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文檔簡(jiǎn)介

1、1.基因工程(基因工程(DNA重組技術(shù))重組技術(shù))通過(guò)通過(guò)體外體外DNA重組重組(基因表達(dá)載體構(gòu)建,在體基因表達(dá)載體構(gòu)建,在體外)和外)和轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因等技術(shù)。等技術(shù)。 分析:分析:1.是是分子水平分子水平的技術(shù)的技術(shù) 2.理論基礎(chǔ)是理論基礎(chǔ)是“基因重基因重組組”3.先人工在體外實(shí)現(xiàn)先人工在體外實(shí)現(xiàn)基因基因重組,再導(dǎo)入受體細(xì)胞。目的基因能與載體重組,重組,再導(dǎo)入受體細(xì)胞。目的基因能與載體重組,又能整合到受體細(xì)胞的染色體又能整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上(整合到受體細(xì)胞的基因組上),原因:上(整合到受體細(xì)胞的基因組上),原因:有相同的有相同的分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu),組成單位和功能單位都是,組成單位和功能

2、單位都是脫氧核苷酸脫氧核苷酸,堿基配對(duì)方式相同。,堿基配對(duì)方式相同。外源基因可以在不同生物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)原因:生物共用一套外源基因可以在不同生物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)原因:生物共用一套遺傳密碼。遺傳密碼。都遵循中心都遵循中心法則。法則?;蚬こ虒?duì)生物的性狀進(jìn)行定向改造,產(chǎn)生的變異是定向變異?;蚬こ袒蚬こ虒?duì)生物的性狀進(jìn)行定向改造,產(chǎn)生的變異是定向變異。基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)是育種的優(yōu)點(diǎn)是定向改造生物的性狀,定向改造生物的性狀,可克服可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。2.體外體外DNA重組操作的工具:重組操作的工具:限制酶限制酶、DNA連接酶連接酶、載體載體。限制酶主要來(lái)自。限制酶主要來(lái)自原原核核生

3、物,限制酶的功能:能識(shí)別雙鏈生物,限制酶的功能:能識(shí)別雙鏈DNA分子特定的分子特定的核苷酸序列核苷酸序列并在特定的位并在特定的位點(diǎn)將兩個(gè)核苷酸之間的點(diǎn)將兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵切斷。供體生物的切斷。供體生物的DNA(含目的基因)和載(含目的基因)和載體一般要被體一般要被同種同種限制酶切割,得到相同的黏性末端或者平末端,這樣才能將目限制酶切割,得到相同的黏性末端或者平末端,這樣才能將目的基因和載體拼接形成重組。的基因和載體拼接形成重組。DNA連接酶是將連接酶是將DNA片斷片斷連接起來(lái),連接的不是連接起來(lái),連接的不是堿基,兩個(gè)核苷酸之間的堿基,兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵(DN

4、A聚合酶聚合酶是以是以DNA母鏈為模板,將單母鏈為模板,將單個(gè)游離的脫氧核苷酸連在個(gè)游離的脫氧核苷酸連在DNA片段末端形成子鏈)。載體的化學(xué)本質(zhì)是片段末端形成子鏈)。載體的化學(xué)本質(zhì)是DNA,種類有質(zhì)粒、種類有質(zhì)粒、噬菌體噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。它應(yīng)具備條件:衍生物、動(dòng)植物病毒等。它應(yīng)具備條件:1.在受體細(xì)胞中在受體細(xì)胞中能進(jìn)行能進(jìn)行自我復(fù)制自我復(fù)制,或者整合到受體細(xì)胞的染色體上,隨染色體,或者整合到受體細(xì)胞的染色體上,隨染色體DNA同步復(fù)制。同步復(fù)制。2.有一個(gè)或者多個(gè)有一個(gè)或者多個(gè)限制酶限制酶的切點(diǎn),的切點(diǎn), 3.具有具有標(biāo)記基因標(biāo)記基因,便于重組,便于重組DNA的的鑒定和選擇鑒定和選擇

