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专题十二现代生物科技专题
专题五：遗传的基础
三、原理：不同生物间的遗__传__物__质__是相同的，并且不同的生物之 间使用同一套__密__码__子__。
基因、DNA和染色体的关系
磷酸
脱
染色体是由ห้องสมุดไป่ตู้NA和蛋白质组成的 每一条染色单体含一个DNA分子
脱氧 核糖
氧 成百上千 核
基因 多个
DNA
苷
染色体
含N
植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜
的培养条件，诱导其产生_愈__伤_____组织、丛芽，最终形成完整的
植株。
2、原理：植物细胞具有_全__能_____性，即具有某种生物全部遗传 信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
3、过程
专题十三 细胞工程
（二）植物体细胞杂交技术
酸
蛋白质
碱基
每个DNA分子上有很多基因
每个基因含有很多个脱氧核苷酸分子
基因是决定生物性状的基本单位
基因是有遗传效应的DNA片断
专题十二 基因工程
四、基本工具
基因的剪刀（限__制__性__核__酸）内：切酶 能识别特定的核__苷__酸__序__列，并在特定的切点上切割DNA分子
基因的针线（D_N__A_连__接__酶）： “缝合脱磷”氧酸_核__糖_和____交替连接而构成的DNA骨架上的缺口
专题十二 基因工程
八、转基因生物和转基因食品的安全
九、蛋白质工程：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对 _现__有__蛋__白_进行改造，或制造一种_新__的__蛋__白_，质以满足人类的生产和 生活的需求。
补充：PCR技术扩增目的基因
1、PCR：聚合酶链式反应
限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种方式：
GAATTC
1）黏性末端
CTTAAG
当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开 时，产生的是黏性末端 2）平末端 当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端
专题十二 基因工程
将目的基因导入受体细胞： 导入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通 道法 导入动物细胞：显微注射技术 导入微生物细胞：Ca2+处理后混合接触法
植物细胞工程相关技术：
（一）植物组织培养技术
（二）植物体细胞杂交技术
动物细胞工程相关技术：
（一）动物细胞培养技术
（二）动物体细胞核移植技术
（三）动物细胞融合技术
专题十三 细胞工程
二、植物细胞工程
（一）植物组织培养技术
无菌和人
1、概念：植物组织培养就是在_工__控__制___条件下，将_离__体_____的
专题十二
基因工程操作步骤
1、获取目的基 因
基因工程
供体细胞：构建基因文库
2、构建基因表 用同一种限制酶去切割质粒和目的基因，加入DNA
达载体
连接酶，形成重组DNA分子
3、将目的基因 借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法来进行 导入受体细胞
4、目的基因检 检测：根据受体细胞是否具有某些标记基因判断
测与鉴定
表达：受体细胞表现出特定的性状
专题十二 基因工程
六、优点： 打破种间界限，克服远源杂交不亲和障碍。
七、应用 （一）作物育种：利用基因工程的方法，获高产、稳产和具有优 良品质的农作物，培育具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉 等 （二）药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用 转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰 素、乙肝疫苗等 （三）环境保护：如利用转基因细菌降低有毒有害化合物，吸收 环境中的金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等
基因的运载体——__质__粒____、噬__菌__体____和动_植__物_病__毒__等： 将外源基因送入受体细胞的专门运输工具
专题十二 基因工程
五、步骤
同种
1、 _获__得_目__的__基因 2、 _构__建_表__达__载体 3、 _导__入_受__体__细胞得到转基因生物 4、 _目__的_基__因__的检测与鉴定
翻译
（性状）
