棉培育過程或利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素過程為例,引導(dǎo)學(xué)生對基因工程的操作步驟先建立整體的框架;然后,依次分析各個步驟的常用方法(準(zhǔn)確把握技術(shù)的難度與廣度);最后,引導(dǎo)學(xué)生用概念圖等形式概括基因工程的基本流程。策略3:
以技術(shù)為主線,通過轉(zhuǎn)基因?qū)嵗M(jìn)行分析。20基因工程流程圖21策略4:精心設(shè)計開展學(xué)生的活動
如有條件做相關(guān)實驗,應(yīng)讓學(xué)生近距離接觸技術(shù)。實驗建議:整合選修模塊涉及的三個與基因工程相關(guān)的實驗,包括DNA的粗提取及鑒定、PCR和DNA電泳。如中學(xué)條件有限,則應(yīng)盡可能設(shè)計一些模擬實驗或制作。例:重組DNA的模擬操作活動22環(huán)型DNA(質(zhì)粒)限制性內(nèi)切酶線形DNADNA連接酶重組DNA(質(zhì)粒)目的基因【例】下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖l、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題:(1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后,分別含有
個游離的磷酸基團(tuán)。
(2)若對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的SmaⅠ酶切位點越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越
。0、2高(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用SrnaⅠ切割,原因是
。(4)與只使用EcoRI相比較,使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止
。SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入
酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了
。(7)為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因,將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體,然后在
的培養(yǎng)基中培養(yǎng),以完成目的基因表達(dá)的初步檢測。DNA連接鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)4.問題解釋:(1)關(guān)于限制酶
有少數(shù)限制酶的識別序列由5個核苷酸組成,這樣的限制酶是如何切割DNA片段的?(教材第5頁)這種類型的限制酶是不可能識別嚴(yán)格意義上的回文結(jié)構(gòu)序列的,即其識別序列并不唯一,識別序列中間的那個核苷酸通常并不要求是某種特定的核苷酸。例如:限制酶HinfI的識別序列為GANTC,中間的核苷酸N可以是A、T、C、G中的任何一個,即該限制酶有四種識別序列;又如SfiI限制酶的識別序列為GGCCNNNNNCCGG,共13個核苷酸,中間的五個核苷酸NNNNN也沒有特定的要求,該酶可以識別并切割多種DNA分子。某種特定核苷酸序列:
不是唯一的
一旦酶切位點被破壞,限制酶就不再識別了
首字母:大寫:細(xì)菌屬名2-3字母:小寫:細(xì)菌種名如EcoR14:大寫:菌株1,2…:分離到的次序限制酶(restrictionenzyme):限制性內(nèi)切酶
1類:限制和修飾作用
*2類:識別DNA內(nèi)部位點、切割雙鏈
根據(jù)酶結(jié)構(gòu)、作用及DNA結(jié)合和裂解的特性1、分類2、命名限制酶能識別特定的DNA序列并進(jìn)行剪切,不同的限制酶可以對不同的核酸序列進(jìn)行剪切?,F(xiàn)以3種不同的限制酶a、b、c對6.2kb大小的線性DNA進(jìn)行剪切,用凝膠電泳分離各核酸片段,實驗結(jié)果如圖所示。那么3種不同的限制酶在此DNA片段上的相應(yīng)切點位置是:(D)(2)關(guān)于質(zhì)粒質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體,它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。某質(zhì)粒上的標(biāo)記基因如下圖所示,通過標(biāo)記基因可以推知目的基因是否轉(zhuǎn)移成功。目的基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同,下表是目的基因插入位置(插入點有a、b、c)與細(xì)菌的生長情況。推測①②③三種重組后的目的基因插入點,正確的一組是:()細(xì)菌在含青霉素培養(yǎng)基上生長情況細(xì)菌在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長情況①能生長能生長②能生長不能生長③不能生長能生長A.①是c,②是b,③是a;B.①是a和b,②是a,③是b;C.①是a和b,②是b,③是a;D.①是c,②是a,③是b。(3)關(guān)于目的基因的獲取從基因文庫中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因人工合成(4)目的基因的檢測與鑒定
