《高中生物 专题1 1.3 基因工程的应用课件 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 专题1 1.3 基因工程的应用课件 新人教版选修3（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 转基因生物转基因生物 转基因生物是指利用转基因生物是指利用 技术导入技术导入 , ,培育出的能培育出的能够将新性状够将新性状稳定地稳定地 给后代给后代的生物。的生物。基因工程基因工程外源基因外源基因遗传遗传优优点：点： 打破了常规育种难以突破的打破了常规育种难以突破的 ， 的改变了生物的遗传性状的改变了生物的遗传性状. .物种之间的界限物种之间的界限( (生殖隔离生殖隔离) )定向定向1.1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物（一）植物基因工程硕果累累（一）植物基因工程硕果累累: :2.抗病转基因生物抗病转基因生物3.3.抗逆转基因作物抗逆转基因作物基基因因工工程程的的应应用用4.4.利用转基因改
2、良植物的品质利用转基因改良植物的品质1.1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物减少环境污染、减低生产成本、提高产量减少环境污染、减低生产成本、提高产量棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等典型例子：转基因抗虫棉典型例子：转基因抗虫棉Bt毒蛋白基因毒蛋白基因(从苏云金芽孢杆菌中分离出）从苏云金芽孢杆菌中分离出）（对哺乳动物无毒害作用，广（对哺乳动物无毒害作用，广泛应于于抗虫转基因植物）泛应于于抗虫转基因植物）转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄
3、）转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄）优点：优点：例子：例子：主要杀虫基因：主要杀虫基因：2.2.抗病转基因植物抗病转基因植物病毒外壳蛋白基因、病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因.几丁质酶基因、几丁质酶基因、抗毒素合成基因抗毒素合成基因.抗病基因：抗病基因：抗真菌基因：抗真菌基因：引起植物生病的微生物成为引起植物生病的微生物成为病原微生物，主要有病毒、病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌真菌和细菌等等许多栽培作物自身许多栽培作物自身缺乏抗病毒基因缺乏抗病毒基因，因此很难用常规，因此很难用常规育种方法培育新品种育种方法培育新品种抗盐碱抗盐碱抗干旱抗干旱抗涝害抗涝害抗寒抗寒抗除草剂抗
4、除草剂转基因抗除草剂玉米转基因抗除草剂玉米转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄抗除草剂基因抗除草剂基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因3.3.抗逆转基因植物抗逆转基因植物利用调节细胞渗透压的基因利用调节细胞渗透压的基因转基因延熟番茄转基因延熟番茄普通番茄普通番茄4.4.利用转基因改良植物的品质利用转基因改良植物的品质大米、玉米、小麦含赖氨酸比较少，对人体健康不利大米、玉米、小麦含赖氨酸比较少，对人体健康不利必需氨基酸必需氨基酸我国农业部已批准这种耐储存番茄进行商品化生产我国农业部已批准这种耐储存番茄进行商品化生产我国成功将我国成功将花青素代谢有关的基因花青素代谢有关的基因导入花卉矮牵牛中，呈现出自然界
5、没有的颜色变导入花卉矮牵牛中，呈现出自然界没有的颜色变异，提高了观赏价值异，提高了观赏价值直接价值直接价值（二（二)动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔特点：发展较迟，应用方面广特点：发展较迟，应用方面广1、提高动物生长速度、提高动物生长速度2、改善畜产品的品质、改善畜产品的品质3、生产药物、生产药物4、作为器官移植的供体作为器官移植的供体外源生长激素基因外源生长激素基因肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因1.1.用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快转基因鲤鱼转基因鲤鱼例如将例如将 导入奶牛基因
6、组，使转基导入奶牛基因组，使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大 。乳糖酶基因乳糖酶基因减低减低2.2.用于改善畜产品的品质用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适腹泻、恶心等不适利用转基因动物生产药物利用转基因动物生产药物-动物动物乳腺生物反应器乳腺生物反应器获取目的基因获取目的基因（药用蛋白基因药用蛋白基因）构建基因表达载体构建基因表达载体（在药用蛋白基因前（在药用蛋白基因前加加乳腺蛋白基因的启乳腺蛋白基因的启动子动子）显微注射导入显微注射导入哺乳动物受精哺乳动物受精卵中卵中形成早期形成早期胚胎胚胎将胚胎送入母体动将胚胎送入母
