基因工程细胞工程知识点汇总
高考生物专题复习 专题16 基因工程和细胞工程
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特别提醒 ①DNA 连接酶连接两个 DNA 片段, 而 DNA 聚合酶只能 将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 ②限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列,并使两条链在特 定的位臵断开,而解旋酶是将 DNA 的两条链间的氢键打开形成 两条单链。
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疑难点拨 1.从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件 (1)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标 记基因+复制原点。 (2)启动子和终止子:启动子是 RNA 聚合酶结合位点,启动 转录;终止子是终止转录的位点。插入的目的基因只是结构 基因部分,其表达需要调控序列,因而用作载体的质粒的插 入部位前需要有启动子,后需要有终止子。
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(3)基因表达载体的构建过程
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2. 区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点 (1)一个至多个限制酶切点:作为载体必须具有一个至多个限 制酶切点,以便与外源基因连接。 (2)每种酶一个切点:每种酶的切点最好只有一个。因为某种 限制酶只能识别单一切点,若载体上有一个以上的酶切点, 则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点 区,则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某 种限制酶的一个切点,则酶切后既能把环打开接纳外源 DNA 片段,又不会丢失自己的片段。
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的功能是启动转录,因此其识别并结合的部位是基因的转录起 始区或启动子区域。第(5)题中A项蛋白酶酶解核糖体中的蛋白 质后,只剩下rRNA,利用了酶的专一性,A项正确;B项中用无 水乙醇处理叶片,进行色素的提取和分离,是因为无水乙醇是 有机物,可溶解各种色素,不属于特异性结合,B项错误;C项 是用基因探针法,利用已知基因的碱基序列可与另一基因上的 碱基进行互补配对的性质来进行基因定位,C项正确;D项中提 到一种mRNA和另一种mRNA的互补,这种互补也遵循碱基互补配 对原则,属于特异性结合。
基因工程细胞工程知识点汇总
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基因工程细胞工程知识点汇总一、基因工程(一)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,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工程
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2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工程高考感知课标要求——明考向近年考情——知规律12.1植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术12.2动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术12.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体12.4基因工程是一种重组DNA技术12.5蛋白质工程是基因工程的延伸12.6转基因产品的安全性引发社会的广泛关注12.7举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题12.8世界范围内应全面禁止生物武器2023·湖南基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用2023·湖北DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定2023·广东DNA的粗提取及鉴定的方法2023·新课标DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·北京动物细胞融合与单克隆抗体的制备2023·山东植物细胞工程的实际应用2023·广东植物体细胞杂交技术2023·广东动物的体外受精、胚胎的体外培养、胚胎移植技术2023·浙江动物的体外受精、胚胎的体外培养2023·浙江生物技术的安全性和伦理问题综合2023·海南将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、基因工程的应用2023·山东PCR扩增的原理与过程、DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·湖北动物细胞融合与单克隆抗体的制备2023·浙江动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物体细胞核移植技术和克隆动物2023·全国遗传信息的翻译、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定命题趋势1.细胞工程,胚胎工程的命题多以选择题呈现,基因工程的命题多以简答题呈现,属于年年必考的题目。
2.试题情境以下列几种居多:(1)以单克隆抗体为情境考查细胞工程。