5、4.能在受體細(xì)胞穩(wěn)定存在和無(wú)害。能在受體細(xì)胞穩(wěn)定存在和無(wú)害。3.目的基因目的基因一般是一般是編碼蛋白質(zhì)編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因,或的結(jié)構(gòu)基因,或調(diào)控因子調(diào)控因子。來(lái)源:可以從。來(lái)源:可以從基因基因文庫(kù)文庫(kù)獲取或者獲取或者人工合成人工合成 基因文庫(kù):如果這個(gè)基因文庫(kù)含有這種生物的基因文庫(kù):如果這個(gè)基因文庫(kù)含有這種生物的所有基因所有基因,則它叫做這種生物的,則它叫做這種生物的基因組基因組文文庫(kù)。庫(kù)。cDNA是由生物某時(shí)期的是由生物某時(shí)期的mRNA逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄得到的互補(bǔ)得到的互補(bǔ)DNA,cDNA是部分基因文庫(kù)。是部分基因文庫(kù)。獲得目的基因后,為了獲得大量的目的基因,要用獲得目的基因后,為了獲得大量的目的

6、基因,要用PCR技術(shù)擴(kuò)增。原理:技術(shù)擴(kuò)增。原理:DNA復(fù)制。過(guò)復(fù)制。過(guò)程:先合成引物(不說(shuō)加入),目的基因受熱程:先合成引物(不說(shuō)加入),目的基因受熱變性變性解旋成為單鏈(變性,不用解旋酶)解旋成為單鏈(變性,不用解旋酶)目的基因單鏈與引物互補(bǔ)結(jié)合(目的基因單鏈與引物互補(bǔ)結(jié)合(復(fù)性復(fù)性)在耐高溫在耐高溫DNA聚合酶(聚合酶(Taq酶)的作用下延酶)的作用下延伸合成互補(bǔ)伸合成互補(bǔ)DNA單鏈(單鏈(延伸延伸)重復(fù)此循環(huán)。重復(fù)此循環(huán)。4.基因工程的基因工程的4步驟:獲取目的基因、構(gòu)建步驟:獲取目的基因、構(gòu)建基因表達(dá)載體基因表達(dá)載體、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的的基因

7、的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)與鑒定,最核心的是第二步,它可以使目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,最核心的是第二步,它可以使目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,并在受并在受體細(xì)胞體細(xì)胞穩(wěn)定存在穩(wěn)定存在和成功地和成功地復(fù)制和表達(dá)復(fù)制和表達(dá)基因表達(dá)載體本質(zhì)上是一個(gè)基因表達(dá)載體本質(zhì)上是一個(gè)DNA分子,必須含有啟分子,必須含有啟動(dòng)子(與動(dòng)子(與M-RNA上的起始密碼子區(qū)別)、目的基因、終止子、上的起始密碼子區(qū)別)、目的基因、終止子、標(biāo)記基因標(biāo)記基因四部分。啟動(dòng)子四部分。啟動(dòng)子是是RNA聚合酶聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,啟動(dòng)識(shí)別和結(jié)合的部位,啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄過(guò)程。終止子位于目的基因的末端,是終止過(guò)程。終止子位于目的基因的末端,是終止轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄

8、的DNA片段。標(biāo)記基因作用是片段。標(biāo)記基因作用是鑒定和選擇鑒定和選擇。轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi):將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持穩(wěn)定維持和和表達(dá)表達(dá)的過(guò)程。的過(guò)程。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(雙子葉植物和裸子植物)方法是:將目的基因插入農(nóng)桿菌的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(雙子葉植物和裸子植物)方法是:將目的基因插入農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒質(zhì)粒的的T-DNA上上,整合到植物細(xì)胞的染色體,整合到植物細(xì)胞的染色體DNA上。還有上。還有基因槍法基因槍法和和花粉管通道法花粉管通道法。 導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞一般用導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞一般用顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù)。注射進(jìn)。注射進(jìn)受精卵受精卵內(nèi)(如果是植物,受體細(xì)