7、体动物物发育成转基因动物（只有在产下的发育成转基因动物（只有在产下的雌性雌性动物个体动物个体中，转入的基因才能表达）中，转入的基因才能表达）3.3.用转基因的动物生产药物用转基因的动物生产药物优点：产量高、质量好、成本低、易提取优点：产量高、质量好、成本低、易提取继哺乳动物乳腺继哺乳动物乳腺生物生物反应器研发成功后，膀胱反应器研发成功后，膀胱生物生物反应反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素激素并并分泌到尿液中。请回答：分泌到尿液中。请回答：（1
8、）将人的生长）将人的生长激素激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法基因导入小鼠受体细胞，常用方法是是。（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入）进行基因转移时，通常要将外源基因转入中。中。（3）通常采用）通常采用技术检测技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。外源基因是否插入了小鼠的基因组。（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的细胞中特异性表达。细胞中特异性表达。显微注射显微注射受精卵（或早期胚胎细胞）受精卵（或早期胚胎细胞）DNA分子杂交（基因探针）分子杂交（基因探针）膀胱上皮细胞膀胱上皮细胞1.器官移植面临世界性难题：器官移植面临世界
9、性难题： 全世界每年有全世界每年有57005700多名需要进行器官移植的患者因无法得多名需要进行器官移植的患者因无法得到捐献的器官而死去。到捐献的器官而死去。2.供体动物：供体动物：3.需解决问题：需解决问题：4.解决方法：解决方法：4.4.用转基因动物做器官移植供体用转基因动物做器官移植供体供体短缺供体短缺将供体基因组导入某种基因调节因子，以将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，定基因，再结合克隆技术，培育出再结合克隆技术，培育出没有免疫没有免疫排斥反应排斥反应的转基因克隆猪器官。的转基因克隆猪器官。猪易于
10、繁殖，猪易于繁殖，猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且猪体内隐藏的，可导致人类疾病的病毒要远远少且猪体内隐藏的，可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物于灵长类动物猪猪免疫排斥免疫排斥在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素如何提取？如何提取？如何提取？如何提取？药品直接从生物的药品直接从生物的药品直接从生物的药品直接从生物的组织组织组织组织、细胞细胞细胞细胞或或或或血液血液血液血液中提取。中提取。中提
11、取。中提取。传统生产方法的缺点传统生产方法的缺点传统生产方法的缺点传统生产方法的缺点由于受原料来源的限制，由于受原料来源的限制，由于受原料来源的限制，由于受原料来源的限制，价格价格价格价格十分十分十分十分昂贵昂贵昂贵昂贵。可利用什么方法来解决上述问题？可利用什么方法来解决上述问题？可利用什么方法来解决上述问题？可利用什么方法来解决上述问题？利用利用利用利用基因工程基因工程基因工程基因工程方法制造方法制造方法制造方法制造“ “工程菌工程菌工程菌工程菌” ”，可，可，可，可高效率高效率高效率高效率地生地生地生地生产出各种产出各种产出各种产出各种高质量高质量高质量高质量、低成本低成本低成本低成本的药
12、品。的药品。的药品。的药品。（三）基因工程药品异军突起（三）基因工程药品异军突起工程菌工程菌”是指用基因工程的方法，使是指用基因工程的方法，使外源基因得到高外源基因得到高效表达效表达的菌类细胞株系。的菌类细胞株系。从人血中提取干扰素，从人血中提取干扰素，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！通过基因工程通过基因工程的方式创造了能合的方式创造了能合成人干扰素的大肠成人干扰素的大肠杆菌，每杆菌，每1Kg1Kg的培的培养液可提取养液可提取202040mg40mg干扰素干扰素基因工程药品基因工程药品干扰素干扰素基因工程药品基因工程药品生长激素生长激素 治疗侏儒症治疗侏儒症的的唯一方法唯一方法，
13、是向人体注射生，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘摘取垂体取垂体，并从中提取生长激素。，并从中提取生长激素。 现可利用基因工程方法，将人的现可利用基因工程方法，将人的生长激素生长激素基因导入大肠杆菌基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人中，使其生产生长激素。人们从们从450L450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于相当于6 6万具尸体的全部产量。万具尸体的全部产量。 （四）基因诊断与基因治疗（四）基因诊断与基因治疗:
14、: 基因诊断：基因诊断：用放射性同位素用放射性同位素等标记的等标记的“DNADNA探针探针”检测肝检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但不但准确而且迅速准确而且迅速。我国研究人员我国研究人员正在制备用于正在制备用于基因治疗的基基因治疗的基因工程细胞因工程细胞基因治疗：基因治疗：把把健康健康的外源基的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。达到治疗疾病的目的。体外基因治疗体外基因治疗体内基因治疗体内基因治疗基因治疗的类型基因治疗的类型科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严
