选修三现代生物技术详尽复习 PPT课件.ppt

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1、高二生物先问问自己，这些都掌握了没有？先问问自己，这些都掌握了没有？1、什么是基因工程？、什么是基因工程？2、世界上第一个转基因小鼠是用什么方法导入目、世界上第一个转基因小鼠是用什么方法导入目的基因的？的基因的？3、世界上第一例转基因烟草是用什么方法导入目、世界上第一例转基因烟草是用什么方法导入目的基因的？的基因的？4、DNA重组技术需用哪些基本工具？重组技术需用哪些基本工具？5、简述基因工程的基本操作程序。、简述基因工程的基本操作程序。6、什么是目的基因？、什么是目的基因？7、标记基因的作用是什么？、标记基因的作用是什么？8、什么是、什么是PCR技术？技术？9、分子杂交技术在基因工程上有哪些

2、应用？、分子杂交技术在基因工程上有哪些应用？10、什么是、什么是“工程菌工程菌”？它在基因工程中有何作用？它在基因工程中有何作用？11、限制性核酸内切酶的来源？、限制性核酸内切酶的来源？12、限制性核酸内切酶的功能是什么？、限制性核酸内切酶的功能是什么？13、限制性核酸内切酶切割产生的、限制性核酸内切酶切割产生的DNA片断片断末端有哪两种形式？末端有哪两种形式？14、DNA连接酶的作用是什么？连接酶的作用是什么？15、E.coliDNA连接酶和连接酶和T4DNA连接酶的功连接酶的功能有什么不同？能有什么不同？16、DNA连接酶和连接酶和DNA聚合酶有什么区别？聚合酶有什么区别？17、具备什么条

3、件才能充当、具备什么条件才能充当“分子运输车分子运输车”？18、基因工程中使用的载体有哪几种？、基因工程中使用的载体有哪几种？19、获取目的基因有哪几种方法？、获取目的基因有哪几种方法？20、PCR技术的原理是什么？技术的原理是什么？21、PCR技术中基因增加的方式是什么？技术中基因增加的方式是什么？22、PCR技术的步骤包括哪几步？技术的步骤包括哪几步？23、基因表达载体包括哪些必需部分？、基因表达载体包括哪些必需部分？24、启动子的作用是什么？通常启动子来自哪、启动子的作用是什么？通常启动子来自哪里？里？25、终止子的作用是什么？、终止子的作用是什么？26、将目的基因导入植物细胞有哪几种方

4、法？、将目的基因导入植物细胞有哪几种方法？27、将目的基因导入动物细胞的常用方法是？、将目的基因导入动物细胞的常用方法是？28、动物基因工程的受体细胞通常是？、动物基因工程的受体细胞通常是？29、原核生物具有什么特点？、原核生物具有什么特点？30、大肠杆菌最常用的转化方法是什么？、大肠杆菌最常用的转化方法是什么？概念：概念：原理：原理：工具工具步骤步骤应用应用基基因因工工程程小小结结限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶：DNA连接酶：连接酶：载体：载体：来源；作用及特点；结果来源；作用及特点；结果种类；作用种类；作用作用；必备条件；常用载体作用；必备条件；常用载体目的基因的目的基因的获取获取基因

5、表达载体的基因表达载体的构建构建将目的基因将目的基因导入导入受体细胞受体细胞(称为称为转化转化）目的基因的目的基因的检测检测与与鉴定鉴定从自然界已有从自然界已有物种中分离物种中分离从基因文库中获取从基因文库中获取人工合成人工合成利用利用PCR技术技术扩增扩增：构建目的、组成：构建目的、组成导入植物细胞方法导入植物细胞方法导入动物细胞方法导入动物细胞方法导入微生物细胞方法导入微生物细胞方法分子水平分子水平检测插入染色体检测插入染色体检测转录检测转录mRNA检测翻译蛋白质检测翻译蛋白质个体水平鉴定个体水平鉴定基因工程概念基因工程概念 基因工程是指按照人们的意愿，进行基因工程是指按照人们的意愿，进行

