高三一輪基因工程(優(yōu)質(zhì)課)

選修三現(xiàn)代生物科技專題2014一輪復(fù)習(xí)基因工程

一、基因工程的原理及技術(shù)基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象

基因操作水平DNA分子水平基本過程剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物1、原理：2、技術(shù)：〔1〕根本工具限制性核酸內(nèi)切酶－“分子手術(shù)刀〞分布：主要在原核生物中特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端或平末端舉例：大腸桿菌的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開?！矓嚅_的不是氫鍵〕雙鏈DNA結(jié)構(gòu)和磷酸二酯鍵位置1、大腸桿菌的一種限制酶〔EcoRⅠ)能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開形成黏性末端。2、SmaⅠ能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切割形成平末端。常見的兩種限制酶什么叫黏性末端？當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開時(shí)，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。什么叫平末端？

當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。

EcoRⅠ黏性末端黏性末端SmaⅠ平末端平末端連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。〔恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵〕分子縫合針——DNA連接酶連接酶的分類根據(jù)酶的來源分：１.Ｅ．coliDNA連接酶：只能“縫合〞ＤＮＡ片段互補(bǔ)的黏性末端２.Ｔ4DNA連接酶：能“縫合〞ＤＮＡ片段互補(bǔ)的黏性末端和平末端

ＤＮＡ分子的切割和連接DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈連接部位雙鏈在兩DNA片斷之間形成磷酸二酯鍵單鏈將單個(gè)核苷酸加到已存在的核酸片斷3’末端形成磷酸二酯鍵作用：將外源基因送入受體細(xì)胞條件：〔1〕能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存〔2〕具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)〔3〕具有某些標(biāo)記基因〔4〕載體必須平安，不會(huì)對(duì)受體細(xì)胞有害種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體1.細(xì)胞染色體外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子2.質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體3.最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒4.存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中5.質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無影響6.質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成常用載體－質(zhì)粒的特點(diǎn)大腸桿菌及質(zhì)粒載體結(jié)構(gòu)示意圖復(fù)制原點(diǎn)目的基因插入位點(diǎn)氨芐青霉素抗性基因1.在基因工程中使用的限制性核酸內(nèi)切酶，其作用是〔〕A.將目的基因從染色體上切割出來B.識(shí)別并切割特定的DNA核有酸序列C.將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合D.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞2.基因工程中常用細(xì)菌等原核生物作受體細(xì)胞的原因不包括〔〕A.繁殖速度快B.遺傳物質(zhì)相對(duì)較少C.多為單細(xì)胞，操作簡(jiǎn)便D.DNA為單鏈，變異少BD隨堂練習(xí)3.基因工程是DNA分子水平的操作，以下有關(guān)基因工程的表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A.限制酶只用于切割獲取目的基因B.載體與目的基因必須用同一種限制酶處理C.基因工程所用的工具酶是限制酶DNA連接酶D.帶有目的基因的載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需檢測(cè)A4.作為基因的運(yùn)輸工具—運(yùn)載體，必須具備的條件之一及理由是〔〕A.能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定的保存下來并大量復(fù)制，以便提供大量的目的的基因B.具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便于目的基因的表達(dá)C.具有某些標(biāo)記基因，以便目的基因能夠與讓結(jié)合D.它的參與能夠使目的基因在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存5.基因工程中常見的載體是〔〕A.質(zhì)體B.染色體C.質(zhì)粒D.線粒體AC知識(shí)點(diǎn)一：1.原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)子終止子啟動(dòng)子：位于基因首端一段能與RNA聚合酶結(jié)合并能起始mRNA合成的序列。沒有啟動(dòng)子，基因就不能轉(zhuǎn)錄。終止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片斷，它能阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，并使其從DNA模板鏈上脫離下來，使轉(zhuǎn)錄終止。RNA聚合酶:能夠識(shí)別啟動(dòng)子上的結(jié)合位點(diǎn)并與其結(jié)合的一種蛋白質(zhì).(以模板轉(zhuǎn)錄然后脫落)①不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能編碼蛋白質(zhì)。：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能編碼蛋白質(zhì)編碼區(qū)非編碼區(qū)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)②有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列，在該序列中，最重要的是位于編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游啟動(dòng)子終止子編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含子外顯子能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子啟動(dòng)子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游內(nèi)含子：外顯子：知識(shí)點(diǎn)一：2.真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列：有調(diào)控作用的核苷酸序列，包括位于編碼區(qū)上游的RNA

