细胞工程的复习

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1、知识回顾 （1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具 有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术 对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的 ，然后改变植酸酶的 ，从而得到新的 植酸酶。 （2）培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作 为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入 大豆细胞常用的方法是 。请简述 获得转基因植株的完整过程。空间结构 氨基酸序列 农杆菌转化法 外源植酸酶基因农杆菌大豆细胞大豆植株再生 鉴定 （3）为了提高猪对饲料中磷的利用率， 科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通 过 转入猪的受精卵中。该受精 卵培养至一定时期可通过 方法， 从而一次得到多个转基因猪个体。 （4）若这些转基因因动、植物进入

2、生态 环境中，对生态环境有何影响？显微注射法 胚胎分割 减少环境中磷的污染，但基因可能扩散到环境中 转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst 、Sma、EcoR、Apa等四种限制酶切割位点。 请回答： （1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制 酶 ，对 进行切割。Pst、EcoR含抗病基因的DNA 、质粒 （2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组 织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗 病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中有 ，作为标记基因。 （3）香蕉组织细胞具有 ，因此，可 以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉 组织细胞培育成植株。图中、依次表示 组织培养过程中香蕉组织细

3、胞的 。抗卡那霉素基因全能性脱分化、再分化专题 2细胞工程 1、概念:应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内 的遗传物质或获得细胞产品 2、分类植物细胞工程 动物细胞工程所采用技术 的理论基础 植 物 细 胞 工 程通常采用的 技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞工程 (离体的植物 器官、组织或细胞)脱分化再分化 愈伤组织根、芽（胚状体）植物体培养条件：离体、含有全部营养成分的培养基、一定的 温度、空气、无菌环境、适合的PH、适合的 光照等外植体举例：花药离体培养 基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株

4、细胞工程中培育的“番茄-马铃薯”杂种植株1、植物组织培养 植物A细胞植物B细胞去壁原生质体A原生质体B原生质 体融合融合细胞再生壁杂种细胞脱分化去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG） 融合成功的标志人工诱导筛选愈伤组织杂种植株再分化2、植物体细胞杂交的过程（1）植物繁殖的新途径 1）微型繁殖（快速繁殖）2）作物脱毒3）神奇的人工种子（2）作物新品种的培育 1）单倍体育种 2）突变体的利用 3）转基因植物的培育 （3）细胞产物的工厂化生产3、植物细胞工程的实际应用动物细胞工程常用的技术手段：植物细胞工程常用的技术手段

5、有哪些？植物组织培养、 植物体细胞杂交强调：是其他动物 细胞工程技术的基础。动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 单克隆抗体 动物细胞培养技术 动物胚胎或幼龄动物的 组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬 浮液去掉组织 间蛋白10代细 胞50代 细胞无限传代原代培养传代培养部分细胞遗传物质改变动物细胞培养不能最终培养成动物体随细胞增多 ，细胞就会 停止分裂增 殖1 动物细胞培养 植物组织培养和动物细胞培养的比较项目培养基结果应用植物组织 培养动物细胞 培养均需适宜的外界条件：PH,温度,营养及“无菌,无毒环境”固体，营养物质， 蔗糖、植物激素培养成植株液体，营养物质， 葡萄糖、

6、动物血清培育成细胞 系或细胞株（1）生产蛋白质制品 （如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体、动物激素） （2）用于某些器官移植（1）试管苗的快速繁殖 （2）无病毒植物的培育 （3）生产药物等 （4）人工种子 （5）转基因植物的培育细胞A细胞B杂种细胞物理法、 化学法灭活的仙台病毒2、动物细胞融合过程诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的原理和方法是否 基本相同？ 制备单克隆抗体不具有繁殖性 但具有抗原性主要用于制备单克 隆抗体获得杂种植株用途物理、化学方法（ 同左） 生物：灭活的病毒物理（离心、振荡 、电刺激）化学（PEG）诱导方法使细胞分散后诱导 细胞融合去除细胞壁后诱 导原生质体融合细胞融合的方法

7、细胞膜的流动性细胞膜的流动性、 植物细胞全能性原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较抗原 动物体内刺激 效应B 抗体 特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏五、单克隆抗体1、常规抗体制备：一个B淋巴细胞：只分泌一种特异性抗体2、单克隆抗体杂交瘤细胞 小鼠骨髓瘤细胞：能无限增殖融合 单克隆抗体 培养 抗原注入小鼠体内已免疫的B淋巴细胞骨髓瘤细胞筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的细胞群体外培养体内培养从培养液中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体细胞融合动物细胞培养单克隆抗体的制备(特定的选择培养基) 主要用于疾病的诊断、治疗和预防。 若在单抗上带上抗癌药物