6、严格的设计，并通过严格的设计，并通过体外体外DNADNA重组重组和和转转基因基因等技术，赋予生物以等技术，赋予生物以新的遗传特性新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。类型和生物产品。由于基因工程是在由于基因工程是在DNADNA分子水平分子水平上进上进行设计和施工的，因此又叫做行设计和施工的，因此又叫做DNADNA重组重组技术技术 定向改造生物啦！定向改造生物啦！1 1、基因工程又叫做、基因工程又叫做_ _或或_ _。基因工程相关要点基因工程相关要点基因拼接技术基因拼接技术DNA重组技术重组技术2、基本工具：、基本工具：“分子手术刀分子

7、手术刀”:“分子缝合针分子缝合针”:基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体:3、基本操作步骤：基本操作步骤：运载体运载体运载体运载体DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 1 1、目的基因的、目的基因的获取获取 2 2、基因表达载体的、基因表达载体的构建构建（核心）（核心）3 3、将目的基因、将目的基因导入导入受体细胞受体细胞 4 4、目的基因的、目的基因的检测检测与鉴定与鉴定 基因工程的别名基因工程的别名操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程实质实质结果结果基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重

8、组技术重组技术生物体外生物体外基因基因DNADNA分子分子水平水平新生物类型、生物产品新生物类型、生物产品剪切剪切 拼接拼接 导入导入 表达表达基因重组基因重组基因工程相关要点基因工程相关要点黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 1.1.限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶EcoRI基因工程的基本工具基因工程的基本工具来源：来源：原核生物原核生物作用特点：作用特点：特异性，即识别特异性，即识别特定核苷酸序列（反向对特定核苷酸序列（反向对称重复排列）称重复排列），切割，切割特定切点（磷酸二酯键）。特定切点（磷酸二酯键）。结果：结果：产生黏性未端产生黏性未端（EcoRI）（碱基互补配对）或平（碱基互补配对

9、）或平末端末端（SmaI）。基因工程的基本工具基因工程的基本工具1 1、限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶-“分子手术刀分子手术刀”基因工程的基本工具基因工程的基本工具 2.DNA2.DNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”1)、种类：、种类：2)、作用部位：、作用部位：EcoliDNA连接酶连接酶（黏性末端）（黏性末端）T4DNA连接酶连接酶（黏性末端和平末端）（黏性末端和平末端）磷酸二酯键磷酸二酯键 DNA连接酶连接酶可把平未端或黏性末端之间的缝隙可把平未端或黏性末端之间的缝隙“缝合缝合”起来，即相当于把梯子两边的扶手的断口起来，即相当于把梯子两边的扶手的断口连接起来，这样一个连接起来，

10、这样一个重组重组DNA分子分子就形成了。就形成了。对比DNA聚合酶具有具有1至多个至多个限制酶切点限制酶切点，供，供外源外源DNADNA片段插入片段插入在受体细胞中在受体细胞中能复制并稳定保能复制并稳定保存存具有具有标记基因标记基因，供重组，供重组DNADNA的的鉴定和选择鉴定和选择作用：作用：将外源基因送入受体细胞。将外源基因送入受体细胞。常用载体：常用载体：拟核外环状拟核外环状DNA（质粒）（质粒）其他种类：其他种类：噬菌体衍生物和动植物病毒噬菌体衍生物和动植物病毒条件：条件：3.3.分子运载车分子运载车运载体运载体质粒质粒细菌拟核细菌拟核DNADNA之外结构简单、能之外结构简单、能自主复

11、自主复制制的很小的的很小的环状环状DNADNA分子分子。小结小结基因工程基因工程的工具的工具限制酶限制酶主要存在于原核生物中主要存在于原核生物中具有专一性具有专一性(识别序列识别序列)切开切开DNA分子的磷酸二酯键分子的磷酸二酯键DNA连连接酶接酶连接磷酸二酯键连接磷酸二酯键种类种类E.coliDNA连接酶连接酶T4DNADNA连接酶连接酶运载运载工具工具具备的具备的条件条件结构简单结构简单,大小适中大小适中能在宿主细胞中自能在宿主细胞中自我复制并稳定存在我复制并稳定存在具一个或多个限制酶切位点具一个或多个限制酶切位点具标记基因具标记基因质粒、质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒噬菌体衍生物、动植物

