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文档简介

1、周清一、 基因工程2、(a)基因工程的原理及技术原理:基因重组技术:(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。2.“分子缝合针”DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:相同点:都缝合磷酸二酯键。区别:EcoliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端

2、之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。3.“分子运输车”载体(1)载体具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(二)基因工程的基本操

3、作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指: 主要是编码蛋白质的结构基因 。2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至9095DNA解链;第二步:冷却到5560,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至7075,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建(是基因工程的核心)1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。2.组成:目的基因启动子终止子标记基因(1)启动子:是一段有特殊结

4、构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。第三步:将目的基因导入受体细胞_1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。此方法的受体细胞是受精卵或体细胞。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显

5、微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。将目的基因导入微生物细胞:常用大肠杆菌做受体细胞。3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第四步:目的基因的检测和鉴定1.首先要检测 转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行 抗原抗体杂交。4.前三步是分子水平的鉴定;有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。(三

6、)(b)基因工程的应用1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.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。(四)(a)蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,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的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(1)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质(2)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的

7、结构,又称为第二代的基因工程。基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意:目的基因只能用人工合成的方法)设计中的困难:如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列。周清一、 基因工程1、(a)基因工程的诞生(一)基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过 和 ,赋予生物以 ,创造出 。基因工程是在 上进行设计和施工的,又叫做 。2、(a)基因工程的原理及技术原理: 技术:(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀” (1)来源:主要是从 中分

8、离纯化出来的。(2)功能:能够识别 的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中 部位的两个核苷酸之间的 断开,因此具有 。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式: 和 。2.“分子缝合针” (1)两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:相同点:都缝合 。区别:EcoliDNA连接酶来源于 ,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合 ,但连接平末端的之间的效率 。(2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将 加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接 段的末端,形成磷酸二酯键。3

9、.“分子运输车” (1)载体具备的条件:能在受体细胞中 。具有 ,供外源DNA片段插入。具有 ,供重组DNA的 。(2)最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于 ,并具有 的 分子。(3)其它载体: 、 。(二)基因工程的基本操作程序第一步: 1.目的基因是指: 主要是 。2.原核基因采取 获得,真核基因是 。人工合成目的基因的常用方法有 _和 _。3.PCR技术扩增目的基因(1)原理: (2)过程:第一步:加热至9095 ;第二步:冷却到5560,引 ;第三步:加热至7075, 。第二步: (是基因工程的核心)1.目的:使目的基因在受体细胞中 ,并且可以 ,使目的基因能够 。2.

10、组成: (1)启动子:是一段有 ,位于基因的 ,是 识别和结合的部位,能驱动基因 ,最终获得所需的 。(2)终止子:也是一段有 ,位于基因的 。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中 ,从而将 筛选出来。常用的标记基因是 。第三步:将目的基因导入受体细胞_1.转化的概念:是目的基因 受体细胞内,并且在受体细胞内 的过程。2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 ,其次还有 和 等。此方法的受体细胞是 。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 。此方法的受体细胞多是 。将目的基因导入微生物细胞:常用 做受体细胞。3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依

11、据是 。第四步: 1.首先要检测 ,方法是采用 。2.其次还要检测 ,方法是采用 。3.最后检测 ,方法是从转基因生物中提取 ,用相应的 进行 。4.前三部是 的鉴定;有时还需进行 的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。(三)(b)基因工程的应用1.植物基因工程: 、 、 转基因植物,利用转基因 。2.动物基因工程:提高动物 、改善 、用转基因动物 。3.基因治疗:把 导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。(四)(a)蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以 作为基础,通过 ,对现有蛋白质进行 ,或制造一种 ,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产 的蛋白质)(1)蛋白质工程

12、崛起的缘由: (2)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来 ,又称为 的基因工程。基本途径:从预期的 出发,设计预期的 ,推测应有的 ,找到相对应的 (基因),以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意:目的基因只能用 的方法)设计中的困难:如何推测 的脱氧核苷酸序列。 周清二、细胞工程(一)植物细胞工程 1.理论基础(原理):细胞全能性2.植物组织培养技术(b)(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 试管苗 植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。A 植物繁殖微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖作物脱毒

13、:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输B 作物新品种培育单倍体育种:a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。b 优点:明显缩短育种年限C 突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品

