選修三現(xiàn)代生物技術(shù)詳盡復習

1、生物選修三復習,高二生物,先問問自己，這些都掌握了沒有？,1、什么是基因工程？2、世界上第一個轉(zhuǎn)基因小鼠是用什么方法導入目的基因的？3、世界上第一例轉(zhuǎn)基因煙草是用什么方法導入目的基因的？4、DNA重組技術(shù)需用哪些基本工具？5、簡述基因工程的基本操作程序。6、什么是目的基因？7、標記基因的作用是什么？8、什么是PCR技術(shù)？9、分子雜交技術(shù)在基因工程上有哪些應用？10、什么是“工程菌”？它在基因工程中有何作用？,11、限制

2、性核酸內(nèi)切酶的來源？12、限制性核酸內(nèi)切酶的功能是什么？13、限制性核酸內(nèi)切酶切割產(chǎn)生的DNA片斷末端有哪兩種形式？14、DNA連接酶的作用是什么？15、E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶的功能有什么不同？16、DNA連接酶和DNA聚合酶有什么區(qū)別？17、具備什么條件才能充當“分子運輸車”？18、基因工程中使用的載體有哪幾種？19、獲取目的基因有哪幾種方法？20、PCR技術(shù)的原理是什么？,21、PCR技術(shù)中基因

3、增加的方式是什么？22、PCR技術(shù)的步驟包括哪幾步？23、基因表達載體包括哪些必需部分？24、啟動子的作用是什么？通常啟動子來自哪里？25、終止子的作用是什么？26、將目的基因?qū)胫参锛毎心膸追N方法？27、將目的基因?qū)雱游锛毎某Ｓ梅椒ㄊ牵?8、動物基因工程的受體細胞通常是？29、原核生物具有什么特點？30、大腸桿菌最常用的轉(zhuǎn)化方法是什么？,概念：,原理：,工具,步驟,應用,,基因工程小結(jié),,限制性核酸內(nèi)切酶：,D

4、NA連接酶：,載體：,來源；作用及特點；結(jié)果,種類；作用,作用；必備條件；常用載體,,目的基因的獲取,基因表達載體的構(gòu)建,將目的基因?qū)胧荏w細胞(稱為轉(zhuǎn)化）,目的基因的檢測與鑒定,,從自然界已有物種中分離,從基因文庫中獲取,人工合成,,利用PCR技術(shù)擴增,：構(gòu)建目的、組成,,導入植物細胞方法,導入動物細胞方法,導入微生物細胞方法,,分子水平,,檢測插入染色體,檢測轉(zhuǎn)錄mRNA,檢測翻譯蛋白質(zhì),個體水平鑒定,基因工程概念,基因工程是指按

5、照人們的意愿，進行嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。 由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù),,,定向改造生物啦！,1、基因工程又叫做____ ___或__________ 。,基因工程相關(guān)要點,基因拼接技術(shù),DNA重組技術(shù),2、基本工具： “分子手術(shù)刀”: “分子縫合針”:

6、 基因進入受體細胞的載體:,3、基本操作步驟：,運載體,DNA連接酶,限制性核酸內(nèi)切酶,1、目的基因的獲取 2、基因表達載體的構(gòu)建（核心）3、將目的基因?qū)胧荏w細胞 4、目的基因的檢測與鑒定,基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),生物體外,基因,DNA分子水平,新生物類型、生物產(chǎn)品,剪切,→ 拼接,→ 導入,→ 表達,基因重組,基因工程相關(guān)要點,,1.限制性核酸內(nèi)切酶,EcoRI,基因工程的基本工具,來源：原核生物作用特點：特異性，

7、即識別特定核苷酸序列（反向?qū)ΨQ重復排列），切割特定切點（磷酸二酯鍵）。結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端（EcoRI）（堿基互補配對）或平末端（SmaI）。,基因工程的基本工具,1、限制性核酸內(nèi)切酶----“分子手術(shù)刀”,,基因工程的基本工具,2.DNA連接酶——“分子縫合針”,1)、種類：2)、作用部位：,磷酸二酯鍵,,DNA連接酶可把平未端或黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即相當于把梯子兩邊的扶手的斷口連接起來，這樣一個重組DNA分子就形成了。

8、,對比DNA聚合酶,①具有1至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入②在受體細胞中能復制并穩(wěn)定保存③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇,作用：將外源基因送入受體細胞。常用載體：擬核外環(huán)狀DNA （質(zhì)粒）其他種類：λ噬菌體衍生物和動植物病毒條件：,3.分子運載車——運載體,質(zhì)?！毦鷶M核DNA之外結(jié)構(gòu)簡單、能自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子。,小結(jié),,,,,基因工程基本操作的四個步驟：,1、目的基因的獲取,2、基因表達載體的構(gòu)