12、病毒基因工程基本操作的四个步骤：基因工程基本操作的四个步骤：1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定（一）目的基因的提取（一）目的基因的提取目的基因：主要是指目的基因：主要是指_。获取方法：获取方法：1、_中中获取目的基因获取目的基因2、人工合成法：化学方法合成、人工合成法：化学方法合成DNA片段（反转录片段（反转录法、直接合成法）法、直接合成法）3、PCR反应扩增反应扩增DNA三、基本操作步骤三、基本操作步骤从基因文库从基因文库编码蛋白质的结构基

13、因编码蛋白质的结构基因原理：原理：DNADNA复制复制 过程：加热过程：加热DNADNA解链解链 冷却引物结合到互补冷却引物结合到互补DNADNA链链 互补链合成互补链合成 条件条件 ：耐高温耐高温DNADNA聚合酶聚合酶 聚合酶链式反应（聚合酶链式反应（PCRPCR）模板模板DNA DNA 4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸一对引物一对引物热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶(Taq(Taq酶）温度控制酶）温度控制原理：原理：DNADNA半保留复制半保留复制前提：前提：一段已知目一段已知目的基因的核苷酸序列的基因的核苷酸序列条件：条件：延伸延伸(70(70-75-75)变性变性(90-95(90

14、-95)退火退火(55(55-60-60)过程：过程：利用利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因PCRPCR的全称：的全称：聚合酶链式反应聚合酶链式反应PCRPCR的原理：的原理：DNA DNA复制复制 PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因的前提条件：的前提条件：要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。选修选修1P58模板模板原料原料引物引物酶酶控制温度控制温度利用利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因目的基因目的基因DNADNA四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸如单链如单链DNADNA分子片段分子片段耐热的耐热的DNADNA聚合酶聚合酶P

15、CRPCR仪自动调控仪自动调控PCRPCR的条件：的条件：用化学方法直接用化学方法直接人工合成人工合成条件：条件：基因基因较小较小，核苷酸序列，核苷酸序列已知已知。文库类型文库类型cDNAcDNA文库文库基因组文库基因组文库文库大小文库大小基因中启动子基因中启动子基因中内含子基因中内含子基因多少基因多少种间基因交流种间基因交流小小大大无无有有无无有有某生物的部分某生物的部分基因基因某生物的全部基某生物的全部基因因可以可以部分可以部分可以.基因组文库与基因组文库与cDNAcDNA文库的构建文库的构建.利用利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因总结：获取目的基因总结：获取目的基因（二）基

16、因表达载体构建二）基因表达载体构建1、基因表达载体由、基因表达载体由_、_、_、_四（五）部四（五）部分组成。分组成。目的基因目的基因启动子启动子标记基因标记基因终止子终止子2、启动子作用：、启动子作用：3、标记基因的作用：、标记基因的作用：RNA聚合酶识别和结合的位点，聚合酶识别和结合的位点，启动转录的启动转录的“开关开关”。鉴别受体细胞中是否含有鉴别受体细胞中是否含有目的基因目的基因，从普通细胞，从普通细胞中筛选出含目的基因的受中筛选出含目的基因的受体细胞体细胞（复制原点）（复制原点）（1 1）用一定的）用一定的_切割质粒，使其出现一个切割质粒，使其出现一个切口，露出切口，露出_。（2 2

17、）用）用_切断目的基因，使其产生切断目的基因，使其产生 _。（3 3）将切下的目的基因片段插入质粒的）将切下的目的基因片段插入质粒的_处，处，再加入适量再加入适量_，形成了一个重组，形成了一个重组DNADNA分子分子（重组质粒）（重组质粒）限制酶限制酶黏性末端黏性末端（平末端）（平末端）同一种限制酶同一种限制酶相同相同的黏性末端的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶重组质粒形成过程重组质粒形成过程:转化转化:目的基因目的基因进入受体细胞内进入受体细胞内，并且在受体细胞，并且在受体细胞内维持内维持稳定和表达稳定和表达的过程。的过程。将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞受体细胞种类受体

