专题14现代生物科技专题一、基因工程和蛋白质工程1.掌握基因工程的3种工具:(1)限制性核酸内切酶:识别特定核苷酸序列,并在特定位点切割DNA分子,切开磷酸二酯键,产生黏性末端或平末端。(2)DNA连接酶:连接两个DNA片段形成磷酸二酯键。(3)载体:有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。2.掌握基因工程的操作流程:(1)获取目的基因的3种途径:①从基因文库中获取。②利用PCR技术扩增。③通过化学方法人工合成。(2)基因表达载体的构建:①目的基因。②启动子:RNA聚合酶识别和结合部位,驱动基因转录。③终止子:RNA聚合酶脱离部位,终止转录。④标记基因:鉴别受体细胞中是否导入含有目的基因的基因表达载体。(3)将目的基因导入受体细胞:导入方法根据生物的种类不同而不同:①植物:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。②动物:显微注射技术(导入受精卵)。③微生物:感受态细胞法(Ca2+处理)。(4)目的基因的检测与鉴定:①检测目的基因是否导入受体细胞:DNA分子杂交技术。②检测目的基因是否转录出mRNA:分子杂交技术。③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术。④个体生物学水平鉴定:根据表达性状判断。3.PCR技术:(1)原理:DNA双链复制。(2)条件:引物、DNA模板、TaqDNA聚合酶、四种脱氧核苷酸。(3)过程:变性→复性→延伸。(4)结果:目的基因呈指数形式扩增(约为2n,n为扩增循环次数)。(5)与体内DNA复制不同:不需要解旋酶,需耐高温的DNA聚合酶。4.蛋白质工程:(1)原理:中心法则的逆推。(2)实质:改造基因。(3)产物:产生自然界中没有的新蛋白质。二、细胞工程1.植物组织培养:(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。(2)培养基状态:固体培养基。(3)植物组织培养的目的不同,培养阶段也就不一样:①若生产人工种子,则培养到胚状体阶段。②若提取细胞产物,则培养到愈伤组织阶段。③若培育新个体,则应培养到试管苗阶段。2.植物体细胞杂交:(1)植物体细胞杂交技术:将不同的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。不管是染色体数、基因组数,还是染色体组都采用直接相加的方法计算。(2)酶解法:用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁。(3)诱导原生质体融合:物理法(离心、振动、电激)、化学法(聚乙二醇)。(4)原生质体融合成功的标志——再生出新的细胞壁。(5)杂种植物细胞培育成功的原理:植物细胞的全能性。3.动物细胞培养的特殊营养条件:(1)液体培养基,加入动物血清、血浆等。(2)通入氧气以满足代谢的需要。(3)通入二氧化碳以维持培养液的pH。4.动物体细胞核移植技术:(1)流程图:(2)原理:动物细胞核的全能性。(3)卵母细胞去核的方法:显微操作法。(4)供体细胞:传代10代以内的细胞。因为10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。(5)细胞核移植技术中也可将供体细胞直接注入去核卵母细胞中。5.动物细胞融合:(1)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖。(2)诱导方法:物理法、化学法和生物法(灭活的病毒)。6.单克隆抗体:(1)三种细胞特点不同:①免疫后的B淋巴细胞:能分泌抗体,不能增殖。②骨髓瘤细胞:能大量增殖,不能分泌抗体。③杂交瘤细胞:既能分泌抗体,又能大量增殖。(2)两次筛选的目的不同:第一次筛选:通过选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次筛选:通过克隆化培养、抗体检测,筛选出能产生特异性抗体的细胞群。三、胚胎工程1.操作对象:早期胚胎或配子(生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞)。2.实质:在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。3.理论基础:哺乳动物受精机制和早期胚胎发育的规律。4.技术:体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术。5.胚胎移植过程中的四个解读:(1)排卵是指卵子从卵泡中排出。(2)受精过程3大反应:顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应。(3)区别两个标志:受精标志:卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。受精完成标志:雌雄原核融合成合子。(4)防止多精入卵受精的两大屏障:透明带反应和卵细胞膜反应。7.胚胎移植的生理学基础:(1)胚胎移入的基础:哺乳动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。(2)胚胎收集的基础:哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处...
