1、精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料專題 1基因工程基因工程的概念基因工程為指根據(jù)人們的愿望,進行嚴格的設計,通過 體外 d na重組和轉(zhuǎn)基因技術,給予生物以 新的遺傳特性 ,制造出 更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品；基因工程為在dna分子水平上進行設計和施工的,又叫做dna重組技術 ；（一）基因工程的基本工具1. “分子手術刀” 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（1）來源：主要為從 原核生物 中分別純化出來的；（2）功能：能夠識別雙鏈dna分子的某種 特定的核苷酸序列, 并且使每一條鏈中 特定 部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵 斷開,因此具有 專一性；（3）結果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的

2、dna片段末端通常有兩種形式： 黏性末端和平末端 ；2. “分子縫合針” dna連接酶(1) 兩種 dna連接酶（e colidna 連接酶和 t4-dna連接酶） 的比較：相同點：都縫合 磷酸二酯 鍵；區(qū)分：ecolidna 連接酶來源于t4噬菌體 ,只能將雙鏈dna片段互補的 黏性末端 之間的磷酸二酯鍵連接起來；而 t4dna連接酶能縫合兩種末端 ,但連接平末端的之間的效率較低 ；(2) 與 dna聚合酶作用的異同dna聚合酶只能將 單個核苷酸 加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯鍵；dna連接酶為連接兩個 dna片段的末端,形成磷酸二酯鍵；3. “分子運輸車” 載體（1）載體具備的條

3、件：能在受體細胞中復制并穩(wěn)固儲存；具有一至多個限制酶切點,供外源dna片段插入 ；具有標記基因,供重組dna的鑒定和挑選 ；（2）最常用的載體為 質(zhì)粒 ,它為一種 暴露的.結構簡潔的.獨立于細菌染色體之外,并具有自我復制才能的雙鏈環(huán)狀dna分子 ；（3）其它載體： 噬菌體的衍生物.動植物病毒； 二 基因工程的基本操作程序第一步： 目的基因的獵取1. 目的基因為指：編碼蛋白質(zhì)的結構基因；2. 原核基因?qū)嵭?直接分別 獲得, 真核基因為 人工合成 ；人工合成目的基因的常用方法有 反轉(zhuǎn)錄法 _和化學合成法 _；3.pcr技術擴增目的基因（1）原理： dna雙鏈復制（2）過程：第一步：加熱至9095d

4、na解鏈；其次步：冷卻到5560,引物結合到互補dna鏈；第三步：加熱至 7075, 熱穩(wěn)固 dna聚合酶從引物起始互補鏈的合成 ；其次步： 基因表達載體的構建1. 目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)固存在 , 并且可以 遺傳至下一代,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用 ；2. 組成： 目的基因 啟動子 終止子 標記基因（1）啟動子：為一段有特別結構的dna片段 ,位于基因的 首端 ,為rna聚合酶 識別和結合的部位,能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出 mrn, a 最終獲得所需的 蛋白質(zhì) ；（2）終止子：也為一段有特別結構的dna片段,位于基因的 尾端 ；（3）標記基因的作用： 為為了鑒定受體細胞中為否含有目的基因,從

5、而將 含有目的基因的細胞挑選出來；常用的標記基因為 抗生素基第三步： 將目的基因?qū)胧荏w細胞_1.轉(zhuǎn)化的概念：為目的基因進入受體細胞內(nèi),并且在受體細胞內(nèi)維護穩(wěn)固和表達的過程；2.常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛毎?采納最多的方法為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 ,其次仍有基因槍法 和 花粉管通道法 等；將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛Ｓ玫姆椒轱@微注射技術 ；此方法的受體細胞多為受精卵 ；將目的基因?qū)胛⑸锛毎篶a+處理法3.重組細胞導入受體細胞后, 挑選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)為標記基因為否表達 ；第四步： 目的基因的檢測和表達1. 第一要檢測 轉(zhuǎn)基因生物的染色體dna上為否插入了目的基因,方法為

6、采納 dna分子雜交技術 ；2. 其次仍要檢測 目的基因為否轉(zhuǎn)錄出了mrn, a 方法為采納 用標記的目的基因作探針與mrna雜交；3. 最終檢測 目的基因為否翻譯成蛋白質(zhì), 方法為從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì) ,用相應的 抗體 進行 抗原抗體雜交 ；4. 有時仍需進行 個體生物學水平 的鑒定；如 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物為否顯現(xiàn)抗蟲性狀 ；（三）基因工程的應用1. 植物基因工程： 抗蟲.抗病.抗逆轉(zhuǎn)基因植物,利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)；2. 動物基因工程： 提高動物生長速度.改善畜產(chǎn)品品質(zhì).用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物；3. 基因治療： 把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用；（四）蛋白質(zhì)工程的概念

