選修三現代生物技術詳盡復習

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、世界上第一例轉基因煙草是用什么方法導入目的基因的？4、DNA重組技術需用哪些基本工具？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？9、分子雜交技術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、性核酸內切酶的來源？12、限制性核酸內切酶的功能是什么？13、限制性核酸內切酶切割產生的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技術的原理是什么？,21、PCR技術中基因

3、增加的方式是什么？22、PCR技術的步驟包括哪幾步？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、將目的基因導入植物細胞有哪幾種方法？27、將目的基因導入動物細胞的常用方法是？28、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化方法是什么？,概念：,原理：,工具,步驟,應用,,基因工程小結,,限制性核酸內切酶：,D

4、NA連接酶：,載體：,來源；作用及特點；結果,種類；作用,作用；必備條件；常用載體,,目的基因的獲取,基因表達載體的構建,將目的基因導入受體細胞(稱為轉化）,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技術擴增,：構建目的、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,檢測轉錄mRNA,檢測翻譯蛋白質,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重組和轉基因等技術，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,,,定向改造生物啦！,1、基因工程又叫做____ ___或__________ 。,基因工程相關要點,基因拼接技術,DNA重組技術,2、基本工具： “分子手術刀”: “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,限制性核酸內切酶,1、目的基因的獲取 2、基因表達載體的構建（核心）3、將目的基因導入受體細胞 4、目的基因的檢測與鑒定,基因拼接技術或DNA重組技術,生物體外,基因,DNA分子水平,新生物類型、生物產品,剪切,→ 拼接,→ 導入,→ 表達,基因重組,基因工程相關要點,,1.限制性核酸內切酶,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（反向對稱重復排列），切割特定切點（磷酸二酯鍵）。結果：產生黏性未端（EcoRI）（堿基互補配對）或平末端（SmaI）。,基因工程的基本工具,1、限制性核酸內切酶----“分子手術刀”,,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,質粒——細菌擬核DNA之外結構簡單、能自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子。,小結,,,,,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

9、建,3、將目的基因導入受體細胞,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,編碼蛋白質的結構基因,原理：DNA復制 過程：加熱DNA解鏈 冷卻引物結合到互補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、構建,⑵.利用PCR技術擴增目的基因,總結：獲取目的基因,（二）基因表達載體構建,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聚合酶識別和結合的位點，啟動轉錄的“開關”。,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、________切割質粒，使其出現一個切口，露出____________。（2）用_______________切斷目的基因，使其產生 ____________。,（3）將切下的目的基因片段插入質粒的______處，再加入適量___________，形成了一個重組DNA分子（重組質粒）,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,重組質粒形成過程:,轉化:目的基因進入受體細胞內，并且在受體細

14、胞內維持穩(wěn)定和表達的過程。,將目的基因導入受體細胞,農桿菌轉化法（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：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,將目的基因導入微生物細胞,原核生物繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少，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：方法——抗原—抗體雜交(生物中蛋白質與抗體),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,轉基因生物,轉基因生物是指利用

16、 技術導入 培育出的能夠將新性狀穩(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,抗蟲轉基因植物（抗蟲棉）抗病轉基因植物（病毒外殼蛋白基因）抗逆轉基因植物（抗性基因）改良植物品質（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）改善畜產品質量生產藥物（乳腺生物反應器）做器官移植供體（導入調節(jié)因子，避免排異反應）基因工程藥物（轉基因工程菌生產抗體、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:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的。,蛋白質工程,概念：以蛋白質分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有的蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類生產生活的需要。,原理：,步驟：,DNA,mRNA,肽鏈,具有空間結構的蛋白質,基因DNA,氨基酸序列多肽鏈,蛋白質三維結構,預期功能,生

19、物功能,mRNA,轉錄,翻譯,折疊,DNA合成,分子設計,,,,,,,,比較：基因工程和蛋白質工程,,,,,,,,,,基因工程步驟,,1,,,,3,,4,2,(2009福建卷) 轉基因抗病香蕉的培育過程如圖所示。質粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點。請回答：,1）構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、質粒,全能性,脫分化、再分化,（10福建卷）32．[生物—現代生物科技專題](10分)

21、紅細胞生成素(EPO)是體內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生產的重組人紅細胞生成素(rhEPO）期間要生產流程如右圖,（1）圖中①所指的是 技術。（2）圖中②所指的物質是 ，③所指的物質是 。（3）培養(yǎng)重組CHO 細胞時，為便于清除代謝產物，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.農桿菌轉化 B. 大腸桿菌轉化 C.顯微注射 D. 細胞融合（4）過程②可采用的生物技術是 。,胚胎移植技術,A,C,（5）對早期胚胎進行切割，經過程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。

