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现代生物科技专题

专题复习基因工程关键词目的基因、受体细胞、限制核酸内切酶、DNA连接酶、转化、黏性末端、磷酸二酯键、运载体、质粒、标记基因、启动子、终止子、基因组文库、CDNA文库、表过载体、重组质粒、农杆菌转化法、T-DNA、显微注射法、感受态细胞、基因探针、DNA分子杂交法、抗原抗体杂交法、杂交带、维持稳定和表达1．基因工程的基本工具的比较(见下表)考点一基因工程相关知识整合限制酶DNA连接酶载体作用切割①_________和载体拼接DNA片段，形成重组DNA携带②_________进入受体细胞作用部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的③__________作用特点(条件)(1)识别双链DNA分子特定的核苷酸序列(2)在特定位点上切割(1)E·coliDNA连接酶只能连接④________(2)T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制(2)有⑤__个限制酶切割位点(3)具有特殊的标记基因常用类型EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶⑥_____、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒目的基因目的基因磷酸二酯键黏性末端多质粒2.将目的基因导入受体细胞中的方法的比较(见下表)生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法⑦___________Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的T­DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA→表达目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→⑧_______细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子感受态显微注射法3.PCR技术与DNA复制的比较(见下表)PCR扩增仪DNA分子脱氧核苷酸DNA聚合酶4.目的基因的检测内容和方法的比较(见下表)类型步骤检测内容方法结果显示分子水平检测第一步目的基因是否插入受体细胞染色体的DNA上DNA分子杂交技术(DNA和DNA之间)是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出⑬_______核酸分子杂交技术(DNA和mRNA之间杂交)同上第三步目的基因是否翻译出蛋白质蛋白质分子杂交(抗原—抗体之间杂交)同上个体水平鉴定包括抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性程度；基因工程产品与天然产品进行活性比较，以确定功能是否相同等mRNA5.两种基因治疗途径及其特点(见下表)途径方法特点不

同点体外基因治疗从患者体内获得某种细胞→体外完成基因转移→筛选、细胞扩增→输入体内(实例中第一个)操作复杂，但效果较为可靠体内基因治疗直接向患者体内组织中转移基因(实例中第二个)方法简便，但效果难以控制相同点都属于⑭_________，都是将正常的外源基因导入⑮_______，以代替、修复、纠正缺陷基因。目前两种方法都处于临床实验阶段基因治疗靶细胞6.基因工程的应用(见下表)表现方面具体内容植物基因工程①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④利用转基因改良植物品质动物基因工程①提高动物生长速度②用转基因动物生产药物(如乳腺生物反应器)③用转基因动物作器官移植的供体④用于改善畜产品的品质基因工程药物控制药品合成的相应基因基因治疗①体外基因治疗②体内基因治疗7.基因工程与蛋白质工程的比较(见下表)项目蛋白质工程基因工程区别过

程预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测⑯_______序列→找到对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质获取目的基因→构建⑰____________→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定实

质定向改造或生产人类所需的蛋白质⑱_____改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品操作环境生物体外生物⑲_____操作核心基因基因操作起点目的基因预期的蛋白质功能结

果生产自然界⑳_____的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现氨基酸基因表达载体定向体外没有8.对DNA连接酶、DNA聚合酶等酶的理解(见下表)名称作用参与的生理过程及应用DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程限制性核酸内切酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸DNA复制RNA聚合酶在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录解旋酶使碱基间_____断裂形成脱氧核苷酸链DNA复制及转录逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录、基因工程氢键植物细胞工程关键词植物组织培养、脱分化、再分化、愈伤组织、胚状体、生长素与细胞分裂素、细胞全能性、原生质体融合（最关键）、再生细胞壁（新细胞）、PEG聚乙二醇、克服远缘杂交不亲和障碍、§2:植物组织培养理论基础

植物细胞的全能性细胞具有发育成完整植株的潜能。这种潜能－－植物细胞的全能性。植物体的每个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。不同种类、不同个体的植物细胞全能性相同吗？1．细胞工程的几个过程流程图比较(见下表)

