②将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 技术。此方法的受体细胞多是 。
③将目的基因导入微生物细胞: 法。
(四) 筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达(目的基因的检测与鉴定)
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否 ,方法是采用 技术。
2.其次还要检测目的基因是否 ,方法是采用 技术。 3.最后检测目的基因是否 ,方法是采用 技术。
4.有时还需进行 的鉴定。如抗虫或抗病的鉴定等。
第二节 基因工程的应用
1.运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是:能打破常规育种难以突破的 。 2.基因工程的应用
(1)植物基因工程:抗 、抗 、抗 转基因植物,利用转基因改良植物的品质。 (2)动物基因工程:提高动物生长速度来提高产品 、改善产品 ,用转基因动物生
产 ,用转基因动物作器官移植的 等。
(3)基因诊断和基因治疗:
基因诊断:又称为DNA诊断,是采用 的方法来判断患者是否出现了基因
异常或携带病 原体。
基因治疗:指利用 置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
实例:ADA基因缺陷症的基因治疗
第三节 蛋白质工程
1.蛋白质工程的实质:根据蛋白质的 之间的关系,通过 ,以定向改
造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的、具有优良特性的蛋白质。
2.蛋白质工程的基本原理
预期蛋白质功能→测定蛋白质三维空间结构→推测应有的 序列→找到对应的 序列(基因)→具有预期功能的蛋白质 3.蛋白质工程的应用
(1)通过改造酶的结构,有目的地提高蛋白质的热稳定性。 (2)合成嵌合抗体。 (3)改变蛋白质的活性。 ★蛋白质工程与基因工程区别 实质 蛋白质工程 通过 ,以定向改造天然蛋白基因工程 将 从供体转移到受体细胞,质,甚至创造自然界不存在的蛋白质 并在受体细胞中表达 结果 联系
细胞工程
合成自然界 的蛋白质 只能生产自然界 的蛋白质 蛋白质工程是在基因工程基础上,延伸出的 基因工程 (一)植物细胞工程
1.理论基础(原理):
全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞 2.植物组织培养技术
(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体 (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:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工
序。
3.植物细胞培养(苏教版)
(1)概念:在实验室工厂化生产的条件下,将组织培养过程中形成的 或其他易分散的组织置于液体培养基中,进行悬浮培养,得到分散游离的悬浮细胞,通过继代培养使细胞增殖,从而获得大量的细胞群体的一种技术。 (2)与植物组织培养的关系 ①植物组织培养是基础。
②目的不同:植物组织培养的目的是得到更多的 ,植物细胞培养的目 的是获得人类所需的
(3)实例:成功地培养红豆杉的细胞,从中提取出重要的抗肿瘤药物——紫
杉醇。
4.植物体细胞杂交技术 (1)过程:
(2)诱导融合的方法:物理法包括 等。化学法一般是用 作为诱导剂。
(3)意义: 。
(二)动物细胞工程 1. 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 ,将它分散成 ,然
后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块( )→剪碎→用
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 ,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 时,细胞就会 ,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 ① :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 ,
以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止 。
② :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 等天然成分。
③ :适宜温度:哺乳动物多是 ;pH: 。 ④ :95%空气+5%CO2。O2是 所必需的,CO2的主要作用是
。
(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医
学研究的各种细胞。
2.动物组织培养(苏教版):
动物细胞培养与动物组织培养方法类似,主要区别是动物细胞培养过程中需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞离散,而动物组织培养过程中不需要使用胰蛋白酶等。 3.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)选用去核卵(母)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。
(3)体细胞核移植的大致过程是:
核移植
胚胎移植
(4)体细胞核移植技术的应用:
①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育; ②保护濒危物种,增大存活数量; ③生产珍贵的医用蛋白; ④作为异种移植的供体; ⑤用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:
克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。 4.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基本相同,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,常用的诱导因素有 等。
(3)动物细胞融合的意义:克服了 ,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿
瘤和生物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 植物体细胞杂交 动物细胞融合 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 诱导手段 用法 离心、电刺激、克服了远缘杂交振动,聚乙二醇的不亲和性,获得等试剂诱导 杂种植株 除应用植物细胞杂交手段外,再加灭活的病毒诱导 细胞膜的流动性 制备单克隆抗体的技术之一
5.单克隆抗体
(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种 。从血清中分离出的抗体 (2)单克隆抗体的制备过程:
抗原注入小鼠体内
分离 B淋巴细胞 细胞融合 杂交瘤细胞 细胞培选择培养细胞 注入小体内培养 从腹水提取 单克隆抗体 培养基 体外培养 从培养液提骨髓瘤细胞 (3)杂交瘤细胞的特点:既能大量 ,又能产生 。 (4)单克隆抗体的优点: 。 (5)单克隆抗体的作用:
① :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。
② :主要用于治疗 ,可制成“ ”,也有少量用于治疗其它疾病。
胚胎工程
第一节 动物的胚胎发育和胚胎工程
一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用
1.哺乳动物生殖细胞
1.1精子的发生
精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂,最后形成4个精细胞,再经过成熟过程形成精子。产生部位:睾丸的曲细精管;储存部位:曲细精管的管腔中;营养来源:支持细胞。
1.2卵子的发生
卵原细胞先进行 有丝分裂 后进行减数分裂,最后形成1个卵子。
具体过程:卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围]形成初级卵泡,经过减数第一次分裂形成第一极体和次级卵母细胞,其中,第一极体经过减数第二次分裂形成2个第二极体,而次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程输卵管中完成的,形成1个卵子和1个第二极体,最终结果产生1个卵子和3个第二极体。 1.3精子卵子形成过程的不同点
项目 发生场所 发生时间 发生过程 核物质含量 是否变形 一个性原细胞最终产生的生殖细胞个数 细胞质分裂
2.受精作用 精子获能
精子的发生过程 卵子的发生过程