聚合酶結(jié)合位點(diǎn)等。非編碼序列：包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子二、根本步驟：第一步：目的基因的獲取第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞第四步：目的基因的檢測(cè)與鑒定基因工程的根本操作流程圖反轉(zhuǎn)錄取出DNA用限制酶切斷DNA

目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等目的基因主要指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因第一步：目的基因的獲?、購幕蛭膸飓@取目的基因基因組文庫〔一種生物的所有基因〕局部基因文庫：如cDNA文庫〔局部基因〕②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因原理：DNA雙鏈復(fù)制的原理③通過DNA合成儀直接人工合成根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序，然后按照堿激互補(bǔ)配對(duì)原那么，推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。某生物體內(nèi)全部DNA

許多DNA片段受體菌群體限制酶與運(yùn)載體連接導(dǎo)入基因組文庫cDNA反轉(zhuǎn)錄受體菌群體與運(yùn)載體連接導(dǎo)入局部基因文庫〔cDNA文庫〕基因組DNA文庫與cDNA文庫的比較某種生物某個(gè)時(shí)期的mRNA※PCR技術(shù)擴(kuò)增與DNA復(fù)制的比較PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理原料條件不同點(diǎn)解旋方式場(chǎng)所酶結(jié)果堿基互補(bǔ)配對(duì)四種脫氧核苷酸模板、能量、酶DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化體外復(fù)制細(xì)胞核內(nèi)熱穩(wěn)定的DNA聚合酶細(xì)胞內(nèi)的DNA聚合酶大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子小結(jié)：三種目的基因獲取方法的前提條件1、從基因文庫中獲取：2、利用PCR：3、人工合成：適用于目的基因的序列為未知的情況適用于目的基因的核苷酸序列為的情況適用于目的基因不是很大且序列是的第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的：是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代1.用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________。3.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，再參加適量___________，形成了一個(gè)重組DNA分子〔重組質(zhì)?！诚拗泼葛ば阅┒送环N限制酶的黏性末端DNA連接酶相同4.過程:質(zhì)粒DNA分子一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端兩個(gè)切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）限制酶處理同一種思考

目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有幾種情況？1、目的基因與目的基因結(jié)合2、質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合3、目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。啟動(dòng)子終止子目的基因標(biāo)記基因表達(dá)載體模式圖表達(dá)載體=目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程〔叫轉(zhuǎn)化〕?！参ㄒ粵]有出現(xiàn)堿基互補(bǔ)配對(duì)的過程〕將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法〔感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多單子葉植物沒有感染力〕基因槍法〔常用于單子葉植物〕花粉管通道法〔轉(zhuǎn)基因抗蟲棉〕將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞顯微注射技術(shù)〔“超級(jí)小鼠〞〕將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞導(dǎo)入大腸桿菌方法：先用Ca2+處理，使其轉(zhuǎn)為感受態(tài)細(xì)胞。再將重組載體與感受態(tài)細(xì)胞混合?？瓜x鑒定抗病鑒定活性鑒定等抗原－抗體雜交法DNA-RNA分子雜交法DNA分子雜交法受體是否具有轉(zhuǎn)基因特征個(gè)體水平目的基因是否翻譯目的基因是否轉(zhuǎn)錄目的基因是否導(dǎo)入分子水平方法檢測(cè)對(duì)象第四步：目的基因的檢測(cè)和鑒定1.運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因整合到棉花細(xì)胞中，為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是否成功，最方便的方法是檢測(cè)棉花植株是否有〔〕A.抗蟲基因B.抗蟲基因產(chǎn)物C.新的細(xì)胞核D.相應(yīng)性狀2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因時(shí)的受體細(xì)胞是〔〕A.受精卵B.精細(xì)胞C.卵細(xì)胞D.體細(xì)胞DA隨堂練習(xí)