18、细胞种类方法方法植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞农杆菌转化法（双子叶植物、裸子植物）农杆菌转化法（双子叶植物、裸子植物）基因枪法（单子叶植物）基因枪法（单子叶植物）花粉管通道法花粉管通道法显微注射技术：显微注射技术：目的基因表达载体提纯目的基因表达载体提纯取卵取卵（受精卵受精卵）显微注射显微注射受精卵发育受精卵发育新性状动物新性状动物用用CaCa2+2+处理处理细胞细胞感受态细胞感受态细胞表达载体与感表达载体与感受态细胞混合受态细胞混合感受态细胞吸收感受态细胞吸收DNADNA分子分子将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞原核生物原核生物繁殖快、多为单细胞、遗繁殖快

19、、多为单细胞、遗传物质相对较少，故早期常作为受体传物质相对较少，故早期常作为受体细胞。细胞。大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞用用Ca2+处理处理感受态细胞感受态细胞重组表达载体重组表达载体DNA溶于缓冲液溶于缓冲液混合混合导入导入分子水平检测：分子水平检测：检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNADNA上是否插入了目上是否插入了目的基因：的基因：方法方法DNADNA分子杂交分子杂交(探针与基因组探针与基因组DNA)DNA)检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA：方法方法分子杂交（探针与生物体分子杂交（探针与生物体mRNAmRNA）检测目的基因是否翻译成蛋白质：检测目

20、的基因是否翻译成蛋白质：方法方法抗原抗原抗体杂交抗体杂交(生物中蛋白质与抗体生物中蛋白质与抗体)个体水平鉴定个体水平鉴定（性状）（性状）抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定分子探针：分子探针：同位同位素标记的素标记的目的基目的基因因的的单链单链 转基因生物转基因生物 转基因生物是指利用转基因生物是指利用 技术导技术导入入 培育出的能够将新性状培育出的能够将新性状稳定地稳定地 给后代的给后代的 生物。生物。基因工程基因工程外源基因外源基因遗传遗传基因工程基因工程优点：优点：打破了常规育种难以突破的打破了常规育种难以突破的 ，的的改变

21、了生物的遗传性状改变了生物的遗传性状.物种之间的界限物种之间的界限(生殖隔离生殖隔离)定向定向四、基因工程的应用1、植物基因工程成果、植物基因工程成果2、动物基因工程成果、动物基因工程成果抗虫转基因植物抗虫转基因植物（抗虫棉）（抗虫棉）抗病转基因植物抗病转基因植物（病毒外壳蛋白基因）（病毒外壳蛋白基因）抗逆转基因植物抗逆转基因植物（抗性基因）（抗性基因）改良植物品质改良植物品质（营养、实用、观赏价值）（营养、实用、观赏价值）提高动物生长速度提高动物生长速度（外源生长激素基因）（外源生长激素基因）改善畜产品质量改善畜产品质量生产药物生产药物（乳腺生物反应器）（乳腺生物反应器）做器官移植供体做器官

22、移植供体（导入调节因子，避免（导入调节因子，避免排异反应）排异反应）基因工程药物基因工程药物（转基因工程菌生产抗体、（转基因工程菌生产抗体、细胞因子等）细胞因子等）方法方法:3 3、基因诊断、基因诊断:用放射性同位素用放射性同位素(如如3232P)P)、荧光分子等、荧光分子等标记的标记的DNADNA分子做探针，利用分子做探针，利用DNADNA分子杂交原理分子杂交原理，鉴，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。基因工程的应用4 4、基因治疗、基因治疗:把把健康的外源基因健康的外源基因导入有基因缺陷导入有基因缺陷的细胞中，达到的细胞中，达到治

23、疗疾病的目的。治疗疾病的目的。取患者骨髓分离干细胞病毒正常基因并入正常基因的干细胞注入患者体内蛋白质工程概念：概念：以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质蛋白质进行进行改造改造，或制造一种或制造一种新的蛋白质新的蛋白质，以满足人类生产生活的需要。，以满足人类生产生活的需要。原理：原理：步骤：步骤：DNADNAmRNAmRNA翻译翻译转录转录肽链肽链复制复制折叠折叠具有空间结具有空间结构的蛋白质构的蛋白质表达生物表达生物特有的功特有的功能或性状能或性状预期功能预期功

