生物選修3(浙科版)

生物選修3(浙科版)生物選修3(浙科版)生物選修3(浙科版)生物選修3(浙科版)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:第一章基因工程一、工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生1、基因工程的概念：基因工程誕生的理論基礎(chǔ)：DNA是遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立、遺傳信息傳遞方式的認(rèn)定。2、基因工程的基本工具（1）“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。②功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并能切割（使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開），因此具有專一性。③結(jié)果：能將DNA分子切割成許多不同的片段。備注：不同DNA分子用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割形成的黏性末端都相同；同一個DNA分子用不同限制性核酸內(nèi)切酶切割，產(chǎn)生的黏性末端一般不相同。（2）“分子縫合針”——DNA連接酶①作用：將具有末端堿基互補(bǔ)的2個DNA片段連接在一起（縫合磷酸二酯鍵）形成的DNA分子稱為重組DNA分子。因此，DNA連接酶具有縫合DNA片段的作用，可以將外源基因和載體DNA連接在一起。（3）“分子運(yùn)輸車”——載體——質(zhì)粒①載體具備的條件：1）能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。2）具有一至多個限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。3）具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。②最常用的載體——質(zhì)粒：質(zhì)粒在細(xì)菌中以獨(dú)立于擬核之外的方式存在，是一種特殊的遺傳物質(zhì)，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。③其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒二、基因工程的原理和技術(shù)2：目的基因的獲得：即獲得我們所需要的基因，如人的胰島素基因。（1）目的基因：是指能編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。（2）獲得目的基因的兩種方法：①目的基因的序列已知：用化學(xué)方法合成目的基因或用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增目的基因②目的基因的序列未知：建立一個包括目的基因在內(nèi)的基因文庫，3、形成重組DNA分子：就是將目的基因與載體DNA連接在一起。通常是用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體DNA（如質(zhì)粒），就會在目的基因和載體DNA的兩端形成相同的黏性末端，然后用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接在一起，形成重組DNA分子。4、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑿纬傻闹亟MDNA分子轉(zhuǎn)移到合適的受體細(xì)胞中。常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌和動植物細(xì)胞等。如用質(zhì)粒作載體，宿主細(xì)胞應(yīng)選擇大腸桿菌，用氯化鈣處理大腸桿菌，增加大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞。5、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞：并不是所有細(xì)胞都接納了重組DNA分子，因此需要篩選含有目的基因的受體細(xì)胞。采用選擇性培養(yǎng)基篩選。6、目的基因的表達(dá)：目的基因在宿主細(xì)胞中表達(dá)，能產(chǎn)生人們需要的功能物質(zhì)。第二章克隆技術(shù)一、什么是克隆1、繁殖的方式：（1）有性繁殖：經(jīng)過異性生殖細(xì)胞的結(jié)合，產(chǎn)生合子，再由合子發(fā)育成下一代個體的繁殖方式。（2）無性繁殖：不經(jīng)過異性生殖細(xì)胞的結(jié)合，直接由母體產(chǎn)生下一代個體的繁殖方式。無限繁殖產(chǎn)生的個體保持了親本的遺傳性狀，一次產(chǎn)生后代的數(shù)量可以很大，可以迅速擴(kuò)大其種群的數(shù)量。3、克隆技術(shù)：是指才眾多的基因或細(xì)胞群體中通過無性繁殖和選擇獲得目的基因或特定類型細(xì)胞的操作技術(shù)。在分子水平上，基因克隆是指某種目的基因的復(fù)制、分離的過程；在細(xì)胞水平上，細(xì)胞克隆技術(shù)在利用雜交瘤制備單克隆抗體的技術(shù)中得到應(yīng)用；在個體水平上，克隆技術(shù)就是一種通過單個細(xì)胞，特別是來自特定活體的單個體細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖從而產(chǎn)生新個體的過程或技術(shù)。基因克隆和細(xì)胞克隆是現(xiàn)代生物技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)。從理論上說，由于細(xì)胞核具有基因組合全套遺傳信息，生物的體細(xì)胞有潛力直接發(fā)育成胚胎和形成與核供體完全相同的個體克隆。二、植物的克?。?、細(xì)胞全能性（1）植物細(xì)胞全能性：指植物體的每個活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性，因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能。（2）植物細(xì)胞全能性的體現(xiàn)：全能性表達(dá)的難易程度：受精卵＞生殖細(xì)胞＞干細(xì)胞＞體細(xì)胞；植物細(xì)胞＞動物細(xì)胞①植物細(xì)胞全能性表達(dá)能力強(qiáng)：實(shí)踐表明，植物體的幾乎所有組織（如根、莖、葉、花藥、子房及幼胚等組織）的細(xì)胞，通過誘導(dǎo)都可再生新植株。