9、建,3、將目的基因?qū)胧荏w細胞,4、目的基因的檢測與鑒定,（一）目的基因的提取,目的基因：主要是指___________________ 。獲取方法：1、____________中獲取目的基因2、人工合成法：化學方法合成DNA片段（反轉(zhuǎn)錄法、直接合成法）3、 PCR反應擴增DNA,三、基本操作步驟,從基因文庫,編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因,原理：DNA復制 過程：加熱DNA解鏈 冷卻引物結(jié)合到互補DNA鏈 互補鏈合

10、成 條件 ：耐高溫DNA聚合酶,,,聚合酶鏈式反應（PCR）,模板DNA 4種脫氧核苷酸一對引物熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶）溫度控制,原理：DNA半保留復制,前提：一段已知目的基因的核苷酸序列,條件：,延伸(70℃ -75℃ ),變性(90℃-95℃ ),退火(55℃ -60℃ ),過程：,利用PCR技術(shù)擴增目的基因,PCR的全稱： 聚合酶鏈式反應PCR的原理： DNA復制 PC

11、R技術(shù)擴增目的基因的前提條件：要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。,選修1P58,模板原料引物　酶控制溫度,利用PCR技術(shù)擴增目的基因,——目的基因DNA,——四種脫氧核苷酸,——如單鏈DNA分子片段,——耐熱的DNA聚合酶,——PCR儀自動調(diào)控,PCR的條件：,用化學方法直接人工合成,條件：,基因較小，核苷酸序列已知。,小,大,無,有,無,有,某生物的部分基因,某生物的全部基因,可以,部分可以,⑴.基因組文庫與cDNA文庫的

12、構(gòu)建,⑵.利用PCR技術(shù)擴增目的基因,總結(jié)：獲取目的基因,（二）基因表達載體構(gòu)建,1、基因表達載體由 ________、______ ______、_______、_______ 四（五）部分組成。,目的基因,啟動子,標記基因,終止子,2、啟動子作用：,3、標記基因的作用：,RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點，啟動轉(zhuǎn)錄的“開關(guān)”。,鑒別受體細胞中是否含有目的基因 ，從普通細胞中篩選出含目的基因的受體細胞,（復制原點）,（1）用一定的_

13、________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個切口，露出____________。（2）用_______________切斷目的基因，使其產(chǎn)生 ____________。,（3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的______處，再加入適量___________，形成了一個重組DNA分子（重組質(zhì)粒）,限制酶,黏性末端（平末端）,同一種限制酶,相同的黏性末端,切口,DNA連接酶,重組質(zhì)粒形成過程:,轉(zhuǎn)化:目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細

14、胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。,將目的基因?qū)胧荏w細胞,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（雙子葉植物、裸子植物）基因槍法（單子葉植物）花粉管通道法,顯微注射技術(shù)：目的基因表達載體提純→ 取卵（受精卵）→顯微注射→受精卵發(fā)育→新性狀動物,用Ca2+處理細胞→感受態(tài)細胞→表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子,將目的基因?qū)胛⑸锛毎?原核生物繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，故早期常作為受體細胞。,,重組表達載體DNA溶于緩沖液,導入,,,

15、,⑴分子水平檢測： ①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因：方法——DNA分子雜交(探針與基因組DNA)②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA：方法——分子雜交（探針與生物體mRNA）③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：方法——抗原—抗體雜交(生物中蛋白質(zhì)與抗體),⑵個體水平鑒定（性狀）抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等,目的基因的檢測與鑒定,分子探針：同位素標記的目的基因的單鏈,轉(zhuǎn)基因生物,轉(zhuǎn)基因生物是指利用

16、 技術(shù)導入 培育出的能夠?qū)⑿滦誀罘€(wěn)定地 給后代的 生物。,基因工程,外源基因,遺傳,基因工程,優(yōu)點：,打破了常規(guī)育種難以突破的 ， 的改變了生物的遺傳性狀.,物種之間的界限(生殖隔離),定向,四、 基因工程的應用,1、植物基因工程

17、成果,2、動物基因工程成果,抗蟲轉(zhuǎn)基因植物（抗蟲棉）抗病轉(zhuǎn)基因植物（病毒外殼蛋白基因）抗逆轉(zhuǎn)基因植物（抗性基因）改良植物品質(zhì)（營養(yǎng)、實用、觀賞價值）,提高動物生長速度（外源生長激素基因）改善畜產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)藥物（乳腺生物反應器）做器官移植供體（導入調(diào)節(jié)因子，避免排異反應）基因工程藥物（轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn)抗體、細胞因子等）,,,方法:,3、基因診斷:用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交

