期末核心必背考点-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲（浙科版2019）

必背01 植物细胞工程 课标内容要求： 概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4．1 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术 4．1．1 阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程 4．1．2概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培 育成新植物体的技术 4．1．3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效 提高了生产效率 · 考点01 植物组织培养技术 · 考点02 植物组织培养技术的应用 · 考点03 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 · 考点04 植物体细胞杂交 ▉考点01 植物组织培养技术 知识点1：植物细胞的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能 1．植物组织培养(也称　　　　　　　):指在　　　　　和人工控制条件下,将离体的植物体器官、组织或细胞等(即　　　　)培养在人工配制的培养基上,使其生成　　　　　　或使其细胞增殖并产生 　　　　　　的技术。  2．分类:根据外植体的不同,可将植物组织培养分为器官培养、　　　　　、细胞培养、原生质体培养等。  3．原理:植物组织培养过程以植物细胞　　　　为基础、通过细胞的　　　　和　　　　实现。 4．愈伤组织再分化形成完整植株的两种途径 (1)　　　　　　途径,即首先在一种培养基上诱导形成芽,再在另一种培养基上形成根。  (2)　　　　　　　　途径,即在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成　　　　(类似胚的结构),继续发育成完整的植株。 【知识补充】植物细胞培养、器官培养和原生质体培养均为植物组织培养,最终都可能得到完整植株,但由于培养目的不同,有时需对愈伤组织进行特殊处理。 知识点2：离体植物器官、组织和细胞在适宜条件下方可发育成完整的植株 1． 离体状态 2． 无菌条件 (1)外植体表面需经　　　　处理。常用的消毒剂是一定浓度的　　　　　　、氯化汞和酒精。  (2)接种器具和培养基一般用　　　　　　灭菌。  (3)接种室和操作台常用　　　　　照射灭菌。  (4)操作者要按照规范的　　　　　　流程,在超净工作台中进行外植体的消毒、切割和接种。  3． 营养条件:植物组织培养的培养基中通常含有　　　、　　　　、有机营养成分、琼脂、植物激素等。  (1)　　　　　为植物提供必需的矿质元素。  (2)有机营养成分中含有糖类、氨基酸、　　　　　等物质。糖类既可以作为　　　　和能源物质,又参与维持培养基的　　　　　。蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源,其中　　　　最为常用。　　　　　往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动。 4. 植物激素 生长素类和细胞分裂素类物质的比值大时,有利于　　　的形成;比值小时,则促进　　　　的形成。 　　　　　　是目前使用最广泛的植物培养基。  5. 外界条件:适宜的温度、pH和光照(愈伤组织的再分化培养需照光)等。 ▉考点02 植物组织培养技术的应用 1．快速繁殖植物 初代培养与继代培养:初代培养是指从植物体上分离下来的外植体的第　　　　次培养。将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行　　　培养称为继代培养。  特点：（1）；（2） 2．植物脱毒 (1)选材部位:植物的　　　　附近。  (2)选材原因:病毒浓度低,甚至无病毒。 (3)结果:获得　　　　　　。  3．生产人工种子 (1)人工种子:将植物离体培养产生的　　　　　　　　等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中制成的。  (2)优点:不受　　　　限制,可以大量、快速繁殖优良品种。  4．细胞代谢产物的工业化生产 通过植物细胞、组织的培养来　　　　蛋白质、脂肪、糖类、天然药物、香料、燃料等有价值的　　　　产物,满足人类对植物产品的巨大需求,是植物生物技术领域的研究热点之一。  5．作物新品种的培育 离体培养花药或花粉可获得　　　　,继续用　　　　　处理单倍体植株,使染色体加倍,可获得纯合可育植株,大大缩短育种周期。  ▉考点03 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 1．首先用含细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的　　　　培养基培养菊花茎段,使其长出较多的丛状苗;然后将丛状苗用含有一定浓度　　　　的培养基分株培养,使其生根;将生根的试管植株移至草炭土或蛭石中继续生长,苗健壮后可移栽定植。  2. 操作过程:　　　　　的接种与培养→试管苗的　　　　培养→试管苗的　　　　。 3. 具体流程： ▉考点04 植物体细胞杂交 第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体 1．概念：植物体细胞杂交是将两个来自　　　　植物的体细胞　　　　成一个杂种细胞,并将杂种细胞培育成　　　　　　的技术。  2．成功培养原生质体是植物体细胞杂交技术的基础 在0.5~0.6 mol/L的甘露醇(或一定浓度的　　　　)溶液环境(较高渗透压)下,使细胞处于微弱的质壁分离状态,用　　　　　酶和　　　　酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞,消化除去细胞壁,获得　　　　的原生质体。  3．由杂种细胞培育出的新植物体可能会具有新的特性 (1)去壁:用　　　　去除植物细胞壁,获得原生质体。  (2)诱导原生质体融合的方法 ①物理法:　　　　、　　　　、振荡等。  ②化学法:　　　　　　　　。  4. 意义：克服不同种生物　　　　　　　的不亲和性,获得新品种。 必背02 动物细胞工程 课标内容要求： 概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4．2 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 4．2．1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础 4．2．2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程 4．2．