9、胞可以是內(nèi)(如果是植物,受體細(xì)胞可以是體細(xì)胞體細(xì)胞,有全能性),再進(jìn)行,有全能性),再進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)和和胚胎移植胚胎移植 如果導(dǎo)入原核生物細(xì)胞,則一般先用如果導(dǎo)入原核生物細(xì)胞,則一般先用Ca2+(CaCl2)處理,增大細(xì)胞壁的通透性,使)處理,增大細(xì)胞壁的通透性,使其成為其成為感受態(tài)感受態(tài)細(xì)胞。在受體細(xì)胞是否細(xì)胞。在受體細(xì)胞是否導(dǎo)入?(導(dǎo)入?(DNA分子雜交分子雜交)轉(zhuǎn)錄?()轉(zhuǎn)錄?(分子雜交分子雜交)表達(dá)?)表達(dá)?( 抗原抗體雜交)個(gè)體生物學(xué)水平檢測(cè):如抗蟲(chóng)棉抗原抗體雜交)個(gè)體生物學(xué)水平檢測(cè):如抗蟲(chóng)棉接種接種對(duì)照試驗(yàn)對(duì)照試驗(yàn)EcoliDNA連接酶只能連接黏性末端,連接酶只能連接

10、黏性末端,T4DNA連接酶既能連接黏性末端,又能連接平末連接酶既能連接黏性末端,又能連接平末端。終止子終止端。終止子終止轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄(是(是DNA序列),終止密碼子是終止翻譯,是序列),終止密碼子是終止翻譯,是mRNA上三個(gè)相鄰的上三個(gè)相鄰的堿基。啟動(dòng)子是位于目的基因的首端,它是堿基。啟動(dòng)子是位于目的基因的首端,它是RNA聚合酶聚合酶識(shí)別和結(jié)合的識(shí)別和結(jié)合的DNA序列,而起始序列,而起始密碼子是啟動(dòng)密碼子是啟動(dòng)翻譯翻譯的的mRNA上三個(gè)相鄰的堿基。終止子、啟動(dòng)子的化學(xué)本質(zhì)是上三個(gè)相鄰的堿基。終止子、啟動(dòng)子的化學(xué)本質(zhì)是DNA,而,而終止密碼子和起始密碼子的本質(zhì)是終止密碼子和起始密碼子的本質(zhì)是RNA。

11、應(yīng)用:將外源生長(zhǎng)激素或某些藥用蛋白基因(如血清蛋白基)與乳腺蛋白基因的應(yīng)用:將外源生長(zhǎng)激素或某些藥用蛋白基因(如血清蛋白基)與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子啟動(dòng)子等重組導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵內(nèi),使動(dòng)物的乳房能分泌血清蛋白(乳房等重組導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵內(nèi),使動(dòng)物的乳房能分泌血清蛋白(乳房生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器)。)?;蛑委熁蛑委煱颜;?qū)氩∪梭w內(nèi)把正?;?qū)氩∪梭w內(nèi)(不用替換異?;颍┍磉_(dá)發(fā)揮作用。分為不用替換異?;颍┍磉_(dá)發(fā)揮作用。分為體外基體外基因治療因治療和體內(nèi)基因治療。因只有個(gè)別細(xì)胞獲得正?;颍圆∪嘶蛐筒蛔?,和體內(nèi)基因治療。因只有個(gè)別細(xì)胞獲得正常基因,所以病人基因型不變,“轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)基因因”的

12、性狀也不能遺傳。的性狀也不能遺傳。蛋白質(zhì)工程:以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律與其生物功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系作為基礎(chǔ),通過(guò)蛋白質(zhì)工程:以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律與其生物功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系作為基礎(chǔ),通過(guò)基因修基因修飾飾或者或者基因合成基因合成,對(duì)現(xiàn)有,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造。步驟:預(yù)期生物功能進(jìn)行改造。步驟:預(yù)期生物功能設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)空間設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列推測(cè)氨基酸序列推出相應(yīng)的的推出相應(yīng)的的脫氧核苷酸脫氧核苷酸序列序列合成基因(合成基因(DNA)轉(zhuǎn)錄、翻轉(zhuǎn)錄、翻譯譯蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)工程不是對(duì)蛋白質(zhì)直接進(jìn)行改造,而是先改造蛋白質(zhì)工程不是對(duì)蛋白質(zhì)直接進(jìn)行改造,而是先改造基因基因。細(xì)胞工程細(xì)

