遗传学的应用

1、遗传学的应用遗传学的应用 人类遗传病人类遗传病 一、一、遗传病遗传病概念概念： 由于由于遗传物质的改变遗传物质的改变而引起的疾病。而引起的疾病。 先天性疾病先天性疾病：出生前己形成的畸形或疾病。：出生前己形成的畸形或疾病。 后天性疾病后天性疾病：在后天发育中形成的疾病。：在后天发育中形成的疾病。 家族性疾病家族性疾病：指家族中多个成员都患上的同一种病。：指家族中多个成员都患上的同一种病。 非遗传病：由环境因素引起的疾病。非遗传病：由环境因素引起的疾病。 注意：遗传病注意：遗传病不一定不一定是先天性疾病，如小脑运动失调。是先天性疾病，如小脑运动失调。 家族性疾病家族性疾病不一定不一定是遗传病，如

2、地方性甲状腺肿。是遗传病，如地方性甲状腺肿。 先天性疾病先天性疾病不一定不一定是遗传病，如母婴传播的疾病。是遗传病，如母婴传播的疾病。 后天性疾病后天性疾病未必不是未必不是遗传病。遗传病。 遗传病遗传病 先天性先天性 疾病疾病 后天性后天性 疾病疾病 家族性家族性 疾病疾病 二、遗传病的类型二、遗传病的类型 1 1、单基因遗传病单基因遗传病：由：由一对等位基因一对等位基因控制的遗传病。控制的遗传病。 实例：概率计算题中的遗传病一般都是单基因。实例：概率计算题中的遗传病一般都是单基因。 类型：常显、常隐、伴类型：常显、常隐、伴X X显、伴显、伴X X隐、伴隐、伴Y Y等。等。 2 2、多基因遗传

3、病多基因遗传病：由：由多对等位基因多对等位基因控制的遗传病。控制的遗传病。 实例：原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病等。实例：原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病等。 特点：易受环境影响、发病率高、家族聚集。特点：易受环境影响、发病率高、家族聚集。 3 3、染色体异常遗传病染色体异常遗传病：由：由染色体异常染色体异常引起的遗传病。引起的遗传病。 实例：实例：21三体综合症、猫叫综合症等。三体综合症、猫叫综合症等。 注意：注意：2121是染色体编号，是染色体编号，性染色体是性染色体是2323。 成因分析：减数分裂和受精作用。成因分析：减数分裂和受精作用。 三、遗传病的调查三、遗

4、传病的调查 1 1、调查目的：、调查目的： 调查遗传病的调查遗传病的发病率发病率。 调查遗传病的调查遗传病的遗传方式遗传方式。 2 2、调查方法：、调查方法： 人群中人群中随机调查随机调查。 分析分析患者的遗传系谱患者的遗传系谱。 3 3、实验方案：、实验方案： 确定调查目的：发病率或遗传方式。确定调查目的：发病率或遗传方式。 确定调查的对象及方法：发病率高的确定调查的对象及方法：发病率高的 明确小组内成员的分工。明确小组内成员的分工。 确定调查完成的时间确定调查完成的时间 成果的展现形式：调查报告等。成果的展现形式：调查报告等。 4 4、注意事项：发病率高、随机调查、注意事项：发病率高、随机

5、调查、多个家族系谱多个家族系谱。 四、遗传病的监测与预防四、遗传病的监测与预防 1 1、优生学优生学：是使用遗传学的原理和方法，以：是使用遗传学的原理和方法，以改善改善人类人类 的遗传素质，的遗传素质，防止防止出生缺陷，提高人口质量的科学出生缺陷，提高人口质量的科学 2、优生的措施：、优生的措施： 禁止近亲结婚禁止近亲结婚：直系血亲和三代以内的旁系血亲直系血亲和三代以内的旁系血亲。 地位：预防遗传病地位：预防遗传病最有效最有效的手段。的手段。 局限：只能预防局限：只能预防隐性隐性遗传病。遗传病。 原理：近亲可能从共同的祖先继承到同种隐性致病原理：近亲可能从共同的祖先继承到同种隐性致病 基因，婚

