藝考生生物專題七細(xì)胞工程和基因工程每日一默（細(xì)胞工程）

(限時20分鐘)一、植物細(xì)胞工程1.理論基礎(chǔ)——植物細(xì)胞具有

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)概念植物組織培養(yǎng):將

的植物器官、組織或細(xì)胞等,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。

全能性離體(2)過程主要包括

和

和

是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。

脫分化

再分化生長素

細(xì)胞分裂素3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念:將不同來源的植物體細(xì)胞,在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。(2)過程①去壁:用

去除植物細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體。

②誘導(dǎo)融合的方法:物理法:

法、

法等;化學(xué)法:

融合法、

融合法等。

③融合的標(biāo)志:

。

④意義:克服了

的障礙,獲得雜種植株。纖維素酶和果膠酶電融合離心聚乙二醇(PEG)高Ca2+-高pH再生出新的細(xì)胞壁遠(yuǎn)緣雜交不親和二、動物細(xì)胞工程1.動物細(xì)胞培養(yǎng)——動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)(1)條件:充足營養(yǎng):需加

;無菌、無毒環(huán)境;適宜溫度、pH和滲透壓;適宜的氣體環(huán)境:主要有O2和CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是

。

(2)過程取動物組織剪碎→用

或

處理→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行

→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理→分瓶進行

→收集。血清維持培養(yǎng)液的pH胰蛋白酶膠原蛋白酶原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)

:細(xì)胞貼附在瓶壁上生長增殖的現(xiàn)象。

:當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時,細(xì)胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。

(3)干細(xì)胞培養(yǎng)干細(xì)胞包括

(簡稱ES細(xì)胞)和

。

(簡稱iPS細(xì)胞):通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞,獲得類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞。

細(xì)胞貼壁接觸抑制胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞2.動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體(1)動物細(xì)胞融合技術(shù)的概念:使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。意義:主要用來制備

。

(2)誘導(dǎo)融合方法:PEG融合法、電融合法和

法等。

(3)單克隆抗體的制備——雜交瘤技術(shù)第一次篩選用的是

培養(yǎng)基;第二次篩選的方法是:

。

雜交瘤細(xì)胞的特點:

。單克隆抗體的優(yōu)點:

。單克隆抗體滅活病毒誘導(dǎo)選擇抗體檢測既能大量繁殖,又能產(chǎn)生抗體特異性強,靈敏度高,并能大量制備(4)單克隆抗體的應(yīng)用①作為

——單克隆抗體最廣泛的用途

②用于治療疾病和運載藥物3.核移植技術(shù)和克隆動物(1)動物細(xì)胞核移植技術(shù):將動物一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的

中,使這個重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。

(2)克隆動物:用核移植的方法得到的動物。(3)原理:

。

診斷試劑卵母細(xì)胞動物細(xì)胞核的全能性三、胚胎工程1.理論基礎(chǔ)(1)受精①包括

階段(精子獲能、卵子準(zhǔn)備)和受精階段。

②完成受精的標(biāo)志:

。

(2)胚胎早期發(fā)育受精卵→2細(xì)胞→4細(xì)胞→8細(xì)胞→

→

囊胚出現(xiàn)了內(nèi)細(xì)胞團、滋養(yǎng)層和囊胚腔。

將來發(fā)育成胎兒各種組織;

將來發(fā)育成胎膜和胎盤。

:囊胚進一步擴大,導(dǎo)致透明帶破裂,胚胎從其中伸展出來的過程。

準(zhǔn)備卵細(xì)胞膜和透明帶之間出現(xiàn)2個極體桑椹胚囊胚內(nèi)細(xì)胞團滋養(yǎng)層孵化2.胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用(1)體外受精(2)胚胎移植①概念:通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到

的其他雌性動物的體內(nèi),使之發(fā)育為新個體的技術(shù)。

:提供胚胎的個體;

:接受胚胎的個體。

同種的、生理狀態(tài)相同供體受體②過程③實質(zhì):早期胚胎在

條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。

(3)胚胎分割:選擇發(fā)育良好的,形態(tài)正常的

或

進行分割。分割囊胚要將內(nèi)細(xì)胞團均等分割。相同生理環(huán)境桑椹胚囊胚每日一默（基因工程）

(限時20分鐘)一、基因工程的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)——“分子手術(shù)刀”(1)作用:

。

(2)特點:識別雙鏈DNA的特定核苷酸序列(識別序列,大多數(shù)由6個核苷酸組成),并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。切開磷酸二酯鍵(3)種類:EcoRI限制酶和SmaⅠ限制酶EcoRI限制酶:中軸線兩側(cè)切開,產(chǎn)生

。SmaⅠ限制酶:中軸線出切開,產(chǎn)生

。

同一種限制酶產(chǎn)生的粘性末端能進行堿基互補配對。2.DNA連接酶——“分子縫合針”(1)作用:

。

(2)結(jié)果:將兩個

連接起來。

(3)種類:E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶E.coliDNA連接酶:連接

。T4DNA連接酶:連接黏性末端和平末端,但連接平末端效率較低。

黏性末端平末端恢復(fù)磷酸二酯鍵DNA片段黏性末端3.基因進入受體細(xì)胞的載體——“分子運輸車”(1)種類:

、噬菌體、動植物病毒等。

質(zhì)粒:裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細(xì)

或原核細(xì)胞

DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀DNA分子。用作載體的質(zhì)粒都是在天熱質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行人工改造的。(2)條件:結(jié)構(gòu)小、能自我復(fù)制、具多個限制酶切位點、具標(biāo)記基因(抗性基因)等。質(zhì)粒胞細(xì)胞核擬核二、基因工程的基本操作程序1.目的基因的篩選與獲取(1)目的基因:用于改變性狀的基因。(2)篩選合適目的基因的方法:從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進行篩選。(3)利用

獲取和擴增目的基因。原理:

。

條件:

。過程:

→復(fù)性→延伸。

儀器:

。鑒定:

。

PCRDNA半保留復(fù)制DNA模板、四種脫氧核苷酸、耐熱的DNA聚合酶、2種引物變性PCR擴增儀瓊脂糖凝膠電泳2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建啟動子:緊挨轉(zhuǎn)錄起點,

識別和結(jié)合的部位。

限制酶切割位點:插入目的基因的位置。終止子:

。

復(fù)制原點:

。

標(biāo)記基因:可用抗性基因標(biāo)記,便于重組DNA分子的篩選。用同種限制酶或能產(chǎn)生相同末端的限制酶切割目的基因和載體。用

將目的基因和載體連接起來。RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終點DNA復(fù)制起點DNA連接酶受體細(xì)胞導(dǎo)入方法注意事項植物

;農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法適用于雙子葉植物和裸子植物動物顯微注射

微生物Ca2+處理