18、原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。,基因工程的應用,4、基因治療:把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎校_到治療疾病的目的。,蛋白質(zhì)工程,概念：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)生活的需要。,原理：,步驟：,DNA,mRNA,肽鏈,具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),基因DNA,氨基酸序列多肽鏈,蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),預期功能,生

19、物功能,mRNA,轉(zhuǎn)錄,翻譯,折疊,DNA合成,分子設計,,,,,,,,比較：基因工程和蛋白質(zhì)工程,,,,,,,,,,基因工程步驟,,1,,,,3,,4,2,(2009福建卷) 轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如圖所示。質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點。請回答：,1）構(gòu)建含抗病基因的表達載體A時，應選用限制酶 ，對 進行切割。,（2）培養(yǎng)基中的卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長，欲

20、利用該培養(yǎng)基篩選已導入抗病基因的香蕉細胞，應使基因表達載體A中含有 ，作為標記基因。,（3）香蕉組織細胞具有 ，因此，可以利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導入抗病基因的香蕉組織細胞培育成植株。圖中①、②依次表示組織培養(yǎng)過程中香蕉組織細胞的 。,（2）抗卡那霉素基因,PstⅠ、EcoRⅠ,含抗病基因的DNA、質(zhì)粒,全能性,脫分化、再分化,（10福建卷）32．[生物—現(xiàn)代生物科技專題](10分)

21、紅細胞生成素(EPO)是體內(nèi)促進紅細胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病由于天然EP0來源極為有限，目前臨床使用的紅細胞生成素主要來自于基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅細胞生成素(rhEPO）期間要生產(chǎn)流程如右圖,（1）圖中①所指的是 技術(shù)。（2）圖中②所指的物質(zhì)是 ，③所指的物質(zhì)是 。（3）培養(yǎng)重組CHO 細胞時，為便于清除代謝產(chǎn)物，防止

22、細胞嚴物積累對細胞自身造成危害，應定期更換 。（4）檢測 rhEPO外活性需用抗rhEPO單克隆抗體。分泌單克隆抗體的 細胞，可由rhEPO免疫過的小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合而成,PCR,mRNA,rhEPO,培養(yǎng)液,雜交瘤,（10天津卷）Ⅰ.（14分）下圖是培育表達人乳鐵蛋白的乳腺生物反應器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性

23、金銀，BamHI、HindIII、SmaI直線所示為三種限制酶的酶切位點。據(jù)圖回答：（1）圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用 限制酶同時酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含 的培養(yǎng)基上進行。,HindⅢ和BamHⅠ；氨芐青霉素,（2）能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達的調(diào)控序列是 （填字母代號）。A.啟動子 B. tetR

24、 C.復制原點 D. ampR（3）過程①可采用的操作方法是 （填字母代號）。A.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 B. 大腸桿菌轉(zhuǎn)化 C.顯微注射 D. 細胞融合（4）過程②可采用的生物技術(shù)是 。,胚胎移植技術(shù),A,C,（5）對早期胚胎進行切割，經(jīng)過程②可獲得多個新個體。這利用了細胞的 性。（6）為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達，可采用 （填字母代號）技術(shù)。

25、 A.核酸分子雜交 B. 基因序列分析 C.抗原—抗體雜交 D. PCR,全能,C,3、以重組DNA技術(shù)為核心的基因工程正在改變?nèi)祟惖纳?，請回答有關(guān)問題：（1）基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟：第一步是目的基因的獲取，獲得目的基因的方法通常包括 和 ；第二步是基因表達載體的構(gòu)建，第三步是將目的基因?qū)胧荏w細胞，第

26、四步是 　　　　 。①通常在第一步和第二步的操作中需要相同的工具酶是 　　　　 。②利用PCR技術(shù)擴增目的基因的過程中，目的基因受熱形成單鏈并與引物結(jié)合，在 酶的作用下延伸形成DNA。③基因表達載體的組成包括

27、 四個部分， ④將目的基因?qū)胫参锛毎话悴捎?，培養(yǎng)該細胞再生成植株的過程中，往往需要使用植物激素，人為地控制細胞的 　 和 　　 。④（多選）如果轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有毒蛋白，將引起的安全性問題包括　?。ā　　。?。A．生物安全 B．環(huán)境安全 C．食品安全 D．倫理道德問題⑤蛋白質(zhì)工