高中生物专题复习:基因工程和细胞工程
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基因工程和细胞工程1.为增加油菜种子的含油量,科研人员将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
(1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________的原理,使相应基因呈指数增加。
所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用________和________处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的融合基因。
(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的________中,构建基因表达载体并导入农杆菌中。
为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是______________________________。
随后再利用液体培养基将该单菌落菌株振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间的目的是_____________________________,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,提取上述转基因油菜的mRNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA,再依据________的DNA片段设计引物进行扩增,对扩增结果进行检测,可判断融合基因是否完成________。
最后采用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
答案:(1)DNA双链复制ClaⅠDNA连接酶(2)TDNA将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞融合基因转录2.人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL?2)。
该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。
研究人员将IL?2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL?2生理功能且不易降解的IL?2?HSA融合蛋白,技术流程如图。
请回答:(1)图中③过程的模板是________,表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。
(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL?2蛋白对应的碱基序列不能含有__________,才能成功表达出IL?2?HSA融合蛋白。
基因工程-酶工程-细胞工程重点
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目录基因工程重点 (1)第1章绪论 (1)第2章基因工程的酶学基础 (1)第3章基因工程载体 (3)第4章基因工程的主要技术及其原理 (4)第5章目的基因的获得 (7)第6章DNA重组的操作 (8)第7章外源基因的表达及其优化策略 (8)酶工程重点 (13)第一章绪论 (13)第二章酶工程基础 (13)第三章酶的发酵工程 (15)第四章酶的分离工程 (16)第五章固定化酶和固定化细胞 (18)第六章化学酶工程 (19)第七章非水相酶催化 (20)第八章核酶 (22)第十章酶抑制剂 (22)第十一章酶的应用 (23)细胞工程重点 (25)第一章绪论 (25)第四章细胞培养 (25)第五章细胞融合与单克隆抗体 (27)第六章胚胎工程 (28)第七章干细胞与组织工程 (29)第八章核移植技术和动物克隆 (31)第九章转基因动物和生物反应器 (32)第十章动物染色体工程 (34)第十一章植物组织培养 (34)第十二章植物的快速繁殖 (36)I第十三章单倍体诱导和育种 (37)第十四章植物胚胎培养 (38)第十五章体细胞胚发育和人工种子 (38)第十六章植物原生质体融合技术 (39)第十七章植物染色体工程 (41)第十八章植物转基因技术 (42)II基因工程重点第1章绪论一、基因工程概念(Conception ):基因工程(gene engineering):就是对不同生物的遗传物质,在体外进行剪切、组合和拼接,使遗传物质重新组合,然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内,进行无性繁殖,并使所需要的基因在细胞中表达,产生出人类所需要的产物或组建成新的生物类型。
二、基因工程一般操作步骤:1、目的既赢得获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和表达产物的测定三、基因工程四大要素(Four elements):1、供体基因2、载体3、工具酶4、受体细胞(细菌、植物和动物)第2章基因工程的酶学基础一、名词解释:1.限制/修饰系统(R-M, Restriction-modification system)——任何一种生物体都存在防御外界物质进入的机制。
基因工程、蛋白质工程和细胞工程
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现代生物科技专题
考点31 基因工程、蛋白质工程 和细胞工程
直击 考纲
1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR)(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
5.植物的组织培养(Ⅱ)。