7、蛋白質(zhì)工程為指以 蛋白質(zhì)分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系作為基礎,通過 基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,或制造一種 新的蛋白質(zhì) ,以滿意人類的生產(chǎn)和生活的需求；（基因工程在原就上只能生產(chǎn)自然界已存在 的蛋白質(zhì)）專題 2細胞工程精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料細胞融合的原理細胞融合的方法誘導手段用法植物體細細胞膜的流淌性去除細胞壁后誘導離心.電刺激.克服了遠緣雜交的胞雜交原生質(zhì)體融合振動,聚乙二醇不親和性,獲得雜等試劑誘導種植株動物細胞融合細胞膜的流淌性使細胞分散后誘導細胞融合除應用植物細胞雜交手段外再加制備單克隆抗體的技術之一滅活的病毒誘導溫度 ：相宜溫度：哺乳動物多為

8、 36.5 0.5 ； ph： 7.2 7.4 ；氣體環(huán)境 ：95% 空氣 5% co2； o2為細胞代謝所必需的,co2的主要作用為 維護培育液的 ph；（5）動物細胞培育技術的應用：（一）植物細胞工程1. 理論基礎（原理）： 細胞全能性全能性表達的難易程度：受精卵生殖細胞干細胞體細胞；植物細胞動物細胞2. 植物組織培育技術（1）過程： 離體的植物器官.組織或細胞愈傷組織 試管苗植物體制備病毒疫苗.制備單克隆抗體.檢測有毒物質(zhì).培育醫(yī)學討論的各種細胞；2.動物體細胞核移植技術和克隆動物（1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞 核移植（比較簡潔）和體細胞 核移植（比較難）；（2）用途：微型繁衍.作

9、物脫毒.制造人工種子.單倍體育種.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) ；（3）位置：為培育 轉(zhuǎn)基因植物 .植物體細胞雜交 培育植物新品種的最終一道工序；3. 植物體細胞雜交技術（1）過程：（2）誘導融合的方法：物理法包括離心.振動.電刺激等；化學法一般為用 聚乙二醇（ peg ）作為誘導劑；（3）意義： 克服了遠緣雜交不親和的障礙；（二）動物細胞工程1. 動物細胞培育（1）概念：動物細胞培育就為從動物機體中取出相關的組織, 將它分散成（2）選用去核 卵 母 細胞 的緣由： 卵 母 細胞比較大,簡潔操作 ；卵 母 細胞 細胞質(zhì)多,養(yǎng)分豐富 ；（3）體細胞核移植技術的應用： 加速家畜遺傳改良進單個細胞 ,然后放

10、在相宜的 培育基 中,讓這些細胞 生長和繁衍 ；（2）動物細胞培育的流程：取動物組織塊 （ 動物胚胎或幼齡動物的器官或組織 ）剪碎用胰蛋白酶或膠原蛋白酶 處理分散成 單個細胞 制成 細胞懸液 轉(zhuǎn)入培育瓶中進行 原代 培育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連續(xù)傳代培育；（3）細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就 貼附在瓶壁上 ,稱為 細胞貼壁 ；細胞數(shù)目不斷增多, 當貼壁細胞分裂生長到表面 相互抑制 時,細胞就會停止分裂增殖 ,這種現(xiàn)象稱為 細胞的接觸抑制 ；（4）動物細胞培育需要滿意以下條件： 無菌.無毒的環(huán)境 ：培育液應進行 無菌處理；通常仍要在培育液中添加肯定

11、量的抗程,促進良畜群繁 育；愛護瀕危 物種,增大存活抗原注入小鼠體內(nèi)分別b 淋巴細胞骨髓瘤細胞細胞融合雜交瘤細胞細胞培育挑選培育細胞生素,以防培育過程中的污染；此外,應定期更換培育液,防止 代數(shù)量；注入小鼠培育基謝產(chǎn)物積存對細胞自身造成危害； 養(yǎng)分 ：合成培育基成分：糖.氨基酸.促生長因子.無機鹽.微量元素等；通常需加入 血清.血漿 等自然成分； 生產(chǎn)寶貴的體內(nèi)培育體外培育從腹水提取從培育液提取單克隆抗體精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料醫(yī)用蛋白；作為異種移植的供體；用于組織器官的移植等；（4）體細胞核移植技術存在的問題：克隆動物存在著 健康 問題.表現(xiàn)出 遺傳和生理 缺陷等；3.