——分子雜交技術(shù)(教材第14頁)探針標(biāo)記種類放射性同位素、熒光、生物素(一種維生素)檢測基因工程是否成功檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入了目的基因:DNA分子雜交技術(shù)(Southern雜交)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA:Northern雜交(探針是DNA)或Eastern雜交(探針是RNA)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì):用免疫組織化學(xué)技術(shù)或Western雜交,原理都是抗原和抗體反應(yīng)(5)大腸桿菌能生產(chǎn)糖干擾素嗎?(教材第15頁)干擾素是哺乳動物細(xì)胞在誘導(dǎo)物的誘導(dǎo)下產(chǎn)生的一種特異糖蛋白;科學(xué)家用通過基因工程用大腸桿菌生產(chǎn)出來的干擾素是沒有糖鏈的,但同樣能夠抑制病毒在細(xì)胞內(nèi)的增殖,加強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用和對癌細(xì)胞的殺傷作用;真核細(xì)胞表達(dá)的干擾素需要糖鏈來穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、幫助溶解,并通過轉(zhuǎn)運系統(tǒng)分泌到細(xì)胞外,進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),以發(fā)揮其抗病毒抗腫瘤的生物功效;2002年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在一種名為Campylobacterjejuni的細(xì)菌里存在生產(chǎn)糖蛋白的基因簇,即pgl基因簇,此基因編碼的蛋白能夠起糖基轉(zhuǎn)移酶的作用,科學(xué)家用基因工程方法將這套基因克隆至大腸桿菌共表達(dá),使得大腸桿菌也能夠生產(chǎn)相應(yīng)的糖蛋白。
(6)基因診斷目前四大類疾病可以通過基因進(jìn)行診斷由單個基因突變引起的疾病常見病和多發(fā)?。ǘ嗍嵌鄠€基因引起的,如糖尿病、心臟病等)癌癥(抑癌基因或癌基因異常)感染性疾病(SARS、禽流感等外源性基因)現(xiàn)狀:目前已經(jīng)對1000中單基因病、幾十種染色體病和近百種代謝缺陷癥能用此種方法進(jìn)行明確診斷目標(biāo):開發(fā)簡便、高效的多種疾病同步檢測技術(shù)(7)基因治療糾正或替代引發(fā)疾病基因的技術(shù)(從根源上解決問題)途徑插入正?;蛐迯?fù)突變基因關(guān)閉引發(fā)疾病的基因基因治療進(jìn)展緩慢的原因基因治療有效時間短,需多次治療重復(fù)將外源載體導(dǎo)入體內(nèi),可引發(fā)免疫排斥反應(yīng)經(jīng)改造的病毒載體仍有一定毒性,非病毒載體效率低基因療法最適合治療單基因疾病,多基因疾病困難專題2細(xì)胞工程1.課標(biāo)要求:6.2克隆技術(shù)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)活動建議簡述植物的組織培養(yǎng)。
簡述動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆。
舉例說出細(xì)胞融合與單克隆抗體。討論克隆技術(shù)的社會意義。
搜集通過動物體細(xì)胞核移植進(jìn)行克隆的實例。2.知識結(jié)構(gòu)3.教學(xué)策略(1)先在整體上簡介克隆技術(shù)的層次及原理種類現(xiàn)代生物技術(shù)理論基礎(chǔ)分子克隆PCR技術(shù)DNA分子復(fù)制細(xì)胞克隆動物細(xì)胞和微生物的培養(yǎng)細(xì)胞增殖個體克隆植物組織培養(yǎng);動物核移植技術(shù)植物細(xì)胞的全能性;動物細(xì)胞核的全能性(2)結(jié)合實驗、實際案例,設(shè)計成問題串的形式供學(xué)生討論實例:植物組織培養(yǎng)技術(shù)問題探討(一):1.植物組織培養(yǎng)的基本原理是什么?2.激素在脫分化和再分化中的作用有何不同?3.在實驗操作過程中為什么要換瓶操作?4.組培過程中的每一步都需要光照嗎?5.滅菌和消毒的區(qū)別及在組培中的應(yīng)用?6.組培中用的蔗糖作為能源和原料物質(zhì),用葡萄糖行不行?7.花藥離體培養(yǎng)獲得的植物幼苗都是單倍體嗎?(不是,因為還有未分裂的)培養(yǎng)條件加蔗糖不加蔗糖光正常生長,分化不生長,死亡暗只生長,不分化不生長,死亡問題探討(二):1.為什么胡蘿卜的根細(xì)胞能培養(yǎng)成一個完整的胡蘿卜植株?
