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17周高三生物备课组---选修三复习材料.doc(429KB)
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0 0 类别 : 教案
选修三复习材料 专题一 基因工程(原理:基因重组) 1.事例:基因工程培养工程菌生产人的生长激素图解 2.基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的获取 (2)基因表达载体的构建(是核心环节) (3)将目的基因导入受体细胞 (4)目的基因的检测与鉴定 3.基本工具 (1)限制酶 要点:一种限制酶识别双链 DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且便每条 链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。产生黏性末端或平末端。 (2)DNA连接酶:恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 (3)运载体:最常用的是质粒 需具有特点:在受体细胞能自我复制;有一个或多个限制酶的切割点; 有特殊的标记基因; 4.获取目的基因常用的方法 (1)从基因文库中获取 (2)人工合成(如利用 PCR技术扩增) 5.基因表达载体模式图:复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因 6.将目的基因导入植物细胞:农杆菌转化法 将目的基因导入动物细胞:显微注射技术 将目的基因导入微生物细胞:Ca2+处理。。。。 7.目的基因的检测与鉴定 (1)分子水平上的检测方法 目的基因 mRNA 蛋白质 DNA分子杂交技术 分子杂交技术 抗原—抗体杂交 (2)个体水平上的检测方法:如做抗虫或抗病的接种 8.应用 植物:抗虫、抗病、抗逆转基因植物的培育 动物:动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等 药物:工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等 基因治疗:把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到 治疗疾病的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。 9.基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质;蛋白质工程通过基因修 饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质。 练习: 例 1.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了 一定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的 生长激素并分泌到尿液中。请回答: (1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是 。 (2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入 中,原因是 。 (3)通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 (4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表 达。 (5)为使外源基因在后代长期保持,可将转基因小鼠体细胞的 转入 细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为 。 例 1答案.(1)显微注射法;(2)受精卵;受精卵具有全能性,可使外源基因 在相应组织细胞表达;(3)DNA分子杂交;(4)膀胱上皮;(5)细胞核,去 核的卵,核移植(或克隆) 例 2.以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问 题。 (1)获得目的基因的方法通常包括 和 。 (2)切割和连接DNA分子所使用的酶分别是 和 。 (3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ,后者的形状成 。 (4)由于重组 DNA分子成功导入受体细胞的频率 ,所以在转化后通常需 要进行 操作。 (5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌,从两者中生产的胰岛素在功 能和 序列上是相同的。 例 2答案:(1)从基因文库中获取 化学合成(人工合成) (2)限制性核酸 内切酶(限制酶) DNA连接酶(连接酶) (3)质粒 小型环状(双链环状、环 状) (4)低 筛选 (5)氨基酸 专题二:细胞工程 1. 植物细胞工程 1. 植物组织培养 (1) 过程图解 (2)原理:植物细胞具有全能性 (3)培养条件:营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸等)、激素(如细胞分裂素 和生长素)及其他条件(无菌、适宜温度和 PH等) 2.植物体细胞杂交 (1)图解 (2)原理:细胞膜具有一定流动性;植物细胞全能性 (3)注意事项 ①植物细胞都有细胞壁。根据酶的专一性原理,用纤维素酶和果胶酶去除细胞 壁。 ②原生质体融合。人工诱导方法包括物理法,如离心、振动、电激;化学法,如 聚乙二醇(PEG)诱导等。 ③杂种细胞的类型有三种:AA、BB、AB,符合要求的只有 AB,需要进行筛选。 ④杂种细胞 AB形成的标志:新的细胞壁的生成。 ⑤杂种植株遗传物质的变化:细胞融合属于染色体变异,杂种植株的染色体 数通常是两亲本细胞染色体数目之和,形成异源多倍体。 3.应用 (1) 植物繁殖的新途径:微型繁殖;作物脱毒;人工种子; (2) 作物新品种的培育:单倍体育种;突变体的利用; (3) 细胞产物的工厂化生产 2. 动物细胞工程 1. 动物细胞培养 (1)过程图解 (2)原理:细胞增殖 (3)培养条件 ①无菌、无毒的环境——无菌处理、加抗生素杀菌、定期更换培养液。 ②营养——葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素+血清或血浆等天 然成分。 ③温度和 pH ④气体环境——95%空气+5%CO2。 提醒 ① CO2作用——调节培养基 pH;②空气中O2作用——细胞有氧呼吸; ③所用装置——CO2培养箱。 2. 动物体细胞核移植和克隆动物 (1)过程图解 (2)原理:动物细胞核的全能性(不能说动物细胞全能性) (3)该过程用到的技术手段:动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚 胎移植。 3.动物细胞融合 (1)概念:两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 (2)原理:生物膜的流动性。 (3)方法:聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。 (4)意义:①突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能;②成为研究细胞 遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段;③制备单克隆抗体。 