12、 動物細胞融合動物細胞融合也稱細胞雜交 , 為指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程； 融合后形成的具有原先兩個或多個 細胞遺傳信息的單核細胞,稱為雜交細胞 ；動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同,誘導動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似,常用的誘導因素有聚乙二醇.滅活的病毒.電刺激等；動物細胞融合的意義： 克服了 遠緣雜交的不親和性,成為討論細胞遺傳.細胞免疫.腫瘤和生物新品種培育的重要手段；4. 單克隆抗體抗體：一個 b淋巴細胞只分泌一種特異性抗體 ；從血清中分別出的抗體 產(chǎn)量低.純度低.特異性差；雜交瘤細胞的特點：既能大量 繁衍 ,又能產(chǎn)生 專一的抗體 ；單克隆抗體

13、的優(yōu)點： 特異性強,靈敏度高,并能大量制備；單克隆抗體的作用： 作為診斷試劑 ：精確識別各種 抗原 物質(zhì)的微小差異,并跟肯定抗原發(fā)生特異性結合,具有精確.高效.簡易.快速的優(yōu)點； 用于治療疾病和運載藥物： 主要用于治療 癌癥治療 , 可制成“生物導彈 ”,也有少量用于治療其它疾病；專題 3胚胎工程（一）動物胚胎發(fā)育的基本過程1.胚胎工程為指對動物早期胚胎或配子 所進行的多種顯微操作和處理技術,如胚胎移植.體外受精.胚胎分割.胚胎干細胞培育 等技術；經(jīng)過處理后獲得的 胚胎,仍需移植到 雌性動物體內(nèi) 生產(chǎn)后代,以滿意人類的各種需求；2.動物胚胎發(fā)育的基本過程（1）受精場所為母體的 輸卵管上段 ；（

14、2） 卵裂期：特點：細胞 有絲分裂,細胞數(shù)量不斷增加, 但胚胎的總體體積并不增加,或略有減小；（3） 桑椹胚：特點：胚胎細胞數(shù)目達到32 個左右時,胚胎形成致密的細胞團,形似桑椹；為全能細胞 ；（4） 囊胚：特點：細胞開頭顯現(xiàn)分化 （該時期細胞的 全能性仍比較高 ）；集合在胚胎一端個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團 , 將來發(fā)育成胎兒的 各種組織；中間的空腔稱為囊胚腔 ；（5）原腸胚：特點：有了三胚層 的分化,具有 囊胚腔 和原腸腔 ；（二）胚胎干細胞1.哺乳動物的胚胎干細胞簡稱es或 ek細胞,來源于 早期胚胎或從原始性腺 中分別出來；2.具有胚胎細胞 的特性,在形狀上表現(xiàn)為體積小,細胞核大,核仁明

15、顯 ；在功能上,具有 發(fā)育的全能性 ,可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞；另外,在體外培育的條件下,可以增殖而不發(fā)生 分化,可進行 冷凍儲存,也可進行 遺傳改造 ；3.胚胎干細胞的主要用途為：可用于討論哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；為在體外條件下討論細胞分化 的抱負材料,在培育液中加入 分化誘導因子 ,如牛黃酸等化學物質(zhì)時,就可以誘導es細胞向不同類型的組織細胞分化, 這為揭示 細胞分化和細胞凋亡的機理供應了有效的手段；可以用于治療 人類的某些頑疾 ,如帕金森綜合癥. 少年糖尿病等；利用可以被誘導分化形成新的組織細胞 的特性,移植es細胞可使壞死或退化 的部位得以修復并復原正常功能；隨著組織工

16、程技術的進展,通過es細胞體外誘導分化 ,定向培育出 人造組織器官 , 用于器官移植 ,解決供體器官不足和器官移植后 免疫排斥 的問題；（三）胚胎工程的應用1. 體外受精和胚胎的早期培育(1) 卵母細胞的采集和培育：主要方法：用 促性腺激素 處理,使其排出更多的卵子,然后, 從輸卵管 中沖取卵子, 直接與獲能的精子在體外受精； 其次種方法： 從剛屠宰母畜的卵巢 中采集卵母細胞； 第三種方法為借助超聲波探測儀.腹腔鏡等直接從 活體動物的卵巢 中吸取卵母細胞； 采集的卵母細胞,都要在體外經(jīng) 人工培育成熟 后,才能與 獲能的精子 受精；(2)精子的采集和獲能：在體外受精前,要對精子進行獲能處理；(3

