现代生物技术-课件
合成法:如果已知目的基因的碱基排列顺序,可用酶 法或化学法,直接合成目的基因。目前此法已很少采 用。
第二步:把目的基因接到某种运载体上,常用的运载 体有能够和细菌共生的质粒、温和噬菌体(病毒)等。
DNA重组技术:重组DNA就是让DNA片段和载体连接。 外源DNA是很难直接透过细胞膜进入受体细胞的。即 使进入受体细胞之中,也会受到细胞内限制性内切酶 的作用而分解。目的基因结合到经过改造的细菌中的 质粒(细菌细胞中的小环状DNA分子)或温和噬菌体 (病毒)上后形成的组合体称为重组体DNA。
克隆动物:一般是指通过无性繁殖形成动物后代。 1997年,英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆 了一只小母羊,即多利绵羊。克隆是指无性繁殖系, 具体地说,是指从一个共同的祖先,通过无性繁殖的 方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或 个体。克隆也可指无性繁殖的过程。
多利绵羊的培育过程是:将一只母羊(A羊)卵细胞的细 胞核中所有的染色体吸出,得到不含遗传物质的卵细 胞。然后将实验室里培养的另一只母羊(B羊)的乳腺 上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中,并进 行电激融合,这样就形成了一个含有新的遗传物质的 卵细胞。融合后的卵细胞开始卵裂,形成早期的胚胎。 然后,把这个胚胎移植到第三只母(C羊)的子宫内, 让它继续发育。胚胎发育成熟后,C羊就产下了小母羊 多利。
6 现在生产的许多饮料和糖果中的甜味剂不是蔗糖而
是高果糖浆,高果糖浆是淀粉通过一系列酶的催化作
用转化而来的,下列哪一种酶在这一过程中是不需要
的( D )
A、a-淀粉酶
B.糖化酶
C.葡萄糖异构酶
D.纤维素酶
7 已获得了某种蛋白质的mRNA,通过利用这个mRNA分
子获得目的基因,在下列获得目的基因的方法中,哪
试管动物(婴儿):通过体外受精和胚胎移植技术而 产生的动物或婴儿。在这一技术过程中,精子和卵子 从动物(人)体内取出来,在人工提供的生活条件下 (通常是在试管中)进行受精,并让体外受精的受精 卵在试管中发育,再把发育到一定阶段的胚胎移植到 “代理母亲”动物(人)的子宫内继续发育直到诞生。 试管婴儿主要是在夫妻间进行的,其目的是解决不育 问题。
在这一技术中,限制性内切酶是一种常用的工具酶, 它能“切开”质粒的环形DNA,也能切取目的基因, 然后把目的基因DNA片段与质粒DNA分子的两端,在连 接酶的作用互补连接形成重组体DNA。
第三步:通过运载体把目的基因带入某生物体内, 并使它得到表达。目的基因的表达是指目的基因进 入受体细胞后能准确地转录和翻译。目的基因能否 表达是基因工程是否成功的关键。
近些年来,科学家们采用酶工程的方法,利用一种专 一性极高的酶,切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨 酸,然后接上一个苏氨酸。这样猪的胰岛素就魔术般 地变成人的胰岛素了。
现在,科学家正在研究如何修饰酶的化学结构, 以便改善酶的性能;用DNA重组技术大量地生产酶,甚 至设计酶的基因,以便人工合成出自然界中没有的酶 来。
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17、一个人即使已登上顶峰,也仍要 自强不 息。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/4
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专题十三 现代生物技术
细胞工程
现代生物技术
发酵工程 酶工程
基因工程
【重点知识联系与剖析】
一、细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法, 通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平 上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得 细胞产品的一门综合技术科学。
细胞工程涉及的领域相当广泛,就其技术范围而言, 大致有细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技 术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技 术等。
A.体外受精
B.动物胚胎移植
C.细胞培养
D.细胞拆合技术
4 在现代发酵工程中,利用下列哪一项技术,有目
的地改造原有的菌种并且提高其产量( D )
A.细胞融合
B.诱变育种
C.克隆
D.DNA重组技术
5 将猪的胰岛素转变成人的胰岛素所使用的技术是
(B )
A.细胞融合技术
B.酶工程技术
C.基因转移技术
D.组织细胞培养技术
四、基因工程
基因工程也称为遗传工程,是生物技术的主体技术。基 因工程是指按照人类的愿望,将不同生物的遗传物质在 体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增,并 表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的 界限,在基因水平上改变生物遗传性,并通过工程化为 人类提供有用产品及服务。
1.基因工程的基本步骤
一种最可取( C )
A.超速离心法
B.分子杂交法
C.逆转录酶法
D.合成法
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 2:36:28 PM
该技术的基本原理是植物细胞的全能性。这一技术目 前主要用于作物的改良和有用生理物质的生产方面。 采用植物组织培养技术,用一小块植物组织在一年内 就能培养出成千上万甚至几十万株小苗,这对引入优 良品种或难以繁殖的名贵品种更具优越性。由相物的 茎尖通常不受病毒感染,利用茎地行组织培养就可以 获得无病毒植株。
