高考生物生物工程章娟姐

1、高考生物生物工程章娟姐第1頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五克 隆 羊 問題1 ：克隆羊多利的產(chǎn)生是什么生殖方式？問題2 ：克隆羊多利的產(chǎn)生是屬于哪一項生物工程技術？更多資源 第2頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五基因工程 細胞工程 發(fā)酵工程 酶工程生物工程的概念、特點、內(nèi)容1、概念：也叫生物技術，是生物科學與工程技術有機結(jié)合而興起的一門綜合性科學技術。2、特點：以生物科學為基礎，運用先進的科學原理和工程技術手段來加工或改造生物材料，如DNA、蛋白質(zhì)、染色體、細胞等，從而生產(chǎn)工具出人類所需要的生物或生物制品。3、內(nèi)容：第3頁，共27頁，2022年，5月2

2、0日，0點2分，星期五基因工程概念、特點、應用概念：基因工程（也稱遺傳工程）：是指按照人類的愿望，將不同生物的遺傳物質(zhì)在體外人工剪切并和載體重組后轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)進行擴增，并表達產(chǎn)生出所需的蛋白質(zhì)的技術。特點：基因工程能夠打破種屬的界限，在基因水平上改變生物遺傳性，并通過工程化手段為人類提供有用的產(chǎn)品及服務。應用：如將人的胰島素基因等導入細菌中，由細菌生產(chǎn)出人的島素。將一些外源基因?qū)胫参锛毎嘤鲋T如抗蟲棉花等植物新品種。將人的有關基因轉(zhuǎn)移到動物細胞，得到諸如含有人干擾素的羊奶等。另外在基因診斷、基因治療、基因工程疫苗、器官移植等方面也展現(xiàn)出廣闊的前景。第4頁，共27頁，2022年，5月20日，

3、0點2分，星期五DNA人體細胞DNA質(zhì)粒細菌細胞控制產(chǎn)生胰島素的基因片段限制酶限制酶胰島素利用生物工程獲得胰島素12第5頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五第一步：獲取目的基因：基因的直接分離或人工合成。即獲取含有所需要的 完整的遺傳信息的DNA片段。目的基因獲取方法鳥槍法分子雜交法反（逆）轉(zhuǎn)錄法人工合成法基因工程基本步驟目的基因獲取方法第6頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五第二步：目的基因與運載體結(jié)合是指將不同來源的DNA重組。一般將目的基因和運載體（細菌的質(zhì)粒、噬菌體等）用相同的限制性內(nèi)切酶切斷，將用適宜的DNA連接酶將其粘性末端連接，形成重組DNA

4、。運載體的選擇1能在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定的保存 2具有多個限制酶切點，3具有某些標記基因第7頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五通過運載體把目的基因帶入某生物體內(nèi)，并使目的基因在受體細胞內(nèi)能準確地轉(zhuǎn)錄和翻譯。第三步：目的基因的導入和表達基因工程例1、基因工程方法基因工程在生活、生產(chǎn)中的應用前景極為廣闊，它在生產(chǎn)基因藥物、培育特殊的動植物品種以及環(huán)境保護等方面已展示出極大的魅力和其它傳統(tǒng)育種方法所沒有的優(yōu)點。度運用有關原理分析作答在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物的基因操作中，所用基因的“剪刀”是 ，基因的“針線”是 ，基因的“輸工具”是 。 與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程的方法來培育動

5、植物新品種的主要優(yōu)點是： 。DNA限制性內(nèi)切酶DNA連接酶目的基因的運載體（質(zhì)粒等）目的性強育種周期短克服遠緣雜交的障礙第8頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五三、酶工程概念、特點酶工程的概念：酶工程是指在一定的生物容器中，利用酶的生物催化作用，生產(chǎn)出人類所需要產(chǎn)品的技術。酶工程的特點：酶具有高效性、專一性、多樣性和使用條件溫和性等特點，因此利用酶生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品種類多，能耗低，轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品純度高，產(chǎn)生的污染物少。第9頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五酶的生產(chǎn)、提取和分離純化酶工程的內(nèi)容制成酶制劑直接利用制成固定化酶后利用用于治療疾病用于加工和生產(chǎn)一些產(chǎn)

6、品用于化驗診斷和水質(zhì)監(jiān)控用于生物工程其他分支領域酶制劑生產(chǎn)酶制劑的應用應用糖 尿 試 紙葡萄糖氧化酶，過氧化氫酶，無色化合物固定化酶膜，變化器酶 傳 感 器第10頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五發(fā)酵和發(fā)酵工程的概念發(fā)酵工程：是指采用工程技術手段，利用生物的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品一種技術。這里所指的生物，包括來自自然界微生物、基因重組微生物和各種來源的動物細胞和植物細胞。這里所說的產(chǎn)品，包括利用基因工程菌生產(chǎn)人的胰島素、干擾素等藥品，也包括人們所熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒，利用乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌生產(chǎn)青霉素等第11頁，共27頁，2022年