3 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段,使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 4．2．4 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术 4．3 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 4．3．1 简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 4．3．2 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 · 考点01 动物细胞培养 · 考点02 动物细胞核移植技术 · 考点03 细胞融合技术 · 考点04 单克隆抗体的制备 · 考点05 受精作用和早期胚胎发育过程 · 考点06 体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术 ▉考点01 动物细胞培养 知识点1：动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养 1．概念:动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成　　　　后,在适宜环境下让细胞　　　　　的过程。  2．动物细胞培养的条件 知识点2：动物细胞培养包括原代培养和传代培养 1． 动物细胞培养的过程（右上图） 2． 原代培养和传代培养 (1)原代培养:是指细胞或组织离开有机体后的　　　　培养。  (2)传代培养:将原培养瓶内的细胞　　　　　后转到多个培养瓶中,在　　　　培养基中进行培养。  (3)贴壁生长:是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式,包括细胞与　　　　间的相互接触和细胞与 　　　　　之间的相互接触。来源于　　　　　　　的细胞以及某些　　　　　细胞不需要贴附在支持物上,而是呈　　　　　状态。  (4)接触抑制:当细胞由于移动而相互靠近发生　　　　时,细胞不再移动,接触区域的细胞膜　　　　活动停止,最终细胞分裂停止的现象。  3． 细胞系和细胞株 种类 来源 特点 细 胞 系 有限 细胞系 通常由二倍体细胞传代培养建成 有接触抑制;不能连续培养 连续 细胞系 由传代细胞连续培养建成 发生了转化,多数具有异倍体核型;有些是恶性细胞系;有些具有不死性,但保留接触抑制现象,不致癌,是良性无限细胞系 细 胞 株 有限 细胞株 通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞 传代次 数有限 一般具有恒定的染色体组型、病毒敏感性或抗性及其他生化特性 连续细 胞株 可以连 续多次 传代 4. 细胞克隆: ①概念:把　　　　细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。  ②最基本要求:必须保证分离出来的细胞是　　　　　　　　,即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。  ③克隆培养后的细胞群的特点:　　　　一致,　　　　均一。  ④克隆培养后的细胞群的作用:是研究遗传规律和生理特性的重要材料。 ▉考点02 动物细胞核移植技术 1．动物细胞核移植:将体细胞核移入一个　　　　　　　中,并使其发育成　　　　的过程。利用该技术培育出的动物称为　　　　动物。  2．理论基础:动物的　　　　　　　　　。   3．类型:哺乳动物核移植可以分为　　　　　　　　和体细胞核移植。其中　　　　　　成功率高。 　　　　动物细胞的全能性一般比　　　　动物容易实现。   5. 羊成熟体细胞的成功克隆进一步证明:①高度分化的细胞经过一定技术处理,也可恢复到类似　　　　时期的功能,表现出　　　;②在胚胎和个体发育中,细胞质具有　　　　　　　　的作用。  ▉考点3 细胞融合技术 1．细胞融合:在一些融合因子的作用下,将　　　　　　　　的细胞合并成一个细胞的技术。  2．诱导动物细胞融合的原理和方法 (1)诱导原理:　　　　　　　　　　　　　　。  (2)常用方法:聚乙二醇处理、电流刺激、　　　　　　　等。   ▉考点4 单克隆抗体的制备 1．传统抗体的获得 (1)方法:在给动物注射　　　　　后从其　　　　中进行分离提取。  (2)缺点:产量低、纯度低、　　　　差。  2．单克隆抗体的制备过程 利用________病毒使经羊红细胞免疫的、从小鼠脾脏分离的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。寿命有限的________________与具有无限繁殖能力的________________融合，经筛选后就可以获得既能产生特异性抗体，又能在正常培养条件下进行无限增殖的杂交瘤细胞。通过对杂交瘤细胞进行________培养，就能长久地得到针对羊红细胞的单克隆抗体了。 通过细胞融合技术制备单克隆抗体的基本方法：用外界________刺激动物，使其发生________，使B淋巴细胞产生抗体；利用仙台病毒或聚乙二醇等融合因子进行诱导，使能产生抗体的B淋巴细胞与可以无限传代的骨髓瘤细胞融合；经过筛选，获得既能产生特异性抗体，又能无限增殖的_____________；通过对杂交瘤细胞的克隆培养，获得______________。 3．单克隆抗体的优点及应用 (1)优点:纯度高、可大量制备、　　　　　　、灵敏度高。   (2)应用：①作为特异性探针。利用脊髓灰质炎病毒的　　　　　做诊断试剂,快速检测是否感染脊髓灰质炎病毒,可以避免延误治疗时机。  ②用于运载药物。如果将抗癌药物连接到专门识别某种肿瘤细胞的　　　　　　　上,就像“生物导弹”一样携带抗癌药物准确地聚集到肿瘤细胞,　　　　杀死肿瘤细胞。  ▉考点5 受精作用和早期胚胎发育过程 1．概念:精子与卵细胞结合形成　　　　的过程。  2．场所:在自然条件下,哺乳动物的受精在　　　　内完成。   3．过程 ▉考点6 体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术 知识点1：体外受精 1．概念:指哺乳动物的精子和卵子在　　　人工控制的环境中完成受精过程的技术。  2．原理:人工模拟体内环境,包括　　　　、　　　　、　　　等,使　　　　卵母细胞发育成熟,同时使精子　　　　,最终完成受精作用,并有计划地保存胚胎等。  3．过程 (1)人工采集精子：常用　　　　的方式采集精液，将成熟的精子放入培养液中，使精子达到　　　　状态。 (2)采集卵细胞：①　　　　：人为注射外源　　　　，促使卵巢排出较正常情况下更多的成熟卵细胞的方法。②采集技术：盲采法、　　　　和B型超声波导引法。 (3)人工体外受精：　　　　的精子和　　　　的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间,便可受精  知识点2：胚胎移植 1．