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专题一基因工程1．1DNA重组技术的基本工具1.基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过和等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。2.限制性核酸内切酶(1)来源：主要来自于。(2)特点：①②。(3)作用结果：产生和3..DNA连接酶(1)种类及来源：(2)特点：(3)作用结果：。4.载体（1）载体的种类有、、等。（2）常用载体——质粒是。（3）作为载体的条件：①②③④⑤1．2基因工程的基本操作程序1．基因工程的基本操作程序(1)(2)(3)(4)2．目的基因的获取(1)目的基因：主要是指的基因，也可以是一些具有因子。(2)目的基因的获取常见方法：①从基因文库中获取基因文库的种类如：②利用PCR技术扩增目的基因原理：条件：过程：abc结果：③人工合成法：④反转录法：过程3.基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成，,,，.①启动子功能:②终止子功能：③标记基因：。(2)基因表达载体的功能4.将目的基因导入受体细胞(1)转化的概念(2)将目的基因导入植物细胞①法：将目的基因导入双子叶植物和祼子植物。②法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。③法：我国科学家独创的一种方法。(3)将目的基因导入动物细胞方法：法。常用受体细胞：。(4)将目的基因导入微生物细胞第一步：首先用Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能状态，这种细胞称为细胞。第二步：将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收，完成转化过程。5.目的基因的检测与鉴定(1)检测内容：转基因生物的染色体上是否插入了目的基因，这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。①方法：技术(DNA探针＋转基因生物)。②结果：如果显示出杂交带，就表明目的基因。③原理：(2)检测内容：目的基因是否转录①方法：技术(DNA探针＋转基因生物)。②结果：如果显示出杂交带，则表明目的基因。(3)检测内容：目的基因是否翻译成蛋白质①方法：。②结果：若有杂交带出现，则表明目的基因。(4)个体水平鉴定包括抗虫、抗病的实验，以确定是否有抗性及抗性程度。基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。1.3基因工程的应用一．植物基因工程硕果累累1．抗虫转基因植物用于杀虫的基因有2．抗病转基因植物引起植物生病的微生物（病原微生物）有抗病毒的基因有抗真菌的基因有3.其他抗逆转基因植物抗逆基因：调节细胞的基因，提高农作物抗盐碱和抗干旱能力；鱼的基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。4.转基因改良植物品质(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。(2)成果：富含的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。二．动物基因工程的应用1.提高动物的生长速度：基因成果2.改善畜产品的品质：基因成果3.转基因动物生产药物：药用基因＋乳腺蛋白基因→乳腺生物反应器4.转基因动物作器官移植的供体方法成果利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官三．基因工程药物1.工程菌：，生产的药物有。预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、、各种传染病、、类风湿等疾病。四．基因治疗(1)概念(2)成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。(3)方法①体外基因治疗：先从病人体内获得，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在完成基因转移，再筛选成功转移的细胞，最后重新。②体内基因治疗：直接向人体组织细胞中的治疗方法。1.4蛋白质工程1．蛋白质工程的崛起(1)基因工程的优势与不足①优势：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产的，进而表现出。这是基因工程的实质。②不足：原则上基因工程只能生产。(2)天然蛋白质的特点天然蛋白质是生物在中形成的，它们的符合的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。(3)蛋白质工程的提出1：983年，美国某基因公司的一名科学家提出了随即被广泛地接受和采用。2．蛋白质工程的原理也就是说，。3.过程：。专题二细胞工程细胞工程的含义：原理操作水平目的分类2．1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术一．细胞的全能性1.定义：具有某种生物的任何一个细胞，都具有发育成的潜能，也就是说，每个生物细胞。2.植物细胞全能性实现的条件：的植物器官、组织、细胞，一定的的营养条件，等。3.生物体细胞内不表达全能性的原因：二．植物组织培养1.原理：。2.植物组织培养的流程图三．植物体细胞杂交技术1．概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培养成新的的技术。2.原理3．过程(1)原生质体的制备：去除，分离出有活力的(去除细胞壁后的植物细胞)。目前最常用的去除细胞壁的方法是酶解法，即用、等分解植物细胞的细胞壁。(2)原生质体的融合原理：方法法：离心、振动、等化学法：用作诱导剂来诱导成功标志：（3）杂种细胞通过产生4．意义克服了的障碍。2.1.2植物细胞工程的实际应用一.植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖优良品种的技术。(2)优点：2．作物脱毒(1)选材部位：植物附近的部位，因为此处细胞内病毒极少，甚至无病毒。因此采用来脱除病毒。(2)优点：提高作物的产量和品质。3．人工种子⑴定义：⑵优点：二．作物新品种的培育1．单倍体育种(1)过程图解：(2)优点：①后代是纯合子，能。②明显缩短。2．突变体的利用(1)过程：植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于，易受培养条件和的影响而产生，从中筛选出对人们有用的，进而培养成新品种。(2)优点：可以得到(抗盐、抗病和抗除草剂等)品种和含有的植株。(3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。三．细胞产物的工厂化生产(1)种类：蛋白质、脂肪、糖类、、、生物碱等。(2)技术：技术。外植体(离体的植物器官、组织或细胞)―――――→脱分化愈伤组织――――→分散开细胞悬液――――――→发酵、提取细胞产物(3)实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现工厂化生产。2.2动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手段有，，，，，其中是其他动物细胞工程技术的基础。2.2.1动物细胞培养和核移植技术一．动物细胞培养(1)概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞和。⑵过程：取动物组织块→剪碎→用处理分散成→制成→转入培养瓶中进行培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续。⑶细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就，称为。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会，这种现象称为⑷条件：①无菌、无毒的环境：对培养液和所有的进行无菌处理②营养，，，，（合成培养基）还需加入，等一些天然成分③温度和pH温度：（哺乳动物）pH：④气体环境O2:CO2：⑸应用①生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、等。②应用于基因工程是基因工程技术中常用的。③应用于检测，判断某种物质的毒性。④用于等方面的研究，如筛选抗癌药物等。二．动物体细胞核移植技术和克隆动物1．动物核移植技术概念：将动物的一个细胞的，移入一个已经去掉细胞核的中，使其并发育成一个，最终发育为动物个体。2．分类：包括移植和移植，其中移植较易成功。3．应用前景(1)加速家畜进程，促进优良畜群繁育。(2)保护濒危物种。(3)转基因克隆动物可作为，生产许多医用蛋白。(4)转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。(5)人的核移植经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织器官的移植。(6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。4．存在问题：(1)成功率非常(低/高)。(2)绝大多数克隆动物还存在问题。(3)克隆动物食品的安全性存在争议。2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体一.动物细胞融合1．概念：。2．原理：。3．诱导融合的方法(1)物理、化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激法等。(2)生物方法：灭活的病毒。5．结果形成细胞。6．意义：突破了方法的局限，使成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和等的重要手段。如：利用，为制造单克隆抗体开辟了新途径。二.单克隆抗体1．制备原理(1)B淋巴细胞特点：(2)骨髓瘤细胞特点：(3)杂交瘤细胞特点：浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，2．流程图：3．单克隆抗体优点：、并可大量制备。4．单克隆抗体的应用(1)作为诊断试剂，具有准确、、简易、的优点。(2)用于治疗疾病和。