7、，5月20日，0點2分，星期五發(fā)酵工程的內(nèi)容1菌種的選育基因工程細胞工程誘變育種2配置培養(yǎng)基和滅菌3擴大培養(yǎng)和接種4發(fā)酵過程5發(fā)酵產(chǎn)物的分離和提取PH溶氧溫度攪拌第12頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五配置培養(yǎng)基原則及滅菌2營養(yǎng)物質(zhì)協(xié)調(diào)：碳源、氮源、無機鹽 水、生長因子3PH值適宜1目的明確：自養(yǎng)或是異養(yǎng)滅除一切雜菌：如孢子、芽孢等第13頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五調(diào)整期：體積增大，合成微生物所需要的各 種酶、ATP及細胞組成成分（初級代謝產(chǎn)物）對數(shù)期：細胞數(shù)目以等比數(shù)列的形式增加，獲得菌種穩(wěn)定期：微生物數(shù)量最多，獲得次級代謝產(chǎn)物的時期衰亡期：細胞

8、出現(xiàn)畸形，多種形態(tài)，開始裂解死亡，釋放代謝產(chǎn)物微 生 物 的 生 長第14頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程概念和類型概念：細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合技術科學。類型：就技術范圍而言，大致有細胞融合技術、細胞拆合技術、染色體導入技術、胚胎移植技術、和細胞組織培養(yǎng)技術等。細胞融合技術是指把兩個不同的細胞在融合劑的作用下，融合成一個細胞的技術。 （如下圖）仙苔病毒、硫酸二乙酯等促融劑融合第15頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期

9、五細胞拆合技術也稱為細胞核（包括細胞器）移植技術，是將細胞核和細胞質(zhì)用某種方法拆開，然后再把分離的不同細胞的細胞核和胞質(zhì)體重新組合成一個新細胞。細胞工程的類型細胞培養(yǎng)技術是將生物體內(nèi)的某一組織分散成單個細胞，接種在人工配制的培養(yǎng)基上，然后在適當?shù)臈l件下（如一定的光照、溫度和pH值等）進行培養(yǎng)技術。由于單個細胞的培養(yǎng)難度大一些，目前多采用組織培養(yǎng)技術。如通過植物胚胎或器官（根尖、莖尖、花藥等）的離體培養(yǎng)，生成新植株（試管苗）。從而快速、大量繁殖一些有價值的植物。第16頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程的應用、單克隆抗體將免疫淋巴與骨髓瘤細胞融合在一起，形成雜交瘤細胞。

10、這種細胞既能夠像腫瘤細胞那樣長期進行無性繁殖，又能像淋巴細胞那樣分泌抗體。而且由于這種抗體可以是由單一的無性繁殖細胞系的細胞產(chǎn)生的，故又可以稱單克隆抗體。、植物組織培養(yǎng)是指將植物的器官、組織或細胞從植物體上取出，在一定的容器里供給適當?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)，使它們得到分化、發(fā)育和生長的培養(yǎng)技術。該技術的基本原理是植物細胞的全能性。珊已得到廣泛的應用。如繁殖名貴優(yōu)良的農(nóng)作物品種，培養(yǎng)脫毒苗等。第17頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程的應用、試管嬰兒是指將精子和卵子從人體內(nèi)取出來，在人工提供的生活條件下（通常是試管內(nèi)）進行受精，并讓其發(fā)育到一定的階段形成早期胚胎，再將其移植到“代理

11、母親”的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，直至誕生。、克隆動物克隆即無性繁殖系，是指從一個共同的祖先，通過無性繁殖的方法產(chǎn)生出來的一群遺傳特性相同的分子、細胞或個體。克隆動物一般是指通過無性繁殖形成動物后代。如1997年英國生物學家首次用成年羊的（乳腺細胞）體細胞，成功地克隆出一只小母羊“多莉”。（如下圖）第18頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五多莉羊的培育過程1、誰是“多莉”的母親？2、“多莉羊”是雄還是雌？3、是否符合孟德爾遺傳？問題卵細胞C母綿羊子宮母綿羊母綿羊乳腺細胞細胞質(zhì)細胞核細胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵細胞細胞拆合技術妊娠第19頁，共27頁，2022年，5月

12、20日，0點2分，星期五多莉羊誕生的意義：多莉羊在在技術上的突破之處在于供核細胞不是胚胎細胞，而是已分化的體細胞。這說明已經(jīng)分化的動物體細胞核，仍然具有全能性，在合適的條件下，就可以發(fā)育成新的個體?？寺〖夹g在繁育優(yōu)良家畜、治療人類遺傳病、搶救瀕危物種和保護生物多樣性等方面有廣闊的應用前景?？寺〉囊饬x與應用第20頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程應用例1、多莉?qū)懗?、所指的細胞工程各稱：。實施細胞工程時，所需的受體細胞大多采用動物卵細胞的原因是： 。多莉面部的毛色是 ，判斷依據(jù)： 。繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊培育成功，證明動物細胞也具有 。 請舉例說明克隆綿羊培育成

13、功的實際意義： 。（ 1999上海高考）世界上第一只克隆綿羊“多莉”的培育等程序如圖所示。請仔細看圖后回答問題：黑面綿羊去核卵細胞白面綿羊卵腺細胞核重組細胞早期胚胎另一頭母綿羊子宮克隆綿羊多莉ab電脈沖處理妊娠、出生第21頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程應用例1、多莉羊答案1細胞核移植、胚胎移植第22頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程應用例1、多莉羊答案2有利于細胞融合；卵細胞體積大，易操作，最主要的是卵細胞中具有啟動核基因表達的信息蛋白質(zhì)分子，能夠使已經(jīng)高度分化的細胞核脫分化。第23頁，共27頁，2022年，5月20日，0點2分，星期五細胞工程應用例1、多莉羊答案3白色、多莉羊的全部核基因來自白色綿