13、胞工程通過(guò)通過(guò)細(xì)胞細(xì)胞水平或者水平或者細(xì)胞器細(xì)胞器水平上的操作水平上的操作一、植物細(xì)胞工程(主要研究一、植物細(xì)胞工程(主要研究植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)和植物和植物體細(xì)胞雜交體細(xì)胞雜交)植物組織培養(yǎng):原理植物組織培養(yǎng):原理植物細(xì)胞植物細(xì)胞全能性全能性。在特定的時(shí)間和空間內(nèi)基因。在特定的時(shí)間和空間內(nèi)基因選擇性表選擇性表達(dá)達(dá),分化分化成各種組織器官。只有成各種組織器官。只有離體離體的細(xì)胞才能使其全能性得到表達(dá)。是的細(xì)胞才能使其全能性得到表達(dá)。是無(wú)性無(wú)性繁繁殖,相當(dāng)于植物克隆。過(guò)程:離體的植物器官、組織、細(xì)胞,在殖,相當(dāng)于植物克隆。過(guò)程:離體的植物器官、組織、細(xì)胞,在無(wú)菌無(wú)菌和和人工控制人工控制的條件

14、下,離體植物器官、組織、細(xì)胞的條件下,離體植物器官、組織、細(xì)胞(脫分化)成為(脫分化)成為愈傷組織愈傷組織(再分化)(再分化)成為成為胚狀體胚狀體、叢芽、叢芽完整植株完整植株 條件:條件:離體離體,需要提供,需要提供無(wú)菌無(wú)菌條件,離體器官組織條件,離體器官組織要經(jīng)過(guò)要經(jīng)過(guò)消毒消毒,用具、培養(yǎng)基要,用具、培養(yǎng)基要滅菌滅菌,需要無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),植物激素(主要是,需要無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),植物激素(主要是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素),在細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素),在再分化再分化需要光照,形成葉綠素,進(jìn)行光合作用。需要光照,形成葉綠素,進(jìn)行光合作用。植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用:植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用:1.微型繁殖快速繁殖大量的種

15、苗,無(wú)性狀分離,能保持優(yōu)微型繁殖快速繁殖大量的種苗,無(wú)性狀分離,能保持優(yōu)良品種的良品種的優(yōu)良特性優(yōu)良特性。 2.作物脫毒(培養(yǎng)無(wú)病毒植物):(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)。作物脫毒(培養(yǎng)無(wú)病毒植物):(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)。 3.生產(chǎn)人工種子:用組織培養(yǎng)得到胚狀體、不定芽等,包上人工薄膜(人工種皮生產(chǎn)人工種子:用組織培養(yǎng)得到胚狀體、不定芽等,包上人工薄膜(人工種皮要透水透氣)成為人工種子。要透水透氣)成為人工種子。4.單倍體育種:離體單倍體育種:離體花藥花藥單倍體植株單倍體植株用用秋水仙秋水仙素素使染色體數(shù)目加倍成為使染色體數(shù)目加倍成為純合純合植株(用了植株(用了“植物細(xì)胞全能性植物細(xì)胞全能性”和和“

16、染色體數(shù)目變?nèi)旧w數(shù)目變異異”原理?;ㄋ庪x體培養(yǎng)其實(shí)就植物組織培養(yǎng)技術(shù)。單倍體育種最后得到的不是原理?;ㄋ庪x體培養(yǎng)其實(shí)就植物組織培養(yǎng)技術(shù)。單倍體育種最后得到的不是單倍體,而是正常純合子植株單倍體,而是正常純合子植株 生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物:利用愈傷組織細(xì)胞生產(chǎn)人參皂甙、生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物:利用愈傷組織細(xì)胞生產(chǎn)人參皂甙、紫草素、紫杉醇等物質(zhì)。紫草素、紫杉醇等物質(zhì)。(二)植物體細(xì)胞雜交:如白菜(二)植物體細(xì)胞雜交:如白菜-甘藍(lán)。甘藍(lán)。1.用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,原生質(zhì)體原生質(zhì)體(圓球形)(圓球形)(利用細(xì)胞膜具有一定的(利用細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性流動(dòng)性)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合)人