8、制成“生物导弹”，将药物定向 带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细 胞。 特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学 性质单一的优点。单克隆抗体的应用单克隆抗体是指： 杂交瘤细胞产生的单一抗体卵细胞母绵羊母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂C母绵羊子宫胚胎移植多莉羊分娩 妊娠 多莉羊的培育过程融合后的卵细胞核移植动物细胞核有 全能性例(06江苏)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

9、植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，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1用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正 确的是( ) A都需用CO2培养箱 B都须用液体培养基 C都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性 2下列关于基因工程的叙述，错误的是( ) A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B限制性核酸内

10、切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶 C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物 活性 D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促 进目的基因的表达CD专题三胚胎工程 操作对象： 技术手段： 理论基础：早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、 胚胎分割、胚胎干细胞培养 等哺乳动物的受精卵和早期胚 胎 的发育规律一、体内受精和早期胚胎的发育（一）精子的发生 1.发生场所：睾丸 2.时间： 初情期生殖机能衰退精原细胞 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M3. 精 子 发 生 的 过 程多个精原细胞 染色体复制变形4.精子细胞变形中的主要变化：1.细胞核2

11、.高尔基体3.中心体4.线粒体5.细胞内其他物质精子头的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘膜(尾的基部)原生质滴(球状, 最后脱落)（二）卵子的发生 (1)发生部位：卵巢 (2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排 卵前后完成；减数第二次分裂是在精子和卵 子结合的过程完成的。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2个第二极体第二极体卵子退化消失（3）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4.精子、卵子的形成最重要的区别多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的 贮备是胎儿出生前完成的。而精子的 产生是在初情期开始的（三）受精

12、 1.概念：是精子和卵子结合形成合子（ 即受精卵）的过程。 2.场所：输卵管 3.过程： 一)受精前的准备阶段: 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二)受精阶段:1)精子穿越放射冠和透明带顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的 卵丘细胞透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 2)精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 3)原核形成 3）雄原核形成和雌原核形成 4)配子结合 4）雌雄原核融合形成合子(受精卵)卵子受精的标志：当在卵黄

13、膜和透明带的间隙可以 观察到两个极体时，说明卵子已经完 成了受精。受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（内含囊胚腔 ）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成：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（三）胚胎发育滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔二、体外受精和胚胎体外培养1、体外受精 （1）概念：采取雌性动物的卵细胞和雄 性动物的精子，使其在试管受精。 （2）过程： 搜集卵细胞培养使其成熟 搜集精子培养使其获能 将卵细胞和精子在适宜条

14、件下共同培养使 其受精。（3）卵母细胞的采集和培养方法（3）.精子的收集和获能1)收集的方法:假阴 道法,手握法和电 刺激等 2)获能处理: 培养法：啮齿动物、 家兔和猪 化学法：牛、羊（4）受精在获能 溶液或专用 的受精溶液 中完成受精 过程2.胚胎体外培养 培养液:水、无机盐、有机盐、维生素、激素 、氨基酸、核苷酸以及动物血清等.三、胚胎移植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。选择供体母羊受体母羊同期发情处理*超数排卵*供体公羊配种取出早期胚胎质量

15、检查、培养胚胎移植妊娠检查分娩（胚胎移植的犊羊）2.2.胚胎移植的过程：胚胎移植的过程：（以波尔山羊为例）（以波尔山羊为例）未配种同期发情技术 ：主要是借助 外源激素剌激 卵巢，使其按 照预定的要求 发生变化，使 处理母畜的卵 巢生理机能都 处于相同阶段 ，从而达到同 期发情。3、胚胎移植的意义1)加速育种工作和品种改良2)大量节省购买种畜的费用3)一胎多产4)保存品种资源和濒危物种5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量4.胚胎移植的生理学基础1)供体和受体相同的生理环境2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集 提供了可能3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生 免疫排斥4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物 质没有改变.5.胚胎移植成功与否要有两个条件 （1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体 和受体之间进行。 （2）进行胚胎移植的供体和受体的生理 状态要相同。四、胚胎分割 1.概念:2.特点:3.选择的胚胎:4.使用的主要仪器：5、存在问题：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