14、种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。3.植物体细胞杂交技术植物细胞A植物细胞B杂种细胞愈伤组织杂种植株图(2)(1)过程:酶解法去壁;原生质体融合;杂种细胞再生出细胞壁;脱分化;再分化(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。1如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是 (D)A图示“白菜甘蓝”植株不能结籽 B愈

15、伤组织的代谢是自养需氧型C上述过程中包含着有丝分裂,细胞分化和减数分裂等过程D“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果2我国科学家在利用基因工程培育抗虫棉的过程中,经提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞这三个步骤后,在全部受体细胞中,能够摄入抗虫基因的受体细胞占 A全部 B大部分 C一半D很少 (D)3. 质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长

16、情况,推测三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是 (A) A.是c;是b;是a B.是a和b;是a;是bC.是a和b;是b;是aD.是c;是a;是b4目前基因治疗主要是 (C)A 对有基因缺陷的细胞进行基因修复,使其恢复正常,达到治疗疾病的目的B 运用人工诱导方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变,使功能恢复正常C 把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的D 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5.植物细胞A和植物细胞B经过体细胞杂交及组织培养,下列说法不正确的是 (C)A 植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B 杂种细胞经过植物组织

17、培养成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C 尽管愈伤组织可以进行光合作用,但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D 若A的基因型为Rr,B的基因型为Yy,则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy周清二、细胞工程(一)植物细胞工程 1.理论基础(原理): 2.植物组织培养技术(b)(1)过程: 试管苗 (2)用途: 。A 植物繁殖 :可以 地实现种苗的 :采用 来除去病毒(因为植物 ) :以植物组织培养得到的 等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全 B 作物新品种培育单倍体育种:a过程:植株(AaBb)通过 得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行 (技术是植物组织培养);得到

18、 植株;对其 时期进行 处理;得到了 植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。b 优点: C 突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的 (如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)D 细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的 ,从而让它们能够产生大量的 。(3)地位:是培育 、 培育植物新品种的 。3.植物体细胞杂交技术植物细胞A植物细胞B杂种细胞愈伤组织杂种植株图(2)(1)过程: (2)诱导融合的方法:物理法包括 等。化学法一般是用 作为诱导剂。(3)意义: 。1如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是 A图示“白菜甘蓝”植株不能结籽 B愈伤组织的

19、代谢是自养需氧型C上述过程中包含着有丝分裂,细胞分化和减数分裂等过程D“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果2我国科学家在利用基因工程培育抗虫棉的过程中,经提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞这三个步骤后,在全部受体细胞中,能够摄入抗虫基因的受体细胞占 A全部 B大部分 C一半D很少 3. 质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测三种

20、重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是 A.是c;是b;是a B.是a和b;是a;是bC.是a和b;是b;是aD.是c;是a;是b4目前基因治疗主要是 A 对有基因缺陷的细胞进行基因修复,使其恢复正常,达到治疗疾病的目的B 运用人工诱导方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变,使功能恢复正常C 把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的D 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5.植物细胞A和植物细胞B经过杂交及组织培养,下列说法不正确的是 A 植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B 杂种细胞经过植物组织培养成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C

21、尽管愈伤组织可以进行光合作用,但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D 若A的基因型为Rr,B的基因型为Yy,则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy(二)动物细胞工程 1. 动物细胞培养(a)(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)剪碎用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制成细胞悬液转入培养瓶中进行原代培养贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上

22、,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。(4)动物细胞培养需要满足以下条件无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。温度:适宜温度:哺乳动物多是36.50.5;pH:7.27.4。气体环境:95%空气5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。(5)动物细胞培养技术的应用:制

23、备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。(2)选去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。(3)体细胞核移植的大致过程是:高产奶牛(提供体细胞)进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞,去核(显微操作)注:为什么要用卵细胞?它可以提供充足的营养;操作简便;细胞质不会抑制细胞核全能性的表达;将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚

24、胎移入受体(代孕)母牛体内;生出与供体奶牛遗传基因基本相同的犊牛。(4)体细胞核移植技术的应用:加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;保护濒危物种,增大存活数量;生产珍贵的医用蛋白;作为异种移植的供体;用于组织器官的移植等。(5)体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。1、在克隆羊培育过程中,将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是 ( A )A无性生殖雄性激素 B无性生殖雌性激素C有性生殖雄性激素 D有性生殖雌性激素2、用于核移植的供体细胞一般都选用( B )A.受精卵 B. 10代以内的细胞 C.传代