17、工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合物理法:物理法:離心、離心、振動(dòng)、電激振動(dòng)、電激;化學(xué)法:用;化學(xué)法:用PEG(聚乙二醇聚乙二醇)作為誘導(dǎo)劑)作為誘導(dǎo)劑雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞用用植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)技技術(shù)培育成新植物體。植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志是雜種細(xì)胞產(chǎn)生新的細(xì)胞壁(高爾基術(shù)培育成新植物體。植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志是雜種細(xì)胞產(chǎn)生新的細(xì)胞壁(高爾基體)。體)。 可能有可能有A、B、AA、BB、AB(后三種屬于融合后的細(xì)胞)(后三種屬于融合后的細(xì)胞) 體細(xì)胞雜交后的新體細(xì)胞雜交后的新品種是可育的。品種是可育的。 優(yōu)點(diǎn)、意義:優(yōu)點(diǎn)、意義:1.可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 2.可以培育出

18、兼有不同可以培育出兼有不同物種品質(zhì)的優(yōu)良新品質(zhì)。物種品質(zhì)的優(yōu)良新品質(zhì)。二、動(dòng)物細(xì)胞工程(二、動(dòng)物細(xì)胞工程(動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞核移植核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單、生產(chǎn)單克隆抗體克隆抗體,最基礎(chǔ)的技術(shù)是最基礎(chǔ)的技術(shù)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng))(一)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程:離體動(dòng)物(一)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程:離體動(dòng)物胚胎胚胎組織、組織、幼齡幼齡動(dòng)物的組織剪碎動(dòng)物的組織剪碎用用胰蛋白酶胰蛋白酶或膠或膠原蛋白酶分散成單個(gè)細(xì)胞原蛋白酶分散成單個(gè)細(xì)胞投進(jìn)培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸液投進(jìn)培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)(第一次培養(yǎng)叫原代培(第一次培養(yǎng)叫原代培養(yǎng))養(yǎng))傳代培養(yǎng)(傳代培養(yǎng)(2-

19、50代,代,10代以后的叫代以后的叫細(xì)胞株細(xì)胞株)癌變,無(wú)限增殖(癌變,無(wú)限增殖(細(xì)胞系細(xì)胞系),它的),它的細(xì)胞核型(核基因)發(fā)生改變。細(xì)胞核型(核基因)發(fā)生改變。 有有貼壁生長(zhǎng)貼壁生長(zhǎng)現(xiàn)象,和現(xiàn)象,和接觸抑制接觸抑制。用。用胰蛋白酶胰蛋白酶處理,然處理,然后后分瓶分瓶繼續(xù)培養(yǎng),讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。條件:繼續(xù)培養(yǎng),讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。條件:1.無(wú)菌、無(wú)毒,培養(yǎng)液和用具要滅菌,培養(yǎng)無(wú)菌、無(wú)毒,培養(yǎng)液和用具要滅菌,培養(yǎng)液添加液添加抗生素抗生素,定時(shí)更換培養(yǎng)液,定時(shí)更換培養(yǎng)液 2.營(yíng)養(yǎng):和體內(nèi)內(nèi)環(huán)境成分類似,合成培養(yǎng)基里一定要營(yíng)養(yǎng):和體內(nèi)內(nèi)環(huán)境成分類似,合成培養(yǎng)基里一定要添加添加動(dòng)物血清或血漿動(dòng)物血清或血

20、漿。 3.溫度和溫度和pH,36.5正負(fù)正負(fù)0.5,pH7.2-7.4(人內(nèi)環(huán)境(人內(nèi)環(huán)境7.35-7.45) 4.氣體環(huán)境氣體環(huán)境O2和和CO2,給,給95%空氣和空氣和5%CO2,CO2為了維持培養(yǎng)液的正常為了維持培養(yǎng)液的正常pH值。值。動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(克隆原理:動(dòng)物細(xì)胞核全能性)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(克隆原理:動(dòng)物細(xì)胞核全能性)動(dòng)物動(dòng)物體細(xì)胞核體細(xì)胞核去核的卵母細(xì)胞(減數(shù)第二次分裂中期,去核的卵母細(xì)胞(減數(shù)第二次分裂中期,M中期)中,得到重組細(xì)胞,中期)中,得到重組細(xì)胞,由重組細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,由新的胚胎發(fā)育成動(dòng)物(要進(jìn)行胚胎移植)。卵母細(xì)由重組細(xì)胞發(fā)育成