15、重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养，然后用体外培养，然后用逆转录病毒逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内，经过养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。(1)基因治疗是把健康的基因治疗是把健康的_导导入有入有_的细胞中，以的细胞中，以达达到到治疗疾病的目的。治疗疾病的目的。(2)在基因治疗过程中，在基因治疗过程中，逆
16、转录病毒的逆转录病毒的作用相当于基因工程中作用相当于基因工程中基因操基因操作工具作工具中的中的_。此。此基因工程中基因工程中的目的基因是的目的基因是_，目的基因目的基因的受体细胞是的受体细胞是_。(3)将将转基因淋巴细胞转基因淋巴细胞多次回输到多次回输到患者体内患者体内后，免疫能力趋于正常，后，免疫能力趋于正常，是由于淋巴细胞是由于淋巴细胞中能合成中能合成_。外源基因外源基因基因缺陷基因缺陷运载体运载体 腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞淋巴细胞腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶1、基因治疗是指、基因治疗是指（）A、把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，、把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，
17、达到治疗疾病的目的达到治疗疾病的目的B.对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变回复正常基因突变回复正常D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的达到治疗疾病的目的A2、在在人人类类染染色色体体DNA不不表表达达的的碱碱基基对对中中，有有一一部部分分是是串串联联重重复复的的短短序序列列，它它们们在在个个体体之之间间有有显显著著的的差异性，这种短序列可用于差异性，这种
18、短序列可用于A生产基因工程药物生产基因工程药物B侦查罪犯侦查罪犯C遗传病的产前诊断遗传病的产前诊断D基因治疗基因治疗B3 3、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高量提高3030多倍，转基因动物是指（多倍，转基因动物是指（ ）A.A.提供基因的动物提供基因的动物 B.B.基因组中增加外源基因的动物基因组中增加外源基因的动物C.C.能产生白蛋白的动物能产生白蛋白
19、的动物 D.D.能表达基因信息的动物能表达基因信息的动物B蛋白质工程蛋白质工程1、基因工程的应用、基因工程的应用（1）基因工程的实质：将一种生物的）基因工程的实质：将一种生物的转移到另转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的一种生物体内，使后者产生本不能产生的，进而表现出新的进而表现出新的。（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的在的。2、天然蛋白质的不足、天然蛋白质的不足天然蛋白质是生物在长期天然蛋白质是生物在长期过程中形成的，过程中形成的，它们的它们的符合特定物种符合特定物种的需要，却不的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要
20、。一定完全符合人类生产和生活的需要。3、蛋白质工程的目的、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活的需要的生产符合人类生产和生活的需要的。基因基因蛋白质蛋白质性状性状蛋白质蛋白质进化进化结构和功能结构和功能生存生存蛋白质蛋白质蛋白质工程的概念：蛋白质工程的概念：是指以蛋白质分子的是指以蛋白质分子的结构规律结构规律及其与及其与生物功能生物功能的关的关系作为基础，系作为基础，通过通过基因修饰基因修饰或或基因合成基因合成，对现有蛋白质，对现有蛋白质进行进行改造改造一种新的蛋白质一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的，以满足人类的生产和生活的需求。需求。蛋白质工程是在基因工程的基础蛋白质工程是在基因工
21、程的基础上，延伸出来的上，延伸出来的第二代基因工程第二代基因工程。蛋白质工程流程图蛋白质工程流程图1.1.从预期的蛋白质从预期的蛋白质功能功能出发出发2.2.设计预期的蛋白质设计预期的蛋白质结构结构3.3.推测应有的推测应有的氨基酸氨基酸序列序列4.4.找到相应的找到相应的脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列(即基因即基因)基因基因DNA DNA mRNA mRNA 氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链 蛋白质蛋白质三维结构三维结构转录转录 翻译翻译 折叠折叠 生物功能生物功能 预期功能预期功能 分子分子设计设计 DNADNA合成合成 以中心法则为原理和线索以中心法则为原理和线索 蛋白质工程蛋白质工程 比