6、配会导致该致病基因纯合的概率加大。基因，婚配会导致该致病基因纯合的概率加大。 注意：明三代实五代。注意：明三代实五代。 注意：显性遗传病发病率与近亲关系不大。注意：显性遗传病发病率与近亲关系不大。 遗传咨询遗传咨询：预防遗传病的：预防遗传病的主要手段主要手段。 体检、了解家庭病史、诊断是否患病体检、了解家庭病史、诊断是否患病确定遗传方式确定遗传方式 提出防治对策和建议提出防治对策和建议推算再发风险率推算再发风险率 产前诊断产前诊断：胎儿出生前，运用专门的检测手段来确：胎儿出生前，运用专门的检测手段来确 定胎儿是否患有遗传病或先天性疾病。定胎儿是否患有遗传病或先天性疾病。 羊水检查羊水检查：取羊

7、水中胎儿脱落细胞检查染色体。：取羊水中胎儿脱落细胞检查染色体。 B B超检查超检查：检测性别及是否畸形。：检测性别及是否畸形。 孕妇血细胞检查孕妇血细胞检查：检测是否患有传染病。：检测是否患有传染病。 基因诊断基因诊断：检测致病基因，适用于常染色体。：检测致病基因，适用于常染色体。 绒毛细胞检查绒毛细胞检查：取胎盘细胞检查染色体。：取胎盘细胞检查染色体。 提倡适龄生育提倡适龄生育 五、人类基因组计划五、人类基因组计划 1 1、基因组基因组：一种生物：一种生物各种染色体上各种染色体上所有的遗传物质。所有的遗传物质。 2、基因组中染色体条数的确定：、基因组中染色体条数的确定： 基因组算法基因组算法

8、 含性染色体含性染色体：n+1 n+1 其他生物：其他生物：n n 思考：思考：基因组基因组与与染色体组染色体组有何异同？有何异同？ 3 3、任务：、任务： 测定人类基因组的全部测定人类基因组的全部DNADNA序列；序列； 解读其中的遗传信息。解读其中的遗传信息。 4 4、意义：从、意义：从根本上根本上防治遗传病等。防治遗传病等。 育种育种 一、概念：以遗传学理论为基础，为改良生物的遗传特一、概念：以遗传学理论为基础，为改良生物的遗传特 性，培育优良品种所做的工作。性，培育优良品种所做的工作。 注意：凡是育种方法都注意：凡是育种方法都必须改变遗传物质必须改变遗传物质。 植物组织培养技术最多只能

9、算育种的植物组织培养技术最多只能算育种的辅助技术辅助技术。 思考：思考：克隆克隆（细胞核移植细胞核移植）算不算育种方法？）算不算育种方法？ 二、基本做法：二、基本做法： 诱导诱导变异变异，再，再挑选挑选符合要求的进行扩大培养。符合要求的进行扩大培养。 三、常见的育种方法各简介：三、常见的育种方法各简介： 杂交育种杂交育种 二、原理：基因重组二、原理：基因重组 一、概念：将不同品种的优良性状一、概念：将不同品种的优良性状通过交配通过交配集中在一起，集中在一起， 再经选择和培育获得新品种的方法。再经选择和培育获得新品种的方法。 三、方法：三、方法： 杂交杂交 自交自交 挑选挑选 自交自交 集中双方