25、1050代以内的细胞 D.处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞3.关于动物细胞培养的叙述错误的是 ( D )A 动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础B 用于培养的细胞最好取自动物胚胎或幼龄动物个体的细胞C 将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,使其分散成单个细胞,再稀释制成细胞悬液培养D 传代培养的细胞在传至10-50代左右时,增殖会逐渐减慢,以至完全停止,所培育的细胞全部衰老死亡4下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答:(1)图中所示的结构名称是_。(2)图中、所示的生物技术名称分别是_、_。(3)过程通常用去核的卵细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易

26、操作、营养物质丰富外,还因为它_。(2分)(4)过程通常用做受体细胞的原因是_。(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_,该种基因治疗所属类型为_。4(1)内细胞团(胚胎干细胞) (2)核移植技术 转基因技术(基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术)(3)含有促进细胞核全能性表达的物质 (4)这些细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞 (5)没有排斥反应 体外基因治疗(二)动物细胞工程 1. 动物细胞培养(a)(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的 ,将它分散成 ,然后放在 中,让这些细胞生长和繁殖。(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块( )剪碎用 处

27、理分散成 制成 转入培养瓶中进行 培养贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续 培养。(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就 ,称为 。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面 时,细胞就会 ,这种现象称为细胞的 。(4)动物细胞培养需要满足以下条件 的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的 ,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换 ,防止 对细胞自身造成危害。 :合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入 等天然成分。 :适宜温度:哺乳动物多是 ;pH: 。 :95% 5% 。O2是 所必需的,CO2的主要作用

28、是 。(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、 、 、培养医学研究的各种细胞。2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)哺乳动物核移植可以分为 核移植(比较容易)和 核移植(比较难)。(2)选去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞 ;卵(母)细胞 。(3)体细胞核移植的大致过程是:高产奶牛(提供体细胞)进行 ;同时采集卵母细胞,在体外培养到 的卵母细胞,去核( )注:为什么要用卵细胞?它可以提供 ;将供体细胞注入去核卵母细胞;通过 使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建 ;将胚胎移入受体(代孕)母牛体内;生出与供体奶牛遗传基因 的犊牛。(4)体细胞核移植技术的应用:加速 进程,促进 ;保护

29、 物种, 存活数量;生产珍贵的 ;作为异种移植的 ;用于组织 等。(5)体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着 问题、表现出 缺陷等。1、在克隆羊培育过程中,将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是 ( )A无性生殖雄性激素 B无性生殖雌性激素C有性生殖雄性激素 D有性生殖雌性激素2、用于核移植的供体细胞一般都选用( )A.受精卵 B. 10代以内的细胞 C.传代1050代以内的细胞 D.处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞3.关于动物细胞培养的叙述错误的是 ( )A 动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础B 用于培养的细胞最好取自动

30、物胚胎或幼龄动物个体的细胞C 将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,使其分散成单个细胞,再稀释制成细胞悬液培养D 传代培养的细胞在传至10-50代左右时,增殖会逐渐减慢,以至完全停止,所培育的细胞全部衰老死亡4下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答:(1)图中所示的结构名称是_。(2)图中、所示的生物技术名称分别是_、_。(3)过程通常用去核的卵细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它_。(2分)(4)过程通常用做受体细胞的原因是_。(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_,该种基因治疗所属类型为_。高二生物周清3.动物细胞

31、融合(1)动物细胞融合也称 ,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为 。(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有 、 、 等。(3)动物细胞融合的意义:克服了 ,成为研究细胞 、细胞 、 和生物 的重要手段。(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合理论基础细胞的 、细胞膜的 细胞增殖、细胞膜的 融合前处理 法去除细胞壁( 酶、 酶)注射特定 ,免疫处理正常小鼠诱导手段 法:离心、振动、电激化学法: 物理法:离心、振

32、动、电激化学法:聚乙二醇 法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒)诱导过程第一步:原生质体的制备(酶解法)第二步:原生质体融合 (物、化法)第三步: 的筛选和培养第四步:杂种植株的诱导与鉴定正常小鼠免疫处理动物细胞的融合(物、化、生法) 的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯用途和意义克服远缘杂交的不亲和障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围应用:白菜-甘蓝等杂种植株 (1) 制备 (2) 诊断、治疗、预防疾病,例如“生物导弹”治疗癌症4.单克隆抗体(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌 特异性抗体。从血清中分离出的抗体 、 、 。(2)单克隆抗体的制备过程:对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠

33、产生了将细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合注:融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选;在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞特点是能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体;然后对它进行克隆化培养和抗体检测筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞;最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。(3)杂交瘤细胞的特点:既能 ,又能产生 。(4)单克隆抗体的优点: , , 。(5)单克隆抗体的作用:作为 :准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结

34、合,具有准确、高效、简易、快速的优点。用于 和 :主要用于 治疗 ,可制成“ ”,也有少量用于治疗其它疾病。1某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几处不正确? 植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养 植物体细胞杂交动物细胞培养和融合 单抗制备等特殊处理酶解法去除细胞壁胰蛋白酶处理制备细胞悬浮液融合方法物理方法化学方法物理方法 化学方法 生物方法典型应用生产人工种子 培育种间植物单克隆抗体的制备培养液区别蔗糖是离体组织赖以生长的成分动物血清不可缺少A 0 B 1 C 2 D 32在现代生物工程技术中,下列研究方案能实现其目的是选项方案目的A诱导人胰岛B细

35、胞和奶牛卵细胞融合培育转基因克隆奶牛B将外源基因导入受体植物叶绿体中防止外源基因扩散C通过体外培养或体内培养骨髓瘤细胞制备单克隆抗体D用胃蛋白酶处理剪碎的动物组织块制备动物细胞悬浮液3. 在目前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体。你认为哪个是最可能原因 A卵细胞大,便于操作 B卵细含有的营养物质多C卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达 D重组细胞才具有全能性4在将动物组织块分散成单个细胞时,可以使用胰蛋白酶。由此不可以推测出的是 A动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系 B处理时一定要注意

36、处理时间、加酶量C胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤D动物细胞培养液pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致5下列对动物核移植技术的描述不正确的是A哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎核移植B体细胞核移植的过程中可通过显微操作去核法去除卵母细胞中的核C体细胞核移植过程中通常采用M期卵母细胞作为受体细胞D通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制 6、下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是_ 。(2)图甲中过程常在_ 诱

37、导下完成,图甲显示单克隆抗体制备过程中有两次筛选:第一次筛选是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后有 种类型(仅考虑细胞两两融合),在选择培养基上筛选出 。第二次筛选是在众多类型的杂交瘤细胞中筛选出能产生 的细胞群。(3)单克隆抗体的优点是: 。(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗? _,理由是_ 。(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能 ( ) A有选择地繁殖某一性别的家畜 B繁殖家畜中的优良个体 C用于保存物种 D改变动物的核基因(6)在目前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新

38、个体,你认为原因最可能是 ( )A卵细胞大,便于操作 B卵细胞含有的营养物质多C卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达 D重组细胞才具有全能性7.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)在图中HAT培养上,未有融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有 才能生长。(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最主要的优点是 _ 。(4)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的迅速 特点,又具备淋巴细胞的_ 特点,经过选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和_,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养

39、,或小鼠腹腔内增殖,从_或_中,就可以提取出大量的单克隆抗体了。(5)淋巴细胞是由动物体 中的 细胞分化、发育而来。周清3.动物细胞融合(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性的障碍,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:细胞工

40、程植物体细胞杂交动物细胞融合理论基础细胞的全能性、细胞膜的流动性细胞增殖、细胞膜的流动性融合前处理酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶)注射特定抗原,免疫处理正常小鼠诱导手段物理法:离心、振动、电激化学法:聚乙二醇(PEG)物理法:离心、振动、电激化学法:聚乙二醇生物法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒)诱导过程第一步:原生质体的制备(酶解法)第二步:原生质体融合 (物、化法)第三步:杂种细胞的筛选和培养第四步:杂种植株的诱导与鉴定正常小鼠免疫处理动物细胞的融合(物、化、生法)杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯用途和意义克服远缘杂交的不亲和障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围应用:白菜-甘蓝等杂种植株 (1) 制备单克隆抗体(2) 诊断、治疗、预防疾病,例如“生物导弹”治疗癌症4.单克隆抗体(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。(2)单克隆抗体的制备过程:对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了将细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合注:融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选;在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞特点是能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体;然后对它进行克隆化培养和抗体检测筛选出能够分泌所需

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