28、程的基本原理是：預期蛋白質(zhì)功能→設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有的 序列→找到相對應的 　　　　 序列。,人工合成,基因文庫獲得,目的基因的檢測與表達,限制性核酸內(nèi)切酶,DNA聚合,啟動子、目的基因、終止子、標記基因,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,氨基酸,脫氧核苷酸,脫分化,再分化,ABC,1、什么是細胞的全能性？2、請簡述植物組織培養(yǎng)的過程？哪些步驟需要激素的誘導？3、什么是脫分化？

29、需要哪些條件？4、請簡述植物體細胞雜交的過程？5、雜種細胞形成的標志是什么？6、人工誘導的方法有哪些？具體方法如何？7、植物體細胞雜交培育新品種的優(yōu)點是什么？8、快繁的優(yōu)點有哪些？9、作物脫毒的常用方法是怎樣的？10、人工種子由哪幾部分組成？11、單倍體育種的優(yōu)點是什么？12、請簡述細胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)的過程。,先問問自己，這些都掌握了沒有？,13、動物細胞工程包括哪些技術(shù)？這些技術(shù)中作為基礎的是哪項技術(shù)？14、簡述動

30、物細胞培養(yǎng)的概念？過程？15、動物細胞培養(yǎng)在取材上有什么講究？16、胰蛋白酶在動物細胞培養(yǎng)中起的作用是什么？什么是接觸抑制？17、什么是原代培養(yǎng)？什么是傳代培養(yǎng)？18、細胞株指多少代的細胞？細胞系指多少代的細胞？19、動物細胞培養(yǎng)需要哪些條件？為何要定期更換培養(yǎng)液？20、什么是合成培養(yǎng)基？什么是選擇培養(yǎng)基？21、為何對動物細胞培養(yǎng)時常要加動物血清？22、動物細胞培養(yǎng)的氣體環(huán)境有什么具體要求？,23、什么是動物核移植？使用

31、什么時期的卵母細胞？24、動物核移植技術(shù)在畜牧業(yè)應用中有什么優(yōu)點？25、什么是動物細胞融合？雜交細胞有何特點？26、動物細胞融合的過程是怎樣的？誘導方法有哪些？27、單克隆抗體有什么優(yōu)點？28、請簡述單克隆抗體的過程？要經(jīng)過幾次篩選？每次篩選的作用是什么？29、什么是生物導彈？其原理是什么？,細胞工程,主要技術(shù),植物組織培養(yǎng),植物體細胞雜交,動物細胞培養(yǎng),動物細胞融合,單克隆抗體技術(shù),胚胎移植,核移植,植物細胞工程技術(shù),動物

32、細胞工程技術(shù),,,,,,,,,1、概念:,植物細胞工程動物細胞工程微生物工程（略）,細胞工程,細胞分化原因？,所有細胞含全套基因但表達的基因不同------分化的根本原因使轉(zhuǎn)錄的mRNA不同翻譯成的蛋白質(zhì)不同------分化的直接原因?qū)е录毎男螒B(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同,細胞的全能性,定義：生物體的細胞，具有使后代細胞發(fā) 育成完整個體的潛能。原因：生物的每一個細胞都含有該物種所

33、 特有的全套遺傳物質(zhì)。,全能性大?。菏芫眩旧臣毎倔w細胞,具有全能性一定能表現(xiàn)出全能性嗎？,概念：,分類,,細胞工程小結(jié),,植物細胞工程,動物細胞工程,植物體細胞雜交,,植物組織培養(yǎng),（基礎）,動物細胞核移植,,動物細胞培養(yǎng),生產(chǎn)單克隆抗體,動物細胞融合,（基礎）,—原理、過程、應用（3項）,—原理、過程、優(yōu)勢及缺陷、應用（1項）,—原理、過程、培養(yǎng)條件、應用（4項）,—原理、過程、類型、應用（5項）、問題,—原理、過

34、程、應用（1項）,—原理、過程、單抗特點、應用（2項）,例題,例題,所采用技術(shù)的理論基礎,植物細胞工程,通常采用的技術(shù)手段,植物組織培養(yǎng),植物體細胞雜交,植物細胞的全能性,,,,,,一、植物細胞工程,原理：,過程：,應用：,細胞全能性（概念？原因？大??？分化？）,（關(guān)鍵步驟？培養(yǎng)條件？）,,植物繁殖的新途徑,作物新品種的培育,細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),,微型繁殖,作物脫毒,人工種子,,單倍體育種,突變體的利用,（優(yōu)勢？）,（原理？方法？）,