10、的基因，获得杂合子集中双方的基因，获得杂合子 使基因重组，出现性状分离。使基因重组，出现性状分离。 汰劣留优汰劣留优 获得纯种，避免性状分离。获得纯种，避免性状分离。 四、优点：集优，是四、优点：集优，是最简便、常规最简便、常规的方法。的方法。 五、缺点：五、缺点： 育种周期长育种周期长 只能在同一物种内进行。只能在同一物种内进行。 只能获得新的基因型只能获得新的基因型 注意：若所需性状是隐性，则本方法是不二选择。注意：若所需性状是隐性，则本方法是不二选择。 具有具有杂种优势杂种优势的生物，育种时是获得杂合子。的生物，育种时是获得杂合子。 单倍体育种单倍体育种 一、方法：一、方法： 二、原理：

11、二、原理：染色体变异染色体变异、基因重组。、基因重组。 三、优点：明显缩短育种年限、纯种率高。三、优点：明显缩短育种年限、纯种率高。 原因：不需连续自交；花药中含多个花粉，经组织原因：不需连续自交；花药中含多个花粉，经组织 培养后得到各种单倍体植株，加倍后就是纯种。培养后得到各种单倍体植株，加倍后就是纯种。 花药离体培养花药离体培养 亲本亲本F1F1 花粉花粉单倍体单倍体 纯种纯种 杂交杂交减数分裂减数分裂 诱导染色体加倍诱导染色体加倍 四、缺点：只能在四、缺点：只能在同种生物同种生物间进行；技术复杂。间进行；技术复杂。 五、应用对象：五、应用对象：显性性状显性性状、异源多倍体异源多倍体。 诱

12、变育种诱变育种 一、原理：基因突变。一、原理：基因突变。 二、方法：二、方法： 试验材料试验材料 诱变处理诱变处理 突变型突变型理想类型理想类型 汰劣留良汰劣留良 三、优点：能三、优点：能短时间内大幅度改良短时间内大幅度改良性状、性状、加快进程加快进程。 四、缺点：盲目性大，工作量大。四、缺点：盲目性大，工作量大。 诱变处理是因为基因突变频率低；诱变处理是因为基因突变频率低； 汰劣留良是因为基因突变的不定向性。汰劣留良是因为基因突变的不定向性。 概括：投入产出不成比例，还得看运气。概括：投入产出不成比例，还得看运气。 五、地位：获得新基因的五、地位：获得新基因的唯一方法唯一方法。 基因工程基因

13、工程 一、概念：按照人们的意愿，把一种生物的基因提取出一、概念：按照人们的意愿，把一种生物的基因提取出 来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞中，来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞中，定向定向地地 改良生物的性状。改良生物的性状。 二、原理：二、原理：基因重组、密码子的通用性基因重组、密码子的通用性。 三、工具：三、工具：限制酶、限制酶、DNADNA连接酶、运载体连接酶、运载体。 注意：工具是三种，注意：工具是三种，工具酶工具酶只有两种。只有两种。 1 1、限制酶：用于切割、限制酶：用于切割DNADNA。 特点：识别特定的核苷酸序列并在特定部位切割特点：识别特定的核苷酸序列并在特定部位切割

14、DNADNA； 一种限制酶一种限制酶只能识别只能识别一种核苷酸序列。一种核苷酸序列。 作用：催化特定部位的作用：催化特定部位的磷酸二酯键磷酸二酯键水解。水解。 结果：产生结果：产生黏性末端黏性末端或或平末端平末端。 来源：微生物中提取；酶工程生产。来源：微生物中提取；酶工程生产。 2 2、DNADNA连接酶：用于连接不同片段的连接酶：用于连接不同片段的DNADNA。 作用：催化磷酸二酯键的形成。作用：催化磷酸二酯键的形成。 注意：注意：T4T4噬菌体的噬菌体的DNADNA连接酶能连接平末端。连接酶能连接平末端。 3 3、运载体：携带目的基因进入受体细胞。、运载体：携带目的基因进入受体细胞。 本