〔一〕植物基因工程技術(shù)的應(yīng)用1、提高農(nóng)作物的抗逆能力

〔1〕抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲基因的種類：4種

三、基因工程的應(yīng)用〔2〕抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物所用的基因：①常用：病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因②抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中有：幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因〔3〕其它抗逆轉(zhuǎn)基因植物①抗鹽堿、干旱的基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因②抗凍蛋白基因③抗除草劑基因2、改進(jìn)農(nóng)作物的品質(zhì)富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米導(dǎo)入與植物花青素代謝有關(guān)的基因的矮牽牛3、利用植物生產(chǎn)藥物

〔二〕動(dòng)物基因工程的應(yīng)用1、用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度〔如：導(dǎo)入外源生長(zhǎng)激素基因鯉魚〕2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)〔如：將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，使乳糖的含量大大減低〕3、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物〔如：轉(zhuǎn)入人的a-抗胰蛋白基因的綿羊〕4、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體〔如：改造豬的器官〕〔三〕基因工程藥物〔四〕基因治療是指是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，到達(dá)治療疾病的目的?；蛑委煱ǎ?、體外基因治療2、體內(nèi)基因治療四、蛋白質(zhì)工程〔一〕蛋白質(zhì)工程崛起的緣由基因工程在原那么上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。這些天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。如：胰島素、干擾素、生長(zhǎng)素例子：干擾素在體外保存困難玉米中賴氨酸含量比較低將分子中的一個(gè)半胱氨酸轉(zhuǎn)變成絲氨酸第104位的天冬酰胺變成異亮氨酸第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸解除賴氨酸對(duì)酶活性的限制賴氨酸天冬氨酸激酶二氫吡啶二羧酸合成酶〔二〕蛋白質(zhì)工程的根本原理1、概念：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為根底，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對(duì)生產(chǎn)和生活的需求。2、根本原理：〔1〕確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基排列，創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。〔2〕其與基因工程的比較：基因工程是遵循中心法那么，從DNA→mRNA→蛋白質(zhì)→折疊產(chǎn)生功能，生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。3、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景1、蛋白質(zhì)工程的誕生是有其理論與技術(shù)條件的，它是隨著分子生物學(xué)、晶體學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展而誕生的，與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)的開展等因素有關(guān)2、現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。專題二、克隆技術(shù)一、植物的組織培養(yǎng)1、概念：植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、原理：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能，也就是說，每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)。3、過程：植物的花瓣〔高度分化的組織〕脫分化愈傷組織再分化小植株植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡(jiǎn)圖：植物材料消毒接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)出愈傷組織愈傷組織轉(zhuǎn)接到繼代培養(yǎng)基上可以不繼代培養(yǎng)直接誘導(dǎo)分化得到大量的愈傷組織愈傷組織接種到分化培養(yǎng)基上分化出幼苗幼苗接種到生根培養(yǎng)基上假設(shè)誘導(dǎo)出幼苗的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)生根，可以省略生根培養(yǎng)基完整植株移栽到大田二、動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆1、動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程取動(dòng)物組織塊剪碎組織用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進(jìn)行原代培養(yǎng)貼滿瓶壁的細(xì)胞用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進(jìn)行傳代培養(yǎng)放入二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件

