作业 1.1.doc

理科生物周末作业1第一章 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具一、DNA重组技术的基本工具“分子手术刀” “分子缝合针” “分子运输车” 1.限制性核酸内切酶来源：主要是从 中分离纯化出来的。功能：能够识别双链DNA分子的某种 核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开，因此具有 性。 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和 。 切割目的基因和运载体时，必须用 限制酶来切割。2. DNA连接酶功能：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 键。3.基因进入受体细胞的载体运载体基因工程中使用的载体有： 、 和 等。其中最常用的是 ，它是一种具有 能力的环状DNA分子。作为运载体具备的条件：（1）具有一个至多个 供外源DNA片段插入其中。（2）能进行 ，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制（3）具有特殊的 ，供重组DNA的鉴定和选择1.2 基因工程的操作程序1.基因工程的操作程序包括四个步骤： ； ； ； 2.目的基因的获取方法有： ； ； ；3.基因表达载体的构建基因表达载体的组成： 目的基因、 、 和 。4.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞的方法： （常用）、 和 将目的基因导入动物物细胞的方法： 将目的基因导入微生物细胞（大肠杆菌）的方法：用 处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中的 分子的生理状态（感受态细胞），再将运载体与感受态细胞混合让其吸收DNA分子。5.目的基因的检测与鉴定要检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因，检测方法是 ： DNA分子杂交技术 要检测转目的基因是否转录出了mRNA，检测方法是采用： 分子杂交技术 检测目的基因是否翻译成蛋白质，检测方法是: 抗原-抗体杂交 6.基因治疗是把 导入病人体内，是该基因的 发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。7.基因工程在原则上只能产生 的蛋白质。8.蛋白质工程对蛋白质的结构进行设计改造，直接的操作对象是： 基因 专题2 细胞工程2.1 植物细胞工程一、植物组织培养技术1.理论基础（原理）： 细胞的全能性 全能性表达的难易程度： 受精卵 生殖细胞干细胞体细胞；植物细胞动物细胞 生物的生长发育过程中，细胞没有表现出全能性的原因是： 基因的选择性表达 2.过程 脱分化 再分化 （1）表示外植_，它能被培养成为的根本原因是 细 胞具有全能性 。（2）表示愈伤组织 ，它与相比分化程度低，全能性高 。（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）3。（4）若是花药，则是_单倍体_ _，继续对其使用秋水仙素处理可获得纯合正常植株，该过程称为_单倍体育种_。（5）若利用此项技术制造治疗烫伤的药物紫草素，培养将进行到（填编号）2。 二、植物体细胞杂交技术（1）植物体细胞杂交的第步是去掉细胞壁 ,分离出有活力的原生质体 。目前此步聚最常用的方法是酶解法 ，也就是在温和的条件下用纤维素酶、果胶酶 等分解植物的细胞壁。（2）过程的发生，必须进行人工诱导原生质体融合。 物理方法是：利用电激、离心 等（至少写出两种） 化学方法是：用PEG等试剂作为诱导剂诱导融合。 动物细胞融合与植物生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到灭活病毒 作为诱导剂。（3）表示融合后的原生质体再产生样的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内高尔基体(细胞器)有密切关系。（4）过程是指脱分化, ，过程是指再分化 。,（5）植物体细胞杂交的优点是可 克服远缘杂交不亲和的障碍 。三、植物细胞工程的应用1.作物脱毒：采用 技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、等主要经济作物已经获得成功。2.人工种子：以植物组织培养得到的 、不定芽、顶芽、腋芽为材料，经过 包装得到的种子。3.单倍体育种：（ ）处理（方法）染色体加倍花药 单倍体植株 纯合植株 4.突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于 状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生 。5.细胞产物的工厂化生产：利用 技术来大量生产人参皂苷干粉。2.2 动物细胞工程一、动物细胞培养1.过程：取动物组织块（动物 或 动物的器官或组织）剪碎 用 处理，分散成单个细胞制成细胞悬液 转入培养瓶中进行 培养贴满瓶壁的细胞重新用 或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制成细胞悬液转入培养液中进行 。（一般传至 代后就不易传下去） 注意：目前使用的或者冷冻保存的正常细胞通常为 代以内，原因是 2.培养条件：一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ）无毒的环境 无菌的环境 合成培养基需加血浆 温度与动物体温相近 需要O2，不需要CO2 CO2能调节培养液pHA B C D3.