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技術為核心的基因工程正在改變人類的生活，請回答有關問題：（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建，第三步是將目的基因導入受體細胞，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將目的基因導入植物細胞一般采用 ，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　　。．生物安全 B．環(huán)境安全 C．食品安全 D．倫理道德問題⑤蛋白質工

28、程的基本原理是：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→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,限制性核酸內切酶,DNA聚合,啟動子、目的基因、終止子、標記基因,農桿菌轉化法,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、請簡述細胞產物工廠化生產的過程。,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？這些技術中作為基礎的是哪項技術？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,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,胚胎移植,核移植,植物細胞工程技術,動物

32、細胞工程技術,,,,,,,,,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錄的mRNA不同翻譯成的蛋白質不同------分化的直接原因導致細胞的形態(tài)、結構、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。,全能性大?。菏芫眩旧臣毎倔w細胞,具有全能性一定能表現出全能性嗎？,概念：,分類,,細胞工程小結,,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,所采用技術的理論基礎,植物細胞工程,通常采用的技術手段,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?。糠只?？）,（關鍵步驟？培養(yǎng)條件？）,,植物繁殖的新途徑,作物新品種的培育,細胞產物的工廠化生產,,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,原生質體A,原生質體B,原生質體融合,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）轉基因植物的培育,（3）細胞產物的工廠化生產,3、植物細胞工程的實際應用,（寧夏卷）38．[生物——選修模塊3：現代生物科技專題](15分) 請回答： （1）植物微型繁殖技術屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術可以保持品種的 ，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，促使愈傷組織產生和生長，需要使用的生長調節(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 。據圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產生的有機物的量 (能、不能)滿足自身最佳生長的需要。 (5)據圖推測，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手段：,植物組織培養(yǎng)、 植物體細胞雜交等,強調：,是其他動物細胞工程技術的基礎。,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,回顧：,常用的技術手段：,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生產生物制品,②為基因工程培養(yǎng)細胞,③檢測有毒物質

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、蔗糖、植物激素,培養(yǎng)成植株,液體、營養(yǎng)物質、

44、葡萄糖、動物血清,培育成細胞系或細胞株,1.生產蛋白質制品（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.生產藥物等4.人工種子（見資料）5.轉基因植物的培育,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轉基因克隆動物生產醫(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,,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淋巴細胞經無性繁殖（克隆），形成基因型相同的細胞群，所產生的化學

49、性質單一、特異性強的抗體。,單：,抗體：,克?。?特異性強、靈敏度高、產量大,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，細胞會表現出接觸抑制現象，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)代數的增多，絕大部分細胞分裂停

54、止，進而出現衰老甚至死亡的現象，但極少數細胞可以連續(xù)增殖，有些細胞會因遺傳物質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，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而著色。由于中期染色體形態(tài)固定、數目清晰，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，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包括(　　) ①細胞培養(yǎng)　②細胞融合?、叟咛ヒ?/p>

56、植?、芗毎艘浦睞．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得到雜交瘤細胞，再采用動物細胞培養(yǎng)技術獲得能產生所需抗體的細胞群?！敬鸢浮俊,例．(06江蘇)下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。,（1）_______________技術是單克隆抗體技術的基礎。（2）根據培養(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)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構的變化特點。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？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、體外受精等最后結果產生動物個體，滿足人類需求,體內受精和早期胚胎發(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,,精原細胞經過數次有絲分裂,產生大量的精原細胞,其中

63、一部分經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減數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?；_______形成線粒體鞘膜；其它物質濃縮成_______（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,二、卵子的發(fā)生,1.場所：,2.時期：,卵子的發(fā)生是在卵巢內完成 的(卵巢有產卵與排卵、分泌多種激素這二大功能）。,性別分化以后,（放射冠）,3、過程：,雌性胎兒卵巢內的卵原細胞，通過有絲

65、分裂增加其數量，并演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?，被卵泡細胞包?形成卵泡。初級卵母細胞經過減數分裂變?yōu)槌墒斓穆炎印?減數第一次分裂的時間是在雌性動物排卵前后完成的，結果是產生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。,減數第二次分裂時間是在精子和卵子結合的過程中，結果是產生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發(fā)生相應生理變化后，才能獲得受精能力的現象。,準備階段2：卵子的準備,即卵子在輸卵管內成熟到減數第二分裂中期（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合等內容。,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,特點: 1、只有一個精子與一個卵細胞結合，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、受精卵的細胞質幾乎都只來自卵細胞。,實質: 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_______細胞數目____胚胎總體積_____或略有___每個