基因工程和细胞工程

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1、专题12基因工程和细胞工程一、高考要求内容等级要求ABC基因工程的诞生基因工程的原理及技术基因工程的应用蛋白质工程√√√√植物的组织培养动物的细胞培养与体细胞克隆细胞融合与单克隆抗体√√√二．知识建构基因工程的基本操作程序基因表达载体的构建（基因工程的核心）基因表达载体的组成目的基因启动子终止子标记基因目的基因的获取目的基因：指编码蛋白质结构基因方法从基因文库中获取人工合成利用PCR技术扩增目的基因将目的基因导入受体细胞方法导入植物细胞的方法导入动物细胞的方法导入微生物的方法目的基因的检测和鉴定检测鉴定限制性内切酶（分子手术刀）：来源、功能

2、、切割后的DNA末端DNA连接酶（分子缝合针）：种类、功能基因进入受体细胞的载体（分子运输车）：条件、种类DNA重组技术的基本工具基因工程的应用转基因植物转基因动物基因工程药物蛋白质工程的崛起基因工程细胞的全能性：概念、原因、大小植物细胞工程过程：外植体→愈伤组织→胚状体→植物体脱分化：形成愈伤组织再分化：植物细胞选择性表达，形成胚状体特点：子代与亲代性状高度遗传植物组织培养去细胞壁：纤维素酶、果胶酶诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养植物体细胞杂交诱导剂：PEG、灭活病毒动物细胞融合主要应用：单克隆抗体

3、微型繁殖作物脱毒人工种子植物细胞工程的实际应用植物繁殖的新途径单倍体育种突变体的利用细胞产物的工厂化生产动物细胞工程动物体细胞核移植技术和克隆动物动物细胞培养核移植技术和克隆动物的概念动物体细胞核移植技术的过程动物体细胞核移植技术的应用前景动物体细胞核移植技术存在的问题细胞工程三、考点分析有关基因工程的备考，高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：1.基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。　　2.转基因技术的应用：(1)转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、

4、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。(2)基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。(3)基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。3.蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界本

5、不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程自诞生之日起，就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步。它可以根据对分子预先设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对它所编码的蛋白质进行改造。因此，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程而形成的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了进化的过程。有关细胞工程，高考中可能涉及到的考点有如

6、下几个方面：4．理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。5．植物组织培养操作的特点：（1

7、）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。（2）消毒。植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。（3）光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分

8、化形成植物幼苗时，需光照处理。（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形