最新基因工程细胞工程知识点汇总
高考生物专题复习 专题16 基因工程和细胞工程
特别提醒 ①DNA 连接酶连接两个 DNA 片段, 而 DNA 聚合酶只能 将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 ②限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列,并使两条链在特 定的位臵断开,而解旋酶是将 DNA 的两条链间的氢键打开形成 两条单链。
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疑难点拨 1.从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件 (1)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标 记基因+复制原点。 (2)启动子和终止子:启动子是 RNA 聚合酶结合位点,启动 转录;终止子是终止转录的位点。插入的目的基因只是结构 基因部分,其表达需要调控序列,因而用作载体的质粒的插 入部位前需要有启动子,后需要有终止子。
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(3)基因表达载体的构建过程
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2. 区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点 (1)一个至多个限制酶切点:作为载体必须具有一个至多个限 制酶切点,以便与外源基因连接。 (2)每种酶一个切点:每种酶的切点最好只有一个。因为某种 限制酶只能识别单一切点,若载体上有一个以上的酶切点, 则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点 区,则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某 种限制酶的一个切点,则酶切后既能把环打开接纳外源 DNA 片段,又不会丢失自己的片段。
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的功能是启动转录,因此其识别并结合的部位是基因的转录起 始区或启动子区域。第(5)题中A项蛋白酶酶解核糖体中的蛋白 质后,只剩下rRNA,利用了酶的专一性,A项正确;B项中用无 水乙醇处理叶片,进行色素的提取和分离,是因为无水乙醇是 有机物,可溶解各种色素,不属于特异性结合,B项错误;C项 是用基因探针法,利用已知基因的碱基序列可与另一基因上的 碱基进行互补配对的性质来进行基因定位,C项正确;D项中提 到一种mRNA和另一种mRNA的互补,这种互补也遵循碱基互补配 对原则,属于特异性结合。
细胞工程知识点总结
《细胞工程》知识点总结一、细胞工程(Cell Engineering):在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良,使其生产出人类所需要的产品。
包括:细胞培养、细胞融合、细胞器移植、核质移植、染色体移植、转基因等产品:生物的组织、器官、个体;抗体、多肽药物、蛋白质、酶;天然药物、色素、香精;等二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程。
三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术,最后在体内生长、分化、发育而成的。
四、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体。
又称为无菌培养(aseptic culture)、离体培养(in vitro culture)。
五、植物组织培养的类型:1、植株培养(Plant Culture):在容器(玻璃瓶、透明塑料瓶等)中无菌培养完整的植株。
植株来源:由种子无菌萌发而来;通过植物器官、组织、细胞再生而来。
在快速繁殖中,后期的成苗和壮苗阶段属于植株培养。
(一般时间较短)2、胚培养(Embryo Culture):无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚,使其形成正常的植株。
目的:○1促进胚的提早萌发,缩短育苗时间;○2克服远源杂种胚的夭折,以获得新的育种材料;○3在科学研究中,用胚培养所得到的幼苗作为其它试验的材料。
3、器官培养(Organ Culture):无菌培养植物的根、茎、叶、芽、花、果等器官,使其增殖或形成其它的组织或器官等。
4、组织培养(Tissue Culture):指无菌培养植物各种组织(如分生组织、形成层、木质部、韧皮部、皮层、薄壁组织、胚乳等),或由外植体分化形成的愈伤组织(callus),使其增殖或者分化。
注:Callus(愈伤组织):具有旺盛分裂能力,但没有组织和器官分化的细胞群。
5、花药与花粉培养:无菌培养植物的花药(带花粉)或花粉,形成单倍体植株。
补充:有效的育种辅助手段:单倍体植株获得以后,通过染色体加倍,即得到可以稳定遗传的纯和二倍体,缩短植物育种年限。
基因工程知识点总结归纳(更新版)
基因工程绪论1、克隆(clone):作名词:含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。
作动词:基因的分离和重组的过程。
2、基因工程(gene engineering):体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中,构成遗传物质的新组合,并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内,且能稳定的遗传。
供体、受体和载体是基因工程的三大要素。
3、基因工程诞生的基础三大理论基础:40年代发现了生物的遗传物质是DNA;50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理;60年代确定遗传信息的遗传方式。