22、较：基因工程和蛋白质工程比较：基因工程和蛋白质工程基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程相同点相同点都要改造基因，都属于分子水平都要改造基因，都属于分子水平产生新的产生新的基因型，无新基因基因型，无新基因基因（型）基因（型）产生的蛋白质产生的蛋白质原有的原有的可以是新的可以是新的联系联系蛋白质工程是以基因工程为基础，蛋白质工程是以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸；前者可是基因工程的应用和延伸；前者可为后者修饰、改造酶为后者修饰、改造酶1关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（不正确的是（）A是生物在长期进化过程中形成的是生物在长期进化过程中形
23、成的B它们的结构和功能符合特定物种生存的需要它们的结构和功能符合特定物种生存的需要C构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种种D一定完全符合人类生产和生活的需要一定完全符合人类生产和生活的需要练习检测练习检测D2蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（） 氨基酸结构氨基酸结构B蛋白质空间结构蛋白质空间结构C肽链结构肽链结构D基因结构基因结构3下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）A蛋蛋白白质质工工程程能能定定向向改改造造蛋蛋白白质质分分子子的的结结构构，使使之之更更加符合人类的需要加符合人
24、类的需要B蛋蛋白白质质工工程程是是在在分分子子水水平平上上对对蛋蛋白白质质分分子子直直接接进进行行操作，定向改变分子的结构操作，定向改变分子的结构C蛋蛋白白质质工工程程能能产产生生出出自自然然界界中中不不曾曾存存在在过过的的新新型型蛋蛋白质分子白质分子D蛋蛋白白质质工工程程与与基基因因工工程程密密不不可可分分，又又被被称称为为第第二二代代基因工程基因工程4 4、蛋白质工程的基本流程正确的是（）、蛋白质工程的基本流程正确的是（）蛋蛋白白质质分分子子结结构构设设计计DNA合合成成预预期期蛋蛋白白质质功能功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列ABCD5、关于蛋白质工程的
25、进展和应用，下列说法不正确的是、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（）A科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品B生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面微电子方面C蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用应用D蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多子不多C6、蛋白质工程中目前已成功的是（、蛋白质工程中目前已成功的是（）A对胰岛素进行改造，生产速效型药品对胰岛素进行改造，
26、生产速效型药品B蛋白质工程应用于微电子方面蛋白质工程应用于微电子方面C体外耐保存的干扰素体外耐保存的干扰素D用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米A7、能、能够使植物体表达使植物体表达动物蛋白的育种方法是（物蛋白的育种方法是（）A、单倍体育种倍体育种B、杂交育种交育种C、基因工程育种、基因工程育种D、多倍体育种、多倍体育种8、科学家通、科学家通过基因工程的方法，能使基因工程的方法，能使马铃薯薯块茎含茎含有人奶主要蛋白，以下有关有人奶主要蛋白，以下有关该基因工程的叙述，基因工程的叙述，错误的是（的是（）A、采用反、采用反转录的方法得到的目的基因有内含子的方法得到的目的基因有
27、内含子B、基因非、基因非编码区区对于目的基因在于目的基因在块茎中的表达茎中的表达是不可缺少的是不可缺少的C、马铃薯的叶肉薯的叶肉细胞可作胞可作为受体受体细胞胞D、用同一种限制、用同一种限制酶，分，分别处理理质粒和含目的基粒和含目的基因因的的DNA，可，可产生黏性末端而形成重生黏性末端而形成重组DNA分分子子CA 专题二、专题二、细胞工程细胞工程 1 1、概念、概念: :应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来按照人们的意愿来改变细胞内改变细胞内的遗传物质的
28、遗传物质或或获得细胞产品获得细胞产品2 2、分类、分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程微生物工程微生物工程所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程通通常常采采用用的的技技 术术 手手 段段 植物植物组织培养组织培养 植物植物体细胞杂交体细胞杂交植物细胞的植物细胞的全能性全能性一、植物细胞工程一、植物细胞工程 ( (离体的植物离体的植物器官、组织或细器官、组织或细胞胞) )脱分化脱分化再分化再分化愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽（胚状体）（胚状体）植物体植物体 培养条件：培养条件：离体、含有离体、含有全部营养成分全部营养成分的培养基、的培养基、一定的温度、空