24、能生物功能生物功能mRNAmRNA转录转录翻译翻译折叠折叠DNADNA合成合成分子设计分子设计比较：基因工程和蛋白质工程比较：基因工程和蛋白质工程基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程相同点相同点都要改造基因，都属于分子水平都要改造基因，都属于分子水平产生新的产生新的基因型，无新基因基因型，无新基因基因（型）基因（型）产生的蛋白质产生的蛋白质原有的原有的可以是新的可以是新的联系联系蛋白质工程是以基因工程为基础，蛋白质工程是以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸；前者可是基因工程的应用和延伸；前者可为后者修饰、改造酶为后者修饰、改造酶基因工程步骤基因工程步骤1342(2009福建卷福建卷)转基因

25、抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四种限制酶切割位点。请回答：等四种限制酶切割位点。请回答：1）构建含抗病基因的表达载体）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶时，应选用限制酶，对对进行切割。进行切割。（2）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有中含有，作为标记基因。，作为标记基因。（3）香蕉组织细胞具有）香蕉组织细胞具有，因此

26、，可以利用组织培养技术将导入抗病基，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的的。（2）抗卡那霉素基因）抗卡那霉素基因Pst、EcoR含抗病基因的DNA、质粒全能性全能性脱分化、再分化脱分化、再分化（10福建卷）福建卷）32生物现代生物科技专题(10分)红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病由于天然EP0来源极为有限，目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO）期间要生产流程如右

27、图（1）图中）图中所指的是所指的是技技术。术。（2）图中）图中所指的物质是所指的物质是，所指的物质是所指的物质是。（3）培养重组）培养重组CHO细胞时，细胞时，为便于清除代谢产物，防止细为便于清除代谢产物，防止细胞严物积累对细胞自身造成危胞严物积累对细胞自身造成危害，应定期更换害，应定期更换。（4）检测）检测rhEPO外活性需用外活性需用抗抗rhEPO单克隆抗体。分泌单单克隆抗体。分泌单克隆抗体的克隆抗体的细胞，细胞，可由可由rhEPO免疫过的小鼠免疫过的小鼠B淋淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成而成PCR mRNA rhEPO 培养液培养液杂交瘤杂交瘤（10天津卷）天

28、津卷）.（14分）下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性金银，BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行。Hind和和BamH；氨苄青霉素；氨苄青霉素（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是序列是（填字母代号）。（填字母代号）。A.启动子启动子B.tetRC.复制原点复制原点D.ampR（3）

29、过程）过程可采用的操作方法是可采用的操作方法是（填字母代号）。（填字母代号）。A.农杆菌转化农杆菌转化B.大肠杆菌转化大肠杆菌转化C.显微注射显微注射D.细胞细胞融合融合（4）过程）过程可采用的生物技术是可采用的生物技术是。胚胎移植技术胚胎移植技术AC（5）对早期胚胎进行切割，经过程）对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个可获得多个新个体。这利用了细胞的新个体。这利用了细胞的性。性。（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用（填字母代号）技术。（填字母代号）技术。A.核酸分子杂交核酸分子杂交B.基因序列分析基因序列分析C.抗原抗原抗体杂交抗体杂交D.PCR全

30、能全能C3、以重组、以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变人类的生活，请回答有关问题：技术为核心的基因工程正在改变人类的生活，请回答有关问题：（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：第一步是目的基因的获取，）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：第一步是目的基因的获取，获得目的基因的方法通常包括获得目的基因的方法通常包括和和；第二步是基因表达；第二步是基因表达载体的构建，第三步是将目的基因导入受体细胞，第四步是载体的构建，第三步是将目的基因导入受体细胞，第四步是。通常在第一步和第二步的操作中需要相同的工具酶是通常在第一步和第二步的操作中需要相同的工具酶是。利用利用PCR技术扩增目的基

31、因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在在酶的作用下延伸形成酶的作用下延伸形成DNA。基因表达载体的组成包括基因表达载体的组成包括 四个部四个部分，分，将目的基因导入植物细胞一般采用将目的基因导入植物细胞一般采用，培养该细胞再生，培养该细胞再生成植株的过程中，往往需要使用植物激素，人为地控制细胞的成植株的过程中，往往需要使用植物激素，人为地控制细胞的和和。（多选）如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括（多选）如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括（）。（）。A生物安全生物安全B环境安全环境安