以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。
三大技术基础:限制性内切酶的发现;DNA连接酶的发现;载体的发现3、基因工程的技术路线:切:DNA片段的获得;接:DNA片段与载体的连接;转:外源DNA片段进出受体细胞;选:选择基因;表达:目的基因的表达;基因工程的工具酶1、限制性内切酶(restriction enzymes):主要是从原核生物中分离纯化出来的,是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链的核酸内切酶。
2、限制酶的命名:属名(斜体)+种名+株系+序数3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割4、同裂酶:来源不同,其识别位点与切割位点均相同的限制酶。
5、同尾酶:来源不同,识别的靶序列不同,但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。
6、限制性内切酶的活性:在适当反应条件下,1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物,所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。
7、星号活性:改变反应条件,导致限制酶的专一性和酶活力的改变。
8、DNA连接酶的特点:具有双链特异性,不能连接两条单链DNA分子或闭合单链DNA,连接反应是吸能反应,最适反应温度是4至15度,最常用的是T4连接酶。
9、S1核酸酶:特异性降解单链DNA或RNA。
10、RNAH降解与DNA杂交的RNA,用于cDNA文库建立时除去RNA以进行第二链的合成。
细胞工程知识点
细胞工程知识点1、细胞工程:以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
2、细胞工程的应用:1)动植物快速繁殖技术:植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物2)新品种的培育:细胞融合、细胞水平的重组3)细胞工程生物制品:单克隆抗体制备、疫苗生产4)细胞疗法与组织修复:2细胞工程理论基础1、细胞全能性:每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样,经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力,并且具有母体的全部的遗传信息。
2、细胞分化:指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
3、细胞的脱分化:在一定营养和刺激因素作用下,具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径,逐步失去原来的分化状态,细胞特性消失,转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂,这一过程称为去分化。
3细胞工程技术1、实验室条件:组成:准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。
2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏(1)细胞保存方法传代培养保存法低温冷冻保存法(低温、超低温保存)液体固化的方式(形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态)玻璃化指液体转变为非晶态(玻璃态)的固定化过程,在此状态时,水分子没有发生重排,不产生结构和体积的变化,因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害,化冻后的细胞仍有活力。
冷冻方法(缓慢冷冻法、快速冷冻法预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻)细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。
复苏细胞一般采用快速融化法。
以保证细胞外结晶快速融化,以避免慢速融化水分渗入细胞内,再次形成胞内结晶损伤细胞。
细胞培养和代谢调控:1、细胞培养:模拟机体内生理条件,将细胞从机体中取出,在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代,进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。
2、细胞培养的操作方式:分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工程
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工程高考感知课标要求——明考向近年考情——知规律12.1植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术12.2动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术12.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体12.4基因工程是一种重组DNA技术12.5蛋白质工程是基因工程的延伸12.6转基因产品的安全性引发社会的广泛关注12.7举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题12.8世界范围内应全面禁止生物武器2023·湖南基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用2023·湖北DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定2023·广东DNA的粗提取及鉴定的方法2023·新课标DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·北京动物细胞融合与单克隆抗体的制备2023