即植物體的每個活細(xì)胞，即使是已經(jīng)高度成熟和分化的細(xì)胞，都保持了恢復(fù)到分生狀態(tài)的能力，都具有遺傳上的全能性。所以植物的組織培養(yǎng)比動物更方便。②不同植物或同種植物不同基因型個體的細(xì)胞全能性有差異：由于不同種類植物或同種植物的不同基因型個體之間遺傳性的差異，細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同。如擬南芥、煙草和番茄等能在多個世代中保持細(xì)胞全能性的表達(dá)；而小麥、要么和水稻等在多次繼代培養(yǎng)后會喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力。③長期培養(yǎng)中，細(xì)胞全能性表達(dá)能力下降的原因：1）遺傳物質(zhì)不可逆改變：染色體畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生，且其結(jié)果不可逆；2）生長發(fā)育條件變化：細(xì)胞或組織中激素平衡被打破，或細(xì)胞對外源生長物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變；3）由于其他原因產(chǎn)生了缺乏成胚性的細(xì)胞系。④植物克隆成功所需的條件：1）深入探討特定植物細(xì)胞全能性的表達(dá)條件（激素配比）；2）在植物克隆實(shí)驗(yàn)中，選擇性狀優(yōu)良、細(xì)胞全能性表達(dá)充分的基因型。2.植物組織培養(yǎng)程序概念：植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、生芽，最終形成完整的植株。培養(yǎng)過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞―→愈傷組織―→試管苗―→植物體愈傷組織：一種相對沒有分化的活的薄壁細(xì)胞團(tuán)組成的新生組織。（細(xì)胞排列疏松、無規(guī)則）脫分化：已經(jīng)高度分化的植物細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)重新恢復(fù)了分裂能力，產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織經(jīng)培養(yǎng)，重新分化根或芽等器官的過程。組織培養(yǎng)具體過程：配制含有適當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑的半固體培養(yǎng)基（滅菌）；②從消毒的根、莖或葉上切取一些小組織塊；③將組織塊放在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得愈傷組織；（無需光）植物組織切口處的細(xì)胞在創(chuàng)傷的刺激下發(fā)生脫分化稱為分裂的細(xì)胞，不斷進(jìn)行分裂增殖，在創(chuàng)傷表面形成一種由相對沒有分化的活的的薄壁細(xì)胞團(tuán)組成的新生組織，即愈傷組織。④以適當(dāng)配比的營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)愈傷組織，直到再生出新植株。（需要光）（3）培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分：無機(jī)營養(yǎng)成分：水、礦質(zhì)元素（全部），如硝酸鹽、銨鹽有機(jī)營養(yǎng)成分：1）碳源：蔗糖2）含N物質(zhì)：氨基酸、維生素3）瓊脂：0.7%—1%，起支持作用植物生長調(diào)節(jié)劑：細(xì)胞分裂素、生長素PH值：5.0－6.03、植物的克?。海?）理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性（2）技術(shù)基礎(chǔ)：植物組織培養(yǎng)（3）主要技術(shù)：植物細(xì)胞培養(yǎng)；植物器官培養(yǎng)；原生質(zhì)體培養(yǎng)4、植物細(xì)胞培養(yǎng)（1）概念：指以單個游離細(xì)胞為外植體的離體無菌培養(yǎng)。其目的是通過大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人類所需的細(xì)胞次級代謝產(chǎn)物。（2）采用技術(shù)：懸浮細(xì)胞培養(yǎng)：通過液體懸浮培養(yǎng)使愈傷組織分散成單細(xì)胞，經(jīng)適宜培養(yǎng)基中成分的誘導(dǎo)，可從單細(xì)胞依次到細(xì)胞團(tuán)、球形胚、心形胚和胚狀體，最后而形成新植株。5、器官培養(yǎng)：（1）概念：指以植物的根、莖、葉、花、果等器官為外植體的離體無菌培養(yǎng)。（2）如何實(shí)現(xiàn)器官發(fā)生和形態(tài)建成：主要通過平衡的植物激素配比進(jìn)行調(diào)控。1）誘導(dǎo)芽的分化：細(xì)胞分裂素＞生長素（激動素）2）誘導(dǎo)根的分化：生長素（IAA（吲哚乙酸）＞細(xì)胞分裂素（3）細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的意義：細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)時，植物克隆的結(jié)果，不一定是植物，也可以是器官，甚至是細(xì)胞群(愈傷組織)。人們要的可以是植物，也可以是細(xì)胞或者是細(xì)胞代謝產(chǎn)物。6、原生質(zhì)體培養(yǎng)：（1）概念：用纖維素酶或果膠酶水解細(xì)胞壁，獲得球形的植物細(xì)胞原生質(zhì)體（細(xì)胞中有代謝活性的原生質(zhì)部分，包括質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核），用適當(dāng)方法進(jìn)行原生質(zhì)體培養(yǎng)，也可獲得新植株。（2）植物原生質(zhì)體的獲得方法：在0.5—0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境（較高滲透壓）下用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞壁消化除去，獲得球形的原生質(zhì)體。問題：為什么要加較高滲透壓的甘露醇？