6.动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)。
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。
8.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。
解析答案
1
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3
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3.(2015· 全国Ⅱ,40)已知生物体内有一种蛋白质 (P) ,该蛋白质是一种
转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮
氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P
的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题:
(1) 从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的
解析 由于限制性核酸内切酶 Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后形成的黏性末 端相同,所以经BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被 Sau3AⅠ酶切后的产物连接。
解析答案
1
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3
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(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基 因的重组DNA,如图(c)所示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表 甲、丙 ,不能表达的原因是甲中目的基因插入在 达目的基因产物的有_______ __________________ 启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因 _____________________________________________________________
解析
高中生物选修三知识点总结
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高中生物选修三知识点总结基因工程是高中生物核心知识点。
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 DNA 重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
下面给大家分享一些关于高中生物选修三知识点,希望对大家有所帮助。
基因工程(DNA 重组技术):体外、定向、分子水平基本工具:限制性核酸内切酶(限制酶)来自原核细胞,识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列,使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
DNA 连接酶: E ·coliDNA 连接酶(只黏性末端)T4DNA 连接酶(黏、平末端也可但效率低)载体:质粒、入菌体的衍生物、动植物病毒条件:①能在宿主细胞内稳定存在复制表达②一种或多种限制酶切点③标记基因(抗生素抗性基因、荧光基因)基本操作程序:1、目的基因的获取: (人工合成、体内提取)①从基因文库获取②PCR 技术扩增目的基因:模板、Taq 酶(热稳定 DNA 聚合酶)、原料&能量(dXTP)、引物(过量)五物混合,加热至90~95℃ ,DNA 解旋,冷却到55~60℃ ,引物与互补DNA 链结合,加热至70~75℃,Taq 酶从引物起始互补链的合成③人工化学合成:基因比较小,核苷酸序列已知2、基因表达载体的构建: (基因工程的核心)启动子:DNA 片段,基因的首端,RNA 聚合酶识别和结合的部位目的基因终止子:DNA 片段,基因的尾端标记基因:鉴别受体细胞中是否含有外源基因,从而将含有外源基因的细胞筛选出来。
(复制原点:仅自我复制的需要,整合到宿主染色体上再表达的不需要)3、将目的基因导入受体细胞:转化:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
(1)导入植物细胞(体细胞、受精卵)①农杆菌转化法(双子叶植物、裸子植物)受损,伤口细胞分泌酚类化合物,吸引农杆菌移向,Ti质粒上 T-DNA(上插目的基因)转移至受体细胞整合到受体细胞染色体上②基因枪法(单子叶植物)③花粉管通道法(2)导入动物细胞(受精卵)显微注射技术(3)导入微生物细胞优点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少、对人体无害(大肠杆菌)步骤:Ca2+ 处理细胞,使其成为感受态细胞,重组表达载体 DNA 分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子4、目的基因的检测与鉴定:①DNA 分子杂交技术:转基因生物的染色体 DNA 上是否插入了目的基因(目的基因是否进入原核细胞)转基因生物的染色体 DNA(原核质粒)+有同位素标记的目的基因②RNA 分子杂交技术:目的基因是否转录出了mRNA 转基因生物的 mRNA+有同位素标记的目的基因③抗原-抗体杂交:目的基因是否翻译成蛋白质转基因生物的蛋白质+相应的抗体④个体生物学水平的鉴定:抗虫抗病的接种实验蛋白质工程(自然界不存在的蛋白质)预期蛋白质功能,设计蛋白质结构,推测氨基酸序列,找对应的脱氧核苷酸序列,人工合成基因,基因工程,蛋白质产品细胞工程: (一)植物细胞工程:1、植物组织培养技术:(1)原理:植物体细胞的全能性(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞,脱分化(避光),愈伤组织(未分化,薄壁细胞),再分化,根芽,细胞分裂分化,植株(3)条件:无菌(防止微生物污染)营养(无机盐、有机物、水)激素(生长素、细胞分裂素,=1 诱导脱分化,>1 生根,<1 生芽,激素杠杆)离体2、植物体细胞杂交技术:克服生殖隔离(不同生物远缘杂交不亲和的障碍)(二)动物细胞工程:1、动物细胞培养:(1)原理:一些动物细胞在体外可生长增殖(2)过程:动物组织块,剪碎,胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,制成细胞悬液原代培养:转入培养瓶,细胞贴壁(培养瓶内壁光滑无毒易于贴附),细胞有丝分裂,接触抑制胰蛋白酶处理分瓶继续传代培养(10 代以内以保持正常的二倍体核型,50 代以上癌细胞)(3)条件:无菌无毒的环境:用具无菌处理;培养液中加抗生素;定期更换培养液(清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害)营养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清血浆温度和 pH:动物体温(哺乳 36+ -0.5℃),pH=7.2-7.4气体环境:95%空气+5%CO2(维持培养液 pH)2、动物体细胞核移植技术(克隆动物)胚胎细胞核移植(易) 移入去核卵母细胞3、动物细胞融合(细胞杂交):除物理化学法外,还可用灭活的病毒诱导4、杂交瘤技术(生产单克隆抗体)(1)传统方法:向动物体内反复注射某种抗原,产生抗体后从血清中分离,抗体产量低纯度低特异性差(2)单克隆抗体优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备胚胎工程:早期胚胎或配子水平(一)体内受精和早期胚胎发育:1、精子的发生:睾丸的曲细精管内,初情期开始变形:细胞核—精子头,高尔基体—顶体,中心体—尾,线粒体—尾的基部的线粒体鞘,其他物质—原生质滴向后脱落2、卵子的发生:卵巢及输卵管胎儿性别分化后:卵原细胞有丝分裂,并变成初级卵母细胞,被卵泡细胞包围形成卵泡卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前(胎儿时期完成)初情期后:初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期停——卵子、极体马狗排卵猪牛羊排卵受精卵子是否受精的标志:卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体3、受精:输卵管内完成(1)精子获能(2)卵子的准备:达到减数第二次分裂中期(3)受精:顶体反应,释放顶体内酶,溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠、透明带, (精子触及卵黄膜的瞬间)透明带反应,精子外膜和卵黄膜相互融合(标志着精子入卵),卵黄膜的封闭作用&精子尾部脱离形成雄原核,卵子减二完成,排出第二极体,形成雌原核,比雄原核小,核融合(标志受精卵的产生) 防止多精入卵:透明带反应卵黄膜的封闭作用4、胚胎发育:卵裂期(透明带内,有丝分裂,胚胎的总体体积并不增加,或略有减小)(1)桑椹胚:细胞数目 32 个,全能细胞(2)囊胚:开始出现分化,内细胞团(胎儿);囊胚腔;滋养层细胞(胎膜胎盘)孵化:透明带破裂,胚胎伸展出来(3)原肠胚:内细胞团—外胚层、内胚层、中胚层,原肠腔(二)体外:1、体外受精:(1)卵母细胞的采集:实验动物、猪、羊—促性腺激素处理超数排卵,输卵管中冲取大牛:屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;活体动物的卵巢中吸取卵母细胞人工培养至减二中期(2)精子的采集和获能:假阴道法、手握法、电刺激法获能处理:培养法(人工配制的获能液);化学诱导法(一定浓度的肝素或钙离子载体溶液)(3)受精:获能溶液或专用的受精溶液2、胚胎的早期培养:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清向受体移植或冷冻保存3、胚胎移植:(1)意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖能力;大大缩短了供体本身的繁殖周期; 良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良;不受时间地域限制,节省购买种畜费用;胚胎冷冻保存品种资源和濒危物种(2)基本程序:①对供、受体的选择和处理。
基因工程和植物细胞工程知识点
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高二生物周周练(二)专题1 基因工程一、基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——__________________________(1)来源:主要是从_____________中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种_____ _的核苷酸序列,并且使每一条链中______ _部位的两个核苷酸之间的_____________断开,因此具有_____ 性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:________ _和_______2.“分子缝合针”——_________(1)两种DNA连接酶(和)的比较:①相同点:都缝合_______ __键。