15、质：小型环状本质：小型环状DNADNA。 实例：质粒、动植物病毒等。实例：质粒、动植物病毒等。 条件：对宿主无影响；长久存在并复制；多种限制条件：对宿主无影响；长久存在并复制；多种限制 酶切点；多种标记基因。酶切点；多种标记基因。 目的基因目的基因不是整个基因，而是不是整个基因，而是指编码区指编码区。 注意：注意：PCRPCR技术技术不是不是获得目的基因的方法。获得目的基因的方法。 目的基因需要经过人为的修饰才能应用。目的基因需要经过人为的修饰才能应用。 四、基因步骤（四步曲）：四、基因步骤（四步曲）： 1 1、获得目的基因获得目的基因： 方法：方法： 直接获取直接获取 人工合成法人工合成法

16、鸟枪法鸟枪法 基因文库基因文库法法 反转录法反转录法 化学合成法化学合成法 2 2、基因表达载体的构建基因表达载体的构建： 包括：包括：复制原点复制原点、启动子启动子、目的基因、目的基因、终止子终止子； 标记基因标记基因多种（含插入位点）。多种（含插入位点）。 方法：用相同的限制酶处理目的基因和运载体，方法：用相同的限制酶处理目的基因和运载体， 再用再用DNADNA连接酶催化连接。连接酶催化连接。 地位：基因工程中地位：基因工程中最核心的步骤最核心的步骤。 思考：相同的限制酶是指同一种吗？思考：相同的限制酶是指同一种吗？ 3 3、目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞： 方法方法 基因枪法基

17、因枪法：单子叶植物。：单子叶植物。 农杆菌转化法农杆菌转化法：双子叶植物。：双子叶植物。 花粉管通道法花粉管通道法 植物：植物： 动物：动物：显微注射法显微注射法。 微生物：用微生物：用CaCa2+ 2+处理。 处理。 注意：目的基因导入受体细胞的过程又称注意：目的基因导入受体细胞的过程又称转化转化。 转化只能得到转化只能得到含目的基因的含目的基因的细胞细胞，若要获得，若要获得 个体还需要其他技术的支持。个体还需要其他技术的支持。 4 4、目的基因的表达与检测目的基因的表达与检测 检测对象检测对象 个体水平个体水平：检测是否具备相应性状。：检测是否具备相应性状。 分子水平分子水平 DNADNA

18、：基因是否导入。：基因是否导入。 RNARNA：是否转录。：是否转录。 蛋白质：是否翻译。蛋白质：是否翻译。 检测方法：检测方法：分子杂交法分子杂交法、抗原抗原抗体杂交法抗体杂交法等。等。 蛋白质工程蛋白质工程 一、概念：以一、概念：以蛋白质分子结构及其与生物功能的关系蛋白质分子结构及其与生物功能的关系为为 基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改 造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活 的需求，又称为第二代基因工程。的需求，又称为第二代基因工程。 注意：能合成自然界不存在的蛋白质

19、。注意：能合成自然界不存在的蛋白质。 二、流程：二、流程：设计蛋白质、合成设计蛋白质、合成DNADNA、基因工程、基因工程。 注意：需要人工合成的是注意：需要人工合成的是DNADNA， 转录转录和和翻译翻译由受体细胞代劳。由受体细胞代劳。 多倍体育种多倍体育种 一、概念：一、概念： 通过人工诱导多倍体形成来培育通过人工诱导多倍体形成来培育新品种新品种的方法。的方法。 注意：多倍体与二倍体是不同的注意：多倍体与二倍体是不同的物种物种。？。？ 二、所用试剂：二、所用试剂：秋水仙素秋水仙素。 处理方法：萌发的种子或幼苗茎尖。处理方法：萌发的种子或幼苗茎尖。 三、过程：三、过程： 1 1、同源多倍体同