4. 单克隆抗体(1)过程图解 (2)原理:细胞膜具有一定的流动性;细胞增殖 (3)诱导融合的两种细胞名称及作用 免疫过的 B淋巴细胞(浆细胞)——产生抗体;骨髓瘤细胞——无限增殖。 (4)两次筛选的目的及方法 ①在特定的选择培养基上,未融合的亲本细胞(浆细胞和骨髓瘤细胞)和融合的 具有同种核的细胞(BB融合细胞、瘤瘤融合细胞)都会死亡,只有融合的杂种细胞 (杂交瘤细胞)才能生长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖,又能产生单一 的特异性抗体。 ②经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞(很多种杂交瘤 细胞),需经克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后就可获得足够数量的能分泌所 需抗体的细胞。 (5)单克隆抗体最主要优点 特异性强,灵敏度高,并可能大量制备 (6)应用:作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物——“生物导弹”:借助 单克隆抗体的导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞, 又不损伤正常细胞及减少用药剂量。 【练习】例 3:1975年科学家首次利用 B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。 请据图回答问题: (1)病原体注入小鼠体内后,要经过____细胞 处理后,才能被免疫细胞识别。 (2)制备单克隆抗体所用的 B淋巴细 胞一般从脾中采集,然后以_____________作 诱导剂,使 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。 通过筛选和克隆培养,获得的杂交瘤细胞 具有________________________________ (3)单克隆抗体的特点是________________。 根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克 隆抗体的两种主要方法__________________。 答案:(1)吞噬 (2)灭活的仙台病毒或聚乙二醇 (3)既能产生特异性抗体,又能无限增殖;(4)特异性强,纯度高 (5)体外培养法和动物体内培养法 例题 4:某二倍体植物是杂合子,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的 培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答: (1)图中①表示的是该花粉培养过程中的   过程,②表示的是   过程,X 代表的是   ,③表示的是      过程,④表示的是诱导_____过程。 (2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于 培养基成分中    的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完 整植株都称为   植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花 粉具有      。 (3)对植株甲进行      ,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通 过     的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是__ ________     ___________植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的特 殊意义是      ,从而开辟育种新途径。 答案:(1)①脱分化;②再分化、胚状体;③分化(或发育); ④生根 (2)植物激素;单倍体;细胞全能性 (3)染色体加倍;无性繁殖;乙(或经过染色体加倍的) ;1;多;缩短育种周期 专题三:胚胎工程 1.体外受精 (1)卵母细胞的采集:①促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,从输卵管中 冲取卵子;②从屠宰场的卵巢中采集卵母细胞,人工培养至减数第二次分裂后期; (2)精子采集和获能:获能液培养 (3)受精 在获能溶液或受精溶液中完成。 受精标志:卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体。 2.早期胚胎培养 受精卵移入到发育培养液中培养至桑椹胚或囊胚期后移植或保存。 3.胚胎移植------是胚胎工程其他技术的最后一道“工序” (1)过程图解 (2)练习:例 5:牛胚胎移植的基本程序如下图所示,请据图回答: (1)图中 a、b、c过程分别是指________、____、_______。 (2)供体母牛的主要职能是_____________、受体母牛必须具备________________。 (3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是_____________;处理的时期是__ _____________;理由是____________________________________。 (4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为 ES或 EK细胞。这 类细胞的形态特征有_________________________。 (5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些? 答案:(1)略 (2)产生具有优良遗传特性的胚胎;健康的体质和健康的繁殖能力 (3)胚胎分割移植 桑椹胚和囊胚期 此时还未出细胞分化或分化程度低现 (4)体积小、细胞核大、核仁明显 (5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度,迅速推广新品种 4.胚胎分割 (1)概念:采用机械方法将早期(桑椹胚或囊胚)切割成 2等份、4等份、8等份 等,经移植获得同卵双胞胎或多胎的技术。 供体母牛---------------同期发情处理-----------受体母牛 妊娠检查 超数排卵 供体公牛 配种 冲卵 质量检查、培养 胚胎移植 分娩 (2)注意将内细胞团均等分割 专题四:生态工程 1.目的:遵循物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达 到经济效益和生态效益的同步发展。 2.特点:少消耗、多效益、可持续 3.基本原理 (1)物质循环再生原理 如,培养食用菌、使用有机肥,种植固氮豆科植物等“无废弃农业” (2) 物种多样性原理 (3) 协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡,考虑环境容纳量 (4) 整体性原理 经济、社会和自然的统一 (5) 系统学和工程学原理 改变和优化结构,达到改善系统功能的目的 (6) 系统整体性原理 总功能大于各部分之和,即“1+1>2”。如共生的根瘤菌与豆科植物
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  • 培英高中
    钟生 2017-06-18 12:59:37 下载
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