1、無菌、無毒的環(huán)境2、營養(yǎng)〔糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素、血清等〕3、溫度和PH值〔溫度為36~37,PH為7.2－7.4〕4、氣體環(huán)境〔氧氣和二氧化碳，氧氣是細(xì)胞代謝所必需的，二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的PH〕動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用大規(guī)模的生產(chǎn)有重要價(jià)值的生物制品為基因工程提供受體細(xì)胞檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷毒性用于生理、病理、藥理等方面的研究2、體細(xì)胞克隆高度分化的植物組織仍保持著全能性，但動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞不同，動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨著動(dòng)物細(xì)胞分化程序的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)?。因此，目前還不能用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動(dòng)物個(gè)體，用動(dòng)物體細(xì)胞克隆的動(dòng)物，實(shí)際是通過核移植來實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)物核移植的概念

動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成一個(gè)動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。哺乳動(dòng)物的核移植胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植的過程體細(xì)胞核移植的應(yīng)用前景1、畜牧業(yè)：利用體細(xì)胞克隆技術(shù)可以加速家畜遺傳改進(jìn)進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育2、保護(hù)瀕危物種方面：利用體細(xì)胞核移植技術(shù)增加這些動(dòng)物的存活數(shù)量3、醫(yī)藥衛(wèi)生方面：轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反響器，生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白;轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織和器官可以作為異種移植的供體;人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可以用于組織器官的此外，研究克隆動(dòng)物和克隆細(xì)胞可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程;用克隆動(dòng)物做疾病模型，能使人們更好的追蹤研究疾病的開展過程和治療疾病。三、細(xì)胞融合與單克隆抗體1、細(xì)胞融合技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的根本原理相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法也類似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇〔PEG〕、滅活的病毒、電激等。動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。2、單克隆抗體原始獲得抗體的方法：向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動(dòng)物產(chǎn)生抗體，然后，從動(dòng)物血清中別離所需抗體?！踩秉c(diǎn)：產(chǎn)量低、純度低、特異性差〕單克隆抗體的制備融合單克隆抗體的應(yīng)用

單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn)在于它的特異性強(qiáng)，靈敏度高，并可能大量制備。單克隆抗體在診斷的應(yīng)用上，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)1、作為診斷試劑2、用于治療疾病和運(yùn)載藥物療效高、毒副作用小的新型藥物－－“生物導(dǎo)彈〞1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是〔〕A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件B.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)隨堂練習(xí)C2.用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細(xì)胞〔〕A.容易產(chǎn)生各種變異B.具有更強(qiáng)的全能性C.取材十分方便D.分裂增殖的能力強(qiáng)3.動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段中，最根底的是〔〕A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)B.動(dòng)物細(xì)胞融合C.單克隆抗體D.胚胎、核移植DA4.關(guān)于單克隆抗體表達(dá)不正確的選項(xiàng)是〔〕A.由無性繁殖后代獲得B.化學(xué)性質(zhì)單一C.特異性強(qiáng)D.B淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)獲得5.能加快良種家畜繁殖能力的細(xì)胞工程技術(shù)是〔〕A.組織培養(yǎng)B.細(xì)胞融合C.胚胎移植D.細(xì)胞核移植DC6.經(jīng)誘導(dǎo)融合得到的融合細(xì)胞還需經(jīng)過以下哪項(xiàng)措施才能得到雜種植株〔〕A.別離雜種細(xì)胞，直接接種便可獲得B.篩選鑒定雜種細(xì)胞后，再經(jīng)植物組織培養(yǎng)才能獲得植株C.讓雜種細(xì)胞自交獲純系植株D.雜種細(xì)胞經(jīng)傳代培養(yǎng)成植株7.以下四種細(xì)胞工程技術(shù)中，培育出的新個(gè)體不能同時(shí)具有兩個(gè)親本遺傳性狀眠〔〕A.細(xì)胞融合B.細(xì)胞或組織培養(yǎng)C.細(xì)胞核移植D.動(dòng)物胚胎移植BB專題三、胚胎工程一、動(dòng)物胚胎發(fā)育的根本過程與胚胎工程的理論根底〔1〕卵裂期胚胎發(fā)育的根本過程在透明帶內(nèi)進(jìn)行，特點(diǎn)：細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小?！?〕桑椹胚細(xì)胞數(shù)目為32，全能細(xì)胞〔都具有發(fā)育成一個(gè)完整胚胎的潛能〕〔3〕囊胚包括內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，滋養(yǎng)層細(xì)胞，具有囊胚腔?！?〕原腸胚三個(gè)胚層〔外胚層，內(nèi)胚層，中胚層〕，具原腸腔?！沧甜B(yǎng)層那么發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤〕胚胎工程的理論根底