20、源多倍体 偶数倍体：直接加倍即可。偶数倍体：直接加倍即可。 奇数倍体：先加倍，再杂交。奇数倍体：先加倍，再杂交。 2 2、异源多倍体异源多倍体 先先种间种间杂交，再加倍。杂交，再加倍。 思考：这三个加倍的意义相同吗？思考：这三个加倍的意义相同吗？ 细胞工程育种细胞工程育种 一、概念：是指应用一、概念：是指应用细胞生物学细胞生物学和和分子生物学分子生物学的原理和的原理和 方法，通过方法，通过细胞水平细胞水平或或细胞器水平细胞器水平上的操作，按照人们上的操作，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的一门的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门 综合科学技术。包括综合科学技术。

21、包括植物细胞工程植物细胞工程和和动物细胞工程动物细胞工程。 细细 胞胞 工工 程程 概念概念 原理和方法：原理和方法： 水平层次：水平层次： 目的：目的： 分类分类 细胞生物学和分子生物学。细胞生物学和分子生物学。 细胞水平或细胞器水平。细胞水平或细胞器水平。 改变遗传物质改变遗传物质或或获得细胞产物获得细胞产物。 植物细胞工程植物细胞工程 动物细胞工程动物细胞工程 理论基础理论基础细胞全能性细胞全能性 二、基本技术：二、基本技术： 1 1、植物：、植物：植物组织培养植物组织培养、植物植物体体细胞杂交技术细胞杂交技术。 2 2、动物：、动物：细胞培养细胞培养、细胞核移植细胞核移植、细胞融合技术

22、细胞融合技术等。等。 注意：植物组织培养技术是基础。注意：植物组织培养技术是基础。 植物体细胞杂交技术才是育种方式。植物体细胞杂交技术才是育种方式。 注意：动物细胞培养技术是基础。注意：动物细胞培养技术是基础。 细胞融合细胞融合最重要的应用最重要的应用是是单克隆抗体技术单克隆抗体技术。 三、植物体细胞杂交技术三、植物体细胞杂交技术 1 1、过程：、过程： 植物植物 细胞细胞AA AA 植物植物 细胞细胞BB BB 原生质体原生质体AA AA 原生质体原生质体BB BB 杂种原杂种原 生质体生质体 AABB AABB 杂种细胞杂种细胞 AABB AABB 杂种植株杂种植株AABB AABB 酶解

23、法酶解法去壁去壁 诱导诱导融合融合 组织培养组织培养 细胞壁再生细胞壁再生 筛选筛选 细胞融合细胞融合+ +组织培养组织培养。 A A和和B B均代表染色体组均代表染色体组。 2 2、注意事项：、注意事项： 原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。 用用纤维素酶纤维素酶和和果胶酶果胶酶去除细胞壁。去除细胞壁。 诱导融合的方法：物理法和化学法（诱导融合的方法：物理法和化学法（PEGPEG）。）。 思考：动物细胞融合的诱导比之有何异同？思考：动物细胞融合的诱导比之有何异同？ 细胞壁再生的融合完成的标志（植物）。细胞壁再生的融合完成的标志（植物）。 思考：动物细胞融合

24、完成的标志是什么？思考：动物细胞融合完成的标志是什么？ 最后一道工序是植物组织培养。最后一道工序是植物组织培养。 培养成的是一个培养成的是一个异源多倍体异源多倍体的的新物种新物种！ 3 3、评价：克服、评价：克服远缘杂交不亲和障碍远缘杂交不亲和障碍，扩大可用于杂交，扩大可用于杂交 的亲本范围，但未能让杂种植株表现出理想的性状。的亲本范围，但未能让杂种植株表现出理想的性状。 四、动物细胞工程四、动物细胞工程 1 1、动物细胞培养技术动物细胞培养技术： 概念：概念： 从动物机体中取出相关组织，分散成单个细从动物机体中取出相关组织，分散成单个细 胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生长繁殖。胞，然后