35、（組成？優(yōu)勢？）,（步驟？優(yōu)勢？）,（原因？）,（生產(chǎn)材料？）,？,？,1、植物組織培養(yǎng),(離體的植物器官、組織或細胞),脫分化,再分化,培養(yǎng)條件：,離體、含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的PH、適合的光照等,外植體,舉例：,花藥離體培養(yǎng)；基因工程培育的抗棉鈴蟲的棉花植株；細胞工程中培育的“番茄-馬鈴薯”雜種植株等。,1、植物組織培養(yǎng),擴大培養(yǎng),,過程,離體的植物器官、組織或細胞,,愈傷組織,根、芽,,植

36、物體,外植體,脫分化,植物激素：細胞分裂素、生長素,再分化,,組培條件：,含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的pH、適時光照等。,1.植物組織培養(yǎng),原理：,過程：,細胞膜流動性和細胞的全能性,優(yōu)勢：,應用：,（具體方法？）,克服了遠緣雜交不親和的障礙,未能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出雙親的優(yōu)良性狀。,培育作物新品種,缺陷：,？,？,？,2、植物體細胞雜交的過程,融合細胞,雜種細胞,去壁的常用方法：,誘導原生質(zhì)體

37、融合方法：,融合成功的標志,人工誘導,篩選,2、植物體細胞雜交的過程,植物A細胞,植物B細胞,,,去壁,原生質(zhì)體A,原生質(zhì)體B,原生質(zhì)體融合,融合體,,再生壁,雜種細胞,,細胞分裂,愈傷組織,,雜種植株,去壁的常用方法：,酶解法（纖維素酶、果膠酶等）,原生質(zhì)體融合方法：,物理法：離心、振動、電刺激等,化學法：聚乙二醇（PEG）,2.植物體細胞雜交,過程示意圖,（1）植物繁殖的新途徑（見資料）,1）微型繁殖（快速繁殖）2）作物脫毒

38、3）神奇的人工種子,（2）作物新品種的培育,1）單倍體育種2）突變體的利用3）轉(zhuǎn)基因植物的培育,（3）細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),3、植物細胞工程的實際應用,（寧夏卷）38．[生物——選修模塊3：現(xiàn)代生物科技專題](15分) 請回答： （1）植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的 ，繁殖種苗的速度 。離體的葉肉細胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細胞具有該植

39、物的全部 。 (2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進行，其原因是避免 的污染。（3）微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導試管苗 ，而與 配比適宜時可促進芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是 (脫落酸、2，4-D)。（4）將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段

40、時間后，單株鮮重和光合作用強度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度的變化趨勢是 ，單株鮮重的變化趨勢是 。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機物的量 (能、不能)滿足自身最佳生長的需要。 (5)據(jù)圖推測，若要在誘導試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應 (降低，增加)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。,（1

41、）遺傳特性 快 遺傳信息 （2）微生物 （3）生根 細胞分裂素 2，4-D （4）逐漸減小 先增加后下降 不能 （5）降低,二、動物細胞工程,植物細胞工程常用的技術(shù)手段：,植物組織培養(yǎng)、 植物體細胞雜交等,強調(diào)：,是其他動物細胞工程技術(shù)的基礎。,動物細胞培養(yǎng),動物細胞核移植,動物細胞融合,單克隆抗體制備等,動物細胞培養(yǎng)技術(shù),回顧：,常用的技術(shù)手段：,動物胚胎或幼齡動物的組織、器官,胰蛋白酶,剪碎,單個細胞,

42、加培養(yǎng)液,制成,細胞懸浮液,去掉組織間蛋白,,,,10代細胞,,50代細胞,,無限傳代,部分細胞遺傳物質(zhì)改變,動物細胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成動物體,隨細胞增多，細胞就會停止分裂增殖,,1.動物細胞培養(yǎng):,動物細胞培養(yǎng),原理：,過程：,細胞增殖,培養(yǎng)條件：,應用：,細胞生長特點？,工具酶及作用？,培養(yǎng)類型？,①無菌、無毒環(huán)境,②營養(yǎng),③適宜的溫度和PH,④氣體環(huán)境（95%空氣和5%CO2）,①生產(chǎn)生物制品,②為基因工程培養(yǎng)細胞,③檢測有毒物質(zhì)

43、,④生理學、醫(yī)藥學研究,細胞懸浮液,,10代細胞,,50代細胞,,無限傳代,原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)、細胞株與細胞系,多數(shù)組織細胞固定在表面生長和分裂。,,隨細胞增多，細胞就會停止分裂增殖,,遺傳物質(zhì)改變,動物細胞培養(yǎng)液：,⑴液體培養(yǎng)基;,⑵成分中有動物血清等,1、動物細胞培養(yǎng),植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較,均需適宜的外界條件：PH,溫度,營養(yǎng)及“無菌、無毒環(huán)境”等（見資料）。,固體、營養(yǎng)物質(zhì)、蔗糖、植物激素,培養(yǎng)成植株,液體、營養(yǎng)物質(zhì)、