DNA→DNA DNA →RNA RNA →蛋白质 RNA →RNA RNA →DNA
DNA复制 转录
翻译 RNA复制
逆转录
专题十二 基因工程
应用：
1、遗传物质为DNA，遗传信息的传递是怎样的？
转录 DNA
翻译 mRNA
蛋白质
2、遗传物质为RNA，遗传信息的传递又是怎样的？
逆转录 单链
一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
2、原理：
3、条件：已知基因的核苷酸序列
4、过程：
5、方式： 指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）
PCR技术原理 ——DNA复制
1、概念：以亲代DNA为模板合成子代
DNA的过程。
DNA 复制
DNA
2、时间：有丝分裂间期
减数第一次分裂的间期
3、场所：细胞核
PCR扩增过程
第一步：变性 98℃ 目的基因DNA受热变性后 解链为单链
第二步：复性 50℃ 引物与单链相应互补序列 结合
第三步：延伸 72℃ 在DNA聚合酶的作用下延 伸形成DNA
第一轮产物作为第二轮模 板继续扩增
补充：中心法则
中心法则：遗传信息的传递规律
转录
（基因） 逆 转 录
蛋白质合成是遗传信 息流动和表达的过程
4、过程
解旋 碱基配对——A=T，G=C 形成新的DNA
5、条件： （1）模板——以解开的DNA的两条单链 分别作为模板 （2）原料——四种脱氧核苷酸 （3）能量 （4）酶——解旋酶、DNA聚合酶等
6、结果：
DNA复制 DNA分子数目
n次
2n
7、特点： （1）边解旋边复制 （2）半保留复制
8、意义： 将遗传信息从亲代传递给子代，从而保证 了遗传信息的连续性
RNA
DNA
双链 转录 mRNA 翻译 蛋白质 DNA
练习
（2)请简述HIV病毒在寄主细胞内复制繁殖的过程。
病毒侵人寄主细胞后，利用逆转录酶合成 DNA，然后分别指导合成大量的病毒遗传 物质和病毒蛋白质，并装配成完整的病毒 颗粒。
专题十三 细胞工程
一、概念
细胞工程是指应用__细__胞____生物学和___分__子___生物学的原理和方 法，通过__细__胞____水平或_细__胞__器___水平上的操作，按照人的意愿 来改变细胞内的遗__传__物__质__或获得细__胞__产__品__的一门综合性科学技术 。 根据操作对象不同，可分为___植__物___细胞工程和___动__物___细胞工 程两在领域。
专题五：遗传的基础
三、原理：不同生物间的遗__传__物__质__是相同的，并且不同的生物之 间使用同一套__密__码__子__。
基因、DNA和染色体的关系
磷酸
脱
染色体是由ห้องสมุดไป่ตู้NA和蛋白质组成的 每一条染色单体含一个DNA分子
脱氧 核糖
氧 成百上千 核
基因 多个
DNA
苷
染色体
含N
植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜
的培养条件，诱导其产生_愈__伤_____组织、丛芽，最终形成完整的
植株。
2、原理：植物细胞具有_全__能_____性，即具有某种生物全部遗传 信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
3、过程
专题十三 细胞工程
（二）植物体细胞杂交技术
酸
蛋白质
碱基
每个DNA分子上有很多基因
每个基因含有很多个脱氧核苷酸分子
基因是决定生物性状的基本单位
基因是有遗传效应的DNA片断
专题十二 基因工程
四、基本工具
基因的剪刀（限__制__性__核__酸）内：切酶 能识别特定的核__苷__酸__序__列，并在特定的切点上切割DNA分子
基因的针线（D_N__A_连__接__酶）： “缝合脱磷”氧酸_核__糖_和____交替连接而构成的DNA骨架上的缺口
专题十二 基因工程
八、转基因生物和转基因食品的安全
九、蛋白质工程：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对 _现__有__蛋__白_进行改造，或制造一种_新__的__蛋__白_，质以满足人类的生产和 生活的需求。
补充：PCR技术扩增目的基因
1、PCR：聚合酶链式反应
限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种方式：
GAATTC
1）黏性末端
CTTAAG
当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开 时，产生的是黏性末端 2）平末端 当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端
专题十二 基因工程