25、在适宜的培养基中，让这些细胞生长繁殖。 原理：原理：细胞增殖细胞增殖。 选材选材 细胞悬液细胞悬液 剪碎剪碎 胰蛋白酶胰蛋白酶处理处理 原代培养原代培养 细胞贴壁细胞贴壁 细胞悬液细胞悬液 传代培养传代培养 细胞贴壁细胞贴壁 1010代以内代以内 酶处理酶处理 接触抑制接触抑制 5050代以内代以内 细胞系细胞系 癌变癌变 传代培养传代培养 过程：过程： 剪碎是为了增大与胰蛋白酶的接触面积。剪碎是为了增大与胰蛋白酶的接触面积。 选材应选用选材应选用幼年幼年动物的动物的幼嫩幼嫩组织。组织。 胰蛋白酶处理是为了使组织分散成单个细胞，防止接胰蛋白酶处理是为了使组织分散成单个细胞，防止接 触抑制影响细

26、胞的增殖。触抑制影响细胞的增殖。 细胞贴壁细胞贴壁是指细胞悬液中的细胞吸附在瓶壁上。是指细胞悬液中的细胞吸附在瓶壁上。 接触抑制接触抑制是指细胞分裂生长到表面接触时就停止分裂。是指细胞分裂生长到表面接触时就停止分裂。 1010代以内的细胞培养称代以内的细胞培养称原代培养原代培养，1010代外称代外称传代培养传代培养。 5050代以内的细胞称代以内的细胞称细胞株细胞株，5050代以外称代以外称细胞系细胞系。 动物细胞培养就是培养癌细胞。动物细胞培养就是培养癌细胞。 思考：动物细胞培养与植物组织培养有何不同？思考：动物细胞培养与植物组织培养有何不同？ 培养条件：培养条件： 无菌、无毒的环境无菌、无

27、毒的环境 适宜的营养适宜的营养 温度和温度和pHpH值值 气体环境：气体环境：O O2 2和和COCO2 2。 地位：是其他动物细胞工程技术的基础。地位：是其他动物细胞工程技术的基础。 应用：应用： 生产生物制品生产生物制品 动物基因工程离不开动物细胞培养动物基因工程离不开动物细胞培养 检测有毒物质检测有毒物质 2 2、细胞核移植技术、细胞核移植技术 概念：将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细概念：将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细 胞核的胞核的卵母细胞卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎中，使其重组并发育成一个新的胚胎 这个新的胚胎最终发育为动物个体。这个新的胚胎最终发育为动物个体

28、。 原理：原理：动物细胞动物细胞核核的全能性的全能性。 用核移植的方法得到的动物称为用核移植的方法得到的动物称为克隆动物克隆动物。 注意：克隆一词可用作名词，也可用作动词。注意：克隆一词可用作名词，也可用作动词。 名词指经名词指经无性繁殖无性繁殖所产生的所产生的细胞群或个体细胞群或个体。 动词指细胞核移植。动词指细胞核移植。 分类：分类：胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植、体细胞核移植体细胞核移植。 思考：哪种更易成功？哪种应用更广泛？思考：哪种更易成功？哪种应用更广泛？ 体细胞核移植的过程体细胞核移植的过程 供体供体 体细胞体细胞 1010代以内代以内 收集卵巢收集卵巢 MM期期 卵母细胞卵母细胞

29、 去核的去核的 卵母细胞卵母细胞 重组细胞重组细胞 重组胚胎重组胚胎 克隆动物克隆动物 采集采集 细胞培养细胞培养 去核去核 选取选取 原代培养原代培养 核移植核移植 诱导诱导细胞融合细胞融合 激活激活 胚胎移植胚胎移植 代孕母体子宫代孕母体子宫 分娩分娩 供体供体是指提供细胞核的具有优良性状的个体。是指提供细胞核的具有优良性状的个体。 受体受体是指代孕母体；受体细胞指核最终植入的细胞。是指代孕母体；受体细胞指核最终植入的细胞。 卵子的结构模式图：卵子的结构模式图： 第一极体第一极体 次级卵母细胞核次级卵母细胞核( (减减中期中期) ) 次级卵母细胞膜次级卵母细胞膜 透明带透明带 一个卵子含有