原因：防止原生質(zhì)體吸水脹破。7、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在原生質(zhì)體培養(yǎng)成功的基礎(chǔ)上，形成了體細(xì)胞雜交技術(shù)（原生質(zhì)體融合）。概念：植物體細(xì)胞雜交是指將來自兩個不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。過程：（3）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等?；瘜W(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。（4）融合完成的標(biāo)志：新細(xì)胞壁的形成。（5）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。8、植物細(xì)胞工程：（1）概念：培養(yǎng)植物細(xì)胞（包括原生質(zhì)體），借助基因工程方法，將外源遺傳物質(zhì)（DNA）導(dǎo)入受體細(xì)胞（包括原生質(zhì)體）中或通過細(xì)胞融合、顯微注射等將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過對這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞或重組細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的新植株。9、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：試管苗的快速繁殖、無病毒植物的培育、制造人工種子、單倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)、轉(zhuǎn)基因植物的培育等。三、動物的克隆1、動物細(xì)胞、組織培養(yǎng)（1）動物細(xì)胞培養(yǎng)：就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，經(jīng)過機(jī)械消化或胰酶消化，使其分散成單個細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生存、生長和繁殖。在某種程度上像體內(nèi)一樣呈現(xiàn)一定的組織特性。（2）動物組織培養(yǎng)：體外培養(yǎng)動物組織，使其維持生活狀態(tài)或生長特性?？梢园殡S組織分化，但最終成為細(xì)胞培養(yǎng)。2、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：（1）培養(yǎng)條件：①無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害。②營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清(能促進(jìn)細(xì)胞的生長、增殖和貼附)、血漿等天然成分。③溫度：適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。④氣體環(huán)境：（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。（3）培養(yǎng)過程中的幾點(diǎn)說明：①用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞：動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的膠原纖維蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。用蛋白酶可使其消化，從而使細(xì)胞相互分離。②原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)需要在CO2保養(yǎng)箱中保溫培養(yǎng)：通過在培養(yǎng)箱內(nèi)模擬形成一個類似細(xì)胞或組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境，如恒定的pH值（7.2-7.4）、穩(wěn)定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95%）、穩(wěn)定的CO2水平（5%），來對細(xì)胞或組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。③原代培養(yǎng)：從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞、組織培養(yǎng)。④傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)細(xì)胞分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長、增殖。⑤傳代培養(yǎng)的原因：如果不進(jìn)行傳代培養(yǎng)，就會因細(xì)胞密度過大和代謝消耗引起營養(yǎng)枯竭，不能正常生長。（4）離體動物細(xì)胞的生長特性：①細(xì)胞貼壁：懸浮液中分散的細(xì)胞緊貼培養(yǎng)瓶內(nèi)壁才能生長。②接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂。③正常的生命活動：生長、分裂、有規(guī)律的衰老、死亡等現(xiàn)象，但不分化。（5）動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。3、細(xì)胞系、細(xì)胞株：條件適合時，可以由傳代細(xì)胞建成細(xì)胞系或細(xì)胞株。（1）細(xì)胞系：指可連續(xù)傳代的細(xì)胞。原代培養(yǎng)物在首次傳代時就成為細(xì)胞系。