现代生物科技专题复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,现代生物科技专题复习,工具,基因工程,操作程序,应用,限制酶：来源、特点、作用,DNA,连接酶：种类、作用,载体：作用、必需具备的条件、种类,获取目的基因,:,3,种方法；,PCR,原理、前提、条件、过程，结果,构建基因表达载体：,作用；组成及各组分的作用；,导入受体细胞：,植物、动物、微生物,目的基因的检测和鉴定：,分子水平（存在；转录；翻译）；个体水平,动物,植物,医疗卫生：,乳腺生物反应器、基因治疗,植物细胞工程,动物细胞工程,细胞工程,动物细胞培养,体细胞核移植技术,与克隆动物,动物细胞融合,单克隆抗体,过程,条件,应用,概念,过程,应用前景,概念,过程,应用,植物组织培养,植物,体细胞杂交,技术,原理、,过程、条件,过程、,概念优势,胚胎工程,体内受精和早期胚胎发育,精子和卵子的发生,受精,精子的发生,卵子的发生,准备阶段,受精阶段,体外受精和早期胚胎培养,试管动物技术,卵母细胞的采集和培养,精子的采集和获能,受精,体外受精,胚胎移植的现状和意义,早期胚胎培养,胚胎移植,胚胎工程的应用及前景,精子的获能,卵子的准备,早期胚胎发育,胚胎移植的生理学基础,胚胎移植的基本程序,胚胎分割,胚胎干细胞,1,、原理：细胞的全能性,2,、过程：,离体的植物器官,组织或细胞,愈伤组织,胚状体,试管苗,脱分化,再分化,植株,无菌条件,植物组织培养条件,：,离体、营养物质、植物激素、一定的温度、适合的,PH,、,适时光照、无菌环境。,植物组织培养,杂种植株,融合的原生质体,AB,再生出细胞壁,脱分化,愈伤组织,再分化,1,、过程,植物细胞的融合,植物组织培养,植物细胞,A,原生质体,B,原生质体,A,杂种细胞,AB,去 壁,去 壁,人,工,诱,导,植物细胞,B,植物体细胞杂交技术,2,、概念,将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术,。,3,、优势和未解决的问题,优势,（,与有性杂交方法比较,）,：,打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。,未解决的问题,：,未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良。,植物体细胞杂交技术,（一）动物细胞的培养,幼龄动物,取动物器官,和组织,剪碎组织,胰蛋白酶处理,细胞培,养,单个细胞,动物细胞培养技术：,是其他动物细胞工程技术的基础,原理：,细胞增殖（有丝分裂）,3,、动物细胞培养过程：,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,细胞悬浮液,胰蛋白酶,10,代细胞,原代培养,50,代细胞,传代培养,细胞株,无限传代,细胞系,单个细胞,加,培养液,遗传物质未改变,遗传物质已改变,（分解细胞）,2,、培养条件：,无菌无毒环境、,充足营养、,适宜温度、,PH,气体环境；,3,、 应用,（,1,）,生产有价值的蛋白质制品，（如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体、动物激素,）,（,2,）检测有毒物质,（,3,）,用于生理、病理、药理等方面的研究,（一）动物细胞培养,（二）细胞,核移植技术和克隆动物,将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体,（,克隆动物,）,分,类,胚胎细胞核移植：,体细胞核移植：,细胞分化程度低，恢复全能性容易,细胞分化程度,高,，恢复全能性,不,容易,1,、,动物细胞,核移植概念：,1、,在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程,2、,保护濒危物种,3、,医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植,4,、,了解胚胎发育和衰老过程；追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病,3,、体细胞核移植技术的应用前景,（二）细胞,核移植技术和克隆动物,（三）动物细胞融合,1,、概念,：,指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,。,2,、过程：,动物细胞,A,动物细胞,B,诱导，融合,杂交细胞,有丝分裂,（膜融合、质融合）,（核融合）,注意：动物细胞的融合也需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后，再从中筛选杂交细胞,3,、应用,：,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。,特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体,1,、原理,：,杂交瘤细胞双亲的遗传特性，即能迅速大量繁殖，又能分泌专一抗体。,2,、过程,B,淋巴细胞,骨髓瘤细胞,诱导融合,B-B,细胞,B-,瘤细胞,瘤,-,瘤细胞,选择培养,杂交瘤细胞（,B-,瘤细胞,）,克隆化培养,专一抗体检测,杂交瘤细胞,体外培养,小鼠腹腔内增殖,单克隆抗体,（四）单克隆抗体,单克隆抗体的,优点,：特异性强、灵敏度高、可大量制备,3.,应用：,作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质，并与特异性结合 优点：,准确、高效、简易、快速,用于,运载药物：制成“生物导弹”,治疗疾病：主要用于癌症治疗,（四）单克隆抗体,1,下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。,(1),技术是单克隆抗体技术的基础。,(2),根据培养基的用途分类，图中,HAT,培养基属于,培养基。,(3),单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是,。,(4),动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用诱导剂外，还可以采用,。,(5),选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的,特点，又具备淋巴细胞的,特点。,(6),淋巴细胞是由动物体,中的,细胞分化、发育而来。,(7),杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是,。,动物细胞培养,选择,特异性强，灵敏度高,灭活的病毒,在体外大量增殖,分泌特异性抗体,骨髓,造血干细胞,主动运输,2.,回答下列有关,植物组织培养,的问题。,（,1,）用于植物组织培养的植物材料称为,_,。,（,2,）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为,_,。,（,3,）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是,_,_,。,（,4,）培养过程中必需的营养条件是,_,_,，,另外还需要,_,等调节类物质。,（,5,）此种方法获得的胡萝卜的突出优点是,_,，更有利于人体的健康,外植体,脱分化,组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离。