44、葡萄糖、動物血清,培育成細胞系或細胞株,1.生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品（如病毒疫苗、干擾素、 單克隆抗體、動物激素）2.用于某些器官移植,1.試管苗的快速繁殖2.無病毒植物的培育3.生產(chǎn)藥物等4.人工種子（見資料）5.轉(zhuǎn)基因植物的培育,物理法、化學法,滅活的仙臺病毒,2、動物細胞融合,過程,制備單克隆抗體：,,獲得雜種植株,用途,物理、化學方法（同左）,生物：滅活的病毒,物理（離心、振蕩、電刺激）,化學（PEG）,誘導方法,使細胞分

45、散后誘導細胞融合,去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合,細胞融合的方法,細胞膜的流動性,細胞膜的流動性、植物細胞全能性,原理,動物細胞融合,植物體細胞雜交,,比較項目,植物體細胞雜交、動物細胞融合的比較,主要用于制備單克隆抗體,細胞核移植,多莉羊的培育過程,3.核移植與克隆動物：,動物細胞核有全能性,動物細胞核移植,原理：,過程：,應用：,動物細胞核的全能性,動物A細胞核,動物B去核的MⅡ卵母細胞,,,重組細胞,核移植,,胚胎移植,,,克隆動物

46、,分娩,,重組胚胎,哺乳動物代孕母體子宮,①繁育優(yōu)良畜群,②保護瀕危動物,③轉(zhuǎn)基因克隆動物生產(chǎn)醫(yī)用蛋白,④器官移植的供體,⑤生理、病理學研究,問題：,①成功率低,②克隆動物存在健康問題,③克隆動物食品的安全性問題,,3、細胞核移植,供體,采集卵母細胞,減Ⅱ中期卵母細胞,去核,去核卵母細胞,供體細胞,培養(yǎng),激活分裂、分化,胚胎移植,克隆奶牛,重復獲得更多克隆牛,特點：產(chǎn)量低、特異性差、純度低、反應不夠靈敏,4、單克隆抗體,1、常規(guī)抗

47、體制備：,一個B淋巴細胞：只分泌一種特異性抗體,2、單克隆抗體制備：,雜交瘤細胞,小鼠骨髓瘤細胞：能無限增殖,融合,,抗原注入小鼠體內(nèi),,已免疫的B淋巴細胞,骨髓瘤細胞,篩選出雜交瘤細胞,,篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群,從培養(yǎng)液中提取,從小鼠腹水中提取,細胞融合,動物細胞培養(yǎng),單克隆抗體的制備,(特定的選擇培養(yǎng)基),⑴、誘導動物細胞融合的方法,物理法：,仙臺病毒,,紫外線,喪失感染活性（不感染細胞）,保留融合活性（誘導細胞融合）,,

48、聚乙二醇（PEG）,電刺激……,滅活病毒,化學法：,生物法:,4.單克隆抗體的概念,⑵.單克隆抗體概念,單個細胞,化學性質(zhì)單一、特異性強,無性繁殖,B淋巴細胞：壽命短,分泌特異性抗體骨髓瘤細胞：壽命長雜交瘤細胞：壽命長，單克隆抗體,⑶.單克隆抗體特性,均一性：純度很高的均一性抗體,專一性：只對抗原某一抗原決定簇起反應,大量產(chǎn)生及穩(wěn)定性：雜交瘤細胞能無限繁殖……,由單個B淋巴細胞經(jīng)無性繁殖（克?。?，形成基因型相同的細胞群，所產(chǎn)生的化學

49、性質(zhì)單一、特異性強的抗體。,單：,抗體：,克?。?特異性強、靈敏度高、產(chǎn)量大,主要用于疾病的診斷、治療和預防。若在單抗上帶上抗癌藥物制成“生物導彈”，將藥物定向帶到癌細胞所在部位，既消滅了癌細胞又不會傷害健康細胞。特點：與常規(guī)抗體相比，具有特異性強、靈敏度高、化學性質(zhì)單一的優(yōu)點。,單克隆抗體的應用：,單克隆抗體是指：,雜交瘤細胞產(chǎn)生的單一抗體,例題．(2009年江蘇卷)動物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對于研究器官的生理、病理過程及其機制意

50、義重大。下圖是一個新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖，請回答下列問題。,(1)肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細胞________________________________________________________________________。(2)氣室中充入5%CO2氣體的主要作用是_______________________________________________________________________