29、气、一定的温度、空气、无菌环境无菌环境、适合、适合的的PHPH、适合的光照等、适合的光照等外植体外植体举例：举例：花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株；细胞工程中培育的的棉花植株；细胞工程中培育的“番茄番茄- -马马铃薯铃薯”杂种植株等。杂种植株等。1 1、植物组织培养、植物组织培养 扩大扩大培养培养植物植物A A细胞细胞植物植物B B细胞细胞加酶去壁加酶去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合融合细胞融合细胞再再生生壁壁杂种细胞杂种细胞脱分化脱分化去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法酶解法（纤维素酶、果胶酶等）（
30、纤维素酶、果胶酶等）诱导原生质体诱导原生质体融合方法：融合方法：物理方法：物理方法：离心、振动、电刺激等离心、振动、电刺激等 化学方法：化学方法：聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG） 融合成功的标志融合成功的标志人工诱导人工诱导筛选筛选愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株再分化再分化2 2、植物体细胞杂交的过程、植物体细胞杂交的过程（1 1）植物繁殖的新途径）植物繁殖的新途径1 1）微型繁殖（快速繁殖）微型繁殖（快速繁殖）2 2）作物脱毒）作物脱毒3 3）神奇的人工种子）神奇的人工种子（2 2）作物新品种的培育）作物新品种的培育1 1）单倍体育种）单倍体育种2 2）突变体的利用）突变体的利用3 3）
31、转基因植物的培育）转基因植物的培育 （3 3）细胞产物的工厂化生产）细胞产物的工厂化生产3 3、植物细胞工程的实际应用、植物细胞工程的实际应用二、二、动物细胞工程动物细胞工程植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：植物组织培养、植物组织培养、植物体细胞杂交植物体细胞杂交等等强调：强调：是其他动是其他动物细胞工程技术的物细胞工程技术的基础基础。动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞核移植动物细胞核移植 动物细胞融合动物细胞融合 单克隆抗体制备单克隆抗体制备等等 动物细胞培养技术动物细胞培养技术回顾：回顾：常用的技术手段：常用的技术手段：动物动物胚胎胚胎或或幼龄幼龄动动物的组织、器官物
32、的组织、器官胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎单个细胞单个细胞加培养液加培养液制成制成细胞悬液细胞悬液去掉组织去掉组织间蛋白间蛋白1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限无限传代传代原代培养原代培养传代培养传代培养部分细胞遗部分细胞遗传物质改变传物质改变动物细胞培养不能动物细胞培养不能最终培养成动物体最终培养成动物体随细胞增多，细胞随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖就会停止分裂增殖1.1.动物细胞培养动物细胞培养: : 植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较项目项目培养基培养基结果结果应用应用植物组植物组织培养织培养动物细动物细胞培养胞培养均需适宜的外界条件：均需适宜的外界条
33、件：PH,PH,温度温度, ,营养及营养及“无菌、无菌、无毒环境无毒环境”等。等。固体固体、营养物、营养物质、质、蔗糖、植蔗糖、植物激素物激素培养成培养成植株植株液体液体、营养物、营养物质、质、葡萄糖、葡萄糖、动物血清动物血清培育成细培育成细胞系或细胞系或细胞株胞株1.生产蛋白质制品生产蛋白质制品（如病毒疫苗、干扰素、（如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体单克隆抗体、动物激素）、动物激素）2.用于某些器官移植用于某些器官移植1.1.试管苗的快速繁殖试管苗的快速繁殖2.2.无病毒植物的培育无病毒植物的培育3.3.生产药物等生产药物等4.4.人工种子人工种子5.5.转基因植物的培育转基因植物的培育细胞细
34、胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞物理法、物理法、化学法化学法灭活灭活的仙台病毒的仙台病毒 2 2、动物细胞融合、动物细胞融合过程过程不具有繁殖性不具有繁殖性但具有抗原性但具有抗原性获得获得杂种植株杂种植株用途用途物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）生物：灭活的病毒生物：灭活的病毒物理（离心、振物理（离心、振动、电刺激）动、电刺激）化学（化学（PEGPEG）诱导方法诱导方法使细胞使细胞分散后分散后诱诱导细胞融合导细胞融合去除细胞壁后诱导去除细胞壁后诱导原生质体融合原生质体融合细胞融合细胞融合的方法的方法细胞膜的细胞膜的流动性流动性细胞膜的细胞膜的流动性流动性、植物细胞植物细胞全能性全能性原
35、理原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体体细胞核移植技术过程体细胞核移植技术过程取供体细胞取供体细胞取卵母细胞取卵母细胞供体细胞培养供体细胞培养培养到培养到M期期卵母细胞去核卵母细胞去核 供体细胞供体细胞注入去核的卵母细胞注入去核的卵母细胞两细胞融合，核进入受体卵母细胞两细胞融合，核进入受体卵母细胞重组胚胎重组胚胎代孕母牛代孕母牛生出与供体遗传物质基本相同的个体生出与供体遗传物质基本相同的个体动物细胞培养技术动物细胞培养技术（受体细胞）（受体细胞）显