〔1〕精子和卵子的發(fā)生〔2〕受精〔3〕早期胚胎的發(fā)育規(guī)律〔1〕精子和卵子的發(fā)生1、場(chǎng)所：哺乳動(dòng)物精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的。精子的發(fā)生2、過程：〔分三個(gè)階段〕第一階段：精原細(xì)胞先分裂為兩個(gè)細(xì)胞，然后繼續(xù)進(jìn)行數(shù)次有絲分裂，產(chǎn)生多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞。第二階段：初級(jí)精母細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行兩次分裂。每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生四個(gè)精子細(xì)胞。第三階段：精子變形：細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要局部，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體變?yōu)榫拥奈?，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘膜。細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球狀，叫做原生質(zhì)滴。卵子的發(fā)生1、場(chǎng)所：哺乳動(dòng)物卵子的發(fā)生是在卵巢內(nèi)完成的?！膊溉閯?dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)藏，是在出生前〔胎兒期〕完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別〕2、過程：減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前完成的，產(chǎn)生一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體，進(jìn)入輸卵管，準(zhǔn)備與精子受精。減數(shù)第二次分裂是在精子與卵子結(jié)合的過程中完成的，次級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)分裂產(chǎn)生一個(gè)成熟的卵子和第二極體。判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志當(dāng)在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精。〔2〕受精1、概念：受精是精子與卵子結(jié)合形成合子〔即受精卵〕的過程。它包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。在自然條件下，受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的。2、受精過程：準(zhǔn)備階段1－－精子獲能剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。準(zhǔn)備階段2－－卵子的準(zhǔn)備到達(dá)減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。受精階段精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵黃膜，原核形成和配子結(jié)合?！餐该鲙Х错懞吐腰S膜封閉作用是防止多精入卵了二道屏障〕1.受精時(shí)精子穿入〔〕A.卵原細(xì)胞B.初級(jí)卵毋細(xì)胞C.次級(jí)卵母細(xì)胞D.成熟卵細(xì)胞2.精子獲能是在〔〕A.生精小管內(nèi)B.辜丸網(wǎng)內(nèi)C.精液內(nèi)D.以上都不對(duì)3.卵子完成第二次成熟分裂是在〔〕A.生長(zhǎng)卵泡時(shí)期B.成熟卵泡時(shí)期C.排卵時(shí)D.受精時(shí)CDD4.頂體反響在受精中的作用〔〕A.釋放頂體酶B.利于精子和卵子的核融合C.阻止了其他精子的受精D.形成精子穿越放射冠的通路5.以下不屬于精子入卵后的變化的是〔〕A.尾部脫離B.核膜破裂后再形成新的核膜C.核分裂D.形成雄原核DC6.哺乳動(dòng)物卵裂期的特點(diǎn)有〔〕A.每個(gè)細(xì)胞的體積增大B.胚胎的總體積變化不大C.每個(gè)細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)增多D.有機(jī)物數(shù)量增大7.關(guān)于囊胚的表達(dá)不正確的選項(xiàng)是〔〕A.細(xì)胞開始出現(xiàn)初步的分化B.形成滋養(yǎng)層細(xì)胞，將來發(fā)育成胎膜和胎盤C.形成的囊胚腔中，不含任何物質(zhì)D.囊胚的進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂BC二、胚胎干細(xì)胞的移植胚胎干細(xì)胞的概念：哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱為ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中別離出來的一類細(xì)胞。ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在功能上，具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。研究胚胎干細(xì)胞的意義〔1〕ES細(xì)胞可以用于治療人類的某些頑癥。