,水、无机盐和小分子的有机物,生长素和细胞分裂素,植株无病毒,3,、,上图是制备分泌抗原,X,抗体的过程，根据图解回答问题：,制备单克隆抗体的步骤：,将,注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少,1,个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。,将步骤获得的,B,淋巴细胞与步骤培养的骨髓瘤细胞诱导融合。,将诱导后产生的多种细胞，放在,培养基的多孔培养板上培养，筛选。,这样获得的杂交瘤细胞具有,B,淋巴细胞,的能力。,检测和分离带有抗,X,抗体的阳性细,胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养。,将阳性细胞进行增殖，从而制备出大量抗该抗原的单克隆抗体。,抗原,X,选择性,产生专一抗体又能迅速大量繁殖,单克隆抗体是由同样的抗体分子组成，与一般的血清抗体相比，单克隆抗体的优点是,。,用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的,细胞制备的，其化学本质是,，对人类有异物性和免疫原性。,灵敏度高、特异性强,B,淋巴,蛋白质,植物组织培养和动物细胞培养的比较,比较项目,植物组织培养,动物细胞培养,原理,细胞的全能性,细胞增殖,培养基性质,固体培养基,液体培养基,培养基特有成分,蔗糖 植物激素,葡萄糖 动物血清,培养结果,植物体,细胞株、细胞系,培养目的,快速繁殖、培育无病毒植株,获得细胞或细胞分泌蛋白,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,比较项目,植物体细胞杂交,动物细胞融合,细胞融合原理,细胞膜的流动性、,细胞膜的流动性,细胞融合的方法,去,除细胞壁后诱导原生质体融合,使细胞分散后诱导细胞融合,诱导方法,物理（离心、振荡、电刺激）,化学（聚乙二醇）,物理、化学方法（同左）,灭活的病毒,用途,获得杂种植株,制备单克隆抗体,精原细胞,有丝分裂,初级精母细胞,次级精母细胞,精子细胞,精子,M,第一阶段,第二阶段,第三阶段,M,精子发生的过程,多个精原细胞,染色体复制,变形,卵原细胞,有丝分裂,多个卵原细胞,染色体复制,初级卵母细胞,M,第一极体,次级卵母细胞,两个第二极体,第二极体,卵子,退化消失,卵子发生过程,M,排卵前后完成,在受精过程完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,胎儿时期完成,1),精子获能,:,精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象,.,2),卵子的准备,:,在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力,受精前的准备阶段,1),顶体反应,顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞。,2),透明带反应,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障,2),卵黄膜封闭作用,卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障,3),雌、雄原核形成,雄原核形成和雌原核形成,4),原核融合形成合子,雌雄原核融合形成合子,(,受精卵,),受精过程,试管动物,供体公牛精子,供体母牛的卵子,精子体外获能,卵子的体外培养,体外受精,体外胚胎培养,胚胎移植,受体母牛子宫,产仔,体外受精,1.,卵母细胞的收集和培养,对不同动物,采取卵母细胞的方法不同,1),用促性腺激素处理,2),从屠宰的动物卵巢中采集,3),活体采卵,2.,精子的收集和获能,1),收集的方法,:,假阴道法,手握法,电刺激,2),获能处理,:,培养法：,啮齿动物、家兔和猪,化学诱导法,：牛、羊,体外受精,3.,受精,体外受精,获能的精子和成熟的卵子在,获能溶液,或,专用的受精溶液,中完成受精过程,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚,原肠胚,组织器官形成,：,在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。,：由具有全能性细胞构成，细胞数在,32,个左右，排列紧密，形似桑椹,内细胞团：发育成胎儿各组织,滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘,最初发育在输卵管进行有丝分裂,外胚层,中胚层,内胚层,原肠腔,胚胎的早期培养,胚胎移植的概念,1.,概念,:,将雌性动物的早期胚胎,或者通过其他方式得到的胚胎,移植到同种的,.,生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之发育为新个体的技术,.,供体：提供胚胎的个体。,受体：接受胚胎的个体。,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种,冲卵,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,胚胎移植的基本程序,胚胎分割,1.,概念,:,采用机械方法将早期胚胎切割成,2,等份,4,等份或,8,等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,.,2.,特点,:,后代具有相同的遗传物质,.,克隆,.,3.,选择的胚胎,:,发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚,.,4.,使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪,胚胎干细胞,1.,概念,:,简称,ES,或,EK,细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,.,2.,特点,:,1),形态,:,体积小,.,细胞核大,核仁明显,.,2),功能,:,具有发育的全能性,.,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞,.,体外培养可增殖不分化,.,3,）在体外培养的条件下，,ES,细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,例,1,、下图为牛胚胎移植的基本程序，请据图回答：,（,1,）图中,a,、,b,、,c,过程分别是指,_,、,_,、,_,。,（,2,）在胚胎移植过程中，供、受体母牛选择好后，要用,_,激素进行同期发情处理,这样处理的原因是 供体和受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入受体提供了相同的生理环境，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。,（,3,）为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是,_,；处理的时期是,_,（,4,）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为,ES,或,EK,细胞。这类细胞的形态特征有,_,。,超数排卵处理,胚胎的收集（冲卵）,胚胎移植,孕等,胚胎分割移植,囊胚期和桑椹胚期 。,体积小，细胞核大，核仁明显,