概念:指将雌性动物的　　　　或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到　　　　种的、　　　　相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为个体的技术。   2．在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“　　　　　　　”;接受胚胎的个体叫“　　　　”。   3．实质:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 4．意义:充分发挥雌性优良个体的　　　　　。   5．地位:是胚胎工程的　　　 　　　　　。   知识点3：胚胎分割 1. 概念:指借助　　　　操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到　　　　动物子宫中发育,产生 　　　　后代的技术。   2．实质:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。 3．应用 (1)快速繁殖优良种畜。 (2)培养遗传特性相同的动物,为生物学、医学、药学和畜牧学的研究提供实验动物。 (3)用于胚胎　　　　的鉴定及　　　　检测。  必背03 基因工程 课标内容要求： 概念5 基因工程赋予生物新的遗传特性 5．1　基因工程是一种重组DNA技术 5．1．1　概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的 5．1．2　阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具 5．1．3　阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤 5．1．4　举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质 5．2　蛋白质工程是基因工程的延伸 5．2．1　概述人们根据基因工程原理,进行蛋白质设计和改造,可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质 5．2．2　举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程 · 考点01 基因工程及其工具 · 考点02 DNA的粗提取和鉴定 · 考点03 基因工程的基本操作步骤 · 考点04 PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定 · 考点05 基因工程的应用 · 考点06 蛋白质工程 ▉考点01 基因工程及其工具 1．基因工程的概念:指有意识地把一个人们所需要的　　　　转入另一个生物体中,使后者获得 　　　　　　或表达所需要　　　　　的技术。其核心是　　　　　　　　,因此早期也称为　　　　　　。在　　　　水平上对基因进行直接操控,打破常规育种难以突破的　　　　的界限。  2．限制性内切核酸酶(简称:限制酶) (1)来源:主要存在于　　　　等微生物中。   (2)功能:能够识别双链DNA分子上　　　　　　　　　　　,并催化其中特定的两个核苷酸之间的 　　　　　水解。识别序列以　　　　个核苷酸对最为常见。   (3)结果:产生　　　　　　　　　　　　。  3．DNA连接酶 (1)作用:将不同来源的2个DNA分子双链通过　　　　　分别连接起来,形成一个稳定的重组DNA分子。   (2)举例:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为　　　　　　　　;另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为　　　　　　。前者只能连接　　　　;后者既可以连接　　　　,又可以连接　　　　　。   4．载体 (1)载体应具备的条件 ①含有　　　　　　,能够独立自主复制并稳定存在。   ②含有　　　　　限制酶的识别序列,方便外源基因插入载体中。  ③具有筛选作用的　　　　,以便能够通过表型鉴别含有载体的细胞。   (2)常用载体的种类 ①质粒:独立于细菌拟核DNA之外的较小的　　　　　　　　　　　　。   ②动、植物病毒及　　　　等。 ▉考点02 DNA的粗提取和鉴定 活动：DNA的粗提取和鉴定 （1）从目标生物中提取分离DNA，是进行基因工程操作的基础。利用DNA与其他物质成分在________、___________性质上的差异，通过一定的方法，________________，提取DNA。 （2）细胞核内的DNA与蛋白质结合成染色体，提取核DNA先要破坏________，幼嫩的植物材料如果经过________后再________，细胞结构容易被破坏；用十二烷基硫酸钠（________）处理材料，能使________变性并与________________；乙二胺四乙酸二钠（________）能________________，防止核DNA被酶解。 （3）DNA在________________的NaCl溶液中溶解度高，且Na+与________形成钠盐；DNA钠盐不溶于________而某些蛋白质能溶于________，若在提取液中加入_______________，能使DNA钠盐形成________________而析出。 （4）在________________的条件下，DNA遇________________会被染成蓝色。 方法步骤： （1）________。称取10g香蕉果肉，放入研钵中，倒入10mL_____________，充分研磨。 （2）________。在漏斗中垫上_____________，将研磨液过滤入____________中。 （3）________。用天平称量装有液体的离心管的质量，将质量相近的离心管_______，放置于离心机相对位置。以3000r/min的转速离心2min，取上清液倒入小烧杯中。 （4）____________。向小烧杯中倒入体积是上清液______倍的冷酒精，静置3~5min，可见______________出现。用玻璃棒缓缓搅动，絮状物会缠在玻璃棒上。 （5）________。取两支试管，一支试管中加入提取出的絮状物，并加入2mL二苯胺试剂；另一支只加入2mL二苯胺试剂。用95℃____________10min，注意观察两支试管中溶液颜色的变化。 ▉考点03 基因工程的基本操作步骤 主要包括四个步骤: 获取目的基因、　　　　　　　　　　、将重组DNA分子导入受体细胞、　　　　　　　　　。   1. 真核细胞基因与原核细胞基因结构的区别 原核细胞基因结构:编码蛋白质的核苷酸序列是　　　　的,“上游”有　　　　,有RNA聚合酶结合的位点,控制转录的开始;末端有　　　　　,控制转录的结束。  真核细胞基因结构:编码蛋白质的核苷酸序列是　　　的。编码蛋白质的序列称为　　　;外显子之间不能编码蛋白质的序列称为　　　　　　。  2. 第一步: 获取目的基因 (1)目的基因: 指人们感兴趣、想研究的基因。 (2)方法 ①化学合成法:需要已知目的基因　　　　,且成本较高,适于合成序列　　　　的基因。  ②借助载体建立　　　　是获取目的基因的一种常用方法。把某种生物的　　　　切成适当大小,分别与载体组合,导入微生物细胞,形成　　　。基因组中所有DNA序列克隆的总汇被称为　　　　　。若只想研究某些编码　　　　的DNA序列,利用成熟的mRNA可以构建出　　　文库。其基本方法是从特定的组织或细胞中提取并纯化全部　　　　,然后在　　　　等酶的催化下,以mRNA为模板合成互补的DNA,即　　　　。最后,借助载体,利用与构建基因组文库相同的方法构建cDNA文库。  ③通过　　　　　　　体外扩增特定的DNA是获取目的基因的另一种常用方法。  (3)利用PCR获取和扩增目的基因 ①PCR(聚合酶链式反应)技术是在　　　　　作用下,在体外进行DNA大量扩增的一种分子生物学技术。   ②PCR技术的原理:　　　　　　　。 ③扩增的过程:模板DNA双链在高温下　　　　,解旋成2条DNA单链→温度降低后,　　　　分别与各自互补的DNA单链结合→分别以两条DNA单链为模板,4种脱氧核苷三磷酸为原料,耐高温 的　　　　　　　　在适宜的温度下,催化合成一条　　　　　　　　→重复循环多次。每次循环一般可以分为　　　　　　　　　　　　三步。   ④结果:每一次循环后目的基因的量可以增加一倍,即呈　　　　形式扩增(约为2n,其中n为扩增循环的次数)。   ⑤鉴定:可用　　　　　　　来鉴定PCR的产物。   (4)电泳技术:是分离、鉴定、纯化　　　　　　　　的常用方法。  3． 第二步:构建重组DNA分子 (1)分类: (2)重组DNA分子(基因表达载体)的组成: 复制起点、　　　　、目的基因、　　　　、　　　　　等。   4． 第三步:将目的基因导入受体细胞 (1)目的基因导入微生物细胞 ①方法:用　　　　处理细胞,使细胞处于一种　　　　　　的生理状态,进而使外源DNA分子转入其中。  ②常用受体细胞:原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。 (2)目的基因导入动物细胞 ①常用方法:　　　　　　　　　。  ②常用受体细胞:受精卵。 (3)农杆菌转化法 根癌农杆菌细胞内的Ti质粒上的　　　　　可整合到植物　　　　　　中,因此将目的基因插入质粒的T-DNA中,目的基因会随T-DNA整合到植物染色体DNA中。  (4)常用其他方法 ①电击法:又称电穿孔法,通过短暂的电脉冲在细胞膜上形成纳米级临时性的小孔,DNA由此进入受体细胞。 ②基因枪法:将DNA吸附在金属颗粒的表面,通过基因枪高速打入植物细胞并整合到植物DNA中表达。 ③花粉管通道法:将重组DNA滴加到植物受粉后形成的花粉管通道内,使其进入卵细胞、合子或早期胚胎细胞中。 5. 第四步:检测目的基因及其表达产物 (1)　　　　　　　　　　　可鉴定受体细胞中是否转入目的基因。  (2)　　　　　　　　　　可检测受体细胞中是否含有目的基因转录出的mRNA。  (3)　　　　　　　　　可以检测目的基因是否表达出相应的蛋白质。  (4)观察测定个体是否表现出目的基因控制的特定性状并稳定遗传,是判断转基因是否成功的　　　　证据。 ▉考点04 PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定 1．实验原理 (1)PCR 经过多次循环______、______、______三个步骤,可获得大量目的基因或DNA 片段。 (2)使用PCR技术扩增酵母细胞中编码核糖体RNA的DNA 部分片段,长度为841 bp ,通过________________进行鉴定。 (3)使用__________对凝胶进行染色,再用__________以及________脱色,观察并分析琼脂糖凝胶中DNA 条带。 (4)电泳原理:带电粒子在电场作用下,向与其携带电荷____________的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同,迁移速率也会有所差异。核酸是带有____________的生物大分子,其迁移速率主要受核酸片段____________的影响。在电场强度一定时,核酸分子越大,向正极迁移速率越____________。 2．方法步骤 (1)PCR 扩增 （2）琼脂糖凝胶电泳 ▉考点05 基因工程的应用 1．运用核酸分子杂交、　　　　等技术进行基因诊断  (1)核酸分子杂交和PCR技术常用来检测患者自身携带的　　　　基因。  (2)灵敏度极高的　　　　技术常用于诊断患者是否感染某种病原体。  2．向患者体内导入　　　　进行基因治疗  基因治疗是指向有基因缺陷的细胞中引入　　　　　的基因,以纠正或补偿基因的　　　　,从而达到治疗的目的。基因导入细胞的过程常以修饰过的　　　　为载体,如腺病毒和逆转录病毒。  3．利用转基因生物生产基因工程药物 (1)转基因植物用于生产药物蛋白。 (2)哺乳动物的乳腺作为　　　　　生产蛋白质类药物。  优点:乳汁可以　　　　合成;频繁采集不会对动物产生危害;乳汁成分相对简单、明确,便于药物的　　　　。  (3)转基因　　　　成为理想的合成蛋白质的分子工厂。  优点:大肠杆菌等微生物　　　　简单、操作方便,可以在价格低廉的　　　　中快速生长。  4．转基因动物可为研究疾病机理提供　　　  获得基因、改造基因,“　　　　”某些基因,使转基因动物成为研究致病机理和测试治疗方法的理想模型。  5．进行法医　　　　,能保护受害者权益  (1)通过血型或抗原-抗体杂交技术鉴定犯罪嫌疑人,这需要有　　　　　　　的样品,结果的　　　　　不强,一般只能用于　　　　犯罪嫌疑人,而不能指证。  (2)DNA经过　　　　　剪切、　　　　　、与标记的　　　　进行核酸分子杂交,得到的图谱是特异的,就像人的指纹一样,所以称之为　　　　　　　。运用　　　　技术,20个细胞的DNA经过扩增就足够用于鉴定,因此,几滴血或是一根头发上的毛囊细胞就可以成为指证犯罪嫌疑人或进行亲子鉴定的重要证据。  6．培育具有优良性状的农牧业品种 (1)改良农作物的抗虫、 　　　　、 　　　　、产品的品质等性状,如抗虫棉、抗寒转基因番茄、抗除草剂转基因植物等。  (2)获得 　　　　、体型大、 　　　　　　的转基因动物。如转入来自大肠杆菌的编码丝氨酸转乙酰酶和乙酰丝氨酸硫氢化酶基因的羊、转入 　　　　　基因的奶牛。  7．用于保护生态环境 将微生物的基因进行改造,获得　　　　　　　。 ▉考点06 蛋白质工程 蛋白质工程首先要建立蛋白质　　　　　　　的联系,然后依据所需蛋白质的功能,设计改造天然蛋白质的　　　　　,推测出其　　　　的序列,并根据“　　　　”逆推出基因的核苷酸序列,进而利用基因工程技术改变DNA上特定位点的　　　　　　,最终将改造了的基因导入受体细胞后进行表达。可见,蛋白质工程是通过设计和改造编码蛋白质的　　　　获得特定功能的蛋白质。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 必背01 植物细胞工程 课标内容要求： 概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4．1 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术 4．