2.如何讓植物細(xì)胞的全能性表現(xiàn)出來?
3.離體的植物細(xì)胞經(jīng)過怎樣的過程發(fā)育成一個完整的植物體?
4.你了解了植物克隆的基本技術(shù),設(shè)想你可以利用這項技術(shù)做什么?你知道植物組織培養(yǎng)技術(shù)取得了哪些成就?
問題指向組培的理論基礎(chǔ)
問題指向組培的條件問題指向組培的過程和方法技術(shù)問題指向組培的應(yīng)用離體的植物器官、組織或細(xì)胞(外植體)脫分化(又叫去分化)愈傷組織(排列疏松而無規(guī)則,薄壁細(xì)胞)分化芽、根等器官或胚狀體植物體再分化(3)“分析操作流程”是理解細(xì)胞工程的重要手段例:植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化再分化(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(4)理清概念之間的關(guān)系(5)“比較”是生物學(xué)科重要的思維方法獲得細(xì)胞細(xì)胞的全能性細(xì)胞系、細(xì)胞株植物體培養(yǎng)結(jié)果或細(xì)胞產(chǎn)物快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目(5)“比較”是生物學(xué)科重要的思維方法例:植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學(xué)方法(同左)滅活的病毒物理(離心、振蕩、電刺激)化學(xué)(聚乙二醇)誘導(dǎo)方法使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞融合的條件細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞全能性細(xì)胞融合的原理動物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交比較項目比較項目例:植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較4.問題解釋
(1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)(教材45頁)從機(jī)體上獲取的組織,通過酶或機(jī)械方法分散成單個細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),在首次傳代前的培養(yǎng)一般稱為原代培養(yǎng)(初代培養(yǎng))。原代培養(yǎng)的最大優(yōu)點是:組織細(xì)胞剛脫離機(jī)體,生物性狀尚未發(fā)生較大變化,在一定程度上能夠反映體內(nèi)的狀態(tài)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞在生長、繁殖一定時間后,由于空間不足或細(xì)胞密度過大導(dǎo)致營養(yǎng)枯竭,會影響細(xì)胞的生長,因此需要進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),即傳代或稱為傳代培養(yǎng)(繼帶培養(yǎng)),也就是將細(xì)胞按1:2~1:4的比例傳代。但嚴(yán)格說來,不論在進(jìn)行傳代時稀釋與否,將細(xì)胞從一個培養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)移到另一個培養(yǎng)瓶即稱為傳代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)在進(jìn)行傳代時,如果是懸浮細(xì)胞,只需簡單稀釋即可,若需完全更換培養(yǎng)液只需低速離心沉淀,再懸浮于合適的培養(yǎng)液中即可。一般細(xì)胞每毫升接種數(shù)量為5×104~8×105個,傳代密度太低,細(xì)胞容易死亡,表現(xiàn)出細(xì)胞在達(dá)到增長前有較長的滯留期。在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)液會由于pH下降而呈現(xiàn)黃色,表明細(xì)胞已經(jīng)達(dá)到最大密度需要換液或進(jìn)行傳代培養(yǎng)。如果是單層貼壁的細(xì)胞,等長滿培養(yǎng)瓶表面,即可進(jìn)行傳代,多數(shù)細(xì)胞需用胰蛋白酶處理將細(xì)胞從生長物表面分離下來,以促進(jìn)傳代培養(yǎng)。胰蛋白酶會消化細(xì)胞嗎?胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白質(zhì)外,長時間作用也會消化細(xì)胞膜蛋白,對細(xì)胞有損傷作用;作用時間太短,細(xì)胞不容易脫落,因此必須控制好作用時間。實際應(yīng)用中的處理:做預(yù)實驗,摸清效果最好時胰蛋白酶的用量和作用時間。(2)傳代代數(shù)與細(xì)胞的世代傳代代數(shù)與細(xì)胞的世代(增殖代數(shù))并不是同一個概念。