应用培养动物细胞还可以用于 。科学家培养正常或各种病变细胞用于 、 、 等方面的研究。二、动物细胞核移植技术1.概念：动物细胞核移植是将动物的一个细胞的 ，移入一个已经 的 细胞中，时期并发育成一个新的 ，这个新的胚胎最终发育为动物个体。2.过程科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆（如下图所示），请结合图示回答下列问题： （1）对转基因奶牛进行体细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用 酶处理。（2）一般采用培养到 代以内的细胞，原因是 ，并取其 ，注入到 的卵母细胞中。（3）通过电激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建 。（4）形成重组胚胎时应选用 期的卵母细胞，并去掉其细胞核的原因是 。（5）图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制，其原因是主要有 ； 。（6）上图中所示的生物技术整体被称为 。其包括的具体生物技术有 、 等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物_ 具有全能性。专题3 胚胎工程3.1 体内受精和早期胚胎发育一、精子和卵子的发生1.精子的发生 场所：睾丸的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰 精原细胞多个初级精母细胞（通过数次 分裂） 过程： 1个初级精母细胞2个 细胞4个精子细胞（通过 分裂）精子细胞 精子（通过变形）2.卵子的发生 场所：卵巢时间：从 时期开始（胎儿时期完成了 的形成和在卵巢内的储备）卵原细胞初级卵母细胞过程： 1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞第一极体（ 前后完成） 1个次级卵母细胞1个卵子第二极体（ 过程中完成）3.受精概念：精子和卵子结合成 （受精卵）的过程。场所：雌性的 内受精前的准备阶段1： 2：卵子的准备过程 a.精子穿越放射冠和透明带： 反应受精阶段 b.进入卵黄膜： 作用c. 原核合并，两组 合为一组，形成受精卵4.早期胚胎发育卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂 ：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是 细胞 ：细胞开始出现 ，包括滋养层、 、囊胚腔。出现了囊胚从透明带中伸展出来的 过程。 ：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层， 发育成胎膜和胎盘，内胚层包围着原肠腔。3.2 体外受精和早期胚胎培养一、体外受精1.卵细胞的采集和培养用 处理，使其超数排卵，从中 冲取精子从屠宰母畜卵巢中采集借助超声波探测仪内窥镜腹腔镜等工具直吸取2.精子的采集和获能：采集方法略精子的 ：方法有 法（通过获能培养液） 法（通过肝素或钙离子载体A23187）获能溶液或专用的受精溶液 3.受精：获能的精子 培养成熟的卵子 完成受精4.胚胎早期培养 条件：受精卵在发育培养液中培养 培养液成分：无机盐有机盐维生素激素氨基酸核苷酸 等3.3 胚胎工程的应用及前景一、胚胎移植1. 应用：胚胎移植是胚胎工程的 “工序”2. 意义：可充分发挥 个体 潜力。 供.受体 的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为 提供可能。受体对外来胚胎基本不发生 ，为胚胎的存活提供可能。胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其 不受影响。3.生理学基础：4. 基本程序：供.受体的选择和处理：使用激素进行 处理供体牛进行 处理 或人工受精胚胎收集（ ）.检查（胚胎发育到 或囊胚）.培养或保存 胚胎移植：手术法；非手术法移植后的检查（是否 ）等二、胚胎分割1. 概念：指采用 方法将早期胚胎切割成2.4或8等份等，经移植获得 双胎或多胎的技术。2.仪器设备： 和显微操作仪3. 操作程序 ：选择发育良好.形态正常的 ，移入盛有操作液的培养皿用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空 或直接将 移植给受体。分割囊胚时要将 均等分割。 三、胚胎干细胞1. 概念：由 或 中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。2. 特点：形态上：体积小. 大.核仁明显；功能上：具有发育的 ，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；在体外可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造。 练习：1.如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：(1)写出各个阶段的名称：A：_，B：_，C：_。(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。(3)A时期的细胞具有发育上的_性，B时期开始出现_，C时期开始出现_。(4)2将来发育成 。2.胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移