·山东植物细胞工程的实际应用2023·广东植物体细胞杂交技术2023·广东动物的体外受精、胚胎的体外培养、胚胎移植技术2023·浙江动物的体外受精、胚胎的体外培养2023·浙江生物技术的安全性和伦理问题综合2023·海南将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、基因工程的应用2023·山东PCR扩增的原理与过程、DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·湖北动物细胞融合与单克隆抗体的制备2023·浙江动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物体细胞核移植技术和克隆动物2023·全国遗传信息的翻译、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定命题趋势1.细胞工程,胚胎工程的命题多以选择题呈现,基因工程的命题多以简答题呈现,属于年年必考的题目。
2.试题情境以下列几种居多:(1)以单克隆抗体为情境考查细胞工程。
基因工程细胞工程知识点汇总
基因工程细胞工程知识点汇总一、基因工程(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,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA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(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,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:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③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、独立于细菌染色体之外,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(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指: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_。
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90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
(高中段)专题十二基因工程和细胞工程
1.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则一定有
利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定。 (2020·浙江 7 月选考,T24A)(×) 2.切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷酸序列。 (×)
3.DNA 连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。
(×)
4.E·coli DNA 连接酶既可以连接平末端,又可以连接黏性末端。
DNA 序列(虚线处省略了部分核苷酸序 列)
已知 序列
PCR 引物
(4)对 PCR 产物测序,经分析得到了片段 F 的完整序列。下列 DNA 单链序列 中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是________。 A.5′AACTATGCG……AGCCCTT3′ B.5′AATTCCATG……CTGAATT3′ C.5′GCAATGCGT……TCGGGAA3′ D.5′TTGATACGC……CGAGTAC3′
解析:途径甲中,过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组,这样 才能使目的基因只在乳腺组织中表达,A 正确;途径乙中,过程Ⅱ是将目的基 因导入植物细胞,一般所采用的方法是农杆菌转化法,B 正确;途径丙中,过 程Ⅱ是将目的基因导入微生物细胞,可用 Ca2+处理大肠杆菌,以制备感受态 细胞,使其容易吸收周围环境中的 DNA 分子,C 正确;三条途径中,过程Ⅲ 依据的生物学原理不完全相同,其中途径甲和途径乙的原理是细胞具有全能 性,过程丙的原理是细胞增殖,D 错误。 答案:D
解析:(1)根据题图可知,步骤Ⅰ是获取目的 DNA 片段,所用的 EcoR Ⅰ是一种 限制酶,其能识别特定的核苷酸序列,并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。(2)步骤Ⅱ是将目的 DNA 片段连接成环状,其中 DNA 连接酶的作用是催化相邻核苷酸之间的 3′羟基和 5′磷酸间形成磷酸二酯键。 PCR 循环中,升高温度到 95 ℃是为了打开氢键使双链解旋,获得 DNA 单链; Taq DNA 聚合酶的作用是催化游离的脱氧核苷酸连接到引物 3′端,合成 DNA 子链。(3)引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的 3′端开始延伸 DNA 子链, 因为 DNA 的合成方向总是从子链的 5′端向 3′端延伸,故为扩增未知序列, 选择的与模板链相结合的引物应为 5′TCATGAGCGCATAGTT3′(引物④)和 5′GCAATGCGTAGCCTCT3′(引物②)。(4)分析题意可知,片段 F 的两端为 限制酶 EcoRⅠ切割后产生的黏性末端,因此其 5′端序列应为 AATT,3′端序 列应为 TTAA,B 正确。 答案:(1)限制性核酸内切(或限制) 核苷酸序列 (2)磷酸二酯键 DNA 单链 以 DNA 为模板的 DNA 链的延伸 (3)②④ (4)B
选修三生物知识点总结
选修三生物知识点总结高中生物选修三涵盖了现代生物科技的多个重要领域,包括基因工程、细胞工程、胚胎工程和生态工程等。
