生物选修3《现代生物技术》专题复习说课讲解.doc

生物选修3《现代生物技术》专题复习生物选修3《现代生物技术》专题复习考试说明要求1基因工程：⑴基因工程的诞生Ⅰ（2）基因工程的原理及技术Ⅱ（3）基因工程的应用Ⅰ（4）蛋白质工程Ⅰ2克隆技术：⑴植物的组织培养Ⅱ（2）动物的细胞培养与体细胞克隆Ⅰ细胞融合Ⅰ单克隆抗体Ⅱ3胚胎工程：（1）动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础Ⅰ（2）胚胎干细胞的移植Ⅰ⑶胚胎工程的应用Ⅰ生物技术的安全性和伦理问题：1.转基因生物的安全性Ⅰ（2）生物武器对人类的威胁Ⅰ生物技术中的伦理问题Ⅰ5生态工程：生态工程的原理Ⅰ生态工程的实例Ⅰ二.核心概念基因工程植物细胞工程植物体细胞杂交技术动物细胞工程细胞全能性动物细胞培养动物细胞融合核移植单克隆抗体胚胎工程胚胎分割移植专题1基因工程（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物（2）功能：断开磷酸二酯键2.“分子缝合针”——DNA连接酶3.“分子运输车”——运载体（1）运载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。（2）最常用的运载体：质粒，（3）其它运载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.基因文库获取2.人工合成。3.PCR技术扩增（1）原理：DNA双链复制（2）过程第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步：基因表达载体的构建：组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因第三步：将目的基因导入受体细胞：常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法，基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：感受态细胞法第四步：目的基因的检测和表达⑴分子水平检测：1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用：DNA分子杂交技术。（分子探针：同位素标记的目的基因的单链）2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法：用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。（1）分子水平方法：抗原—抗体杂交(生物中蛋白质与抗体)⑵个体水平鉴定（性状）：转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。（抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等）（三）基因工程的应用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。（四）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）专题2细胞工程（一）植物细胞工程1.原理：细胞全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.植物组织培养技术（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。（二）动物细胞工程1.动物细胞培养（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。（2）培养的流程：动物胚胎或幼龄动物的器官或组织→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。（4）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：无菌处理。防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。②营养：通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。2.动物体细胞核移植技术和克隆动物（1）哺乳动物核移植可以分为：胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比