4.细胞工程的应用
单克隆抗体:将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合在 一起,形成杂交瘤细胞。这种细胞既能像肿瘤细胞那 样长期进行无性繁殖,又能像B淋巴细胞那样分泌抗 体。而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞 系的细胞产生的,故又称为单克隆抗体。这种技术在 临床上得到了广泛的应用。
植物组织培养:在人工操作下,将植物的器官、组织 或细胞从植物体上取出,在一定的容器里供给适当的 营养物质,使它们得到分化、发育和生长的培养技术。 用于组织培养中的植物细胞或器官称为外植体。外植 体在人工培养基上恢复分裂后,形成一群形态、结构 相同或相似的还未分化的细胞群称为愈伤组织,愈伤 组织细胞在一定的外界因素的诱导下开始分化,最后 发育成一个完整的植物体。
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/42021/3/42021/3/4M ar-214- Mar-21
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12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/42021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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13、知人者智,自知者明。胜人者有 力,自 胜者强 。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
第一步:获得符合人类意愿的基因,即获得目的基因。 目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分 子片段,含有所需要的完整的遗传信息。获得目的基 因的方法很多,目前采用的分离、合成目的基因的方 法主要有:
超速离心法:根据不同基因的组成不同,即其内的碱 基对的比例不同,其浮力、密度等理化性质也不同的 原理,应用密度梯度超速离心机,直接将特殊的目的 基因分离出来。
反转录酶法:先分离出特定的mRNA,再用反转录酶做 催化剂,以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因。
分子杂交法:采用加碱或加热的方法使DNA变成单链, 而后加入有放射性标记的RNA,让DNA在特定的条件下, 结合成DNA和RNA的杂交分子,再用多聚酶制备出足够 数量的双链DNA分子,进而获得DNA目的基因。
二、发酵工程
发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物,主要是 微生物的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或 直接用微生物参与控制某些地生产过程的一种技术。 人们熟知的利用酵菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精、 利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶、利用真菌大规模 生产青霉素等都是这方面的例子
三、酶工程
酶工程是指在一定的生物反应器中,利用酶的生物催 化作用,生产出人类所需产品的一门科学技术。作为 生物技术重要支柱之一的酶工程真可以说是造福人类, 成果喜人。
3.细胞培养技术
细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细 胞,接种在人工配制的适于细胞生长发育的培养基上, 然后在适当的无菌的生长条件下(如一定的光照、温度 或pH值等)进行培养,使细胞能够生长和不断增殖的技 术。由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术 难度较大,目前多采用组织培养技术。如通过植物胚 胎(成熟或未成熟胚)或器官(根尖、茎尖、叶原基、 花药等)的离体培养,再生成新植株(试管苗)。这 种方法能快速、大量繁殖一些有价值的苗林、花卉、 药材和濒危植物等。
【经典例题解析】
1 单克隆抗体是指( C ) A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B.单个B淋巴细胞增殖产生的抗体 C.单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体 D.单个抗体通过克隆化,产生大量抗体
2 能克服远缘杂交的不亲和性技术是( B )
A.组织培养
B.细胞融合
C.动物胚胎移植
D.单倍体育种
3 下列哪项技术与“试管婴儿”无关(D )
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/4202莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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16、业余生活要有意义,不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
2.转基因技术
外源基因可以直接导入高等动植物的细胞或受精卵中 去,并能在这些细胞中得到表达,这种技术称为转基 因技术。
导入外源基因的动、植物称为转基因动、植物。转基 因植物已经在培养抗虫植物、抗病毒作物、抗除草剂 作物、抗衰老作物等方面取得重要成果。如利用苏云 菌杆菌毒蛋白基因转入烟草、番茄等植物体内,已经 产生很好的抗虫效果。在转基因动物研究方面,转基 因牛、转基因绵羊和山羊、转基因猪及转基因禽类和 转基因鱼等方面也取得了许多重大的成果。