21、一個(gè)新的胚胎,由新的胚胎發(fā)育成動(dòng)物(要進(jìn)行胚胎移植)。卵母細(xì)胞質(zhì)有全能性得以表達(dá)的胞質(zhì)有全能性得以表達(dá)的物質(zhì)和條件物質(zhì)和條件。且體積大,易操作。克隆動(dòng)物的遺傳特性多數(shù)與。且體積大,易操作??寺?dòng)物的遺傳特性多數(shù)與細(xì)胞核的細(xì)胞核的供體動(dòng)物相同(如性別),但卵母細(xì)胞的供體動(dòng)物相同(如性別),但卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞質(zhì)基因也有影響。核基因和細(xì)胞也有影響。核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制。應(yīng)用:保護(hù)瀕危動(dòng)物;克隆組織和器官進(jìn)行器官移植,避免質(zhì)基因共同控制。應(yīng)用:保護(hù)瀕危動(dòng)物;克隆組織和器官進(jìn)行器官移植,避免免疫排斥免疫排斥反應(yīng);反應(yīng);轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因的的克隆克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織、器官可以作為異種移植的供體。動(dòng)

22、物的細(xì)胞、組織、器官可以作為異種移植的供體。 動(dòng)物核移植分為動(dòng)物核移植分為胚胎細(xì)胞核移植胚胎細(xì)胞核移植和和體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植。胚胎細(xì)胞分化程度低,容易恢復(fù)全能性。胚胎細(xì)胞分化程度低,容易恢復(fù)全能性。 (二)動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體(二)動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞融合也叫動(dòng)物細(xì)胞雜交:結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜具有動(dòng)物細(xì)胞融合也叫動(dòng)物細(xì)胞雜交:結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性一定的流動(dòng)性。誘導(dǎo)融合的方。誘導(dǎo)融合的方法與植物類似,另外,還可以用法與植物類似,另外,還可以用滅活的病毒滅活的病毒(如滅活的仙臺(tái)病毒)做誘導(dǎo)劑。(如滅活的仙臺(tái)病毒)做誘導(dǎo)劑。單克隆抗體:特異性強(qiáng)、純度高、靈敏度高的產(chǎn)量高

23、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。單克隆抗體:特異性強(qiáng)、純度高、靈敏度高的產(chǎn)量高特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。單克隆抗體的制備:分泌特異抗體的單克隆抗體的制備:分泌特異抗體的效應(yīng)效應(yīng)B細(xì)胞細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,得到雜交瘤細(xì)胞,和骨髓瘤細(xì)胞融合,得到雜交瘤細(xì)胞,雜交瘤細(xì)胞既能分泌單一的特異性抗體,又能無(wú)限增殖(特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn))。兩次的篩選:雜交瘤細(xì)胞既能分泌單一的特異性抗體,又能無(wú)限增殖(特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn))。兩次的篩選:第一次是用第一次是用選擇性培養(yǎng)基選擇性培養(yǎng)基將融合的將融合的雜交瘤雜交瘤細(xì)胞選擇出來(lái)(就是細(xì)胞選擇出來(lái)(就是A、B、AA、BB細(xì)胞死細(xì)胞死亡,而亡,而AB型雜交瘤細(xì)胞存活);第二次是將上述雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆培養(yǎng),然后進(jìn)行型雜交瘤

24、細(xì)胞存活);第二次是將上述雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆培養(yǎng),然后進(jìn)行抗體抗體檢測(cè),篩選出產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞,得到雜交瘤細(xì)胞后,生產(chǎn)單克隆抗體檢測(cè),篩選出產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞,得到雜交瘤細(xì)胞后,生產(chǎn)單克隆抗體的途徑有的途徑有2條,一:在條,一:在體外體外細(xì)胞培養(yǎng),從細(xì)胞培養(yǎng)液中提取單克隆抗體;二:將雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng),從細(xì)胞培養(yǎng)液中提取單克隆抗體;二:將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從小鼠腹水提取單克隆抗體。細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從小鼠腹水提取單克隆抗體。單克隆抗體用途的用作體外單克隆抗體用途的用作體外診斷試劑診斷試劑,單克隆抗體與藥物結(jié)合后,成為,單克隆抗體與藥物結(jié)合后,成為“生物導(dǎo)彈生

