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1、生物选修3知识汇编 一、基因工程1.基本工具：(1)工具酶。限制性核酸内切酶(又称限制酶)：切割目的基因和载体(断开磷酸二酯键)。DNA连接酶：缝合DNA片段断口处外侧链(形成磷酸二酯键)。常用载体：质粒、 噬菌体的衍生物、动植物病毒。(2)载体应具备的条件。能在宿主细胞内稳定存在并复制：便于目的基因的表达。有一至多个限制酶切割位点：便于外源DNA分子的插入。具有标记基因：鉴定与选择重组DNA分子。2.基本操作程序：(1)目的基因的获取。基因文库获取,PCR技术扩增,化学方法直接人工合成。(2)基因表达载体的构建。启动子：启动转录。目的基因：控制需要的特定性状。终止子：终止转录。标记基因：筛选
2、重组细胞。(3)将目的基因导入受体细胞。导入植物细胞：最常用方法是农杆菌转化法,另外还有花粉管通道法和基因枪法。导入动物细胞：最常用方法是显微注射。导入微生物细胞：常用Ca2+处理使受体细胞处于感受态。(4)目的基因的检测与鉴定。3.应用：(1)植物基因工程。抗虫、抗病、抗逆转基因植物;利用转基因改良植物的品质。(2)动物基因工程。提高动物生长速度;改善畜产品的品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的供体。(3)基因工程药物。(4)基因治疗。体外基因治疗;体内基因治疗。二、植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养 动物细胞培养 原理 细胞的全能性细胞增殖培养基的物理性质 固体
3、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 糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清等 过程 脱分化、再分化 原代培养传代培养 条件 无菌、无毒,植物激素如生长素、细胞分裂素 用胰蛋白酶制备单细胞悬液;培养液中加入抗生素防止杂菌感染;通入一定浓度CO2维持pH 应用 微型繁殖作物脱毒生产人工种子单倍体育种突变体的利用细胞产物的工厂化生产 蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药理学研究 三、细胞工程：（一）、植物细胞工程：(1)原理：细胞的全能性。(2)植物组织培养技术：(3)、植物体细胞杂交技术：（二）、动物细胞工程：1、动物细胞
4、培养：2、动物体细胞核移植：（1）原理：动物细胞核具有全能性。3、单克隆抗体制备：（2）制备过程：4、动物细胞融合：（1）诱导动物细胞融合的方法：物理法-离心、振动、电击等。化学法：聚乙二醇；生物法：灭活病毒。四、胚胎工程：（一）体内受精和早期胚胎发育1. 精子的发生：场所：睾丸的曲细精管时间：初情期到生殖机能衰退过程2、卵细胞的发生：场所：输卵管、卵巢时间：性别分化后（胚胎时期）(1)受精条件。精子必须经过获能过程,卵母细胞必须发育至减二中期才能参与受精作用。(2)受精过程。过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵黄膜封闭反应。(3)早期胚胎发育过程。卵裂期整个胚胎的体积基本不变,每
5、个细胞的体积减小;开始出现细胞分化的时期是囊胚期。2.胚胎干细胞：(1)来源：早期胚胎或原始性腺。(2)特点：体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性。(3)体外培养：饲养层。（作用：促进细胞生长、增殖，防止细胞分化。）（4）应用：治疗某些顽症;定向培育人造组织器官;研究体外细胞分化和细胞凋亡的机理。 3、胚胎发育：（二）体外受精和早期胚胎发育：卵母细胞的采集和培养：促性腺激素、超声波探测仪、内窥镜等。精子的采集：假阴道法、手握法、电刺激法。获能：培养法、化学诱导法。5.胚胎移植：(1)胚胎移植的理论基础。移入：经同期发情处理后,同种供受体生殖器官的生理变化相同。收集：早期胚胎形成后,未与
6、母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态。存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。发育：供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且不影响供体胚胎的遗传特性。(2)胚胎移植的实质和意义。实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。(3)胚胎移植操作流程。6、胚胎分割：（1）材料：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。（2）注意事项：将内细胞团均等分割。二、生物技术的安全性与伦理问题1.转基因生物的安全性问题：(1)食物安全：滞后效应、营养成分的改变(实质性等同)。(2)生物安全：对生物多样性的影响。(3)环境安全：对生态系统稳定性的影响。2.生物技术引发的伦理问题：(1)克隆人技术。违反人类伦理道德。冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。(2)设计试管婴儿。把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重。抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎,无异于“谋杀”。(3)基因检测。对个人隐私权提出挑战。制造基因歧视。3.正确看待生物技术：(1)正视转基因技术可能带来的安全性问题,要趋利避害,不能因噎废食。(2)支持治疗性克隆,反对任何生殖性克隆人实验。 3