1．1 阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程 4．1．2概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培 育成新植物体的技术 4．1．3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效 提高了生产效率 · 考点01 植物组织培养技术 · 考点02 植物组织培养技术的应用 · 考点03 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 · 考点04 植物体细胞杂交 ▉考点01 植物组织培养技术 知识点1：植物细胞的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能 1．植物组织培养(也称　植物离体培养　):指在　无菌　和人工控制条件下,将离体的植物体器官、组织或细胞等(即　外植体　)培养在人工配制的培养基上,使其生成　完整植株　或使其细胞增殖并产生 　细胞代谢产物　的技术。  2．分类:根据外植体的不同,可将植物组织培养分为器官培养、　组织培养　、细胞培养、原生质体培养等。  3．原理:植物组织培养过程以植物细胞　全能性　为基础、通过细胞的　脱分化　和　再分化　实现。 4．愈伤组织再分化形成完整植株的两种途径 (1)　器官发生　途径,即首先在一种培养基上诱导形成芽,再在另一种培养基上形成根。  (2)　体细胞胚发生　途径,即在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成　胚状体　(类似胚的结构),继续发育成完整的植株。 【知识补充】植物细胞培养、器官培养和原生质体培养均为植物组织培养,最终都可能得到完整植株,但由于培养目的不同,有时需对愈伤组织进行特殊处理。 知识点2：离体植物器官、组织和细胞在适宜条件下方可发育成完整的植株 1． 离体状态 2． 无菌条件 (1)外植体表面需经　消毒　处理。常用的消毒剂是一定浓度的　次氯酸钠　、氯化汞和酒精。  (2)接种器具和培养基一般用　高压蒸汽　灭菌。  (3)接种室和操作台常用　紫外灯　照射灭菌。  (4)操作者要按照规范的　无菌操作　流程,在超净工作台中进行外植体的消毒、切割和接种。  3． 营养条件:植物组织培养的培养基中通常含有　水　、　无机盐　、有机营养成分、琼脂、植物激素等。  (1)　无机盐　为植物提供必需的矿质元素。  (2)有机营养成分中含有糖类、氨基酸、　维生素等物质。糖类既可以作为　碳源　和能源物质,又参与维持培养基的　渗透压　。蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源,其中　蔗糖　最为常用。　维生素　往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动。 4. 植物激素 生长素类和细胞分裂素类物质的比值大时,有利于　根　的形成;比值小时,则促进　芽　的形成。 　MS培养基　是目前使用最广泛的植物培养基。  5. 外界条件:适宜的温度、pH和光照(愈伤组织的再分化培养需照光)等。 ▉考点02 植物组织培养技术的应用 1．快速繁殖植物 初代培养与继代培养:初代培养是指从植物体上分离下来的外植体的第　一　次培养。将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行　扩大　培养称为继代培养。  特点：（1）；（2） 2．植物脱毒 (1)选材部位:植物的　生长点　附近。  (2)选材原因:病毒浓度低,甚至无病毒。 (3)结果:获得　脱病毒苗　。  3．生产人工种子 (1)人工种子:将植物离体培养产生的　体细胞胚、芽　等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中制成的。  (2)优点:不受　季节限制　限制,可以大量、快速繁殖优良品种。  4．细胞代谢产物的工业化生产 通过植物细胞、组织的培养来　提取　蛋白质、脂肪、糖类、天然药物、香料、燃料等有价值的　天然　产物,满足人类对植物产品的巨大需求,是植物生物技术领域的研究热点之一。  5．作物新品种的培育 离体培养花药或花粉可获得　单倍体　,继续用　秋水仙素　处理单倍体植株,使染色体加倍,可获得纯合可育植株,大大缩短育种周期。  ▉考点03 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 1．首先用含细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的　生长素　培养基培养菊花茎段,使其长出较多的丛状苗;然后将丛状苗用含有一定浓度　生长素　的培养基分株培养,使其生根;将生根的试管植株移至草炭土或蛭石中继续生长,苗健壮后可移栽定植。  2. 操作过程:　外植体　的接种与培养→试管苗的生芽、生根　培养→试管苗的　移栽　。 3. 具体流程： 炼苗 培养及管理 火焰 生根 10-12h 1cm 一个芽 火焰 火焰 封口膜 洗涤灵 无菌水 紫外灯 ▉考点04 植物体细胞杂交 第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体 1．概念：植物体细胞杂交是将两个来自　不同种　植物的体细胞　融合　成一个杂种细胞,并将杂种细胞培育成　新的植物体　的技术。  2．成功培养原生质体是植物体细胞杂交技术的基础 在0.5~0.6 mol/L的甘露醇(或一定浓度的　蔗糖　)溶液环境(较高渗透压)下,使细胞处于微弱的质壁分离状态,用　纤维素　酶和　果胶　酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞,消化除去细胞壁,获得　球形　的原生质体。  3．由杂种细胞培育出的新植物体可能会具有新的特性 (1)去壁:用　酶解法　去除植物细胞壁,获得原生质体。  (2)诱导原生质体融合的方法 ①物理法:　电刺激　、　离心　、振荡等。  ②化学法:　聚乙二醇　。  4. 意义：克服不同种生物　远缘杂交　的不亲和性,获得新品种。 必背02 动物细胞工程 课标内容要求： 概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4．2 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 4．2．1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础 4．2．2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程 4．2．3 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段,使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 4．2．4 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术 4．