連續(xù)細(xì)胞系：遺傳物質(zhì)改變，不死性有的連續(xù)細(xì)胞系是惡性細(xì)胞系，具有異體致瘤性；有的連續(xù)細(xì)胞系獲得了不死性，但保留接觸抑制現(xiàn)象，不致癌。（2）細(xì)胞株：通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。如：單抗細(xì)胞株細(xì)胞株一般具有恒定的染色體組型、同工酶類型、病毒敏感性和生化特性等。遺傳物質(zhì)未改變。細(xì)胞系泛指可傳代的細(xì)胞，細(xì)胞株指具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。4.克隆培養(yǎng)法（細(xì)胞克?。海?）概念：把一個單細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng)，使之繁衍成一個新的細(xì)胞群體的技術(shù)，叫克隆培養(yǎng)法或細(xì)胞克隆。（2）特點(diǎn)：遺傳性狀均一、表現(xiàn)的性狀相似，便于研究（3）細(xì)胞克隆的最基本要求：保證所建成的克隆來源于單個細(xì)胞（4）適合于克隆的細(xì)胞：對環(huán)境有較大適應(yīng)范圍和具有較強(qiáng)獨(dú)立生存能力的細(xì)胞群體細(xì)胞＞單細(xì)胞無限細(xì)胞系、轉(zhuǎn)化或腫瘤細(xì)胞系＞原代細(xì)胞、有限細(xì)胞系（5）提高細(xì)胞克隆形成率的措施：選擇適宜的培養(yǎng)基添加血清（胎牛血清）(能促進(jìn)細(xì)胞的生長、增殖和貼附)以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長（經(jīng)射線照射的小鼠成纖維細(xì)胞）激素刺激（胰島素等）使用CO2培養(yǎng)箱，調(diào)節(jié)PH（6）細(xì)胞克隆的主要途徑從普通細(xì)胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系。用于研究細(xì)胞的遺傳規(guī)律和生理特性。5、細(xì)胞融合與細(xì)胞雜交：（1）細(xì)胞融合：指用自然或人工方法,使兩個或多個不同的細(xì)胞融合成一個細(xì)胞的過程。（2）誘導(dǎo)融合的方法：1）生物法：滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)融合，是動物細(xì)胞融合所特有的2）化學(xué)法：聚乙二醇誘導(dǎo)融合3）物理法：電融合技術(shù)：效率很高（3）細(xì)胞雜交：基因型不同的細(xì)胞間的融合稱為細(xì)胞雜交。（4）動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用由于細(xì)胞雜交中染色體容易丟失，因此利用雜交細(xì)胞檢測特定染色體丟失與特定基因產(chǎn)物減少的對應(yīng)關(guān)系，可以進(jìn)行基因定位。（5）動物細(xì)胞融合的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。（6）動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較：動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。比較項(xiàng)目細(xì)胞融合的原理細(xì)胞融合的方法誘導(dǎo)手段用途植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜的流動性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合離心、電刺激、振動，聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得雜種植株動物細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動性使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合除應(yīng)用植物細(xì)胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體的技術(shù)之一6、雜交瘤技術(shù)和單克隆抗體制備：（1）雜交瘤技術(shù)：將抗體生成細(xì)胞同瘤細(xì)胞進(jìn)行雜交的技術(shù)。該技術(shù)解決了抗血清的異質(zhì)性問題。（2）雜交瘤技術(shù)制備單抗體：①抗體：一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。雜交瘤技術(shù)制備單抗體的基本方法：用外界抗原刺激動物（如小鼠），使其發(fā)生免疫反應(yīng)，使B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體；利用仙臺病毒或聚乙二醇等作介導(dǎo)，使經(jīng)免疫的動物的脾細(xì)胞與可以無限傳代的骨髓瘤細(xì)胞融合；經(jīng)過篩選、克隆培養(yǎng)，獲得來自單一細(xì)胞的既能產(chǎn)生特異抗體、又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞克隆。單克隆抗體的制備過程：注入小鼠注入小鼠細(xì)胞融合分離抗原注入小鼠體內(nèi)B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)選擇培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)基體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)從腹水提取從培養(yǎng)液提取單克隆抗體④制備過程中的相關(guān)問題：1）單克隆抗體的制備運(yùn)用了哪些動物細(xì)胞工程技術(shù)？

