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1、专题（2） 基因工程课 题：细胞专题复习教学重点：各种生物膜系统在结构和功能上的联系； 植物组织培养和植物体细胞杂交； 理解植物组织培养技术的基本原理和方法步骤； 单克隆抗体及其应用。课时安排：两课时 教学过程：一、 知识要点提炼 线粒体（外膜）氨基酸 温表 蛋白质成蛋 白 熟质 细胞膜 概念 提问P69 联 通A、生 直接联通：核膜 内质网 细胞膜 物 结构上的联系 联通 转 变 联通 膜 高尔基体 系 小泡联系：内质网 高尔基体 细胞膜 统 方法：同位素示踪法功能上的联系 投影图43 核糖体 内质网 高尔基体 释 翻 译 加 工 进一步加工 放 运输 运 输 供 能 线粒体研究意义 理论上
2、：阐明细胞的生命活动规律； 实践上 工业上：模拟生物膜淡化海水、处理重金属离子污染。 农业上：生物膜与抗寒、抗旱、耐盐机理； 医学上：人工合成膜材料代替人体病变器官透析型人工肾讨论 高尔基体膜在厚度和化学组成上介于内质网膜和细胞膜之间，由此说明什么问题？结构上的关系：(小泡)内质网 高尔基体 细胞膜；膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜。植物细胞工程植物细胞原生质体杂种细胞 杂种植株细胞工程概述提问 提问：P、721 植物细胞的全能 受精卵最强；生殖细胞（卵最高）体细胞。B、 表现条件：离体状态+适宜外界条件。 脱分化 再分化 移栽 外植体 愈伤组织 试管苗 植物体植物组织
3、培养 （表现全能性） （芽、根）应用：快速繁殖，培养无菌植物，生产药物、食品添加剂等。 定义：提问P、73下2 脱壁 融合 组织培养 植物体细胞的杂交 步骤： 酶解法 诱导剂 优点：克服远缘杂交不亲和的障碍。 讨论以普通小麦和黑麦为材料，设计两种培育小黑麦的方法，并比较优劣。*植物组织培养技术方法步骤消毒灭菌C、S 原理：植物细胞具有全能性。 （制）培养基、器材 接种室甲醛、KMnO4熏蒸；来苏水喷洒； 接种室、接种箱 紫外灯。 接种箱甲醛、KMnO4熏蒸；紫光灯。接种者：肥皂洗手洒精棉擦拭。外植体：NaClOag无菌水无菌滤纸。 恒温箱：70%洒精消毒； 切1Cm1Cm（有形成层），切口接触
4、培养基；接种（无菌区操作） 封口贴标签注明 三层纸封盖瓶口，用线绳扎紧。 2328、14d； 恒温箱 培养 观察外植体生长情况点状乳白色或黄色小体 继续培养：愈伤组织生芽培养生根培养试管苗。讨论为什么说组织培养获得的是无菌植株？动物细胞工程器官组织单个细胞细胞株细胞系杂交 瘤细胞细胞群抗体D、 常用技术手段简介提问 取材动物胚胎、出生不久的幼龄动物器官或组织。动物细胞培养 培养基与植培养比：液/固；葡萄糖/蔗糖；动物血清/植物激素 胰蛋白酶 原代 细 传代 遗传物 胞 培养 群 培养 质改变 原理同植物细胞融合，诱导融合方法类似。 动物细胞融合 诱导剂常用灭活的病毒。P、78图49 最重要用途
5、制备单克隆抗体。 概念单个B 细胞群 化学性质单一、特异性强抗体。 B细胞 单克隆抗体 诱导融合 继续培养于 体外培养 制备： 选择性培养基 体内培养 骨髓瘤 选 择 细胞 应用 疾病的诊断、治疗、预防。优点特异性强，灵敏度高。 实例：治疗癌症生物导弹（单克隆抗体+抗癌药物）讨论简述杂交瘤细胞的特性B特异性抗体；骨髓瘤细胞快速繁殖。三、学生质疑与辨析 二、练习与巩固 现代生物工程技术是一项发展迅速、功效神奇的，高新技术，为解决人类面临的粮食、资源与能源，环境与健康等重大问题开辟了新的途径，蕴藏着巨大的经济潜力和社会效益。近代生物工程的核心实质上是基因工程，具体地说，基因工程就是把种生物的主要遗
6、传物质DNA分子的片段提取出来，在体外进行切割，彼此搭配，重新“缝合”，再引入到另一种生物的活细胞内，使两者的遗传物质结合起来，以改变其遗传结构，创造新物种或新品种。基因工程是目前社会普遍关注的热点，而且与中学教学密切相关，应和了新的高考试题以现实生活特别是社会热点和最新高科技进展中的有关理论问题和实际问题立意命题的特点，体现了以最新的科技信息高起点，考查学生的基础知识和能力低落点的考查方式。 1.基因工程操作的主要步骤 (1)目的基因的制备：目的基因就是基因工程所要转移的基因或人工合成所需基因。分离目的基因首先要确定目的基因在组织中的DNA分子上的位置.然后运用有切割作用的限制内切酶切割DN