36、微操作技术显微操作技术体细胞核移植技术体细胞核移植技术细胞融合技术细胞融合技术胚胎移植技术胚胎移植技术高产奶牛高产奶牛 抗原抗原 动物体内动物体内刺激刺激效应效应B细细胞胞 抗体抗体 特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏4 4、单克隆抗体、单克隆抗体1 1、常规抗体制备、常规抗体制备：一个一个B B淋巴细胞淋巴细胞：只分泌一种：只分泌一种特异性抗体特异性抗体2、单克隆抗体制备：、单克隆抗体制备：杂交瘤细胞杂交瘤细胞小鼠小鼠骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞：能：能无限增殖无限增殖融合融合单克隆抗体单克隆抗体培养培养抗原注入小鼠体内抗原注入小鼠体内已免疫的已
37、免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞筛选筛选出出杂交瘤细胞杂交瘤细胞筛选筛选出能产生特异性抗体的细胞群出能产生特异性抗体的细胞群体外培养体外培养体内培养体内培养从培养液中提取从培养液中提取从小鼠腹水中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体单克隆抗体细胞融合细胞融合动物细胞培养动物细胞培养单单克克隆隆抗抗体体的的制制备备( (特定的特定的选择培养基选择培养基) )主要用于疾病的诊断、治疗和预防。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制成若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹生物导弹”，将药物，将药物定向定向带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。到癌细胞所在部位
38、，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，具有特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学性特异性强、灵敏度高、化学性质单一质单一的优点。的优点。单克隆抗体的应用：单克隆抗体的应用：单克隆抗体是指：单克隆抗体是指：杂交瘤细胞产生的单一抗体杂交瘤细胞产生的单一抗体 例下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。例下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。（1 1）_技术是单克隆抗体技术的基础。技术是单克隆抗体技术的基础。（2 2）根据培养基的用途分类，图中）根据培养基的用途分类，图中HATHAT培养基属于培养基属于_培养基。培养基。（3 3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是
39、）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是_。（4 4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用_。（5 5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的_特点，又具备淋巴特点，又具备淋巴细胞的细胞的_特点。特点。（6 6）淋巴细胞是由动物体）淋巴细胞是由动物体_中的中的_细胞分化、发育而来。细胞分化、发育而来。（7 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）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_。动物细胞培养动物细胞培养选择选择特异性强特异
40、性强,灵敏度高灵敏度高灭活的病毒灭活的病毒在体外大量增殖在体外大量增殖分泌特异性抗体分泌特异性抗体骨髓骨髓造血干细胞造血干细胞主动运输主动运输6、基基因因型型为为AaBb的的水水稻稻(具具有有24条条染染色色体体)的的花花粉粉通通过过无无菌菌操操作作，接接入入试试管管后后，在在一一定定条条件件下下形形成成试试管管苗苗的的育育种过程。种过程。(1)愈愈伤伤组组织织是是花花粉粉细细胞胞不不断断分分裂裂后后的的形形成成的的不不规规则则细细胞胞团团，愈愈伤伤组组织织形形成成中中，必必须须从从培培养养基基中中获获得得_无机盐、蔗糖等能量物质无机盐、蔗糖等能量物质)和小分子有机物和小分子有机物。(2)要要
41、促促进进花花粉粉细细胞胞分分裂裂生生长长，培培养养基基中中应应有有_和和_两类激素。两类激素。(3)愈愈伤伤组组织织分分化化是是指指愈愈伤伤组组织织形形成成芽芽和和根根，再再由由芽芽发发育育成成 叶叶 和和 茎茎 。 这这 一一 过过 程程 必必 须须 给给 予予 光光 照照 ， 其其 原原 因因 是是_利用光照制造有机物，供试管苗生长。利用光照制造有机物，供试管苗生长。(4)试管苗的细胞核中含有试管苗的细胞核中含有_条脱氧核苷酸链。条脱氧核苷酸链。(5)培养出的试管基因型有培养出的试管基因型有。如果。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是步骤是_。 各种营养各种营养(水、水、细胞分裂素细胞分裂素叶绿体叶绿体24AB、Ab、ab、a用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗生长素生长素