25、物導(dǎo)彈”,借助單克隆抗體的借助單克隆抗體的導(dǎo)向?qū)蜃饔脺?zhǔn)確導(dǎo)向作用準(zhǔn)確導(dǎo)向 細(xì)胞全能性比較:細(xì)胞全能性比較: 受精卵(全能)受精卵(全能)胚胎干細(xì)胞(多能)胚胎干細(xì)胞(多能)造血干細(xì)胞、(專能)造血干細(xì)胞、(專能)卵卵細(xì)胞細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞 (卵細(xì)胞、精子的分化程度較高)(卵細(xì)胞、精子的分化程度較高)胚胎工程胚胎工程定義:對(duì)動(dòng)物定義:對(duì)動(dòng)物早期胚胎早期胚胎或或配子配子進(jìn)行處理,獲得胚胎,移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)進(jìn)行處理,獲得胚胎,移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代,它的許多技術(shù)都在體外完成,如體外受精、早期胚胎的培養(yǎng)、胚胎分割后代,它的許多技術(shù)都在體外完成,如體外受精、早期胚胎的培養(yǎng)、胚胎分割等。等。

26、一、精子發(fā)生:睪丸的曲細(xì)精管。在一、精子發(fā)生:睪丸的曲細(xì)精管。在初情期初情期(人是青春期,卵細(xì)胞在胎兒期)(人是青春期,卵細(xì)胞在胎兒期)開(kāi)始。第一階段精原細(xì)胞開(kāi)始。第一階段精原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂,產(chǎn)生多個(gè)精原細(xì)胞,染色體復(fù)制后成為初,產(chǎn)生多個(gè)精原細(xì)胞,染色體復(fù)制后成為初級(jí)精母細(xì)胞;第二階段:初級(jí)精母細(xì)胞級(jí)精母細(xì)胞;第二階段:初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂減數(shù)分裂產(chǎn)生產(chǎn)生精子細(xì)胞精子細(xì)胞 ;第三階段:尖;第三階段:尖子細(xì)胞子細(xì)胞變形變形成精子,細(xì)胞核變成精子頭部,成精子,細(xì)胞核變成精子頭部,高爾基體高爾基體變成頂體;變成頂體;中心體中心體變成尾;變成尾;線粒體在尾部變成線粒體鞘;細(xì)胞的其他物質(zhì)濃縮成線粒

27、體在尾部變成線粒體鞘;細(xì)胞的其他物質(zhì)濃縮成原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴。二、卵細(xì)胞發(fā)生:在胚胎產(chǎn)生在二、卵細(xì)胞發(fā)生:在胚胎產(chǎn)生在胎兒期胎兒期性別分化后,在雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原性別分化后,在雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細(xì)胞細(xì)胞有絲分裂有絲分裂產(chǎn)生多個(gè)卵原細(xì)胞,并經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制成為初級(jí)卵母細(xì)胞,被卵產(chǎn)生多個(gè)卵原細(xì)胞,并經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制成為初級(jí)卵母細(xì)胞,被卵巢的卵泡包圍著。減數(shù)第一次分裂在巢的卵泡包圍著。減數(shù)第一次分裂在排卵排卵(即卵泡排出初級(jí)(即卵泡排出初級(jí)/或次級(jí)卵母細(xì)胞)或次級(jí)卵母細(xì)胞)前后完成,進(jìn)入輸卵管。減數(shù)第二次分裂是在前后完成,進(jìn)入輸卵管。減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合精子和卵子結(jié)合的過(guò)程中完成,的過(guò)程中

