《现代生物科技专题》模块学习目标

1、选修3专题一专题三 复习课,整体把握教材，构建知识体系,基因工程与植物细胞工程间的联系,基因工程、动物细胞工程与胚胎工程间的联系,用一定方法获取的目的基因，在体外构建目的基因表达载体，可用农杆菌转化法，花粉管通道法等将目的基因导入植物细胞，再利用植物组织培养技术就可培养出表达目的基因性状的转基因植株。,基因工程与植物细胞工程间的联系：,动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。应用基因工程、动物细胞融合、细胞核移植等技术可以实现对动物细胞的改造，从而获得人类期望的性状或产品。这些都离不开动物细胞培养技术，同时还常常与胚胎移植、胚胎分割等技术密切联系。,基因工程、

2、动物细胞工程与胚胎工程间的联系：,加强规律总结，突破重难点,植物组织培养,植物组织培养是离体的植物器官、组织或细胞在一定的营养物质、激素及其他外界条件适宜的情况下，发生脱分化和再分化，最终形成植物体的过程。其原理是植物细胞的全能性。每个细胞都含有该植物细胞的全套的遗传基因，为无性繁殖。,植物体细胞杂交,通过植物体细胞杂交技术得到的杂种植物，染色体数目是两个染色体数目之和。获得的杂种植株具有双亲的遗传物质，将表现出双亲的遗传性状，如白菜甘蓝。,动物细胞融合,动物细胞融合是将两个动物细胞通过一定的方法（如物理方法、化学方法或生物方法）诱导形成一个杂种细胞的过程。杂种细胞中的遗传物质来自于参与融合的

3、两个动物细胞，因此，具有双亲细胞的特征。如杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的无限增殖和B细胞分泌抗体的特征。,动物体细胞核移植,动物体细胞核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，形成一个新的细胞的过程。由于细胞核和细胞质中均具有遗传物质，因此经细胞核移植技术培养得到的新个体既具有供核基因的性状，也具有供质基因的性状。但主要性状与供核个体相似，因为遗传物质主要存在于细胞核中。从繁殖的角度看，也属于无性繁殖。,善于运用比较法，提高复习效率,1、基因工程工具酶的比较,连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键,使磷酸二酯键断开，形成黏性末端或平末端,将单个脱氧核苷酸连接成DNA链，形成磷酸二酯键,基因工程,

4、基因工程,DNA复制 PCR技术,2、克隆与组织培养、试管动物,无性,无性,有性,2个亲本,1个亲本,2个亲本,提供核的亲本,一般没有,精子的类型,优良种畜快速繁育，可选择性别,快速繁殖无病毒植株,解决不孕,3、治疗性克隆与生殖性克隆,治疗人类疾病,用于生育，产生新个体,细胞水平,个体水平,属于无性繁殖，产生新个体、新组织，遗传信息相同,4、植物体细胞杂交与动物细胞融合,细胞的全能性,细胞或细胞产物,新个体或细胞产物,培养结果,获得细胞或细胞产物,快速繁殖、培育无病毒植株等,培养目的,葡萄糖、动物血清,蔗糖、植物激素,培养基特有成分,液体培养基,固体培养基,培养基性质,细胞增殖,原理,动物细胞

5、培养,植物组织培养,比较项目,5、植物细胞和动物细胞培养的比较,一、基因工程中的“筛选”,在基因工程中，目的基因是否导入受体细胞中，主要是根据载体上的标记基因来确定的。通常情况下要用含有相关的抗生素的选择培养基进行筛选。,二、细胞工程中的“筛选”,第一步筛选：目的是获得杂交瘤细胞（B瘤细胞）；第二步筛选：目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。,三、胚胎工程中的“筛选”,在胚胎移植前，取胚胎细胞的遗传物质进行分析，筛选出健康的胚胎。,知识链接,在这三个专题中出现的检测与签定有哪些？分别有什么作用？,模式图复习“细胞工程、胚胎工程”的知识,注：图中A、B、C、D为组织细胞或细胞结构。,一、细胞

6、工程,1、植物细胞工程,若图中A、B均为植物细胞，则：这个过程是什么？其实质是什么？在融合前要怎样处理？细胞融合完成的标志是什么？,问题：,答：图示过程为植物体细胞杂交，其实质为植物原生质体的融合，在融合前需要用酶解法（纤维素酶与果胶酶）去除植物的细胞壁，再用化学法（聚乙二醇）或物理法（离心、振动、电激等）诱导原生质体融合，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。,在获得融合细胞后还需要怎样处理杂种细胞才能得到完整植株？其原理是什么？,答：获得融合细胞后，还需要利用植物组织培养技术才能将细胞培育成完整（杂种）植株，植物组织培养的原理是：植物细胞的全能性。,一、细胞工程,若A、B、C、D均

7、为动物细胞，则在由A、B到C的过程中，常用什么细胞融合手段？A与B融合为C体现了细胞的什么特性？在由C培养到D的过程中，细胞数目不断增多，会出现什么现象？需要用什么处理才能分瓶培养？在培养中除了加入必要物质之外，为什么还要加入O2和CO？,答：在进行动物细胞融合时，诱导方法有化学法、物理法和生物法（灭活的病毒），A与B融合为C体现了细胞膜的流动性，当动物细胞在培养瓶中分裂生长，随着细胞的增多，细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖（接触抑制）。因此需要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，才能分瓶培养。在培养过程中O2是细胞正常代谢所必需的， CO的作用主要用于维持培养液的pH值。,一、细胞工

8、程,若该图表示动物细胞核移植过程，细胞A是体细胞，则B应为什么细胞？若细胞B是直接从卵巢中获取的，则需要在体外培养到什么样子？选择该细胞作为受体细胞的主要原因是什么？融合细胞D培养的成的动物主要性状与谁相同？这是一种什么繁殖方式？,答：由动物体细胞核移植的定义可知，B细胞应为卵母细胞，当然A要取核处理，B要去核处理，如果B直接来源于卵巢，则还需要进行培养到减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，选择该细胞作为受体细胞的原因是其含有易于激发全能性表达的物质。最后所得的个体主要性状与供体相同。由于这个过程没有形成受精卵，所以属于无性繁殖方式。,一、细胞工程,若该过程为制备单克隆抗体的过程，其中A为骨髓瘤

9、细胞，B为什么淋巴细胞，则D为什么细胞？D具有两个亲本的什么特点？从A、B到C的过程中存在的细胞有多少种？分别是？通常选择哪种细胞？用来产生单克隆抗体的D需要经过几次筛选？获得D后，常用的培养方法是什么？,答：在该过程中B实质上是浆细胞，D是杂交瘤细胞，D具有瘤细胞的无限增殖的特点，又具有浆细胞产生专一性抗体的特点，从A、B到C的过程中存在5种细胞，分别是A、B、AA、BB、AB细胞，通常选择细胞杂种AB，用来产生单克隆抗体的D需要经过两次筛选，获得D后，常用的培养方法是体外和体内两条途径。体外是在小鼠腹腔内增殖，体外是动物细胞培养。,二、胚胎工程,若上图表示培养一种优良性状的动物的过程，则A、B分别表示精、卵细胞，则融合之前需要通过什么识别？防止多精入卵的屏障作用是什么？卵子受精的标志是什么？胚胎发育的起点是从哪个细胞开始的？这种细胞具有什么特点？若要对D进行分割，将会得到两个性别怎样的个体？胚胎移植能否成功，与供体与受体的什么有关？,答：当A、B融合之前要依靠信号分子进行识别，防止多业入卵的屏障是透明带反应与卵细胞膜反应，