将目的基因导入受体细胞： 导入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通 道法 导入动物细胞：显微注射技术 导入微生物细胞：Ca2+处理后混合接触法
植物细胞工程相关技术：
（一）植物组织培养技术
（二）植物体细胞杂交技术
动物细胞工程相关技术：
（一）动物细胞培养技术
（二）动物体细胞核移植技术
（三）动物细胞融合技术
专题十三 细胞工程
二、植物细胞工程
（一）植物组织培养技术
无菌和人
1、概念：植物组织培养就是在_工__控__制___条件下，将_离__体_____的
专题十二
基因工程操作步骤
1、获取目的基 因
基因工程
供体细胞：构建基因文库
2、构建基因表 用同一种限制酶去切割质粒和目的基因，加入DNA
达载体
连接酶，形成重组DNA分子
3、将目的基因 借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法来进行 导入受体细胞
4、目的基因检 检测：根据受体细胞是否具有某些标记基因判断
测与鉴定
表达：受体细胞表现出特定的性状
专题十二 基因工程
六、优点： 打破种间界限，克服远源杂交不亲和障碍。
七、应用 （一）作物育种：利用基因工程的方法，获高产、稳产和具有优 良品质的农作物，培育具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉 等 （二）药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用 转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰 素、乙肝疫苗等 （三）环境保护：如利用转基因细菌降低有毒有害化合物，吸收 环境中的金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等
基因的运载体——__质__粒____、噬__菌__体____和动_植__物_病__毒__等： 将外源基因送入受体细胞的专门运输工具
专题十二 基因工程
五、步骤
同种
1、 _获__得_目__的__基因 2、 _构__建_表__达__载体 3、 _导__入_受__体__细胞得到转基因生物 4、 _目__的_基__因__的检测与鉴定
翻译
（性状）
DNA→DNA DNA →RNA RNA →蛋白质 RNA →RNA RNA →DNA
DNA复制 转录
翻译 RNA复制
逆转录
专题十二 基因工程
应用：
1、遗传物质为DNA，遗传信息的传递是怎样的？
转录 DNA
翻译 mRNA
蛋白质
2、遗传物质为RNA，遗传信息的传递又是怎样的？
逆转录 单链
一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
2、原理：
3、条件：已知基因的核苷酸序列
4、过程：
5、方式： 指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）
PCR技术原理 ——DNA复制
1、概念：以亲代DNA为模板合成子代
DNA的过程。
DNA 复制
DNA
2、时间：有丝分裂间期
减数第一次分裂的间期
3、场所：细胞核
PCR扩增过程
第一步：变性 98℃ 目的基因DNA受热变性后 解链为单链
第二步：复性 50℃ 引物与单链相应互补序列 结合
第三步：延伸 72℃ 在DNA聚合酶的作用下延 伸形成DNA
第一轮产物作为第二轮模 板继续扩增
补充：中心法则
中心法则：遗传信息的传递规律
转录
（基因） 逆 转 录
蛋白质合成是遗传信 息流动和表达的过程
4、过程
解旋 碱基配对——A=T，G=C 形成新的DNA
5、条件： （1）模板——以解开的DNA的两条单链 分别作为模板 （2）原料——四种脱氧核苷酸 （3）能量 （4）酶——解旋酶、DNA聚合酶等
6、结果：
DNA复制 DNA分子数目
n次
2n
7、特点： （1）边解旋边复制 （2）半保留复制
8、意义： 将遗传信息从亲代传递给子代，从而保证 了遗传信息的连续性
RNA
DNA
双链 转录 mRNA 翻译 蛋白质 DNA
练习
（2)请简述HIV病毒在寄主细胞内复制繁殖的过程。
病毒侵人寄主细胞后，利用逆转录酶合成 DNA，然后分别指导合成大量的病毒遗传 物质和病毒蛋白质，并装配成完整的病毒 颗粒。
专题十三 细胞工程
一、概念
细胞工程是指应用__细__胞____生物学和___分__子___生物学的原理和方 法，通过__细__胞____水平或_细__胞__器___水平上的操作，按照人的意愿 来改变细胞内的遗__传__物__质__或获得细__胞__产__品__的一门综合性科学技术 。 根据操作对象不同，可分为___植__物___细胞工程和___动__物___细胞工 程两在领域。