3 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 4．3．1 简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 4．3．2 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 · 考点01 动物细胞培养 · 考点02 动物细胞核移植技术 · 考点03 细胞融合技术 · 考点04 单克隆抗体的制备 · 考点05 受精作用和早期胚胎发育过程 · 考点06 体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术 ▉考点01 动物细胞培养 知识点1：动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养 1．概念:动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成　单个细胞　后,在适宜环境下让细胞　生长和增殖　的过程。  2．动物细胞培养的条件37℃ 7.2-7.4 培养环境、操作过程 抗生素 细菌和真菌 氨基酸、维生素 生长因子 ①胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ②原代培养 ③二氧化碳培养箱 ④胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ⑤传代培养 知识点2：动物细胞培养包括原代培养和传代培养 1． 动物细胞培养的过程（右上图） 2． 原代培养和传代培养 (1)原代培养:是指细胞或组织离开有机体后的　首次　培养。  (2)传代培养:将原培养瓶内的细胞　分离并稀释　后转到多个培养瓶中,在　新　培养基中进行培养。  (3)贴壁生长:是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式,包括细胞与　细胞间的相互接触和细胞与 　细胞外基质　之间的相互接触。来源于　血液、淋巴　的细胞以及某些　肿瘤　细胞不需要贴附在支持物上,而是呈　悬浮生长　状态。  (4)接触抑制:当细胞由于移动而相互靠近发生　接触　时,细胞不再移动,接触区域的细胞膜　褶皱样活动　活动停止,最终细胞分裂停止的现象。  3． 细胞系和细胞株 种类 来源 特点 细 胞 系 有限 细胞系 通常由二倍体细胞传代培养建成 有接触抑制;不能连续培养 连续 细胞系 由传代细胞连续培养建成 发生了转化,多数具有异倍体核型;有些是恶性细胞系;有些具有不死性,但保留接触抑制现象,不致癌,是良性无限细胞系 细 胞 株 有限 细胞株 通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞 传代次 数有限 一般具有恒定的染色体组型、病毒敏感性或抗性及其他生化特性 连续细 胞株 可以连 续多次 传代 4. 细胞克隆: ①概念:把　一个单　细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。  ②最基本要求:必须保证分离出来的细胞是　一个而不是多个　,即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。  ③克隆培养后的细胞群的特点:　基因型一致,　遗传性状　均一。  ④克隆培养后的细胞群的作用:是研究遗传规律和生理特性的重要材料。 ▉考点02 动物细胞核移植技术 1．动物细胞核移植:将体细胞核移入一个　去核的卵母细胞　中,并使其发育成　动物个体　的过程。利用该技术培育出的动物称为　克隆　动物。  2．理论基础:动物的　细胞核具有全能性　。   3．类型:哺乳动物核移植可以分为　胚胎细胞核移植　和体细胞核移植。其中　胚胎细胞核移植　成功率高。 低等　动物细胞的全能性一般比　高等　动物容易实现。   5. 羊成熟体细胞的成功克隆进一步证明:①高度分化的细胞经过一定技术处理,也可恢复到类似　受精卵　时期的功能,表现出　全能性　;②在胚胎和个体发育中,细胞质具有　调控细胞核发育　的作用。  ▉考点3 细胞融合技术 1．细胞融合:在一些融合因子的作用下,将　两个或两个以上　的细胞合并成一个细胞的技术。  2．诱导动物细胞融合的原理和方法 (1)诱导原理:　细胞膜具有流动性　。  (2)常用方法:聚乙二醇处理、电流刺激、　病毒诱导　等。   ▉考点4 单克隆抗体的制备 1．传统抗体的获得 (1)方法:在给动物注射　相应抗原　后从其　血清　中进行分离提取。  (2)缺点:产量低、纯度低、　特异性　差。  2．单克隆抗体的制备过程 利用_仙台病毒_病毒使经羊红细胞免疫的、从小鼠脾脏分离的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。寿命有限的_B淋巴细胞_与具有无限繁殖能力的_骨髓瘤_融合，经筛选后就可以获得既能产生特异性抗体，又能在正常培养条件下进行无限增殖的杂交瘤细胞。通过对杂交瘤细胞进行_传代培养_培养，就能长久地得到针对羊红细胞的单克隆抗体了。 通过细胞融合技术制备单克隆抗体的基本方法：用外界_抗原_刺激动物，使其发生_免疫反应_，使B淋巴细胞产生抗体；利用仙台病毒或聚乙二醇等融合因子进行诱导，使能产生抗体的B淋巴细胞与可以无限传代的骨髓瘤细胞融合；经过筛选，获得既能产生特异性抗体，又能无限增殖的_杂交瘤细胞；通过对杂交瘤细胞的克隆培养，获得_单克隆抗体_。 3．单克隆抗体的优点及应用 (1)优点:纯度高、可大量制备、　特异性强　、灵敏度高。   (2)应用：①作为特异性探针。利用脊髓灰质炎病毒的　单克隆抗体　做诊断试剂,快速检测是否感染脊髓灰质炎病毒,可以避免延误治疗时机。  ②用于运载药物。如果将抗癌药物连接到专门识别某种肿瘤细胞的　单克隆抗体　上,就像“生物导弹”一样携带抗癌药物准确地聚集到肿瘤细胞,　专一地　杀死肿瘤细胞。  ▉考点5 受精作用和早期胚胎发育过程 1．概念:精子与卵细胞结合形成　受精卵　的过程。  2．场所:在自然条件下,哺乳动物的受精在　输卵管　内完成。   3．过程 ①核膜 体积 ②减数第二次 第二极体 核膜 体积 头部 特异性识别蛋白 器官原基 完整的胚胎 绒毛膜、胎盘 卵黄 16-32 有丝分裂 小 基本不变 2-8 ▉考点6 体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术 知识点1：体外受精 1．概念:指哺乳动物的精子和卵子在体外　人工控制的环境中完成受精过程的技术。  2．原理:人工模拟体内环境,包括　营养　、　温度　、　pH　等,使　初级卵母细胞发育成熟,同时使精子　获能　,最终完成受精作用,并有计划地保存胚胎等。  3．过程 (1)人工采集精子：常用　人工采集　的方式采集精液，将成熟的精子放入培养液中，使精子达到　获能　状态。 (2)采集卵细胞：①　超数排卵　：人为注射外源　促性腺激素　，促使卵巢排出较正常情况下更多的成熟卵细胞的方法。②采集技术：盲采法、　内窥镜法和B型超声波导引法。 (3)人工体外受精：　获能　的精子和　成熟后　的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间,便可受精  知识点2：胚胎移植 1. 概念:指将雌性动物的　早期胚胎　或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到　同　种的、 　生理状态　相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为个体的技术。   2．在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“　供体　”;接受胚胎的个体叫“　受体　”。   3．实质:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 4．意义:充分发挥雌性优良个体的　繁殖潜力　。   5．地位:是胚胎工程的　重要环节　。   知识点3：胚胎分割 1. 概念:指借助　显微　操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到　代孕　动物子宫中发育,产生 　同卵多仔　后代的技术。   2．实质:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。 3．应用 (1)快速繁殖优良种畜。 (2)培养遗传特性相同的动物,为生物学、医学、药学和畜牧学的研究提供实验动物。 (3)用于胚胎　性别　的鉴定及　遗传　检测。  必背03 基因工程 课标内容要求： 概念5 基因工程赋予生物新的遗传特性 5．1　基因工程是一种重组DNA技术 5．1．1　概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的 5．1．2　阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具 5．1．3　阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤 5．1．4　举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质 5．2　蛋白质工程是基因工程的延伸 5．2．1　概述人们根据基因工程原理,进行蛋白质设计和改造,可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质 5．2．2　举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程 · 考点01 基因工程及其工具 · 考点02 DNA的粗提取和鉴定 · 考点03 基因工程的基本操作步骤 · 考点04 PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定 · 考点05 基因工程的应用 · 考点06 蛋白质工程 ▉考点01 基因工程及其工具 1．基因工程的概念:指有意识地把一个人们所需要的　基因　转入另一个生物体中,使后者获得 　新的遗传性状　或表达所需要　产物　的技术。其核心是　构建重组DNA分子　,因此早期也称为　重组DNA技术　。在　分子　水平上对基因进行直接操控,打破常规育种难以突破的　物种间　的界限。  2．限制性内切核酸酶(简称:限制酶) (1)来源:主要存在于　细菌　等微生物中。   (2)功能:能够识别双链DNA分子上　特定的一小段核苷酸序列　,并催化其中特定的两个核苷酸之间的 　磷酸二酯键　水解。识别序列以　6　个核苷酸对最为常见。   (3)结果:产生　　黏性末端或平末端　。  3．DNA连接酶 (1)作用:将不同来源的2个DNA分子双链通过　磷酸二酯键分别连接起来,形成一个稳定的重组DNA分子。   (2)举例:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为　E.coliDNA连接酶　;另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为　T4DNA连接酶　。前者只能连接　黏性末端　;后者既可以连接　两个互补的粘性末端　,又可以连接　2个平末端　。   4．载体 (1)载体应具备的条件 ①含有　复制起点　,能够独立自主复制并稳定存在。   ②含有　1种或多种　限制酶的识别序列,方便外源基因插入载体中。  ③具有筛选作用的　标记基因　,以便能够通过表型鉴别含有载体的细胞。   (2)常用载体的种类 ①质粒:独立于细菌拟核DNA之外的较小的　环状DNA分子　。   ②动、植物病毒及　噬菌体　等。 ▉考点02 DNA的粗提取和鉴定 活动：DNA的粗提取和鉴定 （1）从目标生物中提取分离DNA，是进行基因工程操作的基础。利用DNA与其他物质成分在__物理_、___化学性质上的差异，通过一定的方法，_去除其他成分___，提取DNA。 （2）细胞核内的DNA与蛋白质结合成染色体，提取核DNA先要破坏__细胞_，幼嫩的植物材料如果经过_冷冻__后再_研磨__，细胞结构容易被破坏；用十二烷基硫酸钠（_SDS）处理材料，能使_核蛋白变性并与_DNA分离_；乙二胺四乙酸二钠（_EDTA_）能_抑制DNA酶活性_，防止核DNA被酶解。 （3）DNA在__2mol/L_的NaCl溶液中溶解度高，且Na+与_DNA__形成钠盐；DNA钠盐不溶于_酒精而某些蛋白质能溶于__酒精__，若在提取液中加入__95%冷酒精_，能使DNA钠盐形成__絮状物沉淀__而析出。 （4）在__沸水浴__的条件下，DNA遇__二苯胺__会被染成蓝色。 方法步骤： （1）_研磨_。称取10g香蕉果肉，放入研钵中，倒入10mL_研磨液_，充分研磨。 （2）_过滤_。在漏斗中垫上_尼龙纱布_，将研磨液过滤入_离心管_中。 （3）_离心_。用天平称量装有液体的离心管的质量，将质量相近的离心管_配平_，放置于离心机相对位置。以3000r/min的转速离心2min，取上清液倒入小烧杯中。 （4）_ 加冷酒精__。向小烧杯中倒入体积是上清液__2_倍的冷酒精，静置3~5min，可见_白色的絮状物_出现。用玻璃棒缓缓搅动，絮状物会缠在玻璃棒上。 （5）__鉴定__。取两支试管，一支试管中加入提取出的絮状物，并加入2mL二苯胺试剂；另一支只加入2mL二苯胺试剂。用95℃__水浴锅加热_10min，注意观察两支试管中溶液颜色的变化。 ▉考点03 基因工程的基本操作步骤 主要包括四个步骤: 获取目的基因、　构建重组DNA分子　、将重组DNA分子导入受体细胞、　检测目的基因及其表达产物　。   1. 真核细胞基因与原核细胞基因结构的区别 原核细胞基因结构:编码蛋白质的核苷酸序列是　连续的,“上游”有　启动子　,有RNA聚合酶结合的位点,控制转录的开始;末端有　终止子　,控制转录的结束。  真核细胞基因结构:编码蛋白质的核苷酸序列是　不连续　的。编码蛋白质的序列称为　外显子　;外显子之间不能编码蛋白质的序列称为　内含子　。  2. 第一步: 获取目的基因 (1)目的基因: 指人们感兴趣、想研究的基因。 (2)方法 ①化学合成法:需要已知目的基因　全部序列　,且成本较高,适于合成序列　较短　的基因。  ②借助载体建立　基因文库　是获取目的基因的一种常用方法。把某种生物的　基因组DNA　切成适当大小,分别与载体组合,导入微生物细胞,形成　克隆　。基因组中所有DNA序列克隆的总汇被称为　基因组文库　。若只想研究某些编码　蛋白质　的DNA序列,利用成熟的mRNA可以构建出　cDNA　文库。其基本方法是从特定的组织或细胞中提取并纯化全部　mRNA　,然后在　逆转录酶　等酶的催化下,以mRNA为模板合成互补的DNA,即　cDNA　。最后,借助载体,利用与构建基因组文库相同的方法构建cDNA文库。  ③通过　聚合酶链式反应　体外扩增特定的DNA是获取目的基因的另一种常用方法。  (3)利用PCR获取和扩增目的基因 ①PCR(聚合酶链式反应)技术是在　DNA聚合酶　作用下,在体外进行DNA大量扩增的一种分子生物学技术。   ②PCR技术的原理:　DNA的半保留复制　。 ③扩增的过程:模板DNA双链在高温下　氢键断裂　,解旋成2条DNA单链→温度降低后,　2个引物分别与各自互补的DNA单链结合→分别以两条DNA单链为模板,4种脱氧核苷三磷酸为原料,耐高温 的　TaqDNA聚合酶　在适宜的温度下,催化合成一条　新的DNA互补链　　→重复循环多次。每次循环一般可以分为　变性、退火、延伸　三步。   ④结果:每一次循环后目的基因的量可以增加一倍,即呈　指数形式扩增(约为2n,其中n为扩增循环的次数)。   ⑤鉴定:可用　电泳技术　来鉴定PCR的产物。   (4)电泳技术:是分离、鉴定、纯化　核酸和蛋白质　的常用方法。  3． 第二步:构建重组DNA分子 (1)分类: (2) 重组DNA分子(基因表达载体)的组成: 复制起点、　标记基因、目的基因、　多个限制酶识别序列　、 　细菌的启动子、终止子　等。   4． 第三步:将目的基因导入受体细胞 (1)目的基因导入微生物细胞 ①方法:用　低温、低浓度的CaCl2　处理细胞,使细胞处于一种　细胞膨胀、细胞膜通透性变强　的生理状态,进而使外源DNA分子转入其中。  ②常用受体细胞:原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。 (2)目的基因导入动物细胞 ①常用方法:　显微注射法　。  ②常用受体细胞:受精卵。 (3)农杆菌转化法 根癌农杆菌细胞内的Ti质粒上的　T-DNA片段　可整合到植物　染色体DNA　中,因此将目的基因插入质粒的T-DNA中,目的基因会随T-DNA整合到植物染色体DNA中。  (4)常用其他方法 ①电击法:又称电穿孔法,通过短暂的电脉冲在细胞膜上形成纳米级临时性的小孔,DNA由此进入受体细胞。 ②基因枪法:将DNA吸附在金属颗粒的表面,通过基因枪高速打入植物细胞并整合到植物DNA中表达。 ③花粉管通道法:将重组DNA滴加到植物受粉后形成的花粉管通道内,使其进入卵细胞、合子或早期胚胎细胞中。 5. 第四步:检测目的基因及其表达产物 (1)　载体上的标记基因、PCR和核酸分子杂交技术　可鉴定受体细胞中是否转入目的基因。  (2)　核酸分子杂交技术　可检测受体细胞中是否含有目的基因转录出的mRNA。  (3)　抗原—抗体杂交技术　可以检测目的基因是否表达出相应的蛋白质。  (4)观察测定个体是否表现出目的基因控制的特定性状并稳定遗传,是判断转基因是否成功的　直接证据。 ▉考点04 PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定 1．实验原理 (1)PCR 经过多次循环_变性__、_退火_、_延伸_三个步骤,可获得大量目的基因或DNA 片段。 (2)使用PCR技术扩增酵母细胞中编码核糖体RNA的DNA 部分片段,长度为841 bp ,通过__琼脂糖凝胶电泳___进行鉴定。 (3)使用_亚甲基蓝_对凝胶进行染色,再用_75%酒精_以及_蒸馏水_脱色,观察并分析琼脂糖凝胶中DNA 条带。 (4)电泳原理:带电粒子在电场作用下,向与其携带电荷__相反_的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同,迁移速率也会有所差异。核酸是带有__负电_的生物大分子,其迁移速率主要受核酸片段__长度_的影响。在电场强度一定时,核酸分子越大,向正极迁移速率越___慢__。 2．方法步骤 (1)PCR 扩增 微量移液器 微量离心管 −20 ℃ （2）琼脂糖凝胶电泳 胶盒 加样孔 蓝色 Marker 亚甲基蓝 ▉考点05 基因工程的应用 1．运用核酸分子杂交、　PCR　等技术进行基因诊断  (1)核酸分子杂交和PCR技术常用来检测患者自身携带的　缺陷　基因。  (2)灵敏度极高的　PCR　技术常用于诊断患者是否感染某种病原体。  2．向患者体内导入　正常基因　进行基因治疗  基因治疗是指向有基因缺陷的细胞中引入　正常功能　的基因,以纠正或补偿基因的　缺陷　,从而达到治疗的目的。基因导入细胞的过程常以修饰过的　病毒　为载体,如腺病毒和逆转录病毒。  3．利用转基因生物生产基因工程药物 (1)转基因植物用于生产药物蛋白。 (2)哺乳动物的乳腺作为　生物反应器　生产蛋白质类药物。  优点:乳汁可以　连续　合成;频繁采集不会对动物产生危害;乳汁成分相对简单、明确,便于药物的　提纯　。  (3)转基因　微生物　成为理想的合成蛋白质的分子工厂。  优点:大肠杆菌等微生物　遗传物质　简单、操作方便,可以在价格低廉的　培养基　中快速生长。  4．转基因动物可为研究疾病机理提供模型　  获得基因、改造基因,“　敲除　”某些基因,使转基因动物成为研究致病机理和测试治疗方法的理想模型。  5．进行法医　鉴定　,能保护受害者权益  (1)通过血型或抗原-抗体杂交技术鉴定犯罪嫌疑人,这需要有　大量新鲜　的样品,结果的　特异性　不强,一般只能用于　排除　犯罪嫌疑人,而不能指证。  (2)DNA经过　限制酶　剪切、　电泳　、与标记的　探针　进行核酸分子杂交,得到的图谱是特异的,就像人的指纹一样,所以称之为　DNA指纹　。运用　PCR技术,20个细胞的DNA经过扩增就足够用于鉴定,因此,几滴血或是一根头发上的毛囊细胞就可以成为指证犯罪嫌疑人或进行亲子鉴定的重要证据。  6．培育具有优良性状的农牧业品种 (1)改良农作物的抗虫、 　抗病　、 　抗逆　、产品的品质等性状,如抗虫棉、抗寒转基因番茄、抗除草剂转基因植物等。  (2)获得 　生长快　、体型大、 　性状优良　的转基因动物。如转入来自大肠杆菌的编码丝氨酸转乙酰酶和乙酰丝氨酸硫氢化酶基因的羊、转入 　乳糖酶　基因的奶牛。  7．用于保护生态环境 将微生物的基因进行改造,获得　拥有珍贵性状并易于培养的转基因工程菌　。 ▉考点06 蛋白质工程 蛋白质工程首先要建立蛋白质　功能与结构　的联系,然后依据所需蛋白质的功能,设计改造天然蛋白质的　空间结构　,推测出其　氨基酸　的序列,并根据“　中心法则　”逆推出基因的核苷酸序列,进而利用基因工程技术改变DNA上特定位点的　核苷酸序列　,最终将改造了的基因导入受体细胞后进行表达。可见,蛋白质工程是通过设计和改造编码蛋白质的　基因获得特定功能的蛋白质。 / 学科网（北京）股份有限公司 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