以下是对这些知识点的详细总结。
一、基因工程基因工程,又称为 DNA 重组技术,是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(一)基因工程的工具1、限制性核酸内切酶(简称限制酶)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
作用:能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,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。
特点:具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
2、 DNA 连接酶作用:将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成重组 DNA 分子。
种类:E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
3、载体种类:常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
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,便于重组 DNA 的筛选。
(二)基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取从基因文库中获取利用 PCR 技术扩增目的基因人工合成2、基因表达载体的构建目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。
组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞导入植物细胞:采用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等。
导入动物细胞:常用显微注射法。
导入微生物细胞:感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定分子水平的检测:检测转基因生物染色体的 DNA 是否插入目的基因,常用 DNA 分子杂交技术;检测目的基因是否转录出 mRNA,常用分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质,常用抗原抗体杂交技术。
个体水平的鉴定:如抗虫或抗病的接种实验等。
细胞工程知识点填空
细胞工程知识点填空一、细胞工程的概念细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过()水平或()水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的()或获得细胞产品的一门综合科学技术。
二、细胞工程的分类1、植物细胞工程植物组织培养原理:()。
过程:外植体经过()形成愈伤组织,愈伤组织经过()形成胚状体或丛芽,进而发育成完整植株。
应用:快速繁殖、培育()、获得细胞产品等。
植物体细胞杂交原理:()和()。
过程:去除细胞壁获得(),诱导原生质体融合形成(),再经过()培养形成杂种植株。
意义:克服()障碍,培育作物新品种。
2、动物细胞工程动物细胞培养原理:细胞增殖。
过程:取动物组织块,用()处理分散成单个细胞,制成细胞悬液,放入培养瓶中进行原代培养和传代培养。
条件:无菌、无毒的环境,营养,(),温度和 pH 等。
应用:生产生物制品、检测有毒物质、培养医学研究用的细胞等。
动物体细胞核移植原理:()。
过程:将供体细胞的细胞核移入去核的()中,使其重组并发育成新个体。
应用:加速家畜()进程,保护濒危物种等。
动物细胞融合原理:()。
方法:物理法()、化学法()、生物法()。
应用:制备单克隆抗体。
三、植物细胞工程的应用1、微型繁殖优点:保持优良品种的()。
实例:兰花、生菜等的快速繁殖。
2、作物脱毒选材部位:()。
优点:提高作物的()和()。
3、人工种子组成:()、人工胚乳和人工种皮。
优点:不受()和()限制,便于贮藏和运输。
4、细胞产物的工厂化生产细胞产物:()、蛋白质、脂肪、糖类等。
实例:人参细胞培养生产人参皂苷。
四、动物细胞工程的应用1、单克隆抗体制备过程:将()与骨髓瘤细胞融合,经过多次筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,再进行体内或体外培养获得单克隆抗体。
优点:()强、()高、可大量制备。
应用:诊断疾病、治疗疾病、运载药物等。
2、动物细胞融合与细胞杂交应用:制备()、生产生物制品等。
3、胚胎移植过程:将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体。
细胞工程知识点 -回复
细胞工程知识点一、细胞工程的基本概念1.1 细胞的结构和功能细胞是生命的基本单位,由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外层结构,负责控制物质的进出和信号的传递。
细胞质是细胞内部的液态物质,包含了各种细胞器和分子。
细胞核是细胞内部的最重要的细胞器,存放了遗传物质DNA。
细胞通过DNA来存储和传递遗传信息,DNA由四种碱基(A、T、C、G)组成,按照一定的顺序排列成双螺旋结构。
DNA上的一段碱基序列称为一个基因,基因编码了一种蛋白质或RNA分子。
蛋白质是细胞中最重要的功能分子,参与了细胞的各种生化反应和调控过程。
RNA是DNA的转录产物,有多种类型和功能,例如mRNA、tRNA、rRNA等。
mRNA是携带遗传信息的RNA分子,可以在核糖体上被翻译成蛋白质。
tRNA是转运氨基酸的RNA分子,可以识别mRNA上的密码子,并将对应的氨基酸带到核糖体上组成蛋白质。
rRNA是构成核糖体的RNA分子,参与了蛋白质合成的过程。
1.2 细胞工程的定义和目标细胞工程是指利用生物技术对细胞进行改造或创造,以实现特定的功能或目的。
细胞工程可以分为两大类:细胞改造和细胞创造。
细胞改造是指对已有的细胞进行遗传或非遗传的修饰,使其具有新的性状或能力。