在細(xì)胞培養(yǎng)時,所說的“第10代細(xì)胞”,僅指該細(xì)胞已經(jīng)傳代10次;細(xì)胞傳一代后,一般能倍增3~6次,經(jīng)過三個階段,即潛伏期、指數(shù)生長期和平臺期。當(dāng)細(xì)胞達(dá)到平臺期時,需要進(jìn)行傳代培養(yǎng),否則細(xì)胞會中毒,發(fā)生形態(tài)改變,甚至死亡。(3)細(xì)胞系和細(xì)胞株細(xì)胞系和細(xì)胞株,兩者曾一度混用,導(dǎo)致有些文獻(xiàn)中概念不清。下面所指的概念是現(xiàn)在國內(nèi)外比較通用的,也是絕大多數(shù)研究者接受的觀點。原代培養(yǎng)物經(jīng)首次傳代成功即稱為細(xì)胞系(CellLine),因此細(xì)胞系可泛指一般可能傳代的細(xì)胞。其中能夠連續(xù)傳代的細(xì)胞叫做連續(xù)細(xì)胞系或無限細(xì)胞系,不能連續(xù)培養(yǎng)的稱為有限細(xì)胞系。大多數(shù)二倍體細(xì)胞為有限細(xì)胞系。通過選擇法或克隆形成法從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得具有特殊性質(zhì)或標(biāo)志物的培養(yǎng)物稱為細(xì)胞株(CellStrain),也就是說,細(xì)胞株是用單細(xì)胞分離培養(yǎng)或通過篩選的方法,由單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群。細(xì)胞株的特殊性質(zhì)或標(biāo)志必須在整個培養(yǎng)期間始終存在。例題1:下圖是制備分泌抗X抗體的過程,根據(jù)圖解回答問題:(1)給小鼠注射抗原的目的是__________。(2)在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞,是因為它們?nèi)诤虾蟮碾s交瘤細(xì)胞具有__________的特性。(3)由圖中可看出,單克隆抗體制備過程運用了______和______的動物細(xì)胞工程技術(shù)手段,前者常用的誘導(dǎo)劑與植物原生質(zhì)體融合不同的是可用_____。(4)在動物細(xì)胞融合過程中,需要將所選取的組織細(xì)胞離散開,以利于細(xì)胞融合,可用______處理離體組織細(xì)胞使之分散開。(5)圖中有兩次篩選過程,其中步驟④的目的是篩選出__________,步驟⑤⑥的目的是篩選出________。(6)請根據(jù)以下信息,設(shè)計一方法(不考慮機(jī)械方法),從培養(yǎng)液中篩選出雜交瘤細(xì)胞。已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑,其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒有S途徑,但能不斷分裂增殖,將這兩種細(xì)胞在試管中混合,加聚乙二醇促融,獲得雜種細(xì)胞。方法:__________________。原理:__________________。答案:(1)獲得能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞(2)既能無限增殖,又能產(chǎn)生特定抗體(3)動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞培養(yǎng)滅活病毒(4)胰蛋白酶(5)雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞(6)方法:培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤,收集增殖的細(xì)胞。原理:加入氨基嘌呤后,使D合成途徑阻斷,僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖,但人淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖
例題2:2011年江蘇卷16.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述,正確的是(D)A.愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞B.二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株C.用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子D.植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得1.課標(biāo)要求6.3胚胎工程具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)活動建議簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程。
