新课标生物第二章克隆技术x

第二章克隆技术,无性繁殖：无两性生殖细胞的产生与结合，母体产生新个体。举例-分根、扦插、嫁接、水螅的出芽生殖。特点-保持亲本的遗传性状有性繁殖：有两性生殖细胞的产生与结合，合子发育成新个体特点-具有更大的生活力和变异性第一节什么是克隆1、无性繁殖与克隆只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合，只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子细胞或个体，就是无性繁殖，即克隆。,2、克隆的三个水平：分子水平：基因克隆（复制）细胞水平：细胞克隆（真核细胞有丝分裂）微生物克隆（原核细胞二分裂）个体水平：植物母体的特定部位或结构产生新个体；植物单个细胞产生新个体；单细胞微生物克隆产生新个体。（动物胚胎细胞克隆不属于严格意义上的动物个体克隆）3、克隆的理论基础：细胞全能性（细胞发育成个体的潜能）植物细胞有全能性，动物细胞没有全能性（但核有全能性）全能性高低序-受精卵、配子、体细胞全能性原因-含有全部基因（全套遗传信息）,第二节植物克隆（植物细胞工程）植物克隆两类：1、植物组织培养（基础）2、植物体细胞杂交1、植物组织培养：离体的器官组织、细胞愈伤组织胚状体成熟植株外植体：用于组培的离体器官、组织、细胞。脱分化：高度分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。再分化：愈伤组织重新分化出根、芽（胚状体）的过程。愈伤组织特点：细胞排列疏松、无规则、高度液泡化、无定形状态、薄壁细胞。（能分裂、分化）胚状体：愈伤组织分化出根、芽的结构。激素：生长素、细胞分裂素（脱分化、再分化时比例不同）,脱分化,再分化,激素,激素,植物组培概念：,无菌和人控条件下,将离体植物器官组织、细胞，培养在人控培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、根芽，最终形成完整的植株。,植物组培原理：全能性,植物体任何一个细胞，都有发育成完整个体的潜能,植物发育过程没有表现全能性的原因：（分化原因）,在特定时间和空间条件下，基因选择性表达，形成生不同组织和器官。,植物组培条件：,（1）离体状态；（首要条件）（2）激素诱导；（3）含所需营养成分的培养基；（4）适宜温度、PH、无菌环境、适时光照（长出幼叶时）,培养基：,固体培养基（琼脂）、激素、无机营养、蔗糖等有机营养,组培用途：,（1）快速繁殖（2）培养脱毒苗（3）生产药物、色素、香料（愈伤组织）（4）培育人工种子（胚状体+人工种皮+人工胚乳）（5）转基因植物培养,资料：无土栽培（水培法）-水和矿质元素培养幼苗（光照）,植物细胞A,植物细胞B,原生质体A,原生质体B,杂种细胞,原生质体融合,再生出细胞壁（标志）,愈伤组织,去除细胞壁：纤维素酶、果胶酶,诱导融合方法：物理法：离心、振动、电刺激化学法：聚乙二醇（PEG）,植株,2、植物体细胞杂交,脱分化,再分化,2、植物体细胞杂交过程：（1）去细胞壁（酶解法-纤维素酶、果胶酶）（2）获得原生质体（3）原生质体融合（物理法-离心、振动、电刺激）（化学法-聚乙二醇PEG）（4）获得杂种细胞（再生出细胞壁是杂交成功标志）（5）组织培养获得杂种植株（克隆目的）原理：细胞膜流动性、植物细胞全能性意义：克服生殖隔离（或克服远缘杂交不亲和障碍）例如：白菜甘蓝杂种植株番茄马铃薯杂种植株,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官（细胞能分裂）,胰蛋白酶处理（工具酶）,剪碎,单个细胞,制成,细胞悬浮液,原代培养（110代）,细胞株（具有特定性质）,传代培养（50代后）,细胞系（遗传物质改变即癌变）,传代培养（1050代）,第三节动物克隆（动物细胞工程）动物细胞克隆四类：动物细胞培养（基础）动物细胞融合、单克隆抗体制备、体细胞核移植1、动物细胞培养,动物血清,动物血清,过程：,原代培养：培养的细胞来自动物体（110代）传代培养：培养的细胞来自培养瓶（10代后）传代培养原因：密度过大、营养枯竭、不能正常生长细胞株：具有特定性质、恒定核型和生化特性（150代）连续细胞株-多次传代有限细胞株-限次传代细胞系：可连续传代、核型异常、癌变（50代后）连续细胞系-多次传代有限细胞系-限次传代,幼龄动物（细胞能分裂）,胰蛋白酶处理（形成单个细胞）,剪碎组织,细胞悬浮液,原代培养1-10代,传代培养10代后,胰蛋白酶处理,动物血清,动物血清,条件：,（2）无菌无毒：,（3）培养保存：,（1）营养：,无菌操作；培养液中加抗生素（四环素、青霉素）；定期更换培养液，清除代谢产物。,培养箱培养温度：与动物体温相近：.气体：和冷冻保存（或低温液氮环境）（酶活性低、代谢速率低）,液体培养基、葡萄糖、氨基酸、生长因子、无机盐、血清、血浆。,原理：细胞增殖,用途：（1）生产生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体（2）皮肤细胞培养：帮助烧伤病人（3）基因工程需要：（4）检测有毒物质：培养的动物细胞可检测有毒物质，通过细胞畸变判断物质毒性。（5）提供理论依据：为治疗和预防癌症等疾病,特点：（1）贴壁生长（2）不无限增殖（3）接触抑制（只能一层细胞）,植物组织培养和动物细胞培养的比较,葡萄糖、动物血清,植物体,细胞株、细胞系,快速繁殖、培育无病毒植株,获得细胞或细胞产物,细胞全能性,细胞增殖,固体培养基,液体培养基,蔗糖、植物激素,2、动物细胞融合理论基础：细胞膜流动性融合方法：物理法（离心、振动、电刺激）化学法（聚乙二醇PEG）生物法（灭活的仙台病毒）用途：制备单克隆抗体3、单克隆抗体制备理论基础：细胞增殖、细胞膜流动性技术基础：细胞融合、细胞培养设计思路：动物体内的每一个效应B细胞只产生一种抗体；骨髓瘤细胞能大量增殖；二者融合的杂交瘤细胞既能产生单一抗体，又能大量增殖。,效应B细胞（多种）,骨髓瘤细胞(营养缺陷型),抗原,小鼠,HAT培养基淘汰,单个骨髓瘤细胞融合的骨髓瘤细胞单个效应B细胞融合的效应B细胞,杂交瘤细胞(多种),多孔塑料板孔内培养单个杂交瘤细胞（单克隆）,选出能产生特异性抗体的细胞群,扩大培养,体外培养从培养液中提取,小鼠体内培养从腹水中提取,单克隆抗体,细胞融合,注射,自然淘汰,单抗用途：诊断-早早孕诊断盒（8天、提前10天）治疗-与治癌药组成“生物导弹”检测抗原、定位靶细胞单抗特性：特异性强、灵敏度高4、体细胞核移植（动物克隆）（1）细胞重组：体细胞核与卵细胞质重组成细胞（2）体外育成胚胎：（3）植入母体子宫：高等动物克隆的条件：（1）有完整细胞核的活细胞（如乳腺上皮细胞）（2）能有效控制细胞核