答：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合2）制備過程中進(jìn)行了幾次篩選每次篩選的目的是什么答：兩次篩選：在細(xì)胞融合后選出雜交瘤細(xì)胞；對雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)后選出能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群，繼續(xù)培養(yǎng)。（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。（4）雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：可以從特異抗原成分比例極少的抗原混合物中獲得單抗。特異性強(qiáng)，靈敏度高。（5）單克隆抗體的作用：①作為診斷試劑：準(zhǔn)確識別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。7、動物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)程度：受精卵→二分裂球→四分裂球→八分裂球→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織、器官→幼體①動物的受精卵，卵裂球含有2-8個細(xì)胞時，每個細(xì)胞具有全能性。②隨著胚胎發(fā)育的繼續(xù)，有的細(xì)胞只具有分化出各種組織細(xì)胞的潛能，這樣的細(xì)胞叫多能干細(xì)胞。③有的細(xì)胞只能分化為一種細(xì)胞，叫單能干細(xì)胞。在動物體內(nèi)，已經(jīng)分化的細(xì)胞不再分化為其他細(xì)胞，甚至終生不再分裂，如高度分化的神經(jīng)細(xì)胞④動物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)程度受精卵＞胚胎干細(xì)胞＞多能干細(xì)胞＞單能干細(xì)胞＞體細(xì)胞低等動物細(xì)胞：全能性一般容易體現(xiàn)。癌細(xì)胞：仍能逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞。無論分化還是癌變，變化的都是表現(xiàn)型，基因組成的完整性可以保留。8、動物難以克隆的根本原因：基因的選擇性表達(dá)（差異表達(dá)），使得細(xì)胞中合成了專一的蛋白質(zhì)，即動物細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了分化。分化的細(xì)胞，其細(xì)胞核中物種的基因組完整，具有全能性，但其基因組中的基因不同時進(jìn)行活動，有的基因開放，有的基因關(guān)閉（如哺乳動物的紅細(xì)胞），不能像受精卵那樣發(fā)揮細(xì)胞的全能性，以此為起點(diǎn)進(jìn)行細(xì)胞克隆，難度很大。9、細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)和動物的克隆繁殖：（1）核移植概念：就是利用一個細(xì)胞的細(xì)胞核（核供體）來取代另一細(xì)胞中的細(xì)胞核，形成一個重建的“合子”。（2）哺乳動物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植（比較容易）和體細(xì)胞核移植（比較難）。（3）選用去核卵(母)細(xì)胞的原因：卵(母)細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。（4）體細(xì)胞核移植的大致過程是：核移植胚胎移植（5）多莉的培育用到了哪些技術(shù)？答：核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植（6）體細(xì)胞克隆羊的培育成功，證明了什么答：1）高度分化細(xì)胞經(jīng)一定技術(shù)處理，也可回復(fù)到類似受精卵時期的功能。2）在胚胎和個體發(fā)育中，細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核（包括異源的細(xì)胞核）發(fā)育的作用。（7）體細(xì)胞克隆羊成功的分子細(xì)胞生物學(xué)機(jī)理有哪些？答：1）重組卵細(xì)胞最初分裂時雖然復(fù)制了DNA，但轉(zhuǎn)錄并未開始2）重組卵細(xì)胞的供體核DNA丟失了來源于乳腺細(xì)胞的阻止核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白。3）重組卵細(xì)胞開始第三次分裂時，原乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白全部被卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白因子替換了，核DNA被重新編排，胚細(xì)胞開始表達(dá)自己的基因，進(jìn)而調(diào)控胚在代孕母親子宮中的進(jìn)一步發(fā)育。。4）核移植前對乳腺細(xì)胞的營養(yǎng)限制性培養(yǎng)（調(diào)節(jié)牛血清濃度）和電脈沖細(xì)胞融合技術(shù)，有利于核的變化和細(xì)胞融合后基因表達(dá)分子開關(guān)啟動。（8）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育；②保護(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量；③生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植等。（9）體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。（10）動物克隆成功的條件：1）具有包含本物種完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞。如：乳腺上皮細(xì)胞；2）能有效調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)。如：去核卵的細(xì)胞質(zhì)；3）完成胚胎發(fā)育的必要的環(huán)境條件。如：誘導(dǎo)重組細(xì)胞生長、分化的實(shí)驗(yàn)條件和懷胎母體的子宮環(huán)境10、練習(xí)：（1）用于動物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細(xì)胞（）