51、_。(3)培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細菌生長，但要注意選擇抗生素的______________，以保證抗生素對肝臟無害。,(4)有機物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機物X是否具有解毒作用。材料用具：肝臟小塊，外周血淋巴細胞，淋巴細胞培養(yǎng)液，植物凝集素(刺激淋巴細胞分裂)；顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，滴管；吉姆薩染液(使染色體著色)，有機物X溶液等。實驗過程：①在淋巴細胞培

52、養(yǎng)液中加入植物凝集素培養(yǎng)淋巴細胞，取4等份，備用。,②利用甲、乙、丙、丁4組上圖所示裝置，按下表步驟操作(“√”表示已完成的步驟)。上表中還需進行的操作是________________________________________________________________________。,③培養(yǎng)一段時間后，取4組裝置中的等量培養(yǎng)液，分別添加到4份備用的淋巴細胞培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。④一段時間后取淋巴細胞分別染

53、色、制片。在顯微鏡下觀察____________________，并對比分析。若丙組淋巴細胞出現(xiàn)異常，而甲組的淋巴細胞正常，則說明________________________________________________________________________。,【解析】　在動物細胞培養(yǎng)過程中，細胞會表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時是單層細胞。用胰蛋白酶可以使貼壁細胞從瓶壁上分離開來。隨著細胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停

54、止，進而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象，但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，有些細胞會因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細胞。由于活細胞的膜具選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，而死細胞的細胞膜喪失選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色。由于中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，因此最好選用細胞分裂到中期的細胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。由于在冷凍超低溫液氮下，細胞中酶的活性降低，細胞新陳代謝的速率降低，通常在此條件下保存細胞。機體把移植的皮膚組織當作抗原攻擊，會

55、發(fā)生排斥現(xiàn)象。,【答案】　(1)相互接觸　接觸抑制　單層(或一層)　胰蛋白酶　(2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少(3)由于活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，故活細胞不能著色(或由于死細胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色)(4)中　(5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　新陳代謝(6)抗原,(2008年上海生物)制備單克隆抗體所采用的細胞工程技術(shù)包括(　　) ①細胞培養(yǎng)?、诩毎诤稀、叟咛ヒ?/p>

56、植　④細胞核移植A．①②　　　　　　B．①③C．②③ D．③④,【解析】　制備單克隆抗體時，首先采用細胞融合技術(shù)得到雜交瘤細胞，再采用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得能產(chǎn)生所需抗體的細胞群。【答案】　A,例．(06江蘇)下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。,（1）_______________技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎。（2）根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中HAT培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。（3）單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體

57、相比，最大的優(yōu)越性是________________。（4）動物細胞融合除了采用植物細胞原生質(zhì)體融合常用的誘導劑外，還可以采用________________。（5）選出的雜交瘤細胞既具備骨髓瘤細胞的_______________特點，又具備淋巴細胞的_______________特點。（6）淋巴細胞是由動物體_________中的______________細胞分化、發(fā)育而來。（7）雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要

58、方式是____________。,動物細胞培養(yǎng),選擇,特異性強,靈敏度高,滅活的病毒,在體外大量增殖,分泌特異性抗體,骨髓,造血干細胞,主動運輸,6、基因型為AaBb的水稻(具有24條染色體)的花粉通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的育種過程。(1)愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后的形成的不規(guī)則細胞團，愈傷組織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得__________。(2)要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有________和__

59、_____兩類激素。(3)愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是_____________利用光照制造有機物，供試管苗生長。(4)試管苗的細胞核中含有___________條脫氧核苷酸鏈。(5)培養(yǎng)出的試管基因型有 。如果要獲得育種需要的植株，并能繁殖新品種，后面的育種步驟是_________________。,各種營

60、養(yǎng)(水、無機鹽、蔗糖等能量物質(zhì))和小分子有機物,生長素、 細胞分裂素,葉綠體,24,AB、Ab、ab、aＢ,用一定濃度的秋水仙素處理組織培養(yǎng)獲得的幼苗,1.精子的發(fā)生場所是？發(fā)生的時期？2、簡述精子的變形過程中細胞結(jié)構(gòu)的變化特點。3、卵泡的形成時期是？卵子和精子的發(fā)生有什么主要區(qū)別？4、什么是排卵？卵子形成的兩次減數(shù)分裂分別在何時完成？5、受精完成的標志是什么？6、受精部位是？7、什么是精子獲能？什么時期的卵子具有