32、全C食品安全食品安全D伦理道德问题伦理道德问题蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构设计预期的蛋白质结构推测推测应有的应有的序列序列找到相对应的找到相对应的序列。序列。人工合成人工合成基因文库获得基因文库获得目的基因的检测与表达目的基因的检测与表达限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNA聚合聚合启动子、目的基因、终止子、标记基因启动子、目的基因、终止子、标记基因农杆菌转化法农杆菌转化法氨基酸氨基酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱分化脱分化再分化再分化ABC1、什么是细胞的全能性？、什么是细胞的全能性？2、请简述植物组织培养的过程？哪些步骤需要激、请

33、简述植物组织培养的过程？哪些步骤需要激素的诱导？素的诱导？3、什么是脱分化？需要哪些条件？、什么是脱分化？需要哪些条件？4、请简述植物体细胞杂交的过程？、请简述植物体细胞杂交的过程？5、杂种细胞形成的标志是什么？、杂种细胞形成的标志是什么？6、人工诱导的方法有哪些？具体方法如何？、人工诱导的方法有哪些？具体方法如何？7、植物体细胞杂交培育新品种的优点是什么？、植物体细胞杂交培育新品种的优点是什么？8、快繁的优点有哪些？、快繁的优点有哪些？9、作物脱毒的常用方法是怎样的？、作物脱毒的常用方法是怎样的？10、人工种子由哪几部分组成？、人工种子由哪几部分组成？11、单倍体育种的优点是什么？、单倍体育

34、种的优点是什么？12、请简述细胞产物工厂化生产的过程。、请简述细胞产物工厂化生产的过程。先问问自己，这些都掌握了没有？先问问自己，这些都掌握了没有？13、动物细胞工程包括哪些技术？这些技术中作为、动物细胞工程包括哪些技术？这些技术中作为基础的是哪项技术？基础的是哪项技术？14、简述动物细胞培养的概念？过程？、简述动物细胞培养的概念？过程？15、动物细胞培养在取材上有什么讲究？、动物细胞培养在取材上有什么讲究？16、胰蛋白酶在动物细胞培养中起的作用是什么？、胰蛋白酶在动物细胞培养中起的作用是什么？什么是接触抑制？什么是接触抑制？17、什么是原代培养？什么是传代培养？、什么是原代培养？什么是传代培

35、养？18、细胞株指多少代的细胞？细胞系指多少代的细、细胞株指多少代的细胞？细胞系指多少代的细胞？胞？19、动物细胞培养需要哪些条件？为何要定期更换、动物细胞培养需要哪些条件？为何要定期更换培养液？培养液？20、什么是合成培养基？什么是选择培养基？、什么是合成培养基？什么是选择培养基？21、为何对动物细胞培养时常要加动物血清？、为何对动物细胞培养时常要加动物血清？22、动物细胞培养的气体环境有什么具体要求？、动物细胞培养的气体环境有什么具体要求？23、什么是动物核移植？使用什么时期的卵、什么是动物核移植？使用什么时期的卵母细胞？母细胞？24、动物核移植技术在畜牧业应用中有什么、动物核移植技术在畜

36、牧业应用中有什么优点？优点？25、什么是动物细胞融合？杂交细胞有何特、什么是动物细胞融合？杂交细胞有何特点？点？26、动物细胞融合的过程是怎样的？诱导方、动物细胞融合的过程是怎样的？诱导方法有哪些？法有哪些？27、单克隆抗体有什么优点？、单克隆抗体有什么优点？28、请简述单克隆抗体的过程？要经过几次、请简述单克隆抗体的过程？要经过几次筛选？每次筛选的作用是什么？筛选？每次筛选的作用是什么？29、什么是生物导弹？其原理是什么？、什么是生物导弹？其原理是什么？细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞水平

37、细胞水平按照人们的意愿按照人们的意愿来改变细胞内的来改变细胞内的遗传物质或获得遗传物质或获得细胞产品细胞产品概念概念分类分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程主主要要技技术术植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体技术单克隆抗体技术胚胎移植胚胎移植核移植核移植植物植物细胞细胞工程工程技术技术动物动物细胞细胞工程工程技术技术1 1、概念、概念:应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平细胞整体水平或细胞器水平按照人们