〔胚胎干細(xì)胞的移植〕〔2〕通過ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥的問題〔3〕ES細(xì)胞也是研究體外細(xì)胞分化的理想材料。胚胎干細(xì)胞的移植將干細(xì)胞分化成某一特定的細(xì)胞、組織，甚至器官，通過移植，使之再建起受損的組織，甚至器官?！脖确?，將干細(xì)胞在體外分化為胰島細(xì)胞，注入病人胰臟中，通過增殖，構(gòu)成病人新的胰島組織，它就可以替代病人受損的胰島組織，使依賴注射胰島素維持生命的病人得到根治?！橙?、胚胎工程的應(yīng)用

1、胚胎移植胚胎移植的概念：胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。胚胎移植的現(xiàn)狀和意義：〔1〕加速育種工作和品種改進(jìn)；〔2〕大量節(jié)省購置種畜的費(fèi)用；〔3〕一胎多產(chǎn)；〔4〕保存品種資源和瀕危物種；〔5〕胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛力。胚胎移植的生理學(xué)根底〔1〕哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)，同種動(dòng)物的供受體生殖器官的生理變化是相同的，這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。〔2〕哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。〔3〕受體對(duì)移入子宮的外來胚胎根本上不發(fā)生免疫排斥反響，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能?！?〕供體胚胎可與子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。胚胎移植的根本程序胚胎移植主要包括對(duì)供、受體的選擇和處理，配種或進(jìn)行人工授精，對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)和保存，對(duì)胚胎進(jìn)行移植，以及移植后的檢查。2、胚胎分割

胚胎分割的概念：胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。胚胎分割使用的主要儀器：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀?！矊?duì)囊胚階段的胚胎要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割〕隨堂練習(xí)1.在胚胎移植時(shí)，所取胚胎大多在囊胚期以前，其原因是〔〕A這時(shí)胚胎細(xì)胞數(shù)目少，便于操作B.這時(shí)時(shí)細(xì)胞尚未出現(xiàn)分化C.囊胚時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)最豐富D.這時(shí)具有囊胚腔，成活率高2.胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容豐富，以下不屬于該技術(shù)范疇的是〔〕A.體內(nèi)受精B.胚胎移植C.胚胎分割D.體外受精BA3.關(guān)于胚胎移植的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是〔〕A.被移植的胚胎，可以是天然胚胎也可以是體外受精及其他方式得到的胚胎B.在“試管嬰兒〞的培育過程中，不涉及胚胎移植技術(shù)C.胚胎移植產(chǎn)生后代的過程中，至多涉及兩個(gè)親本D.胚胎移植后，再進(jìn)行胚胎分割4.以下過程在胚胎移植中沒有必要進(jìn)行的是〔〕A.對(duì)供體、受體要進(jìn)行選擇B.要用激素對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理C.供體和受體要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反響D.胚胎移植常采用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法AC5.胚胎分割技術(shù)是快速繁育的有效手段之一，以下關(guān)于此手段的表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕A.可以將胚胎任意分割成多塊B.胚胎分割后，移植獲得的后代的基因型完全不同C.胚胎分割是一種有性生殖方式D.胚胎分割可以看作是克隆6.胚胎分割時(shí)選擇的胚胎所處時(shí)期為〔〕A.胎兒期B.卵裂期或原腸胚期C.囊胚期或原腸胚期D.桑椹胚或囊胚DD專題四、生物技術(shù)的平安性和倫理問題一、轉(zhuǎn)基因生物的平安性1、轉(zhuǎn)基因生物：即為了到達(dá)特定的目的而將DNA進(jìn)行人為改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能〔如抗病蟲害、增加營養(yǎng)成分〕的基因片斷，通過基因技術(shù)參加到目標(biāo)生物當(dāng)中。2、轉(zhuǎn)基因生物平安性的爭(zhēng)論〔三方面〕〔1〕食物平安〔主要指公眾擔(dān)憂轉(zhuǎn)基因生物會(huì)產(chǎn)生出毒性蛋白或過敏蛋白〕〔2〕生物平安〔是指擔(dān)憂轉(zhuǎn)基因生物可能影響到生物多樣性〕〔3〕環(huán)境平安〔是指轉(zhuǎn)基因生物可能對(duì)環(huán)境造成新污染或破壞〕3、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)正確的做法應(yīng)該是趨利避害，而不能因噎廢食。二、生物武器對(duì)人類的威脅

