1、.：.；專題2 基因工程課 題：細胞專題復習教學重點：各種生物膜系統(tǒng)在構造和功能上的聯絡； 植物組織培育和植物體細胞雜交； 了解植物組織培育技術的根本原理和方法步驟； 單克隆抗體及其運用。課時安排：兩課時 教學過程：知識要點提煉 線粒體外膜氨基酸 溫表 蛋白質成蛋 白 熟質 細胞膜 概念 提問P69 聯 通A、生 直接聯通：核膜 內質網 細胞膜 物 構造上的聯絡 聯通 轉 變 聯通 膜 高爾基體 系 小泡聯絡：內質網 高爾基體 細胞膜 統(tǒng) 方法：同位素示蹤法功能上的聯絡 投影圖43 核糖體 內質網 高爾基體 釋 翻 譯 加 工 進一步加工 放 運輸 運 輸 供 能 線粒體研討意義 實際上：闡明

2、細胞的生命活動規(guī)律； 實際上 工業(yè)上：模擬生物膜淡化海水、處置重金屬離子污染。 農業(yè)上：生物膜與抗寒、抗旱、耐鹽機理； 醫(yī)學上：人工合成膜資料替代人體病變器官透析型人工腎討論 高爾基體膜在厚度和化學組成上介于內質網膜和細胞膜之間，由此闡明什么問題？構造上的關系：(小泡)內質網 高爾基體 細胞膜；膜的組成成分可以從內質網轉移到高爾基體膜，再轉移到細胞膜。植物細胞工程植物細胞原生質體雜種細胞 雜種植株細胞工程概述提問 提問：P、721 植物細胞的全能 受精卵最強；生殖細胞卵最高體細胞。B、 表現條件：離體形狀+適宜外界條件。 脫分化 再分化 移栽 外植體 愈傷組織 試管苗 植物體植物組織培育 表現

3、全能性 芽、根運用：快速繁衍，培育無菌植物，消費藥物、食品添加劑等。 定義：提問P、73下2 脫壁 交融 組織培育 植物體細胞的雜交 步驟： 酶解法 誘導劑 優(yōu)點：抑制遠緣雜交不親和的妨礙。 討論以普通小麥和黑麥為資料，設計兩種培育小黑麥的方法，并比較優(yōu)劣。*植物組織培育技術方法步驟消毒滅菌C、S 原理：植物細胞具有全能性。 制培育基、器材 接種室甲醛、KMnO4熏蒸；來蘇水噴灑； 接種室、接種箱 紫外燈。 接種箱甲醛、KMnO4熏蒸；紫光燈。接種者：肥皂洗手灑精棉擦拭。外植體：NaClOag無菌水無菌濾紙。 恒溫箱：70%灑精消毒； 切1Cm1Cm有構成層，切口接觸培育基；接種無菌區(qū)操作 封

4、口貼標簽注明 三層紙封蓋瓶口，用線繩扎緊。 2328、14d； 恒溫箱 培育 察看外植體生長情況點狀乳白色或黃色小體 繼續(xù)培育：愈傷組織生芽培育生根培育試管苗。討論為什么說組織培育獲得的是無菌植株？動物細胞工程器官組織單個細胞細胞株細胞系雜交 瘤細胞細胞群抗體常用技術手段簡介提問 取材動物胚胎、出生不久的幼齡動物器官或組織。動物細胞培育 培育基與植培育比：液/固；葡萄糖/蔗糖；動物血清/植物激素 胰蛋白酶 原代 細 傳代 遺傳物 胞 培育 群 培育 質改動 原理同植物細胞交融，誘導交融方法類似。 動物細胞交融 誘導劑常用滅活的病毒。P、78圖49 最重要用途制備單克隆抗體。 概念單個B 細胞群

