现代生物科技专题复习

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1、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

2、、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

3、。,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

4、,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,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液,（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

5、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,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：

6、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,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、

7、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

8、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

9、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

10、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,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,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

11、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

12、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

13、.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

14、: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 _。,