高中生物选修3教案2 13页

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  • 2022-08-16 发布

高中生物选修3教案2

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第一章基因工程一.基本工具(一)限制性核酸内切酶1.分布:原核生物2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核甘酸序列,并且在特定部位进行切割,使两个核甘酸间的磷酸二酯键断开。3.作用结果:产生黏性末端或平末端(二)DNA连接酶1.分类(1)E.coliDNA连接酶来源:大肠杆菌功能:只能连接黏性末端(2)TDNA连接酶来源:T噬菌体44功能:连接黏性末端和平末端2.作用:将DNA连接起来(三)基因进入受体细胞的载体1.条件(1)具有多个限制酶切割位点,供外源基因插入(2)可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。(3)具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择2.种类:入噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒质粒:双链环状DNA分子,最常用,要人工改造\n二。基本操作程序(一)目的基因的获取1.目的基因:编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子2.获取方法(1)从基因文库中获取**基因组文库,部分基因文库(2)利用PCR技术扩增目的基因(3)化学方法直接人工合成:基因小,核苜酸序列己知(二)基因表达载体的构建(核心步骤)I.目的(1)稳定存在,遗传给下一代(2)表达和发挥作用IIZ12.结构:启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点**启动子:RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录**终止子:使转录在所需要的地方停止;**标记基因:鉴别受体细胞中是否含目的基因。(三)将目的基因导入受体细胞1.转化: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2.将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法(2)基因枪法(3)花粉管通道法3.将目的基因导入动物细胞:显微注射法4.将目的基因导入微生物细胞:C软+处理使细胞处于感受态\n**原核细胞特点:繁殖快,单细胞,遗传物质相对较少(四)目的基因的检测与鉴定1.分子水平的检测(1)检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术(2)检测目的基因是否转录出了mRNA:DNA分子杂交技术(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原一抗体杂交法**检测成功会出现杂交带2.个体生物学水平的鉴定:接种实验三.基因工程的应用1.动物、植物基因工程的成果(1)植物:提高抗逆性、改良品质、生产药物;(2)动物:品种改良、建立生物反应器、器官移植;2.基因工程药物:细胞因子、抗体、疫苗、激素;3.基因治疗(1)概念:(2)方法体外基因治疗体内基因治疗四.蛋白质工程的崛起1.理论推测,人工合成2.基因工程,蛋白合成(自然界没有的蛋白质)11/2第二章细胞工程一.细胞工程1.原理和方法:细胞生物学和分子生物学2.操作\n水平:细胞水平或细胞器水平3.目的:按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品4.分类:植物细胞工程和动物细胞工程.植物细胞工程的基本技术二)植物组织培养技术(一:植物细胞具有全能性1.原理:离体⑴材料2.条件激素(2)培养基:营养无菌等(3)外界条件:恸化脱分化胚状体愈伤组织:3.过程离体组织器官植株(二)植物体细胞杂交技术1.概念:不同种杂种细胞植物体2.原理:植物细胞具有全能性3.过程(1)制备原生质体方法①酶解法②酶:纤维素酶和果胶酶③结果:获得原生质体(2)诱导原生质体融合①方法:a物理法离心、振动、电激b化学法:聚乙二醇(PEG)②标志:杂种细胞再生出细胞壁③结果:形成杂种细胞(3)杂种细胞的筛选:AABBABAB(4)植物组织培养:杂种细胞杂种植株4.意义:克服远缘杂交不亲和的障碍**生殖方式:无性生殖变异类型:染色体数目变异\n(三)实际应用1.植物繁殖的新途径13(1)微型繁殖:植物组织培养(2)作物脱毒:茎尖组织培养(3)人工种子:胚状体、芽+人工薄膜**可加入固氮菌、抗生素、除草剂等有利于生长和提高产量2.作物新品种的培育(1)单倍体育种(2)突变体的利用3.细胞产物的工产化生产(1)细胞产物种类蛋白质、糖类、药物、香料、生物碱(2)一般为愈伤组织时期\n11/4第二课时三.