61、受精能力？8、受精的過程有哪些？,先問問自己，這些都掌握了沒有？,9、防止多精入卵的屏障是什么？10、什么是雄原核？什么是雌原核？11、胚胎發(fā)育過程有哪幾個重要階段？每一階段的主要特點分別是什么？12、什么是試管動物技術(shù)？13、體外受精的主要步驟有哪些？14、卵母細胞的采集方法有哪些？15、什么是超數(shù)排卵？16、精子的收集方法有哪些？17、體外受精的媒介是？18、胚胎體外培養(yǎng)需要哪些條件？,教學目標：1、胚胎工程的

62、概念2、精子和卵子的發(fā)生3、受精作用4、胚胎發(fā)育,1、胚胎工程的概念,操作的對象早期胚胎或配子技術(shù)手段胚胎干細胞培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植、體外受精等最后結(jié)果產(chǎn)生動物個體，滿足人類需求,體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,一、精子的發(fā)生,1、場所：,2、時期：,3、過程：,精子的發(fā)生是在睪丸的曲細精管內(nèi)完成的,從初情期開始直到生殖功能衰退,發(fā)生的過程大體可分為三個階段,曲細精管,,精原細胞經(jīng)過數(shù)次有絲分裂,產(chǎn)生大量的精原細胞,其中

63、一部分經(jīng)過染色體復制等活動,進一步形成初級精母細胞。,每一個初級精母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成四個含有單倍染色體的精子細胞。,第一階段：初級精母細胞的形成,第二階段：精子細胞的形成,第三階段 精子變形,______變?yōu)榫宇^部的主要部分；_______發(fā)育為頭部的頂體；_______演變?yōu)榫拥奈玻籣______形成線粒體鞘膜；其它物質(zhì)濃縮成_______（球形）。,第三階段：精子變形,細胞核,高爾基體,中心體,線粒體,原生質(zhì)滴,4

64、、精子的形態(tài)：,（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。,（2）不同種動物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動物的體形大小___。,頭 頸 尾,相似,不同 無關(guān),二、卵子的發(fā)生,1.場所：,2.時期：,卵子的發(fā)生是在卵巢內(nèi)完成 的(卵巢有產(chǎn)卵與排卵、分泌多種激素這二大功能）。,性別分化以后,（放射冠）,3、過程：,雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細胞，通過有絲

65、分裂增加其數(shù)量，并演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?，被卵泡細胞包?形成卵泡。初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂變?yōu)槌墒斓穆炎印?減數(shù)第一次分裂的時間是在雌性動物排卵前后完成的，結(jié)果是產(chǎn)生1個次級卵母細胞和1個第一極體(暫不分離),進入輸卵管,準備與精子受精。,減數(shù)第二次分裂時間是在精子和卵子結(jié)合的過程中，結(jié)果是產(chǎn)生1個成熟卵子和3個第二極體。,三、精子與卵子的發(fā)生比較,四、受精作用,1、概念:,3、場所:,1、概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子 (即受精

66、卵)的過程。,2、受精的標志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時; 受精完成的標志：雌雄原核的融合。,3、場所:受精是在輸卵管內(nèi)完成的。,4、過程,,受精前的準備階段,受精階段,,準備階段1：精子獲能,準備階段2：卵子的準備,準備階段1：精子獲能,即精子必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。,準備階段2：卵子的準備,即卵子在輸卵管內(nèi)成熟到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。,受精階段

67、,包括精子穿越放射冠和透明帶、進入卵黃膜、雌雄原核形成和精卵結(jié)合等內(nèi)容。,精、卵相遇,頂體反應,頂體酶釋放,頂體酶溶解透明帶,接觸透明帶,穿越放射冠,溶解卵丘細胞 （放射冠）,穿越透明帶,接觸卵黃膜,產(chǎn)生透明帶反應,形成第一道屏障（作用 ）,,,,,,,,,,,精子被微絨毛抱合,精子外膜與卵黃膜融合,精子進入卵,,,,,,精子進入卵后,,變化①,,,變化②,變化③,產(chǎn)生卵黃膜封閉作用,形成第二道屏障 （作用？）,尾部脫離

68、核膜破裂,形成雄原核,形成雌原核,激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體,,,,,發(fā)育 移動 接觸 合并,形成受精卵,受精作用的特點和實質(zhì),特點: 1、只有一個精子與一個卵細胞結(jié)合，形成一個受精卵。2、進入卵細胞的只是精子的頭部（細胞核）3、受精卵的細胞質(zhì)幾乎都只來自卵細胞。,實質(zhì): 雄原核與雌原核 的融合。,五、胚胎發(fā)育,1、卵裂期的特點：,細胞分裂方式為_______細胞數(shù)目____胚胎總體積_____或略有___每個