1、生物武器的主要種類生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等。2、生物武器對(duì)人類的威脅〔1〕天花，是世界上傳染性最強(qiáng)的疾病之一，是由天花病毒引起的烈性傳染病，這種病毒繁殖快，能在空氣中以驚人的速度傳播。假設(shè)做為生物武器其后果不堪設(shè)想！〔2〕炭疽是由炭疽桿菌所引起的一種人畜共患急性傳染病?！?〕有的國家已經(jīng)研制出新型的鼠痘病毒，人類目前沒有有效的治療藥物?！?〕在實(shí)驗(yàn)室里有人把蠟狀桿菌通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌。〔5〕有人把生物毒素分子的基因與流感病毒的基因拼接在一起，然后用基因工程的方法進(jìn)行批量生產(chǎn)?！?〕有人對(duì)流感病毒基因進(jìn)行改造，以使具有某種易感基因的民族感染這種病毒，而施放國的人卻不易感染。3、禁止生物武器、維護(hù)世界和平〔1〕1972年4月10日，蘇聯(lián)、美國、英國分別在其首都簽署了《禁止試制、生產(chǎn)和儲(chǔ)存并銷毀細(xì)菌〔生物〕和毒劑武器公約》〔簡(jiǎn)稱《禁止生物武器公約》〕，并于1975年3月26日生效。1984年11月15日，我國也參加了這一公約?！?〕1998年6月27日，中美兩國元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書的聯(lián)合聲明中，重申了在任何情況下不開展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。三、生物技術(shù)中的倫理問題1、克隆技術(shù)即無性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配，精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎，經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體。克隆技術(shù)不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結(jié)合，只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞，用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎，再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi)，就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來的克隆動(dòng)物，具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征，是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品〞?？寺∪思夹g(shù)的爭(zhēng)論中國政府對(duì)克隆人態(tài)度中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人。一再重申四不原那么：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。但是，中國不反對(duì)治療性克隆。1、體外受精聯(lián)合胚胎移植技術(shù)〔IVF〕：又稱試管嬰兒，是指分別將卵子與精子取出后，在體外(培養(yǎng)皿中)使其受精，并發(fā)育成胚胎后，再植回母體子宮內(nèi)。2、設(shè)計(jì)試管嬰兒只是在特定背景下的一種應(yīng)急措施，需要經(jīng)過國家有關(guān)部門嚴(yán)格審批。它不宜推廣，并要嚴(yán)防濫用〔防止有人設(shè)計(jì)嬰兒性別〕。設(shè)計(jì)試管嬰兒的爭(zhēng)論〔1〕現(xiàn)在要對(duì)個(gè)人所有基因進(jìn)行檢測(cè)，是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)楝F(xiàn)在有不少基因還沒得到確定。即使只是對(duì)個(gè)別或少數(shù)基因進(jìn)行檢測(cè)，也并不是每個(gè)人都需要的?，F(xiàn)在西方國家對(duì)某幾種致病基因進(jìn)行篩檢時(shí)，接受測(cè)定的人也只是有這類遺傳病家族史的個(gè)人，或這類疾病的高危個(gè)人。目的是使他們能及早采取防范措施，如養(yǎng)成