簡述胚胎工程的理論基礎(chǔ)。
舉例說出胚胎干細(xì)胞的移植。
舉例說出胚胎工程的應(yīng)用。利用互聯(lián)網(wǎng)搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展的資料。專題3胚胎工程體外受精和早期胚胎體外培養(yǎng)(1)胚胎移植(2)胚胎分割胚胎干細(xì)胞2.有關(guān)的教學(xué)資源(1)胚胎移植胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)①同種動物的供、受體生殖器官生理變化相同②早期外來胚胎沒有與受體子宮建立組織上的聯(lián)系③受體子宮基本上不對外來胚胎產(chǎn)生免疫排斥④外來胚胎與受體子宮建立組織上的聯(lián)系后,其遺傳特性不發(fā)生改變胚胎移植能否成功,與供體、受體的生理狀況有關(guān)胚胎移植過程浙科版P48圖(2)胚胎分割人教版P79圖①干細(xì)胞本身不是終末分化細(xì)胞(即干細(xì)胞不是處于分化途徑的終端);②干細(xì)胞能無限地分裂;③干細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞只能在兩種途徑中選擇其一:或保持親代特征,仍作為干細(xì)胞,或不可逆地向終末分化。
2.干細(xì)胞的特點:干細(xì)胞通常分為三類,即全能干細(xì)胞,多能干細(xì)胞(又可分多組織潛能干細(xì)胞、多細(xì)胞潛能干細(xì)胞)和單能干細(xì)胞。全能干細(xì)胞主要就是胚胎干細(xì)胞,它能分化成人體200多種細(xì)胞類型,形成機(jī)體的任何細(xì)胞,組織甚至器官。因此,利用胚胎干細(xì)胞“發(fā)育全能性”的功能,可以用來治療目前還難以或無法治愈的諸多頑疾,如帕金森氏病、早老性癡呆、白血病等。進(jìn)一步,與克隆技術(shù)相結(jié)合,運用體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)來得到胚胎干細(xì)胞,還能解決細(xì)胞治療以及組織和器官移植的免疫排異難題。這便是通常所說的治療性克隆。74獲得胚胎干細(xì)的途徑75從鼠的早期胚胎培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞76胚胎干細(xì)胞核移植1998年10月,美國《科學(xué)》雜志發(fā)表兩項胚胎干細(xì)胞研究的突破性成果。一項是,威斯康辛大學(xué)湯姆森教授建立人的胚胎干細(xì)胞系1999年,他被評為十大科技進(jìn)展之首,并迅速興起了胚胎干細(xì)胞研究的熱潮。在胚胎干細(xì)胞研究的熱潮中,也發(fā)生了激烈的倫理之爭。主要的分歧在于:其一,治療性克隆是否必然滑向生殖性克隆?其二,研究胚胎干細(xì)胞是否謀害生命?一些人堅持主張,治療性克隆與生殖性克隆的技術(shù)路線是相同的,兩者僅一紙之隔或一步之差。不同時禁止治療性克隆,不可能真正禁止生殖性克隆。其實,它們的技術(shù)路線后期并不相同:一個要重新植入子宮,一個不要。這是因為兩者的目的不同:一個為生育,一個為治病,有本質(zhì)的區(qū)別。因此,只要采取嚴(yán)格的有效措施,治療性克隆并不必然導(dǎo)致或滑向生殖性克隆。
第二點分歧涉及到什么是生命什么是人的問題。許多科學(xué)家認(rèn)為,14天前的胚胎,由于“原胚條”尚未出現(xiàn),還沒有開始向各個組織和系統(tǒng)分化,特別是向神經(jīng)細(xì)胞分化,因而還是既無感覺又無知覺的細(xì)胞團(tuán),尚不構(gòu)成道德主體。對其進(jìn)行研究并不是毀滅生命,也不侵犯人的尊嚴(yán)。相反,充分利用和開發(fā)胚胎干細(xì)胞治病救人的功能,完全是人道主義的事業(yè)。我們支持胚胎干細(xì)胞和治療性克隆研究,但必須遵循嚴(yán)格的倫理規(guī)范,經(jīng)過嚴(yán)格的倫理程序。比如,胚胎不能超過14天,不能重新植入子宮,不能搞人畜雜交以及知情、自愿、非商業(yè)化等。3.問題解釋
(1)在體細(xì)胞核移植中,為什么注入去核卵母細(xì)胞的是供體細(xì)胞而不是供體細(xì)胞的細(xì)胞核?(教材48頁)
體細(xì)胞核移植技術(shù)最初是用玻璃微型吸管將供體細(xì)胞的細(xì)胞核吸出,再注入到去核卵母細(xì)胞內(nèi),后來通過實驗的不斷摸索發(fā)展出了另外一種方法,即直接將供體細(xì)胞注入到去核卵母細(xì)胞透明帶內(nèi),然后用病毒介導(dǎo)或者電脈沖等方式使兩個細(xì)胞融合,因為這種方法操作簡便,對卵母細(xì)胞損傷較小,現(xiàn)在較為常用。(2)供體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是否也能表達(dá)出相應(yīng)性狀?
兩種來源的線粒體有三種可能的命運供體來源的線粒體被降解,只剩下受體來源的線粒體;兩種來源
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