5、 化學性質單一、特異性強抗體。 B細胞 單克隆抗體 誘導交融 繼續(xù)培育于 體外培育 制備： 選擇性培育基 體內培育 骨髓瘤 選 擇 細胞 運用 疾病的診斷、治療、預防。優(yōu)點特異性強，靈敏度高。 實例：治療癌癥生物導彈單克隆抗體+抗癌藥物討論簡述雜交瘤細胞的特性B特異性抗體；骨髓瘤細胞快速繁衍。三、學生質疑與辨析 二、練習與穩(wěn)定 現代生物工程技術是一項開展迅速、效果神奇的，高新技術，為處理人類面臨的糧食、資源與能源，環(huán)境與安康等艱苦問題開辟了新的途徑，蘊藏著宏大的經濟潛力和社會效益。近代生物工程的中心本質上是基因工程，詳細地說，基因工程就是把種生物的主要遺傳物質DNA分子的片段提取出來，在體外進

6、展切割，彼此搭配，重新“縫合，再引入到另一種生物的活細胞內，使兩者的遺傳物質結合起來，以改動其遺傳構造，發(fā)明新物種或新種類?；蚬こ淌悄壳吧鐣毡殛P注的熱點，而且與中學教學親密相關，應和了新的高考試題以現實生活特別是社會熱點和最新高科技進展中的有關實際問題和實踐問題立意命題的特點，表達了以最新的科技信息高起點，調查學生的根底知識和才干低落點的調查方式。 1.基因工程操作的主要步驟 (1)目的基因的制備：目的基因就是基因工程所要轉移的基因或人工合成所需基因。分別目的基因首先要確定目的基因在組織中的DNA分子上的位置.然后運用有切割作用的限制內切酶切割DNA分子而獲得。 (2)重組DNA：在體外條

7、件下，把目的基因與某一載體銜接在起，構成雜種DNA分子。目前采用的載體主要是細菌質粒、某些噬菌體和病毒。如今流行的轉基因技術是在生物本身基因組中插入外源基因，完成 DNA重組。 (3)重組DNA的表達：重組得到的DNA雜種分子，在適宜條件下復制增殖并使日的基因在載體組織中經過控制蛋白質的合成而得以表達，從而表達目的基因原來控制的性狀。 2人類基因組方案HGP 每個人類體細胞中的細胞核中包含分別父本和母本的兩套染色體。基因組就是每套染色體上的全部基因，基因組包括全部遺傳特征。人類基因組方案 (HGP)的目的就是繪制四張圖，每張圖均涉及人類一套染色體的常染色體和性染色體。詳細情況如下：兩張圖的染色

8、體陳列都標明人類全部大約10萬個基因的位置(其中一張圖用遺傳單位表示基因間的間隔 ；另一張圖用棱苷酸數目表示基因間的間隔 )；一張圖顯示染色體上全部DNA約30億個堿基對的陳列順序，還有一張是基因轉錄圖。(1)合成的該胰島素含有51個氨基酸，由二條肽鏈組成，那么決議它的合成的基因至少應合有堿基個，假設核苷酸的平均分子量為300，那么與胰島素分子對應的mRNA的分子量應為_；假設氨基酸的平均分子量為90，該胰島素的分子量約為_。 (2)不同生物間基因移植勝利，闡明生物共有_套_，從進化的角度看，這些生物具有_。 (3)某個DNA分子被“嫁接上或“切割掉某個基因，實踐并不影響遺傳信息的表達功能。這

9、闡明 _ (4)該工程運用于實際，將給農業(yè)、醫(yī)藥等諸多領域帶來革命，目前已獲得了許多成就，請他列舉他所知道的或他所想象運用該工程的三個詳細實例：_ 解析： (1)根據基因(DNA)上的堿基數：mRNA堿基數：氨基酸數=6:3:1，所以，該基因中至少應含有堿基數306個；該mRNA的分子量為513300=459000。根據肽鍵數=基酸數-肽鏈數，所以合成該胰島素時，構成的肽鍵數等于失去的水分子數：51-2=49；那么胰胰島素的分子量為5l90-4918=3708。 (2)胰島素基因移植人大腸桿菌，并在大腸桿菌體內得以表達產生了胰島素，闡明生物中的遺傳密碼都是一樣的。從進化論的角度看，這也闡明這些