38、的意愿来按照人们的意愿来改变细胞内改变细胞内的遗传物质的遗传物质或或获得细胞产品获得细胞产品2 2、分类、分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程微生物工程（略）微生物工程（略）细胞工程细胞工程 细胞分化原因？细胞分化原因？n所有细胞含全套基因所有细胞含全套基因n但表达的基因不同但表达的基因不同-分化的根本原因分化的根本原因n使转录的使转录的mRNAmRNA不同不同n翻译成的蛋白质不同翻译成的蛋白质不同-分化的直接原因分化的直接原因n导致细胞的形态、结构、功能不同导致细胞的形态、结构、功能不同细胞的全能性n定义：生物体的细胞，具有使后代细胞发定义：生物体的细胞，具有使后代细胞发育成

39、完整个体的潜能。育成完整个体的潜能。n原因：生物的每一个细胞都含有该物种所原因：生物的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。特有的全套遗传物质。全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞 具有全能性一定能表现出全能性吗？具有全能性一定能表现出全能性吗？概念：概念：分类分类细细胞胞工工程程小小结结植物细植物细胞工程胞工程动物细动物细胞工程胞工程植物植物体细胞杂交体细胞杂交植物植物组织培养组织培养（基础）（基础）动物动物细胞核移植细胞核移植动物动物细胞培养细胞培养生产生产单克隆抗体单克隆抗体动物动物细胞融合细胞融合（基础）（基础）原理、过程、应用（原理、过程、应用（3项

40、）项）原理、过程、优势及缺陷、应用（原理、过程、优势及缺陷、应用（1项）项）原理、过程、培养条件、应用（原理、过程、培养条件、应用（4项）项）原理、过程、类型、应用（原理、过程、类型、应用（5项）、问题项）、问题原理、过程、应用（原理、过程、应用（1项）项）原理、过程、单抗特点、应用（原理、过程、单抗特点、应用（2项）项）例题例题所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程通通常常采采用用的的技技 术术 手手 段段 植物植物组织培养组织培养 植物植物体细胞杂交体细胞杂交植物细胞的植物细胞的全能性全能性一、植物细胞工程一、植物细胞工程 (离体的植物离体的植物器官、组织或细胞

41、器官、组织或细胞)脱分化脱分化再分化再分化愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽（胚状体）（胚状体）植物体植物体 培养条件：培养条件：离体、含有离体、含有全部营养成分全部营养成分的培养基、的培养基、一定的温度、空气、一定的温度、空气、无菌环境无菌环境、适合、适合的的PHPH、适合的光照等、适合的光照等外植体外植体举例：举例：花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株；细胞工程中培育的的棉花植株；细胞工程中培育的“番茄番茄-马马铃薯铃薯”杂种植株等。杂种植株等。1 1、植物组织培养、植物组织培养 扩大扩大培养培养过程过程离体的植物器官、离体的植物器官、组织或细胞组织

42、或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化植物激素：细胞植物激素：细胞分裂素、生长素分裂素、生长素再分化再分化组培条件：组培条件：含有含有全部全部营养成分营养成分的培的培养基、一定的养基、一定的温度、空气、温度、空气、无菌环境无菌环境、适、适合的合的pHpH、适时、适时光照等。光照等。1.1.植物组织培养植物组织培养原理：原理：过程：过程：细胞膜流动性和细胞的全能性细胞膜流动性和细胞的全能性优势：优势：应用：应用：（具（具体方体方法？）法？）克服了远缘杂交不亲和的障碍克服了远缘杂交不亲和的障碍未能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的优未能让杂种植物按照人们的需要表现

43、出双亲的优良性状。良性状。培育作物新品种培育作物新品种缺陷：缺陷：？2 2、植物体细胞杂交的过程、植物体细胞杂交的过程植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞加酶去加酶去壁壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合融合细胞融合细胞再再生生壁壁杂种细胞杂种细胞脱分化脱分化去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法酶解法（纤维素酶、果胶酶等）（纤维素酶、果胶酶等）诱导原生质诱导原生质体融合方法：体融合方法：物理方法：物理方法：离心、振动、电刺激等离心、振动、电刺激等 化学方法：化学方法：聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）融合成功的标志融合成功的标志人工诱导人工诱导筛选筛