7、A分子而获得。 (2)重组DNA：在体外条件下，把目的基因与某一载体连接在起，形成杂种DNA分子。目前采用的载体主要是细菌质粒、某些噬菌体和病毒。现在流行的转基因技术是在生物自身基因组中插入外源基因，完成 DNA重组。 (3)重组DNA的表达：重组得到的DNA杂种分子，在合适条件下复制增殖并使日的基因在载体组织中通过控制蛋白质的合成而得以表达，从而体现目的基因原来控制的性状。 2人类基因组计划（HGP） 每个人类体细胞中的细胞核中包含分别来自父本和母本的两套染色体。基因组就是每套染色体上的全部基因，基因组包括全部遗传特征。人类基因组计划 (HGP)的目标就是绘制四张图，每张图均涉及人类一套染色
8、体的常染色体和性染色体。具体情况如下：两张图的染色体排列都标明人类全部大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离；另一张图用棱苷酸数目表示基因间的距离)；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序，还有一张是基因转录图。(1)合成的该胰岛素含有51个氨基酸，由二条肽链组成，那么决定它的合成的基因至少应合有碱基个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为_；若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为_。 (2)不同生物间基因移植成功，说明生物共有_套_，从进化的角度看，这些生物具有_。 (3)某个DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉
9、某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明 _ (4)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例：_ 解析： (1)根据基因(DNA)上的碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6:3:1，所以，该基因中至少应含有碱基数306个；该mRNA的分子量为513300=459000。根据肽键数=基酸数-肽链数，所以合成该胰岛素时，形成的肽键数等于失去的水分子数：51-2=49；则胰胰岛素的分子量为5l90-4918=3708。 (2)胰岛素基因移植人大肠杆菌，并在大肠杆菌体内得以表达产生了胰岛素，说明生物中的遗传密码
10、都是一样的。从进化论的角度看，这也说明这些生物有着共同的原始祖先。 （3）因为基因是遗传效应的DNA片段。 (4)将抗病毒基因嫁接到水稻体中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移人猪体内，培育人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。 例2：随着料学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重，如近年来，棉铃虫在我国大面积爆发成灾，造成经济损失每年达100亿元以上，针对这一情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种批准正式启动。目前参加计划的有美、英、日、德，法、中六田的科学家。2000年6月26日已公布了人类基因组草图，整个计划预计于2003年全部完成。 3.基因工程是把双刃剑 基因工程具有重要的实践意义。(1)在农业上，利用基因工程进行特异基因的转移，培育高产、优质、抗病的沈良植物新品种，如通过转基因创造抗病、抗虫、抗旱、抗除草剂、抗污染的植物新类型，通过固氮基因的转移，解决肥料