DNA连接酶②区别:E·coliDNA连接酶来源于_______ __,只连接;而T4能缝合_______ ,但连接平末端的之间的效率较_ 。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将______ ___加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接____ _____的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——______ ___(1)载体具备的条件:①___________________________,以便②___________________________,以便③___________________________,以便(2)最常用的载体是___ __,它是一种裸露的、结构简单的、独立于,并具有__ 能力的_____ ____DNA分子。
(3)其它载体:_______________________ ____二、基因工程的基本操作程序第一步:_________________ _1.目的基因是指:。
2.获取目的基因的方法:。
3.人工合成目的基因的常用方法有________ _和______ ___。
4.PCR()技术扩增目的基因(1)原理:_______ __(2)过程:①,加热至90~95℃使______ __;②,冷却到55~60℃,____________ _____;③,加热至70~75℃,热稳定酶从起始互补链的合成。
基因工程细胞工程知识点汇总
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基因工程细胞工程知识点汇总一、基因工程(一)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,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
生物高中生物选修1知识点总结
![生物高中生物选修1知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/0c018452bb1aa8114431b90d6c85ec3a86c28b62.png)
生物高中生物选修1知识点总结一、绪论1. 生物技术的定义与分类生物技术是指利用生物学原理和方法,对生物体及其组分进行操作、改造和利用的技术。
生物技术主要包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等。
2. 生物技术发展简史生物技术的发展经历了传统生物技术和现代生物技术两个阶段。
传统生物技术主要包括酿造、发酵等;现代生物技术则以基因工程、细胞工程等为核心。
二、基因工程1. 基因工程的原理与方法基因工程是通过分子生物学的方法,将目的基因从一个生物体转移到另一个生物体中,使之产生新的遗传特性。
基因工程的基本步骤包括:目的基因的获取、基因载体的选择与构建、受体细胞的转化、转化细胞的筛选与鉴定。
2. 基因表达载体的构建基因表达载体是基因工程中用于携带目的基因并将其导入受体细胞的工具。
常用的基因表达载体有质粒、噬菌体、病毒等。
3. 基因工程的应用基因工程在农业、医药、环保等领域具有广泛的应用。
例如:转基因作物、转基因动物、基因治疗等。
三、细胞工程1. 细胞工程的基本技术细胞工程是指利用细胞生物学原理和方法,对细胞进行操作、改造和利用的技术。
细胞工程的基本技术包括:细胞培养、细胞融合、细胞拆合等。
2. 动物细胞工程动物细胞工程主要包括动物细胞培养、细胞融合、细胞拆合等技术。
动物细胞工程在制备单克隆抗体、生产疫苗等方面具有重要作用。
3. 植物细胞工程植物细胞工程主要包括植物组织培养、原生质体融合等技术。
植物细胞工程在植物繁殖、遗传改良等方面具有广泛应用。
四、发酵工程1. 发酵工程的原理发酵工程是利用微生物的代谢活性,在生物反应器中进行大规模生产的技术。
发酵工程的原理主要包括:微生物的代谢、发酵条件优化、生物反应器设计等。
2. 发酵过程的主要参数发酵过程中,需要关注的主要参数有:温度、pH、溶氧、搅拌速度、发酵液浓度等。
3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、饮料、医药、环保等领域具有广泛应用。
例如:啤酒生产、抗生素生产、生物燃料生产等。
(高中段)专题十二基因工程和细胞工程
![(高中段)专题十二基因工程和细胞工程](https://img.taocdn.com/s3/m/365f8dbd69eae009591bec48.png)
1.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则一定有
利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定。 (2020·浙江 7 月选考,T24A)(×) 2.切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷酸序列。 (×)
3.DNA 连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。
(×)
4.E·coli DNA 连接酶既可以连接平末端,又可以连接黏性末端。
DNA 序列(虚线处省略了部分核苷酸序 列)
已知 序列
PCR 引物
(4)对 PCR 产物测序,经分析得到了片段 F 的完整序列。下列 DNA 单链序列 中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是________。 A.5′AACTATGCG……AGCCCTT3′ B.5′AATTCCATG……CTGAATT3′ C.5′GCAATGCGT……TCGGGAA3′ D.5′TTGATACGC……CGAGTAC3′
解析:途径甲中,过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组,这样 才能使目的基因只在乳腺组织中表达,A 正确;途径乙中,过程Ⅱ是将目的基 因导入植物细胞,一般所采用的方法是农杆菌转化法,B 正确;途径丙中,过 程Ⅱ是将目的基因导入微生物细胞,可用 Ca2+处理大肠杆菌,以制备感受态 细胞,使其容易吸收周围环境中的 DNA 分子,C 正确;三条途径中,过程Ⅲ 依据的生物学原理不完全相同,其中途径甲和途径乙的原理是细胞具有全能 性,过程丙的原理是细胞增殖,D 错误。 答案:D
