《选修三复习》ppt课件

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1、专题1 基因工程(DNA分子水平),1、基因工程的原理:基因重组,2、基因工程的基本工具,限制酶,DNA连接酶,载体,分子手术刀”限制性核酸内切酶(限制酶),来源:原核生物,功能:识别DNA特定序列,切割特定部位 的磷酸二酯键,具专一性。,结果:黏性末端和平末端。,.“分子缝合针”DNA连接酶,EcoliDNA连接酶 作用:黏性末端之间的磷酸二酯键,T4DNA连接酶 来源:T4噬菌体 作用:能缝合两种末端,.“分子运输车”载体,条件:A.能在受体细胞中复制并稳定保存。B.具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。C.具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。,质粒:结构简单、自我复制、双链环

2、状DNA,载体种类:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒,3、基因工程的基本操作程序,目的基因的获取,方法:基因文库中获取(基因组文库,cDNA文库) 人工合成(反转录法),PCR(原理:DNA复制。条件:引物、模板DNA、 四种脱氧核苷酸 、DNA聚合酶),基因表达载体的构建(核心),组成:目的基因启动子终止子标记基因,将目的基因导入受体细胞,导入植物细胞:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 T-DNA的作用:,导入动物细胞:显微注射技术 受体细胞 受精卵。,导入微生物细胞:Ca2+ 受体细胞:大肠杆菌,目的基因的检测和表达,检测是否插入目的基因方法:DNA分子杂交,检测目的基因是否转录mRN

3、A方法:分子杂交,检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原抗体杂交,个体水平的鉴定: 抗虫、抗病,4、基因工程的应用,基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用,转基因生物:导入外源基因的生物,5、蛋白质工程,制造新的蛋白质,又称为第二代的基因工程,基本途径:预期的蛋白质功能、设计蛋白质结构、推测氨基酸序列、合成基因。,依据:蛋白质的功能 本质:改造基因结构,专题2 2.1植物细胞工程,1.植物细胞工程 原理:细胞全能性 2.植物组织培养:离体的植物器官、组织或细胞最终形成完整植物体 3.用途:微型繁殖、作物脱毒(分生区附近的病毒极少或没有)、制造人工种子(根、芽)、单倍体育种

4、、细胞产物的工厂化生产(愈伤组织)。,诱导融合的方法:物理法离心、振动、电激。 化学法聚乙二醇(PEG) 融合完成的标志:杂种细胞再生出细胞壁(高尔基体) 意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。,植物体细胞杂交原理:细胞的全能性、细胞膜的流动性,2.2 动物细胞工程,1.动物细胞培养(原理:细胞增殖):取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)剪碎胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞制成细胞悬液原代培养(10代内)重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞传代培养。,2.细胞贴壁和接触抑制:,3.动物细胞培养条件:无菌、无毒的环境 营养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清、血浆。温

5、度 气体环境:95%空气5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2是维持培养液的pH。,体细胞,卵母细胞,细胞质,细胞核,细胞核移植,早期胚胎,C母牛子宫,胚胎移植,牛犊,分娩,4体细胞核移植的过程,融合后的卵母细胞,应用到技术有:动物细胞培养、胚胎移植,减数第二次分裂中期,5.动物细胞融合 原理:细胞膜的流动性 诱导方法:物理、化学、生物(灭活仙台病毒) 意义:克服了远缘杂交的不亲和性 应用:制备单克隆抗体,动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较,6.单克隆抗体 杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。 单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。,单克隆抗体流程图,专题3

6、胚胎工程,1.精子与卵细胞形成的区别 场所、时间(精母细胞和卵母细胞)、精子有变形、减一减二是否连续 2.精细胞变精子(每部分变化) 3.精卵的准备 4.受精过程(2道屏障、是否受精标志和受精完成标志) 5.胚胎发育过程 卵裂期特点 6.卵母细胞的采集方法 7.精母细胞的采集方法、获能方法 8.早期胚胎培养液成分 9.胚胎移植流程图 10.胚胎移植生理学基础 11.胚胎分割:时期、均等分割原因 12.胚胎干细胞特点,1.精子的发生: 时间:初情期到生殖机能衰退 精原细胞通过有丝分裂增殖 场所:睾丸 变形:细胞核精子头的主要部分 高尔基体顶体 中心体精子的尾 线粒体线粒体鞘膜 其他物质原生质滴

7、2.卵子的发生: 时间:初级卵母细胞在胎儿时期 减一分裂排卵前后完成 减二分裂受精过程中完成 场所:卵巢,3.受精: 受精场所:输卵管 受精准备:精子获能 卵子(减二中期) 排卵:卵子从卵泡中排出,排出的卵可能是初级卵母细胞 也可能是次级卵母细胞。 受精阶段:顶体反应穿越放射冠穿越透明带(透明带反应第一道屏障)精子入卵(卵黄膜封闭作用-第二道屏障)雄原核、雌原核形成雌雄原核融合(受精完成标志) 是否受精标志:卵黄膜与透明带间隙可观察到两个极体,4.胚胎发育:受精卵胎儿(幼体) 卵裂期:有丝分裂,细胞未分化 细胞数量增加,有机物总量减少,总体积不增加或略有减小。每个细胞体积变小,DNA不变。 桑

8、椹胚:32个细胞左右的胚胎 全能细胞 囊胚:细胞开始分化 内细胞团:将来发育成胎儿的各种组织; 滋养层细胞:将来发育成胎膜和胎盘 囊胚腔 孵化: 原肠胚:原肠腔 有三胚层的分化,程度: 受精卵 各种干细胞 精细胞(卵细胞) 体细胞,5.体外受精:有性生殖过程 卵母细胞的采集方法: 从输卵管冲取卵子(可直接受精) 从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 卵母细胞的培养:减数第二次分裂中期 精子的采集: 假阴道法、手握法和电刺激法 精子获能方法:培养法 化学法(肝素或钙离子载体) 受精:获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程 胚胎的早期培养培养液成分: 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清。

9、 当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情,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),6.胚胎移植,供体:优良品种 受体:健康的体质和正常繁殖能力的同种,用激素处理,促性腺激素处理,(受精卵或胚胎),有性生殖过程,(手术法和非手术法),(桑椹胚或囊胚),7.胚胎分割:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖 胚胎分割时间:桑椹胚或囊胚 操作过程:对囊胚阶段的胚胎要将内细胞团均等分割, 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 8.胚胎干细胞(ES或EK细胞) 形态:体积小、细胞核大、核仁明显; 功能:具有发育的全能性,即可分化为成年动物体内 任何一种组织细胞。 体外培养下,ES细胞可以只增殖不分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。,胚胎移植的生理学基础:,

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