28、完成,產(chǎn)生一個(gè)成熟的卵子和第二極體。當(dāng)在產(chǎn)生一個(gè)成熟的卵子和第二極體。當(dāng)在卵黃膜和透明帶卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體時(shí),之間看到兩個(gè)極體時(shí),標(biāo)志完成了受精作用。標(biāo)志完成了受精作用。形成精子的減數(shù)分裂是形成精子的減數(shù)分裂是連續(xù)連續(xù)的,精子要的,精子要變形變形。卵細(xì)胞減。卵細(xì)胞減1在排卵前后,減在排卵前后,減2在受在受精過(guò)程中,不連續(xù)。精過(guò)程中,不連續(xù)。排卵排卵是指初級(jí)是指初級(jí)/或次級(jí)或次級(jí)卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞從從卵泡卵泡中排出(不是卵泡從中排出(不是卵泡從卵巢排出,進(jìn)入輸卵管。卵巢排出,進(jìn)入輸卵管。三、受精作用:精子在生殖道三、受精作用:精子在生殖道獲能獲能,在,在輸卵管輸卵管受精。受精階段:精子

29、穿越受精。受精階段:精子穿越放射放射冠冠和和透明帶透明帶,進(jìn)入卵黃膜,進(jìn)入卵黃膜形成雄原核與雌原核形成雄原核與雌原核兩個(gè)原核結(jié)合成合子。兩個(gè)原核結(jié)合成合子。1.頂體頂體反應(yīng),穿越放射冠反應(yīng),穿越放射冠穿越透明帶,接觸卵黃膜(頂體酶溶出一條通道),發(fā)生穿越透明帶,接觸卵黃膜(頂體酶溶出一條通道),發(fā)生透明帶反應(yīng)透明帶反應(yīng),接觸卵細(xì)胞膜后,產(chǎn)生,接觸卵細(xì)胞膜后,產(chǎn)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)(卵細(xì)胞膜反應(yīng)(第二道屏障第二道屏障)完成受精。完成受精。 個(gè)體發(fā)育個(gè)體發(fā)育從受精卵開(kāi)始,分為胚胎發(fā)育(在母體內(nèi)的發(fā)育)和胎后發(fā)育。從受精卵開(kāi)始,分為胚胎發(fā)育(在母體內(nèi)的發(fā)育)和胎后發(fā)育。四、胚胎發(fā)育:受精卵四、胚胎發(fā)育:受

30、精卵卵裂卵裂桑椹胚桑椹胚囊胚(開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化,個(gè)體較大囊胚(開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化,個(gè)體較大的細(xì)胞叫的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來(lái)發(fā)育成各種組織,外層的叫,將來(lái)發(fā)育成各種組織,外層的叫滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層細(xì)胞,發(fā)育成細(xì)胞,發(fā)育成胎膜胎膜和胎盤(pán)和胎盤(pán))原腸胚(出現(xiàn)原腸腔,出現(xiàn)內(nèi)、中、外三個(gè)胚層原腸胚(出現(xiàn)原腸腔,出現(xiàn)內(nèi)、中、外三個(gè)胚層胎兒胎兒 五、試管動(dòng)物(是五、試管動(dòng)物(是有性生殖有性生殖范疇)主要是范疇)主要是體外受精體外受精和和早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)。1.體外受精:體外受精:1.精子獲能,卵細(xì)胞要發(fā)育成熟(減精子獲能,卵細(xì)胞要發(fā)育成熟(減2中期)才能完成受精。中期)才能完成受精。2.胚胎早期培養(yǎng):將

31、受精卵移入胚胎早期培養(yǎng):將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)。當(dāng)胚胎發(fā)育到中培養(yǎng)。當(dāng)胚胎發(fā)育到桑椹胚桑椹胚或或囊胚囊胚階段,再做階段,再做胚胎移植胚胎移植或者冷凍保存?;蛘呃鋬霰4妗?.胚胎移植:移植到同種的、胚胎移植:移植到同種的、生理狀態(tài)生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。是胚相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。是胚胎工程的最后一道工序。為充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,供體要做胎工程的最后一道工序。為充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,供體要做超數(shù)超數(shù)排卵排卵處理,供體和受體要做處理,供體和受體要做同期發(fā)情同期發(fā)情處理。胚胎移植成功的原因是;處理。胚胎移植成功的原因是;1.哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物同期發(fā)情后,供、受體生殖器官的同期發(fā)情后,供、受體生殖器官的生理變化生理變化是相同的,為供體胚胎的移入

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