一、基因工程的基本工具
1．限制性核酸内切酶(简称：限制酶) (1)来源：主要是从 生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别特定的 并切开特定的两个核苷酸之间的 。(3)结果：产生 末端或 末端。
2．DNA连接酶 常用类型 来源 功能 连接 末端 连接 末端或 末端 结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 键 3.载体 化学本质：双链环状DNA分子?常用载体?能自我复制??(1)
——质粒?特点?有一个至多个限制酶切割位点
??有特殊的标记基因??
(2)其他载体： 衍生物、 等。
二、基因工程的基本操作程序
1．目的基因的获取
(1)目的基因：主要是指 的基因，也可以是一些具有 作用的因子。 (2)获取方法：①从 中获取目的基因 ② 利用 扩增目的基因 ③通过DNA合成仪用 方法直接人工合成：适用于 核苷酸序列的较 基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要 。
2．基因表达载体的构建——基因工程的核心
(1)基因表达载体的组成： 、 、 、 。
①启动子：a．位置：位于基因的 端。b．作用：是 识别和结合的部位，驱动基因转录出 ，最终获得所需要的蛋白质。
②终止子：a．位置：位于基因的 端。b．作用：使 在所需要的地方停止下来。 (2)构建基因表达载体的目的：① ； ② 。 3．将目的基因导入受体细胞
(1)转化： 的过程。 (2)常用方法： 生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 受体细胞 转化过程 4．目的基因的检测与鉴定 方法 检测或鉴定目的 水平 检测目的基因的有无 目的基因是否转录 水平 目的基因是否翻译 是否有抗虫抗病特性或是否 水平 具有良好的生物活性 1-11
三、基因工程的应用 技术名称 应用 培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物，利用转基因改良植物基因工程 植物的品质 提高动物生长速度，改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，用转基因动物基因工程 动物作器官移植的供体 把 基因导入病人体内，使其表达产物发挥作用，从而治疗疾病，分为 基因治疗 基因治疗和 基因治疗 四、蛋白质工程 1．概念理解(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。(2)操作：基因 或基因 。(3)结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。(4)目的：满足人类的生产和生活的需求。（5）本质：第二代 工程。
2．操作过程
从预期的 出发→设计预期的 →推测应有的 →找到相对应的 →基因 →产生需要的蛋白质。 五、容易混淆的概念
1.与DNA相关的酶
(1)五种DNA相关酶的比较 作用底物 作用部位 形成产物 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶 DNA (水解)酶 (2)①限制酶和DNA连接酶的作用部位都是 键。 ②限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的 或它已经被修饰。③限制酶是一类酶，而不是一种酶。
④DNA连接酶起作用时，不需要 。 2．载体具备的条件： 条件 适应性 目的基因稳定存在且数量可扩大 可携带多个或多种外源基因 便于重组DNA的鉴定和选择 六、植物细胞工程 1．理论基础——细胞的 性
(1)概念：具有 的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。
2．植物组织培养技术 (1)概念理解： ①培养对象： 。②培养条件： 、 、 、 等人工控制条件。③培养结果： 。 (2)操作流程：
3．植物体细胞杂交技术 (1)操作流程：
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(2)流程分析：
①过程a为去除 获得具有活力的原生质体，用到的酶是 （细菌则用 ）。②过程b是原生质体的融合，其原理是 。 ③诱导b融合的两种方法：
物理法包括 、 、 等；化学法一般用 （ ）作为诱导剂。 ④过程c是原生质体融合后再生出 。新细胞壁的生成是杂种细胞形成的标志。 ⑤过程d是 技术，其原理是。
(4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。 4．植物细胞工程的实际应用
（1)）微型繁殖技术的优势有 、 等。常选用幼嫩的植物组织作为外植体的原因是 。 （2）获得脱毒苗常选用茎尖等分生组织的原因是 ；
（3）单倍体育种是通过 获得单倍体植株， 后当年便可得到 的优良品种，这样极大地 ，节约了大量人力物力。 （4）在植物的组织培养过程中，由于培养细胞处在 ，因此容易受到培养条件和外界压力（如 ）的影响而产生突变。
（5）可利用组织培养技术获得的 大量生产人参皂甙、生物碱等细胞产物。 六、动物细胞培养和动物细胞核移植技术
1．培养条件
(1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行 处理，可添加 以防止培养过程的污染，定期 培养液以清除 。
(2)营养：除正常的有机和无机营养外，加入 等一些天然成分。 (3)适宜的温度和pH：温度为 ℃(哺乳动物)，pH为 。
(4)气体环境：含95%空气加 的混合气体，其中后者的作用是 。 2、动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较 动物细胞培养 动物体细胞核移植 原理 过程（流程 图） 获得 ，目前使用的正常结果 获得 细胞通常为 代以内，以保持 ①生产生物制品 ①加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育 应用 ②用于基因工程 ②保护濒危物种③生产医用蛋白 ③检测有毒物质 ④提供克隆器官、组织等 3-11
七、动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
比较项目 原理 融合前处理及使用的酶 诱导手段 结果 应用 意义 动物细胞融合 植物体细胞杂交 相同点 2．单克隆抗体 (1) (1)原理：一个(或一种) B淋巴细胞只产生 ，小鼠骨髓瘤细胞能够 。因此杂交瘤细胞就具备了既能 ，又能大量产生 的特征。
(2)取相应B淋巴细胞前必须先注射 。 (3)细胞融合后需经二次筛选： ①第一次：在 上，未融合的亲本细胞(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。
②第二次：经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，需经 培养和 检测，经筛选后才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
（3）优点： 、 ，可大量制备。
(4)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和制作生物导弹运载药物。 八、精子和卵子的发生和受精作用
(1)精子的发生：①场所：睾丸的 管。②时间： 期→生殖机能衰退。 ③过程：
(2)卵子的发生：
①场所： 、输卵管 ②时间： 期和 期后 ③过程：
3．受精
(1)场所：
??精子获能：在雌性生殖道内获能
(2)过程：①准备阶段?
?卵子的准备：发育到MⅡ中期才有受精能力?
②受精阶段
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4．胚胎发育
受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚(内细胞团)→
??内细胞团发育成外胚层和内胚层原肠胚?
?滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘?
第3讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题
1．胚胎工程的概念
(1)操作对象：动物的早期胚胎或配子。
(2)技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 2．
体外受精和早期胚胎培养 1．体外受精
(1)卵母细胞的采集和培养：
超数排卵法：用促性腺激素处理后冲卵??
?直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或?? 直接从活体动物的卵巢中吸取(2)精子的采集和获能： ??采集：假阴道法、手握法、电刺激法
?
?获能：培养法、化学诱导法?
(3)受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。 2．胚胎的早期培养
(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。 两“盐”：无机盐和有机盐??两“素”：维生素和激素
(2)培养液成分巧记?两“酸”：氨基酸和核苷酸
??另有水和血清等
(3)胚胎处理：受体移植或冷冻保存。
胚胎工程的应用及前景 1．胚胎移植 (1)概念剖析：
①供体：能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎的雌性动物。 ②受体：同种的、生理状态相同的其他雌性动物。③结果：产生新个体。 (2)意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (3)生理学基础：
①移入：排卵后，供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 ②收集：早期胚胎处于游离状态。
③存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
④遗传性：供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎
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