30、两个细胞。一个卵子含有两个细胞。 细胞核移植过程在实际操作中是把细胞核移植过程在实际操作中是把整个整个供体细胞注入。供体细胞注入。 供体细胞的培养是为了增加细胞数量。供体细胞的培养是为了增加细胞数量。 选用选用1010代以内的细胞是因为其代以内的细胞是因为其核型核型能保持正常。能保持正常。 原因：整个供体细胞注入更容易操作。原因：整个供体细胞注入更容易操作。 个人认为是保证克隆动物能获得供体的优良性状。个人认为是保证克隆动物能获得供体的优良性状。 激活是让受体细胞完成分裂和发育过程。激活是让受体细胞完成分裂和发育过程。 相关技术：相关技术：胚胎培养胚胎培养、胚胎移植胚胎移植、胚胎分割技术等胚胎

31、分割技术等。 体细胞核移植技术应用前景体细胞核移植技术应用前景 畜牧业方面：畜牧业方面： 促进优良畜群繁育；促进优良畜群繁育；保护濒危物种，增加其数量保护濒危物种，增加其数量。 医疗卫生方面：医疗卫生方面： 用作用作生物反应器生物反应器； 用作器官移植的供体；用作器官移植的供体； 有利于研究有利于研究胚胎发育胚胎发育及衰老过程；及衰老过程； 用作用作疾病模型疾病模型。 存在问题：存在问题： 成功率低、技术环节有待改进成功率低、技术环节有待改进 、健康问题健康问题 、争议争议。 3 3、动物细胞融合技术、动物细胞融合技术 概念：也称为概念：也称为细胞杂交细胞杂交，是指两个或多个动物细胞，是指两个

32、或多个动物细胞 结合成为一个结合成为一个单核单核细胞的过程。细胞的过程。 融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传 特性的单核细胞，称为特性的单核细胞，称为杂交细胞杂交细胞。 注意：植物体细胞杂交目的是获得杂种植株；注意：植物体细胞杂交目的是获得杂种植株； 动物细胞融合只能获得杂交细胞。动物细胞融合只能获得杂交细胞。 诱导融合的方法：物理、化学、生物（诱导融合的方法：物理、化学、生物（灭活病毒灭活病毒） 对于病毒而言，灭活就是去掉核酸。对于病毒而言，灭活就是去掉核酸。 原理：病毒吸附于细胞表面，使细胞发生凝集，原理：病毒吸附于细胞表面，使细胞发生凝集， 引起

33、细胞引起细胞膜分子的重新排布膜分子的重新排布，导致融合。，导致融合。 应用：生产应用：生产单克隆抗体单克隆抗体。 4 4、单克隆抗体技术、单克隆抗体技术 回答下列问题：回答下列问题： 思考：根据免疫学原理如何获得抗体？思考：根据免疫学原理如何获得抗体？ 思考：这种获得抗体的传统方法有何不足？思考：这种获得抗体的传统方法有何不足？ 思考：能否通过体外培养浆细胞来大量生产抗体？思考：能否通过体外培养浆细胞来大量生产抗体？ 思考：有能够无限增殖的细胞吗？思考：有能够无限增殖的细胞吗？ 思考：癌细胞能无限增殖却不能产生抗体，浆细胞能思考：癌细胞能无限增殖却不能产生抗体，浆细胞能 产生抗体却不能无限增殖

34、，该怎么办？产生抗体却不能无限增殖，该怎么办？ 思考：若上述方法可行的话，有何优点？思考：若上述方法可行的话，有何优点？ 答：答：产量高产量高，因细胞数量众多；，因细胞数量众多；纯度高、特异性好纯度高、特异性好， 因为一个浆细胞只能产生一种抗体。因为一个浆细胞只能产生一种抗体。 抗原抗原 小鼠小鼠 浆细胞浆细胞 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 细胞融合细胞融合 多种多种 融合融合 细胞细胞 选择培养基选择培养基 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 稀释培养稀释培养 抗体检验抗体检验 专一抗体阳性专一抗体阳性 的杂交瘤细胞的杂交瘤细胞 稀释培养稀释培养 三至四次三至四次 单克隆杂单克隆杂 交瘤细胞交瘤细胞 体外培养体外