细胞创造是指利用人工合成或自然进化的方法,从无到有地生成新型或新源的细胞。
细胞工程的目标是为了满足人类在各个领域的需求和挑战,例如:在医学领域,利用细胞工程可以开发新型的药物、疫苗、诊断方法、治疗方法等。
在农业领域,利用细胞工程可以培育新品种的作物、动物、微生物等,提高产量和抗性,降低成本和污染。
在工业领域,利用细胞工程可以生产高附加值的化学品、材料、能源等,提高效率和质量,减少资源和环境的消耗。
在环境领域,利用细胞工程可以处理各种有害的废弃物、污染物、有毒物质等,恢复和保护生态系统的平衡和健康。
二、细胞工程的基本方法2.1 细胞的分离和培养细胞的分离是指从生物体中分离出所需的细胞或细胞组织,以便进行进一步的研究或应用。
细胞工程知识点总结
细胞工程:以生物细胞或组织为研究对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的的利用或改造生物遗传特性,以获得特定细胞、组织、产品或新型物种的一门综合性学科。
1.微繁殖:是指在离体培养条件下、将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行无菌培养,经过不断地切割和重复培养,使其增殖并再生形成完整植株,在短期内获得大量遗传性均一的个体的方法。
2.繁殖系数:经一次增值培养或在一定时间段内由一个繁殖体所增殖获得的总繁殖体数或苗数。
3.玻璃化:也称超水化作用,是离体培养过程中试管苗发生形态、生理和代谢异常的现象。
4.褐变:是指组织培养中,由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成棕褐色的醌类物质,并向培养基中扩散,抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。
5.原球茎:兰科植物的种子在萌发初期并不出现胚根,只是胚逐渐膨大,以后种皮的一端破裂,膨大的胚呈小圆锥状,称作原球茎。
6.茎尖分生组织:指茎尖最幼龄叶原基上方的由2或3层分生细胞组成的很小区域、一般最大直径不超过0.1mm,长度0.25mm,最小的茎尖长度仅有几十微米,有时也称顶端分生组织。
7.不定芽:相对于顶芽和腋芽、由植物的其他部位或器官、组织上通过器官发生重新形成的、无固定着生位置的芽统称为不定芽。
细胞细胞工程知识点绪论研究内容(根据操作对象):1)器官组织和细胞培养2)原生质体培养3)植物胚胎培养4)动物胚胎工程5)转基因动植物6)胚胎干细胞7)染色体工程研究内容(研究水平);个体、器官、组织、细胞、亚细胞、分子等不同研究层次动物细胞发展经历了哪些阶段?答:①细胞培养技术②细胞融合技术③动物胚胎移植技术④体外受精技术⑤动物克隆技术⑥转基因动物技术⑦胚胎干细胞技术生物工程:1)发酵工程2) 基因工程3)酶工程4)细胞工程5)蛋白质工程(第二章没有放进来!!!!)第三章培养原理细胞学说:1838年,主要观点:细胞是生物体的基本结构单位,由它构成整个生物个体。
基因工程知识点 超全精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版基因工程一、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,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
由于基因工程是在二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀”2、DNA连接酶-----“分子缝合针”3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车”1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)存在:主要存在于原核生物中。
(2)特性:特异性,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。
(3)切割部位:磷酸二酯键(4)作用:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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。
(5)识别序列的特点:(6)切割后末端的种类:DNA分子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。
当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时,产生的则是平末端。
2.“分子缝合针”——DNA 连接酶(1)作用:将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
(2)类型相同点:都连接磷酸二酯键3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一个至多个限制酶切点,供外源DNA 片段插入。
③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、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制种类 E ·coli DNA 连接酶 T 4DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体 功能特性只能将双链DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来 缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低能力的双链环状DNA分子。
(3)其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
细胞工程学第三版知识点总结归纳
细胞工程学第三版知识点总结归纳一、细胞工程概述。
1. 定义。
- 细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
2. 研究内容。