44、选愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株再分化再分化2 2、植物体细胞杂交的过程、植物体细胞杂交的过程植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞去去壁壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体融合融合融合体融合体再生壁再生壁杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方法：原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG）2.2.植物体细胞杂交植物体细胞杂交过程示意图（1 1）植物繁殖

45、的新途径（）植物繁殖的新途径（见资料见资料）1 1）微型繁殖（快速繁殖）微型繁殖（快速繁殖）2 2）作物脱毒）作物脱毒3 3）神奇的人工种子）神奇的人工种子（2 2）作物新品种的培育）作物新品种的培育1 1）单倍体育种）单倍体育种2 2）突变体的利用）突变体的利用3 3）转基因植物的培育）转基因植物的培育 （3 3）细胞产物的工厂化生产）细胞产物的工厂化生产3 3、植物细胞工程的实际应用、植物细胞工程的实际应用（宁夏卷）38生物选修模块3：现代生物科技专题(15分)请回答：（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的 ，繁殖种苗的速度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，

46、最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部 。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免 的污染。（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗 ，而与 配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是 (脱落酸、2，4-D)。（4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是 ，单株鲜重的变化趋势是 。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量 (能、不能)满足自身最佳

47、生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应 (降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。（1）遗传特性）遗传特性快快遗传信息遗传信息（2）微生物）微生物（3）生根）生根细细胞分裂素胞分裂素2，4-D（4）逐渐减小）逐渐减小先增加后下降先增加后下降不能不能（5）降低）降低二、二、动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程常用的技术手段：植物细胞工程常用的技术手段：植物组织培养、植物组织培养、植物体细胞杂交植物体细胞杂交等等强调：强调：是其他动是其他动物细胞工程技术的物细胞工程技术的基础基础。动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞核移植动物细胞核移植 动物细

48、胞融合动物细胞融合 单克隆抗体制备单克隆抗体制备等等 动物细胞培养技术动物细胞培养技术回顾：回顾：常用的技术手段：常用的技术手段：动物动物胚胎胚胎或或幼龄幼龄动动物的组织、器官物的组织、器官胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎单个细胞单个细胞加培养液加培养液制成制成细胞悬细胞悬浮液浮液去掉组织去掉组织间蛋白间蛋白1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限无限传代传代原代培养原代培养传代培养传代培养部分细胞遗部分细胞遗传物质改变传物质改变动物细胞培养不能动物细胞培养不能最终培养成动物体最终培养成动物体随细胞增多，细胞随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖就会停止分裂增殖1.1.动物细胞培养动物细胞培养:动物细胞

49、培养动物细胞培养原理：原理：过程：过程：细胞增殖细胞增殖培养条件：培养条件：应用：应用：细胞生长特点？细胞生长特点？工具酶及作用？工具酶及作用？培养类型？培养类型？无菌、无毒环境无菌、无毒环境营养营养适宜的温度和适宜的温度和PH气体环境（气体环境（95%空气和空气和5%CO2）生产生物制品生产生物制品为基因工程培养细胞为基因工程培养细胞检测有毒物质检测有毒物质生理学、医药学研究生理学、医药学研究从组织切片中取下小片样品从组织切片中取下小片样品转入特殊培养液中转入特殊培养液中进行进行原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶分装到多个扁形培养瓶中分装到多个扁形培养瓶中进行进行传代培养传代培养单个细胞悬浮液

50、单个细胞悬浮液细胞悬细胞悬浮液浮液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限无限传代传代原代培养原代培养传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系原代培养与传代培养、细胞株与细胞系原代培养与传代培养、细胞株与细胞系多数组织细胞固定在表面生长和分裂。多数组织细胞固定在表面生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变遗传物质改变动物细胞培养液：动物细胞培养液：液体液体培养基培养基;成分中有成分中有动物血清动物血清等等1 1、动物细胞培养、动物细胞培养植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较项目项目培养基培养基结果结果应用应用植物组