35、培养 培养液培养液 中分离中分离 体内培养体内培养 腹水中腹水中 分离分离 单克隆抗体单克隆抗体 分离分离 注射注射 过程：过程： 过程小结：过程小结： 相关技术：相关技术：细胞培养细胞培养、细胞融合技术细胞融合技术。 选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞。选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞。 稀释培养筛选出稀释培养筛选出能产生抗体能产生抗体的杂交瘤细胞。的杂交瘤细胞。 克隆化培养的目的：确保获得克隆化培养的目的：确保获得单克隆杂交瘤细胞。单克隆杂交瘤细胞。 应用：应用： 优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。 作为诊断试剂：准确、高效、快速、简易。作为诊断

36、试剂：准确、高效、快速、简易。 制成制成“生物导弹生物导弹”：疗效高、副作用小。：疗效高、副作用小。 胚胎工程胚胎工程 一、概念：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显一、概念：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显 微操作和处理技术，也就是微操作和处理技术，也就是试管动物技术试管动物技术。 二、原理：二、原理：有性生殖有性生殖。 三、技术：三、技术：体外受精、胚胎培养、移植、分割技术。体外受精、胚胎培养、移植、分割技术。 1 1、体外受精技术体外受精技术： 概念：采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，概念：采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子， 使其在使其在体外体外环境下受精。环境下受精。

37、过程：卵母细胞的采集、精子的获取、和受精。过程：卵母细胞的采集、精子的获取、和受精。 超数排卵超数排卵处理后处理后冲卵冲卵（促性腺激素促性腺激素、生理盐水）。、生理盐水）。 注意：大型家畜可注意：大型家畜可活体取卵活体取卵、收集废弃卵巢收集废弃卵巢。 卵母细胞要在体外培养至卵母细胞要在体外培养至减减中期才能受精中期才能受精。 收集到的卵是收集到的卵是次级卵母细胞次级卵母细胞。 采集精子的方法：采集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法假阴道法、手握法和电刺激法。 注意：采集到的精子必须经注意：采集到的精子必须经获能获能处理后才能受精。处理后才能受精。 获能方法：获能方法：培养法、化学诱导法培养

38、法、化学诱导法。 培养法是指将取自培养法是指将取自附睾附睾的精子放入的精子放入获能液获能液中培养。中培养。 适用于：啮齿类动物、家兔和猪等。适用于：啮齿类动物、家兔和猪等。 化学法是将精子放在一定浓度的化学法是将精子放在一定浓度的肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体 A23187A23187溶液中，诱导获能。溶液中，诱导获能。 适用于：牛、羊等。适用于：牛、羊等。 受精受精： 在获能溶液或专用的受精溶液中完成中在获能溶液或专用的受精溶液中完成中共同培养共同培养。 2 2、早期胚胎培养：、早期胚胎培养： 概念：将受精卵在人工环境下培养成早期胚胎。概念：将受精卵在人工环境下培养成早期胚胎。 原因：胚胎

39、必须发育到一定程度才能原因：胚胎必须发育到一定程度才能着床着床。 条件：必须配制条件：必须配制发育培养液发育培养液用以培养胚胎。用以培养胚胎。 发育培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、发育培养液的成分：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。激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 目的：目的：检查受精情况及受精卵的发育能力，为胚胎检查受精情况及受精卵的发育能力，为胚胎 移植作好准备。移植作好准备。 3 3、胚胎移植技术：、胚胎移植技术： 概念：概念：将将早期胚胎早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的移植到同种的、生理状态相同的 其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技