- 动植物细胞与组织培养,细胞融合(如植物体细胞杂交、动物细胞融合),细胞核移植,染色体工程,胚胎工程等。
3. 细胞工程的发展历程。
- 起步阶段:20世纪初,植物组织培养技术开始发展,Haberlandt提出细胞全能性概念,为细胞工程奠定了理论基础。
- 发展阶段:20世纪中叶后,植物细胞工程取得了一系列成果,如植物体细胞杂交等。
动物细胞工程也逐渐兴起,包括动物细胞培养技术的不断完善等。
- 现代细胞工程:随着基因工程等现代生物技术的发展,细胞工程与之相结合,在生物制药、动植物品种改良等多方面发挥着越来越重要的作用。
二、植物细胞工程。
1. 植物细胞的全能性。
- 概念:植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。
- 实现全能性的条件:细胞处于离体状态、提供适宜的营养物质(如大量元素、微量元素、有机物等)、植物激素(如生长素和细胞分裂素的比例合适)、适宜的环境条件(温度、光照、pH等)。
2. 植物组织培养。
- 基本过程。
- 外植体选取:通常选择植物的幼嫩组织或器官,如茎尖、根尖、叶片等。
- 消毒:对外植体进行严格的消毒处理,以防止微生物污染。
- 接种:将消毒后的外植体接种到含有营养物质和植物激素的培养基上。
- 脱分化:外植体在适宜条件下形成愈伤组织,愈伤组织细胞的特点是排列疏松、无规则,是一种高度液泡化的薄壁细胞。
- 再分化:愈伤组织在一定条件下重新分化形成根、芽等器官,进而发育成完整植株。
- 培养基的组成。
- 大量元素:包括N、P、K、Ca、Mg、S等,提供植物生长所需的基本营养。
- 微量元素:如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等,虽然需求量少,但对植物生长发育不可或缺。
高三细胞工程知识点总结
高三细胞工程知识点总结细胞工程是一门综合性、前沿性强的学科,通过对细胞的研究和应用,可以开展许多相关的技术和实验。
在高三的生物课程中,我们学习了一些关于细胞工程的基本知识和理论。
下面是对高三细胞工程知识点的总结。
一、细胞工程的概念和发展历程1. 细胞工程的概念:细胞工程是利用生物学、生物化学、遗传学、细胞学等知识和技术进行细胞的分离、培养、操纵和应用的学科。
2. 细胞工程的发展历程:20世纪60年代,细胞工程开始兴起;20世纪70年代,建立了细胞培养和细胞遗传工程等基础;20世纪80年代,细胞工程得到了迅速发展,涉及到生物学、工程学、医学等领域。
二、细胞培养技术1. 细胞培养的定义:细胞培养是指将细胞以适当的培养基、培养条件进行体外培养的过程。
2. 细胞培养的种类:包括原代细胞培养、细胞株的培养以及组织和器官的培养。
3. 细胞培养的条件:适宜的温度、培养基、细胞密度、氧气浓度和营养物质等条件对细胞培养非常重要。
三、细胞工程中的基因工程技术1. 基因工程的定义:基因工程是指通过基因重组技术,将外源基因导入宿主细胞中并进行表达的过程。
2. 基因重组技术的基本步骤:包括核酸提取、限制酶切、连接反应、转化和筛选等步骤。
3. 基因工程的应用:包括基因治疗、转基因农作物的培育、生物材料的生产等。
四、细胞工程在生物医学领域的应用1. 细胞工程与药物研发:细胞工程可以应用于新药的筛选和研发过程中,通过细胞模型进行药效评价。
2. 细胞工程与器官移植:细胞工程可以用于人工器官的制备,如人工皮肤的构建等。
3. 细胞工程与组织工程:细胞工程结合组织工程,可以实现组织和器官的再生和重建。
4. 细胞工程与干细胞研究:细胞工程对干细胞的研究和应用非常重要,包括干细胞的分离、培养和定向分化等。
五、细胞工程的伦理和安全问题1. 细胞工程涉及生命科学的核心领域,对于伦理和安全问题应引起重视。
2. 细胞工程研究及应用中需要遵守伦理规范,保护人类和动物等参与者的权益。
基因工程知识点总结
基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心领域之一,它为人类带来了前所未有的机遇和挑战。
接下来,让我们一起深入了解基因工程的相关知识点。
一、基因工程的定义和基本原理基因工程,又称重组 DNA 技术,是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 DNA 重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
其基本原理是基于不同生物的 DNA 都具有相同的化学组成和双螺旋结构,并且遵循相同的碱基互补配对原则。
通过提取目的基因,将其与适当的载体连接形成重组 DNA 分子,然后导入受体细胞,使目的基因在受体细胞中得以表达。
二、基因工程的操作工具(一)“剪刀”——限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
它就像一把精准的剪刀,能够在 DNA 链上剪出我们需要的片段。
(二)“针线”——DNA 连接酶DNA 连接酶能将被限制酶切割开的两个 DNA 片段的末端连接起来,从而形成重组 DNA 分子。
(三)“运载体”常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
运载体需要具备多个条件,如能够在宿主细胞中稳定保存并自我复制;具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有标记基因,便于重组 DNA 分子的筛选等。
三、基因工程的基本操作程序(一)目的基因的获取获取目的基因的方法有多种,比如从基因文库中获取、利用 PCR技术扩增目的基因以及通过化学方法人工合成等。
(二)基因表达载体的构建这是基因工程的核心步骤。
将目的基因与运载体结合,构建基因表达载体,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时能够表达和发挥作用。
(三)将目的基因导入受体细胞根据受体细胞的不同,导入的方法也有所不同。
例如,将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等;导入动物细胞常用的方法是显微注射法;导入微生物细胞则通常使用感受态细胞法。
人教版高中生物选修三必考知识点精编(基因工程+细胞工程)