10、生物有著共同的原始祖先。 3由于基因是遺傳效應的DNA片段。 (4)將抗病毒基因嫁接到水稻體中，構成抗病毒水稻新種類；將人的血型基因移人豬體內，培育人血的豬；將干擾素基因移入細菌體內，培育出能產生干擾素的細菌。 例2：隨著料學技術的開展，化學農藥的產量和種類逐年添加。但害蟲的抗藥性也不斷加強，對農作物危害依然很嚴重，如近年來，棉鈴蟲在我國大面積迸發(fā)成災，呵斥經濟損失每年達100億元以上，針對這一情況，江蘇農科院開展“轉基因抗蟲棉的科技攻關研討，勝利地將抗蟲基因導入棉花細胞中，得到的棉花新種類同意正式啟動。目前參與方案的有美、英、日、德，法、中六田的科學家。2000年6月26日已公布了人類基因組

11、草圖，整個方案估計于2003年全部完成。 3.基因工程是把雙刃劍 基因工程具有重要的實際意義。(1)在農業(yè)上，利用基因工程進展特異基因的轉移，培育高產、優(yōu)質、抗病的沈良植物新種類，如經過轉基因發(fā)明抗病、抗蟲、抗旱、抗除草劑、抗污染的植物新類型，經過固氮基因的轉移，處理肥料問題等。(2)在工業(yè)上，基因工程在抗生素工業(yè)中已初步顯示出宏大潛力，把產生抗生素的遺傳基因移植到發(fā)酵時間短，又易于培育的某些細菌細胞中，必將大大提高抗生素的產量。假設家蠶產生絲蛋白的遺傳物質轉移到細菌中，使細菌合成絲蛋白，那么將在發(fā)酵罐中獲得蠶絲，使整個蠶絲消費工業(yè)化。 (3)在醫(yī)藥上胰島素的基因工程早已獲得勝利?；蛩幬镆殉?/p>

12、為世界市場上最大宗的生物技術產品。(4) 1990年美國利用轉基因技術將正常酶導人基因缺陷組.織得以表達，首例基因治療勝利。1991年我國基因療法治療血友病勝利。(5)轉基因動物為人類器官移植提供廣泛的前景等。(6)對研討生物進化有重要意義等。 然而，基因工程也會給人類帶來嚴重的災難。如基因工程可以制造超級細菌、超級雜草等，戰(zhàn)爭狂人、恐懼主義者可制造出難以制服的病原體、生物毒劑即生物武器，進展訛詐和大規(guī)模消滅人類的生物戰(zhàn)爭；轉基因動植物的出現引發(fā)物種入侵，有能夠破壞原有的生態(tài)平衡，對原有物種產生要挾；還有轉基因食品平安問題；人類基因組方案的研討引發(fā)新的倫理、社會、哲學方面的思索等， 4.解題技

13、巧分析 例1：1978年美國科學家利用工程技術，將人類胰島基因拼接到大腸桿菌的DNA分子中，然后經過大腸桿菌的繁衍，生戶出了人類胰島素。請回答： (1)上誘人類胰島素的合成是在二處進展的，其決議氨基酸陳列順序的mRNA的模板是由_基對棉鈴蟲的毒殺效果高達80%以上。請回答以下問題： (1)害蟲抗藥性的加強是_的結果。 (2)“轉基固抗蟲棉抗害蟲的遺傳信息傳送過程可以表示為_。(3)該項科技成果在環(huán)境維護上的重要作用是 _ (4)科學家們預言，此種“轉基因抗蟲棉獨立種植假設干代以后，也將出現不抗蟲的植株，此景象來源于_。 解析：(1)農藥對害蟲抗藥性的變異進展定向的選擇，使抗藥性強的個體生存下來

14、，經過逐代積累，使害蟲的抗藥性得以加強。 (2)基因是生物性狀的內在控制要素，基因對生物性狀的控制可經過中心法那么來表達： DNA(基因)RNA蛋白質 (3)該項科技成果在環(huán)境維護上的重要作用是減少農藥對環(huán)境的污染，維護生態(tài)平衡 (4)此種“轉基因抗蟲棉獨立種植假設干代以后，也將出現不抗蟲的植株，闡明基因發(fā)生了變化，此景象來源于基因突變。 例3：1999年啟動的人類基因組方案(HGP)，歷經艱苦和競爭，在2000年6月26日宣布；人類基因組方案草圖曾經繪就，所公布的人類基因組草圖包含人體 90%以上的堿基對的位置信息。HGP的目的是：為人類基因組的30億個堿基對準確測序，識別各個基因在染色體上