17、)受精：獲能的精子和培育成熟的卵細胞在 獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫?溶液中完成受精過程；(4) 胚胎的早期培育：精子與卵子在體外受精后, 應將受精卵移入 發(fā)育培育液 中連續(xù)培育,以檢查 受精狀況和受精卵的發(fā)育才能 ；培育液成分較復雜, 除一些無機鹽和有機鹽外, 仍需添加 維生素. 激素. 氨基酸. 核苷酸等養(yǎng)分成分, 以及血清 等物質(zhì)； 當胚胎發(fā)育到相宜的階段時, 可將其取出向 受體移植或冷凍儲存；不同動物胚胎移植的時間不同； 牛.羊一般要培育到桑椹胚或囊胚 階段才能進行移植,小鼠.家兔等試驗動物可在更早的階段 移植,人的體外受精胚胎可在816個細胞 階段移植； 2. 胚胎移植(1) 胚胎移植為指將

18、雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎, 移植到 同種的.生理狀態(tài)相同的 其它雌性動物的體內(nèi),使之連續(xù)發(fā)育為新個體的技術；其中供應胚胎的個體稱為“供體” ,接受胚胎的個體稱為“受體” ；（供體為 優(yōu)良品種,作為受體的雌性動物應為常見或存量大 的品種；）位置：如轉(zhuǎn)基因. 核移植,或體外受精 等任何一項胚胎工程技術所生產(chǎn)的胚胎, 都必需經(jīng)過 胚胎移植技術 才能獲得后代, 為胚胎工程的最終一道“工序”；(2)胚胎移植的意義： 大大縮短了 供體本身的繁衍周期, 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁衍才能；(3)生理學基礎：動物發(fā)情排卵后, 同種動物的供. 受體生殖器官的 生理變化為相同的；這就為

19、供體的胚胎移入受體供應了相同的生理環(huán)境；早期胚胎在肯定時間內(nèi)處于游離狀態(tài)； 這就為 胚胎的收集供應了可能；受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應 ； 這為胚胎在受體的存活供應了可能；精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料6供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織 聯(lián)系,但供體胚胎的遺傳特性 在孕育過程中不受影響；(4)基本程序主要包括：對供.受體的挑選和處理；挑選 遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體, 有健康的體質(zhì)和正常繁衍才能的受體,供體和受體為 同一 物種；并用激素進行 同期發(fā)情處理 , 用促性腺激素 對供體母牛做 超數(shù)排卵處理； 配種或人工授精 ； 對胚胎的收集. 檢查.培育或儲存

20、 ；配種或輸精后第 7 天, 用特制的沖卵 裝置,把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來 也叫沖卵 ；對胚胎進行 質(zhì)量檢查, 此時的胚胎應發(fā)育到 桑椹或胚囊胚 階段；直接向受體移植或放入 196的液氮 中儲存；對 胚胎 進行移植；移植后的檢查；對受體母牛進行為否妊娠 的檢查；3. 胚胎分割(1) 概念：為指采納機械方法將早期胚胎 切割 2 等份. 4 等份等,經(jīng)移植獲得 同卵雙胎或多胎 的技術；(2) 意義：來自同一胚胎的后代具有相同 的遺傳物質(zhì),屬于 無性繁衍；(3) 材料：發(fā)育良好,形狀正常的 桑椹胚或囊胚 ；（桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中, 細胞開頭分化, 但其全能性仍很高 ,也可用于胚胎分割；）(

21、4) 操作過程：對囊胚階段的胚胎分割時, 要將 內(nèi)細胞團均等 分割,否就會影響 分割后胚胎的復原和進一步發(fā)育；選修 1 課題 1果酒和果醋的制作一.試驗原理1酵母菌的細胞呼吸注用鹽腌制時,留意鹽都用量；鹽的濃度過低,不足以抑制微生物生長,可能導致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過高,會影響腐乳的口味； 鹵湯酒精含量掌握在12左右為宜；注酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關系；酒精含量越高,對蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長；酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質(zhì)的水解,雜菌繁衍快,豆腐易腐敗,難以成塊；三.留意事項1. 釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序為將豆腐進行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵；前期發(fā)酵所發(fā)生的主要變化為毛霉在豆腐（白坯）上的生長；發(fā)酵的溫度為1518,此溫度不適于細菌.酵母菌和曲霉的生長,而適于毛霉?jié)u漸生長；毛霉生長大約5d 后使白坯變成毛坯； 前期發(fā)酵的作用,一為使豆腐表面有一層菌膜包住,形成腐乳的“體” ； 二為毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶,有利于豆腐所含有的蛋白