高中生物选修三答案.doc

蛋白质工程和细胞工程一、 蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或者基因合成，对现有蛋白质进行改造 ，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质），蛋白质工程是第二代基因工程预期功能生物结构蛋白质三维结构分子设计氨基酸序列多肽链DNA合成基因DNA二、写出蛋白质工程的流程图 折叠翻译mRNAA转录三、蛋白质工程和基因工程的比较操作对象操作水平操作结果基因工程基因分子自然界已存在的蛋白质蛋白质工程基因分子新的蛋白质题二 细胞工程一、细胞工程的概念1、操作水平是 细胞水平或细胞器水平 2、据操作对象分为植物细胞工程和动物细胞工程。植物细胞工程的技术手段有植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，动物细胞工程的技术手段有动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、动物细胞融合技术、单克隆抗体技术二、植物细胞工程 （一）.理论基础（原理）：植物细胞的全能性。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 （二）.植物组织培养技术1、写出植物组织培养的过程： 新植株组织分化器官形成胚状体再分化脱分化愈伤组织离体细胞组织和器官2、用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。 。3、地位：是转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。（三）.植物体细胞杂交技术1、过程：写出植物体细胞杂交的流程图的过程再生细胞壁2、采用纤维素酶和果胶酶方法去除细胞壁，去除细胞壁后的结构叫原生质体。3、诱导融合的方法有：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。杂交成功的标志是再生细胞壁。4、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 （四）应用1、植物繁殖的新途径（1）植物微型繁殖技术。又叫快速繁殖技术。（2）、作物脱毒。脱毒苗的常取植物分生区附近（如茎尖），原因是病毒极少，甚至无病毒。（3）、神奇的人工种子。人工种子的组成 胚状体、不定芽、顶芽、腋芽经过人工薄膜包装。2、作物新品种的培育（1）单倍体育种。（2）突变体的利用。3、细胞产物的工厂化生产细胞产物一般在植物组织培养的愈伤组织阶段提取（包括蛋白质、药物、香料、生物碱等）三、动物细胞工程 （一）. 动物细胞培养1、概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的 中，让这些细胞生长和增殖。2、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）剪碎用 胰蛋白酶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瓶中进行原代培养贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。3、细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就 贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面 相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为 细胞的接触抑制。4、动物细胞培养需要满足以下条件无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。温度：适宜温度：哺乳动物多是36.50.5；pH：7.27.4。气体环境：95%空气5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。5、动物细胞培养技术的应用：（1）制备病毒疫苗、（2）制备单克隆抗体、(3)检测有毒物质、(4)培养医学研究的各种细胞。（二）.动物体细胞核移植技术和克隆动物1、哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）2、选用减数第二次分裂中期的卵母细胞作为受体细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。含有促进细胞核全能性表达的物质 3、写出体细胞核移植的大致过程是：4、体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； 保护濒危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白； 作为异种移植的供体；用于组织器官的移植等。5、体细胞核移植技术存在的问题：成功率低，绝大多数克隆动物还存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等 （三）.动物细胞融合1、动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。2、动物细胞融合与植物原生质体融合的原理都是细胞膜的流动性，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，都可以用物理方法和化学方法等，但是动物细胞融合特有的诱导因素有灭活的病毒。3、动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。4、动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：比较项目细胞融合的原理细胞融合前的处理诱导手段（举例用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动，聚乙二醇等试剂诱导杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外，再加灭活的病毒诱导制备单克隆抗体的技术之一 (四).单克隆抗体1、抗体：由浆细胞分泌的，能与抗原发生特异性结合的 蛋白质。（本质），从血清中分离出的抗体具有什么特点：产量低、纯度低、特异性差。2、单克隆抗体的制备过程：将抗原注入小鼠体内使小鼠产生免疫反应，从脾脏提取已免疫B淋巴细胞将已免疫B淋巴细胞和骨髓瘤细胞诱导融合形成杂交细胞。用选择培养基筛选杂交瘤细胞。进行克隆化培养和抗体检测得到产生特异性抗体的杂交瘤细胞。在小鼠腹腔内和培养液培养在小鼠腹水中和培养液提取单克隆抗体3、杂交瘤细胞具有的特点是既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。4、单克隆抗体具有的特点是特异性强，灵敏度高，并能大量制备。5、单克隆抗体的作用： 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。 用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。