15、的位置及各DNA片段的功能，弄清每種基因所控制合成的蛋白質及其作用。 人類基因組蘊含著人類生老病死的絕大多數遺傳信息，讀出它將為認識人類進化、種族血緣、壽命衰老、疾病診斷和治療等景象找到金鑰匙。 科學家聲稱；“基因是未來醫(yī)學的根底他們希望盡快找出致病基因，開發(fā)出藥物并及時加以治療。目前科學家已能對確定的基因進展治療和開展其他任務。如血友病是由于患者血液內短少一種稱為凝血因而導致的出血性疾病，嚴重時可致患者死亡。這是一種遺傳病，病根就在于基因缺陷，以美國為例，全美凝血因子的年需求量為120g。過去這120 g凝血因子需求,1.20106L血漿中提取，以每人獻血120ml計，就需求600萬名獻血者

16、提供血漿才干滿足。但目前這樣的病人只需經過喝一種牛奶就能到達治療的效果。 根據上迷資料回答以下問題： (1)“人類基因組方案需求測定人類的24條染色體的基因和堿基序列。指出是哪34條染色體?為什么不是測定23條染色體或46條? (2)可以治療血友病的牛奶是怎樣獲得的? (3)徹底治療血友病的方法是什么? (4)他以為完成“人類基因組方案有什么重要意義? 解析：(1)主要從人類體細胞染色體組成上來思索；人的體細胞中含有2個染色體組，共23對(即46條)染色體，其中22對常染色體與1對性染色體，人類的性染色體為XY型，由于Y染色體很短，與X染色體有同源部分，也有不同源部分，所以X染色體與Y染色體具

17、有不同的基因，其堿基順序不同。那么測定的是22條常染色體陽x、Y兩條性染色體。緣由是X與Y染色體具有不同的基因和堿基順序，而同源染色體之間一樣位置上定位的基因一樣或為等位基因，無需再測。 (2)利用基因工程，從人身上得到產生凝血因子(一種蛋白質)的基因，然后經過轉基因技術，使奶牛帶有人體的這基因，并能使奶牛在產奶時產生凝血因子。 (3)進展基因治療，即對血友病患者的不正?；?致病基因)進展“修補，使其成為正常的基因。 (4)要從“人類基因組方案對生命科學研討、對入類醫(yī)療衛(wèi)生任務、對社會經濟的開展等多方面去思索，分析這項研討任務的意義。例如：在醫(yī)藥衛(wèi)生上，對人類疾病的診斷和治療意義艱苦，基因組

18、研討在基因診斷、基因治療、器官移植、遺傳病的早期診斷和治療上將發(fā)揚作用。此外，在藥物合成的研制上，將會出現新的基因藥品。因此研討的意義是：有利于疾病的診斷和治療：有利于研討生物的進化；有利于研討基因表達的調控機制。 例4：閱讀以下信息，回答有關問題； 信息一：正在此間進展的結合國有關基因工程的談判今天終于達成一項名為(結合國生物平安性議定書)的協議。這項協議對范圍廣泛的一系列食品、動物飼料和藥物作出規(guī)定。協定規(guī)定的主要內容有： (一)出口商品和進口商品在進展基因改性的生物活體(包括植物種于、動物甚至微生物)出口貿易時，必需達成明確的協議。 (二)要求買賣雙方至少要提供某些證明，并根據類似于世界貿易組織內部協定的文件制定各方的義務。 (三)要求出口商聲明貨物中能否包含任何基因改性成分，但無需加以詳細闡明。 (四)協議旨在防止環(huán)境遭到破環(huán)。 信息二：據估計：在1999年全世界在3.99107hm2的農田種植了基因工程作物。 (1)他怎樣了解基因工程的內涵? (2)談談他對信息一第四項內容的初步了解并單一例闡明。 (3)從生物工程技術開展趨勢看，信息二闡明了什么？ 解析：此題經過對有關媒體音訊的引見，涉及