解析:(1)根据题图可知,步骤Ⅰ是获取目的 DNA 片段,所用的 EcoR Ⅰ是一种 限制酶,其能识别特定的核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸 之间的磷酸二酯键断开。(2)步骤Ⅱ是将目的 DNA 片段连接成环状,其中 DNA 连接酶的作用是催化相邻核苷酸之间的 3′羟基和 5′磷酸间形成磷酸二酯键。 PCR 循环中,升高温度到 95 ℃是为了打开氢键使双链解旋,获得 DNA 单链; Taq DNA 聚合酶的作用是催化游离的脱氧核苷酸连接到引物 3′端,合成 DNA 子链。(3)引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的 3′端开始延伸 DNA 子链, 因为 DNA 的合成方向总是从子链的 5′端向 3′端延伸,故为扩增未知序列, 选择的与模板链相结合的引物应为 5′TCATGAGCGCATAGTT3′(引物④)和 5′GCAATGCGTAGCCTCT3′(引物②)。(4)分析题意可知,片段 F 的两端为 限制酶 EcoRⅠ切割后产生的黏性末端,因此其 5′端序列应为 AATT,3′端序 列应为 TTAA,B 正确。 答案:(1)限制性核酸内切(或限制) 核苷酸序列 (2)磷酸二酯键 DNA 单链 以 DNA 为模板的 DNA 链的延伸 (3)②④ (4)B
人教版高中生物选修三知识点汇总(背诵版)
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人教版高中生物选修三知识点汇总(背诵版)专题一基因工程1.2.3.4.5.6.7.8.9.基因工程的场所?(生物体外)基因工程操作水平?(DNA分子水平)基因工程利用的技术?(基因重组和转基因技术)基因工程的原理?(基因重组)基因工程的别名?(DNA重组技术)基因工程的目的?(获得人类需要的基因产物)基因工程/DNA重组技术的基本工具?(限制性核酸内切酶(限制酶),DNA连接酶,载体)工具酶?(限制酶,DNA连接酶)限制酶的分布?(主要分布在原核生物中)限制酶的作用部位?(磷酸二酯键)10.限制酶的特异性?(限制酶只能识别特定的双链DNA 序列,并在特定的切割位点切割)11.限制酶的专一性?(不同的限制酶识别不同的核苷酸序列)12.限制酶作用的结果是?(形成黏性末端或平末端)13.DNA连接酶的种类?(2类。
来自大肠杆菌的E.coliDNA连接酶(只能催化连接黏性末端),来自T4噬菌体的T4DNA连接酶(既能催化连接黏性末端也能连接平末端))14.DNA连接酶的作用位点?(磷酸二酯键)15.DNA连接酶和DNA聚合酶的区分?(DNA连接酶催化连接DNA片断,不需要模板,DNA聚合酶催化连接单个脱氧核苷酸,需要模板)16.载体的种类?(质粒(最常用),λ噬菌体的衍生物,动植物病毒)17.作为载体必备的条件?(能够在受体细胞中稳定存在并自我复制,对受体细胞无害,有一个或多个酶切位点,具有标志基因)18.质粒?(独立于拟核之外的小型环状双链DNA 份子)19.标志基因的作用?常用的有?(供重组DNA的鉴定和选择)(四环素抗性基因,氨苄青霉素抗性基因)20.基因工程中使用的质粒是否是天然质粒?(不是,使用的是人工改造过的天然质粒)21.基因工程的基本操作程序的步骤?(4个,获取目的基因,基因表达载体的构建(核心工程),将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)24.PCR(多聚酶链式回响反映)技术的原理?(DNA复制)25.PCR技术操作环境?(生物体外,在PCR扩增仪中)26.PCR与DNA复制不同之处?(前者不需要解旋酶,高温解旋,后者要用解旋酶解旋;前者的DNA聚合酶要求热稳定性高,后者环境温和不需要热稳定性高的DNA聚合酶)(PCR技术中需要一种特殊的酶:Taq酶,又叫热稳定性DNA聚合酶)27.若基因较小,核苷酸序列,则能够通过DNA合成仪?(用化学方法直接人工合成)28.基因表达载体?(不同生物构建的表达载体有差别,但都需具备四部分:启动子,终止子,目的基因,标记基因)(复制原点)29.启动子和起始密码子,终止子和终止密码子?(启动子和终止子是DNA,起始密码子和终止密码子是RNA。
基因工程和细胞工程ppt 通用
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(1)第四代克隆猪利用了动物细胞核的
去除卵母细胞的
性。
(2)在细胞核植入受体卵母细胞之前,要用显微针 ,再将唾液腺细胞核注入。获
目的
取材 其他条件
植物幼嫩的部位或花 药等
动物胚胎或出生不久的幼龄动 物的器官或组织
均为无菌操作,需要适宜的温度、pH等条件
(09· 江苏卷)动物器官的体外培养技术对于研 究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是 一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下 列问题:
(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细胞 。
(2)基因表达载体的构建 ①用一定的限制酶切割质粒,使其出现一个有黏性末 端或平末端的切口。 ②用同种限制酶切割目的基因,产生相同的黏性末端 或平末端。 ③用DNA连接酶将质粒与目的基因重新连接形成重组
质粒。
(3)将目的基因导入受体细胞
受体种类 导入方法 植物 农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法 动物 显微 注射法 微生物 感受态 细胞法
性,需要借助卵细胞的细胞质才能体现出来。未离
体细胞的全能Hale Waihona Puke 不能表达,只能在机体调控下定向 分化。
(4)细胞的全能性是植物细胞工程的理论基础。
3.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
细胞融
合原理 细胞融
细胞膜的流动性
用纤维素酶、果胶酶 去除细胞壁后,诱导原
细胞膜的流动性
(3)在基因工程中受体常用微生物,为什么?