考点二克隆技术相关知识整合细胞工程技术技术过程图示植物组织培养植物体细胞杂交⑤用于植物性药物生产植物组织培养技术在科学研究和生产实践上具有多方面的用途①用于器官分化、形态建成、物质代谢以及细胞遗传、病毒学等方面的研究。②用于快速繁殖③用于培养无病毒植株④用于改良植物品种动物细胞工程关键词动物细胞培养、胰蛋白酶、接触抑制、原代培养、二倍体核型（10代内）、加入血清、CO2培养箱(PH值）、核移植（克隆动物）、细胞株、细胞系、细胞核全能性、生物反应器、动物细胞融合、单克隆抗体（物异性强灵敏度高）、杂交瘤细胞（无限增殖并产生单克隆抗体）、选择培养基、生物导弹（单克隆抗体+药物）动物的克隆繁殖体细胞克隆胚胎细胞克隆指用胚胎细胞核移植的方法，包括胚胎细胞和胚胎干细胞的核移植，以克隆出新的个体，是动物克隆技术的主要方法之一。动物核移植是将动物的一个体细胞的细胞核（供体核）,移如入一个已经去掉细胞核的次级卵母细胞中，形成一个重建的“合子”，并发育成一个重组胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。细胞工程技术技术过程图示动物细胞培养动物细胞的融合细胞工程技术技术过程图示核移植单克隆抗体的制备2.植物组织培养与动物细胞培养的比较(见下表)植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性⑤_________培养基的物理性质固体液体(合成培养基)培养基的成分水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂等葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等结果新的植株或组织新的细胞系或细胞株应用①微型繁殖②作物脱毒③生产人工种子④单倍体育种⑤突变体的利用⑥细胞产物的工厂化生产①蛋白质生物制品的生产②皮肤移植材料的培育③检测有毒物质④生理、病理、药理学研究条件均需无毒环境、无菌操作，适宜的营养、温度、pH、O2等细胞增殖3.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较(见下表)细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合实质内容改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品(使后代具有双亲的特性)理论基础植物细胞具有全能性细胞增殖诱导手段物理法：离心、振动、电激化学法：⑥_________物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇生物法：⑦___________诱导过程去细胞壁(纤维素酶、果胶酶)↓原生质体融合(获得杂种原生质体)↓植物细胞培养(获得植株)获得分离的单个动物细胞(胰蛋白酶处理)↓诱导融合↓动物细胞培养(细胞产品)应用白菜­甘蓝等杂种植物单克隆抗体的制备(杂交瘤细胞)聚乙二醇灭活的病毒4.受精作用、原生质体融合、动物细胞融合的比较(见下表)受精作用原生质体融合动物细胞融合不同点细胞类型不同精子与卵细胞体细胞体细胞细胞来源不同来自同种生物个体一般来自不同种的生物个体一般来自不同种的生物个体染色体数目变化不同2N2N＋2N，不一定是2N×22N＋2N，不一定是2N×2融合条件不同不需人工诱导需人工诱导需人工诱导相同点都有两个细胞融合成一个细胞，并且融合成这个细胞的遗传物质都是由原来的两个细胞决定的胚胎工程关键词卵巢、卵泡、卵子、排卵、精子获能（获能液、肝素、钙离子载体A23187）、卵子培养（减二中）、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用、卵裂、桑椹胚、受精标志（透明带和卵黄膜之间有两个极体）、体外受精、胚胎早期培养（加血清）、全能细胞、囊胚、内细胞团、滋养层、原肠胚、试管动物、胚胎移植、供体、受体、同期发情处理、超数排卵、促性腺激素、配种、冲卵、胚胎分割、胚胎干细胞、有性生殖、无性生殖、克隆§3:胚胎工程胚胎工程是将雌性动物的早期胚胎,或者通过其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。胚胎工程中需要用到的技术手段有体外受精、胚胎体外培养(动物细胞培养)、胚胎移植等。1．胚胎工程和相应的技术手段§3:胚胎工程刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成减数分裂。所以在胚胎工程的体外受精中有卵细胞的采集和培养环节。2．刚排出的卵是成熟的卵子吗？§3:胚胎工程体内受精过程中精子是在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力。胚胎工程的体外受精中精子获能的方法有培养法和化学诱导法，牛、羊的精子常用化学药物诱导获能，诱导获能的药物常用肝素和钙离子载体。3．精子获能问题§3:胚胎工程受精卵→卵裂球→(桑椹胚)→囊胚→原肠胚→三胚层分化为各种组织和器官→从卵膜孵出的幼体或从母体产出的幼体。4．胚胎发育的过程？§3:胚胎工程供体母本要选择

的个体；受体母本要选择

的个体；受体母本与供体母本需要同一物种是为了使移植的胚胎在受体子宫中

。处理供体母本是为了

，采集卵细胞,获得较多的胚胎；对供体和受体母畜进行注射

的同期发情处理，是为了使受体和供体的

，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，能够

。

6．供体母本、受体母本的选择和处理问题具有优良遗传性状健康和正常繁殖能力不发生免疫排斥超数排卵促性腺激素生理状态相同正常发育§3:胚胎工程促性腺激素可以促进雌性激素的分泌和卵细胞的生成。如果大量注射雌性激素，就会通过负反馈调节影响到下丘脑、垂体和卵巢的分泌功能，

减少，抑制卵巢活动，严重的话会导致卵巢萎缩，对机体健康造成了严重的危害。7．为什么对供体母牛和受体母牛注射促性腺激素而不是雌性激素？促性腺激素§3:胚胎工程内细胞团是囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题（会影响胚胎的恢复和进一步发育）。但分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。

8．对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？第四章几种特殊的生殖方式的比较

考点三胚胎工程相关问题整合生殖方式一般过程实

质说

明试管婴儿体外受精、体外一定程度的胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续发育①_____生殖与人类正常生殖情况相比，主要是改变了受精和早期胚胎发育的场所克

隆将体细胞的②_______移到去核的卵母细胞中，将重组胚胎移植到子宫内，逐渐发育为新个体体细胞繁殖，属于无性生殖克隆过程证明了动物③______的全能性有性细胞核核物质植物组织培养体细胞组织培养植物体细胞在离体情况下，在培养基上经细胞分裂、④_________逐渐形成一个新植株无性生殖这一过程充分证明了植物细胞的⑥_______

花药离体培养成熟的花粉未经受精，直接人工培育为⑤_______植株有