A、容易產(chǎn)生各種變異B、具有更強(qiáng)的全能性C、取材十分方便D、分裂增殖的能力強(qiáng)（2）下列為有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，其中不正確的是（）A．用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織B．將所取的組織先用胰蛋白酶等進(jìn)行處理使其分散成單個細(xì)胞C．在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液D．動物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培養(yǎng)的細(xì)胞全部衰老死亡（3）用動、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是（）A．都需用CO2培養(yǎng)箱B．都須用液體培養(yǎng)基C．都要在無菌條件下進(jìn)行D．都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性（4）動物細(xì)胞克隆是指（）A．一個單細(xì)胞培養(yǎng)成一個新的細(xì)胞群的技術(shù)B．一個重組細(xì)胞經(jīng)分裂、分化發(fā)育成一個動物個體的技術(shù)C．幾個同種動物的細(xì)胞培養(yǎng)成一個新的細(xì)胞群的技術(shù)D．一個卵裂球經(jīng)胚胎分割發(fā)育成四個細(xì)胞群的技術(shù)（5）某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列說法正確的是()A.在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時，也可用胃蛋白酶處理B.細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是刺激細(xì)胞的呼吸C.甲、乙細(xì)胞在持續(xù)的原代培養(yǎng)過程中，乙會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象D.僅用該培養(yǎng)液也能用來培養(yǎng)乙肝病毒（6）下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是()A.培養(yǎng)中的人效應(yīng)T細(xì)胞能產(chǎn)生單克隆抗體B.培養(yǎng)中的人B細(xì)胞能夠無限地增殖C.人的成熟紅細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)能形成細(xì)胞株D.用胰蛋白酶處理肝組織可獲得單個肝細(xì)胞（7）世界上第一只克隆綿羊“多莉”的培育等程序如圖所示。請仔細(xì)看右圖后回答問題：1)圖中ａ過程為__________。通過ａ過程形成的重組細(xì)胞核遺傳物質(zhì)與質(zhì)遺傳物質(zhì)各來自哪里_