解析 从题目提供的信息不难看出,蜘蛛纺绩器拖牵丝 的直丝强度比蚕丝要大,所以拖牵丝基因是目的基因,
绿色荧光蛋白基因是作为标记基因。在形成重组DNA时,
首先要用同一种限制性内切酶切割目的基因和质粒,得 到相同的黏性末端,再用DNA连接酶形成重组质粒,如 果要将重组质粒导入细菌体内,必须对细菌细胞壁用氯 化钙处理,增加其通透性,便于重组质粒进入细菌体内。 蜘蛛拖牵丝基因成功表达时,能产生高强度的丝,转基 因生物的安全性问题正在探索中。
细胞和基因工程知识点总结
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细胞和基因工程知识点总结细胞和基因工程是生物科学中非常重要的领域之一,它们涉及到了生物学的基础理论和应用技术。
在这篇总结中,我们将讨论细胞和基因工程的一些基本知识点,并探讨它们在科学研究和医学应用中的重要性。
细胞工程知识点总结1. 细胞的结构与功能:细胞是生物体的基本单位,它有许多不同的结构和功能。
细胞的结构由各种不同的细胞器组成,如细胞膜、细胞质、线粒体、内质网等。
每种细胞器都有着不同的功能,如细胞膜负责细胞的保护和物质的交换,线粒体负责能量的产生等。
2. 细胞分化与分裂:细胞分化是指一种细胞特化为特定类型的细胞,如肌肉细胞、神经细胞等。
细胞分化是多种细胞因子的调控作用下发生的,它对于维持生物体的正常生长和发育非常重要。
而细胞分裂则是指细胞在生长过程中不断分裂,产生新的细胞,以实现生物体的生长和修复。
3. 细胞的培养与筛选:细胞培养是细胞工程中非常重要的技术,它通常是用细胞培养基来培养细胞。
细胞培养可以用于生产生物药品、研究细胞的功能等。
而细胞筛选则是指通过多种方法,如荧光标记、细胞分选等,来对细胞进行筛选,以得到所需的细胞。
4. 细胞的基因编辑:细胞的基因编辑是一种非常重要的技术,它可以用于修改细胞内的基因,以实现一些特定的功能。
如CRISPR/Cas9技术就是一种非常热门的基因编辑技术,它可以用来对细胞进行特定的基因编辑。
基因工程知识点总结1. 基因的结构与功能:基因是生物体内的遗传物质,它负责生物体的遗传传递和表达。
基因的结构通常由DNA或RNA组成,它包含了生物体的遗传信息。
基因的功能非常多样,如编码蛋白质、调控基因表达等。
2. 基因的克隆与表达:基因克隆是指将某个特定的基因从一个生物体中复制出来,然后把它转移到另一个生物体中。
这种技术可以用来研究基因的功能、生产蛋白质等。
而基因表达则是指基因通过转录和翻译过程,将基因信息转化为蛋白质的过程。
基因表达的调控对于生物体的正常功能非常重要。
2021届新高考生物专题复习 基因工程和细胞工程【含答案】
![2021届新高考生物专题复习 基因工程和细胞工程【含答案】](https://img.taocdn.com/s3/m/87dc8bee90c69ec3d4bb7549.png)
第1讲基因工程和细胞工程[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
5.植物的组织培养(Ⅱ)。
6.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。
8.实验:DNA的粗提取与鉴定。
1.基因工程(1)基因工程的3种基本工具①限制性核酸内切酶:识别特定核苷酸序列,并在特定位点上切割DNA分子。
②DNA连接酶:a.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端;b.T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。
③载体:需具备的条件包括:a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制;b.有一个至多个限制酶切割位点;c.具有特殊的标记基因,以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。
(2)获取目的基因的途径:①从基因文库中获取;②利用PCR技术扩增;③化学方法直接人工合成。
(3)基因表达载体的组成:启动子、目的基因、终止子及标记基因等。
(4)将目的基因导入受体细胞①植物:体细胞或受精卵——常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。
②动物:受精卵——显微注射技术。
③微生物:细菌(常用大肠杆菌)——感受态细胞法(钙离子处理法)。
(5)目的基因的检测与鉴定方法①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上: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。
易混辨析①限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶的作用是识别双链DNA分子上某种特定的核苷酸序列,并使两条链在特定的位置断开;DNA酶的作用是将DNA水解为基本组成单位;解旋酶的作用是将DNA两条链间的氢键打开形成两条单链。
②DNA连接酶≠DNA聚合酶DNA连接酶能连接两个DNA片段,而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。
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基因工程细胞工程知识点汇总一、基因工程(一)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,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步:基因表达载体的构建1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞_1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。
此方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞:3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步:目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA 杂交。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。
如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
(三)基因工程的应用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、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
(四)蛋白质工程的概念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,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)二、细胞工程(一)植物细胞工程1.理论基础(原理):细胞全能性2.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(二)动物细胞工程1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→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传代培养。
(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
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,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是℃+℃;pH:~。
④气体环境:95%空气+5%CO2。
O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(4)体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3.动物细胞融合(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。
(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用法植物体细胞杂交细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动,聚乙二醇等试剂诱导克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外,再加灭活的病毒诱导制备单克隆抗体的技术之一4.单克隆抗体(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体的制备过程:(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用:作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
三、胚胎工程(一)动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。
是全能细胞。
(4)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。
聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。
中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
(二)胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
(三)胚胎工程的应用1.体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。
第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。