动物细胞工程细胞系(一)动物细胞培养的过程细胞株培养处理50代细胞10代细胞取材单个细胞细胞悬传代培原代培1.取材.:胚胎细胞或幼龄动物的组织器官2.处理:剪碎、胰蛋白酶或胶原蛋白酶(1)培养基:液体培养基、合成培养基3.培养:更换)(2)条件①无菌无毒环境(灭菌抗生素、维生素、动物的血清、血浆:②营养、7.2〜7.4③温度PH:36.5+/-0.5PHO代谢所必需;CO维持培养液④气体环境:22原代培养:细胞贴壁、接触抑制、冷冻保存(170代)4.5.传代培养:①酶处理、分装;10〜50代,正常②细胞株:\n代以后,有癌变特点③细胞系:50应用:皮肤移植、生产蛋白质制品、有毒物质的检测、研究6.动物细胞核移植和克隆动物四.个体重组胚胎1.概念:核移植:动物细胞核具有全能性2.原理胚胎细胞核移植和体细胞核移植3.分类:见课本4.过程:5.应用与存在的问题(1)畜牧业、保护濒危物种、医药卫生、治疗疾病、器官移植食品安全问题健康问题:(2)问题成功率低11Z5五.动物细胞融合L概念:2.原理:细胞膜的流动性3.方法(1)物理法(2)化学法(3)生物法:灭活的病毒4意义:5.用途:制备单克隆抗体六.单克隆抗体L概念:化学性质单一,特异性强的抗体2.制备过程(1)免疫动物:注入特定抗原(2)细胞融合:灭活病毒\n(3)筛选杂交瘤细胞①用选择培养基筛选出杂交瘤细胞②抗体一抗原杂交检测出能产生特定抗体的杂交瘤细胞(4)生产并提纯单克隆抗体①体内:动物腹腔②体外:液体培养基2.优点:特异性强灵敏度高能大量制备应用:。)诊断(2)治疗:生物导弹11/6胚胎工程第三章一.精子的发生1.场所:睾丸时间:初情期生殖机能衰退2.\n精原细胞有纯分裂精子精细胞3.过程:精原细胞变形mimu丁直体头部高尔基体4.变形:细胞核线粒体鞘线粒体中心体尾部原生质滴(脱落)其他物质精子的大小与动物体型的大小无关**二.卵子的发生输卵管1.场所:卵巢初情期2.时间:胎儿期卵原细胞)胎儿期3.过程:(1卵原细胞有纥分裂复制卵泡形成:初级卵母细胞+卵泡细胞(卵巢)MI卵巢(输卵管)排卵次级卵母细胞+第一极体(2)初情期MH输卵管受精第二极体合子+**卵子发生过程中MIMil不连续**初级卵母细胞周围形成透明带卵细胞膜与透明带间可观察到两个极体**卵子受精的标志:精卵发生的重要区别:胎儿期卵泡的形成和储备**三.受精1.场所:输卵管(2.过程:1)精子获能:场所为雌性生殖道内2()卵子准备:发育至中期MH”/7(3)受精阶段:①精子穿越放射冠和透明带a项体反应:释放项体酶\nb透明带反应:防止多精入卵受精(第一道屏障)②进入卵细胞膜a时间:精子入卵后b作用:防止多精入卵受精(第二道屏障)③原核形成和融合a精子头尾分离形成雄原核b受精后MIL排极体,形成雌原核c雄原核与雌原核融合四.胚胎发育(一)卵裂1.受精卵:个体发育的起点2.桑根胚:之前细胞具有全能性3.囊胚:开始分化内细胞团(个大)滋养层(个小)具有囊胚腔***卵裂特点:有丝分裂细胞增多总体积不变或缩小***孵化:透明带破裂(二)原肠胚(1)内细胞团:外胚层内胚层原肠腔组织器官(2)滋养层:胎盘和胎膜11/8胚胎工程第二课时一.体外受精五.卵母细胞的采集和培养超数排卵11.小型动物()\n处理:促性腺激素)场所:输卵管中冲取卵子(2)场所:卵巢2.大型动物(1(2)培养:人工培养至Mil中期(二)精子的采集和获能1)假阴道法(2)手握法(3)电刺激法1.收集精子的方法(2.精子获能的方法(1)培养法:获能液溶2)化学诱导法:肝素或钙离子载体A23187(化学药物液+(三)受精:获能溶液或专用的受精溶液二.胚胎的早期培养两素两酸血清1.发育培养液(1)成分:有无检查发育能力(2)继续发育2.结果:早期胚胎三.胚胎移植的生理基础1.发情处理后,供体、受体生殖器官的生理变化相同早期胚胎处于游离状态,可收集2.受体对外来胚胎基本上不发生\n免疫排斥反应3.4.孕育过程中胚胎的遗传特性不受影响四.胚胎移植的基本程序对供体、受体的选择和处理1.)选择①供体:遗传性能和生产性能优秀(1②受体:体质和繁殖能力正常(2)处理①性激素:同期发情处理②促性腺激素:超数排卵1192,配种或人工受精2.对胚胎的收集、检查、培养或保存①收集:子宫中冲卵②检查:桑根胚或囊胚℃液氮③保存:-196)非手术法胚胎移植(1)手术法(24.妊娠检查、分娩5.优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖能力****五.胚胎分割n移植21.概念:机械2.生殖方式:无性生殖3.仪器设备:实体显微镜和显微操作仪4.分割时期:发育良好形态正常的桑根胚或囊胚**囊胚分割时注意将内细胞团均等分割**性别鉴定和胚胎分割取材部位不同5.意义:提高胚胎利用率六.胚胎干细胞\n1.来源:早期胚胎细胞和原始性腺2.特性(1)形态:细胞体积小、核大、核仁明显(2)功能:细胞具有全能性****体外培养只增殖而不分化3.应用:体外诱导分化治疗疾病用于研究11.1011/II

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