选修三复习-分析.ppt

* 专题八：选修Ⅲ专题复习 1.基因工程的原理、技术与应用（B级） 2.克隆技术及应用（B级） 3.胚胎工程技术及应用（B级） 4.生物技术安全性及伦理问题（A级） 5.生态工程原理及应用（B级） 一、基因工程原理、技术及应用： 1、基因工程的基本工具： ①限制酶 ②DNA连接酶 ③ 载体 特点：一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列， 并在特定切点切割。产生黏性末端、平末端 E. coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 a.能自我复制—便于稳定存在和扩增 b.有一个至多个限制制酶切点—利于外源基因插入 c.具有标记基因—便于目的基因的筛选 d.对宿主细胞无害 质粒 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶 下列酶的作用部位： DNA连接酶：连接两DNA片段，不需模板。 DNA聚合酶：连接单体和DNA片段，需模板。 2、基因工程的基本操作程序： 从基因文库中获取 PCR技术扩增 化学方法人工合成 ：未知序列，鸟枪法、反转录法 ：部分序列已知，体外DNA复制 ：完全已知 组成： 目的： 植物体细胞： 动物受精卵： 微生物细胞： 农杆菌转化法 显微注射法 感受态细胞法 检测是否插入： 检测插入位置： 检测是否转录： 检测是否翻译： 检测表达程度： 检测标记基因性状 DNA分子杂交技术 DNA-RNA分子杂交技术 抗原-抗体杂交技术 个体生物学检测 目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 且能表达和发挥作用。 利于目的基因的稳定存在与遗传， 启动子+目的基因+终止子+标记基因 核心步骤 体现原理 限制酶 DNA连接酶 导入 组织培养 目的基因 质粒 重组质粒 受体细胞 转基因西瓜 2、基因工程的操作过程： 两者用同样的两种限制酶切割 防止两者自身环化且保证定向连接 限制酶不得破坏目的基因或标记基因 3、基因工程的应用： ⑴提高作物抗逆能力及改良作物品质和利用植物生产药物等: 导入抗虫基因、抗病基因、抗逆基因、优良基因等 ⑵用于动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等: 导入外源生长激素基因、药用蛋白基因、抗原决定基因抑制因子等 ⑶工程菌生产药物: 产量高、成本低、原料充足、污染小。 ⑷基因诊断与治疗: 2、将正常基因导入病人体内使表达产物发挥作用，是治疗遗传病最有效的手段。分体内基因治疗和体外基因治疗。 ⑸用于环境检测与保护: 利用目的基因探针检测水体病菌、利用工程菌降解有毒有害化合物。 1、利用致病基因探针检测遗传病。 4、蛋白质工程： ①操作对象： ②操作过程： ③操作目的： ④存在的困难： 基因 预期蛋白质功能 设计预期蛋白质结构 推测应有的氨基酸序列 找到相对应的核糖核苷酸序列 找到相对应的脱氧核苷酸序列 人工合成目的基因 合成自然界没有的蛋白质 对蛋白质高级结构了解不够 二、克隆技术及应用： 1、植物组织培养技术： 脱分化 再分化 离体植物组织细胞 愈伤组织 胚状体 试管苗 ①原理: ②培养基成分: ③过程: 植物细胞的全能性 无机营养、有机营养、激素、琼脂 最好取根尖或茎尖，全能性高，且利于脱毒 避光、 激素诱导 弱光、 激素诱导 ④培养环境： 适宜温度、pH、高度无菌 ⑤应用： a.快速繁殖： b.作物脱毒： c.培育人工种子： d.单倍体育种： e.突变体利用： f.细胞产物的工厂化生产： 育种周期短，高保真 选根尖或茎尖无病毒部位 胚状体包裹人工胚乳和人工种皮而成 花药离体培养+秋水仙素处理 利用愈伤组织诱变筛选出有利个体 培养愈伤组织生产细胞产物 2、植物体细胞杂交技术： 去壁 PEG 再生壁 组织培养 西瓜体细胞 土豆体细胞 融合的原 生质体 杂种 细胞 杂种 植株 原理: 优点: 缺点: 细胞膜流动性，植物细胞全能性 克服远源杂交不亲合，定向改造生物性状 杂交植株性状表现问题尚未解决 过程: 酶解法：纤维素酶与果胶酶处理 与高尔基体、线粒体等有关 特点：具两种细胞的全部遗传物质，故应呈现两种植物的全部性状 3、动物细胞培养技术： ①原理： ②过程： ：胚胎或幼龄动物的组织 剪碎后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 动物组织 单细胞悬液 原代培养 传代培养 ：细胞分裂能力强 ：解除接触抑制 概念： 特点： 1~10代细胞的培养 贴壁生长、接触性抑制、核型不变 概念： 特点： 10代以后的细胞培养 细胞核型可能发生改变 动物细胞的有丝分裂 ③培养条件： 无菌无毒环境： 营养条件： 适宜的温度和pH： 气体环境： 材料器皿灭菌、加抗生素、定期更换培养基 无机营养、有机营养、微量元素、动物血清 哺乳动物：36.5℃ pH=7.2~7.4 95%空气—供氧；5%CO2—维持培养液正常pH ④应用： a.