_________

2)實(shí)施ａ時，所需的受體細(xì)胞大多采用動物卵細(xì)胞的原因是：__________。3)b過程細(xì)胞分裂的方式是__________，此過程是否進(jìn)行細(xì)胞分化_

_________（答“有”或“無”）4)圖中c所指過程為__________，圖中d指的是克隆綿羊“多莉”經(jīng)過在母體子宮內(nèi)__________后__________。5)“多莉”面部的毛色和性別與__________綿羊相同，請根據(jù)遺傳學(xué)原理說明判斷依據(jù)：__________。6)若不考慮環(huán)境因素影響，多莉的性狀是否全部像以上綿羊?yàn)槭裁?/p>

7）植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊培育成功，證明動物__________。8）圖中技術(shù)具有多種用途，但是不能（）A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)良個體C.用于保存物種D.改變動物的核基因（9）在現(xiàn)有技術(shù)條件下，還不能將從動物體內(nèi)分離出來的成熟的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成一個新個體，而是必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中才能發(fā)育成新個體，你認(rèn)為原因最可能是（）A.卵細(xì)胞大，便于操作B.卵細(xì)胞含有的營養(yǎng)物質(zhì)多C.卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核全能性得到表達(dá)D.重組細(xì)胞才具有全能性答案：（1）D；（2）D（3）A（4）A（5）C（6）D（7）：1）細(xì)胞核移植；2）具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)；3）有絲分裂；有；4）胚胎移植；妊娠；出生；5）白面；“多莉”綿羊的核基因和性染色體全部來自白面綿羊；6）卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)也能控制某些性狀；7）細(xì)胞核也具有全能性；8）D；（9）C第三章胚胎工程一、從受精卵談起:1、受精作用：（1）概念：成熟的精卵融合成為受精卵的過程。（2）場所：輸卵管（3）過程：（4）結(jié)果：形成受精卵（5）相關(guān)問題：①為什么只有同種動物精卵才能結(jié)合？

答：同種動物精子、卵細(xì)胞表面有特異性相互識別的蛋白，這是同種動物精卵才能結(jié)合的原因之一。②受精作用完成的標(biāo)志是什么？

答：在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成受精。2、胚胎發(fā)育的過程受精卵是動物個體發(fā)育的起點(diǎn)。（1）胚胎發(fā)育過程：受精卵卵裂球（包括包括2細(xì)胞期、4細(xì)胞期、8細(xì)胞、16細(xì)胞期、32細(xì)胞期）囊胚期原腸胚期（包括內(nèi)、中、外三胚層和原腸腔）幼體（2）各發(fā)育時期的特點(diǎn)：①卵裂期：細(xì)胞有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略有減小。當(dāng)卵裂球含2—8個細(xì)胞時，每個細(xì)胞都具有全能性，均可以發(fā)育成一個完整的個體。②桑椹胚：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個左右時，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。仍處于卵裂期，是全能細(xì)胞。③囊胚：細(xì)胞開始出現(xiàn)分化（該時期細(xì)胞的全能性仍比較高，也可用于胚胎分割）：1）個體較小的滋養(yǎng)層細(xì)胞：位于囊胚外表，發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。2）聚集在胚胎一端個體較大的細(xì)胞：稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，即胚胎干細(xì)胞，是一種未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育全能性，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。3）中間的空腔稱為囊胚腔。④原腸胚：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。原腸胚的內(nèi)、中、外三個胚層逐漸分化形成各種器官原基。⑤器官的形成：3、總結(jié)：1）受精卵是新生命的第一個細(xì)胞，全能性最高。細(xì)胞全能性隨發(fā)育的深化而降低。2）發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂，產(chǎn)生的是體細(xì)胞；原腸胚階段是個體發(fā)育中分化程度最高的階段，但應(yīng)注意細(xì)胞分化貫穿整個個體發(fā)育過程。二、胚胎工程1、胚胎工程概念：泛指在動物胚胎發(fā)育過程中所進(jìn)行的各種胚胎操作技術(shù)。胚胎工程的研究對象主要限定于高等脊椎動物，特別是哺乳動物。研究的重點(diǎn)內(nèi)容有：體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。2、體外受精和胚胎體外培養(yǎng)：（1）體外受精概念：就是采集雌性動物的卵細(xì)胞和雄性動物的精子，使其在試管中受精。（2）體外受精步驟：①卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后用穿刺針吸取卵泡液，取出卵母細(xì)胞，在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。②精子的采集和獲能：在體外受精前，要將成熟的精子放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，對精子進(jìn)行獲能處理。③受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。（3）胚胎的體外培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可進(jìn)行植入或著床。通常移植的最適宜時期是發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎，如早期囊胚。3、胚胎移植（1）概念：也稱“借腹懷胎”將經(jīng)濟(jì)價值較高、遺傳性狀優(yōu)秀的母畜，經(jīng)過激素處理，使其超數(shù)排卵后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內(nèi)，通過代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。供體：提供胚胎的個體。良種雌性動物受體：接受胚胎的個體。一般品種的雌性動物。（2）胚胎移植的基本程序：①對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。②配種或人工授精。③對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入－196℃的液氮中保存。④對胚胎進(jìn)行移植。⑤移植后的檢查。對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。（3）胚胎移植地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精等任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。（4）胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力。（5）胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：（看一下即可）①移動到任何一頭動物子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎

答：應(yīng)是同種動物。動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②為什么能收集到胚胎

早期胚胎在一定時間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。③供體和受體會不會發(fā)生排斥？

同種動物的受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體的存活提供了可能。④移植的胚胎能否保留供體雙親的特性，是否具有受體的性狀

供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。（6）胚胎移植成功與否要有兩個關(guān)鍵條件①胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。②進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。4、胚胎分割(1)概念：指借助顯微操作技術(shù)（采用機(jī)械方法）將早期胚胎切割成幾等份（如2等份、4等份等），再移植到代孕母子宮，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。（2）胚胎分割基本過程：①將發(fā)育良好的胚胎移入含培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中；②在顯微鏡下用切割針或切割刀分割胚胎，或用酶處理將卵裂球中的細(xì)胞分開；③分割的胚胎或細(xì)胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。(3)意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無性繁殖?？沙杀对黾优咛?shù)量，可以快速繁殖良種畜。(4)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，可用于胚胎分割。）（5）問題：對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時。為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割?

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題5、胚胎干細(xì)胞（1）概念：（簡稱ES或EK細(xì)胞），是由早期胚胎（囊胚）的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出來的一類細(xì)胞。（2）特點(diǎn):1)形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯.2)功能：具有發(fā)育的全能性和二倍體核型，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。3）體外培養(yǎng)ES細(xì)胞可以增殖而不分化。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。（3）胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)：①培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長，但抑制其分化的一種培養(yǎng)體系。（胚胎成纖維細(xì)胞）②培養(yǎng)過程：1）制備飼養(yǎng)層（胚胎成纖維細(xì)胞）：培養(yǎng)皿底部；2）培養(yǎng)液中培養(yǎng)胚胎到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層；3）酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；4）酶消化為單個細(xì)胞。5）加飼養(yǎng)層繼續(xù)培養(yǎng)。（4）胚胎干細(xì)胞核移植：①概念：將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術(shù)。利用該技術(shù)，可以培養(yǎng)出與細(xì)胞核供體極為相似的“復(fù)制品”②過程：細(xì)胞核移植；胚胎培養(yǎng)；胚胎移植。（5）胚胎干細(xì)胞的主要用途是：①基因敲除，獲得移植器官②培育出人造組織器官，用于器官移植③改良創(chuàng)造動物新品種。三、本章總結(jié)：胚胎工程通常指各種胚胎操作技術(shù)。其研究對象主要限定于高等脊椎動物，特別是哺乳動物。研究的重點(diǎn)內(nèi)容有：體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。這些技術(shù)都是在胚胎發(fā)育過程中進(jìn)行的。動物的胚胎發(fā)育開始于受精卵的分裂。受精后受精卵開始卵裂產(chǎn)生卵裂球，之后細(xì)胞繼續(xù)分裂成為中空的囊泡或胚泡，囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)不斷增值分化，逐漸分為三胚層：內(nèi)胚層、中胚層和外胚層。內(nèi)、中、外三個胚層逐漸分化形成各器官原基，最終分化為成體的各種組織和器官。體外受精和胚胎體外培養(yǎng)可以獲得試管動物。體外受精就是采取雌性動物的卵細(xì)胞和雄性動物的精子，使其在體外受精；胚胎體外培養(yǎng)是應(yīng)用人工創(chuàng)造的環(huán)境，對獲取的早期胚胎進(jìn)行體外培養(yǎng)。