人教版生物选修三必考知识点精编(基因工程+细胞工程)专题一1、生物的变异分为两类:①不可遗传的变异(遗传物质未发生改变,仅由于环境因素导致的)②可遗传变异(遗传物质发生改变):突变:基因突变、染色体变异基因重组(有性生殖)2、DNA重组技术(基因工程):通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
3、限制酶(全称:限制性核酸内切酶)用途:切割DNA的工具,切断两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
产生末端:粘性末端、平末端。
来源:主要在原核生物中别称:分子手术刀4、DNA连接酶用途:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
别称:分子缝合针种类(按照来源分类):①E·ColiDNA连接酶:大肠杆菌,只能连接粘性末端。
②T4DNA连接酶:T4噬菌体,粘性末端和平末端。
5、DNA连接酶与DNA聚合酶的区别:DNA连接酶:无需模板,在2个DNA片段之间形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶:以一条DNA链为模板,在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
6、基因的运载体:别称:分子运输车①质粒:裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,具有自我复制能力的双链环状DNA分子,可以在细菌细胞间转换。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒7、作为运载体应该具备的条件:①必需有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上。
②必需具备自我复制的能力(便于与外源基因结合)。
③必须带有标记基因(便于检测和筛选)。
④必需是安全的。
⑤大小应合适,以便提取和在体外进行操作。
8、载体的作用:①携带目的基因进入受体细胞②使目的基因在受体细胞内大量复制9、基因结构:非编码区:不能编码蛋白质,调控遗传信息的表达启动子:RNA聚合酶结合位点转录起始的信号终止子:终止RNA的合成编码区(外显子&内含子):编码蛋白质的合成10、基因工程基本操作的4个步骤:①目的基因的获取(前提)②基因表达载体的构建(核心)③将目的基因导入受体细胞(关键)④目的基因的检测与鉴定(保证)。
细胞和基因工程知识点总结
细胞和基因工程知识点总结细胞和基因工程是生物科学中非常重要的领域之一,它们涉及到了生物学的基础理论和应用技术。
在这篇总结中,我们将讨论细胞和基因工程的一些基本知识点,并探讨它们在科学研究和医学应用中的重要性。
细胞工程知识点总结1. 细胞的结构与功能:细胞是生物体的基本单位,它有许多不同的结构和功能。
细胞的结构由各种不同的细胞器组成,如细胞膜、细胞质、线粒体、内质网等。
每种细胞器都有着不同的功能,如细胞膜负责细胞的保护和物质的交换,线粒体负责能量的产生等。
2. 细胞分化与分裂:细胞分化是指一种细胞特化为特定类型的细胞,如肌肉细胞、神经细胞等。
细胞分化是多种细胞因子的调控作用下发生的,它对于维持生物体的正常生长和发育非常重要。
而细胞分裂则是指细胞在生长过程中不断分裂,产生新的细胞,以实现生物体的生长和修复。
3. 细胞的培养与筛选:细胞培养是细胞工程中非常重要的技术,它通常是用细胞培养基来培养细胞。
细胞培养可以用于生产生物药品、研究细胞的功能等。
而细胞筛选则是指通过多种方法,如荧光标记、细胞分选等,来对细胞进行筛选,以得到所需的细胞。
4. 细胞的基因编辑:细胞的基因编辑是一种非常重要的技术,它可以用于修改细胞内的基因,以实现一些特定的功能。
如CRISPR/Cas9技术就是一种非常热门的基因编辑技术,它可以用来对细胞进行特定的基因编辑。
基因工程知识点总结1. 基因的结构与功能:基因是生物体内的遗传物质,它负责生物体的遗传传递和表达。
基因的结构通常由DNA或RNA组成,它包含了生物体的遗传信息。
基因的功能非常多样,如编码蛋白质、调控基因表达等。
2. 基因的克隆与表达:基因克隆是指将某个特定的基因从一个生物体中复制出来,然后把它转移到另一个生物体中。
这种技术可以用来研究基因的功能、生产蛋白质等。
而基因表达则是指基因通过转录和翻译过程,将基因信息转化为蛋白质的过程。
基因表达的调控对于生物体的正常功能非常重要。
细胞工程知识点
细胞工程知识点1、细胞工程:以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传性状,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
2、细胞工程的应用:1)动植物快速繁殖技术:植物组织培养、人工种子、试管动物、克隆动物2)新品种的培育:细胞融合、细胞水平的重组3)细胞工程生物制品:单克隆抗体制备、疫苗生产4)细胞疗法与组织修复:2细胞工程理论基础1、细胞全能性:每个活的体细胞都具有像胚性细胞那样,经过诱导能分化发育成为一个新个体的潜在能力,并且具有母体的全部的遗传信息.2、细胞分化:指细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程。
3、细胞的脱分化:在一定营养和刺激因素作用下,具有特定结构与功能的植物组织的细胞被诱导而改变原来的发育途径,逐步失去原来的分化状态,细胞特性消失,转变为具有分生机能的细胞,并进行活跃的细胞分裂,这一过程称为去分化. 3细胞工程技术1、实验室条件:组成:准备室、无菌间、操作间、培养室、分析室。
2、无菌技术、显微技术、细胞观察与分析、细胞分离、细胞保存与复苏(1)细胞保存方法传代培养保存法低温冷冻保存法(低温、超低温保存) 液体固化的方式(形成冰晶、形成无定型的玻璃化状态)玻璃化指液体转变为非晶态(玻璃态)的固定化过程,在此状态时,水分子没有发生重排,不产生结构和体积的变化,因此不会由于机械或溶液效应造成组织和细胞伤害,化冻后的细胞仍有活力。
冷冻方法(缓慢冷冻法、快速冷冻法预冷冻法包括逐级冷冻和两部冷冻)细胞复苏按一定复温速度将细胞悬液由冻存状态恢复到常温的过程。
复苏细胞一般采用快速融化法.以保证细胞外结晶快速融化,以避免慢速融化水分渗入细胞内,再次形成胞内结晶损伤细胞.细胞培养和代谢调控:1、细胞培养:模拟机体内生理条件,将细胞从机体中取出,在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代,进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。
2、细胞培养的操作方式:分批式培养、流加式培养、半连续式培养、连续式培养、灌流式培养。
基因工程细胞工程知识点汇总
基因工程细胞工程知识点汇总一、基因工程(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,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA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(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,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:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③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、独立于细菌染色体之外,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(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指: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90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
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基因工程细胞工程知识点汇总一、基因工程(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,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA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(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,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:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③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、独立于细菌染色体之外,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(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指: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90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,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。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。
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: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:目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体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.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)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)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)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(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。
(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(1)过程:(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。
(二)动物细胞工程1. 动物细胞培养(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,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①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。
②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。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
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)选用去核卵(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:(4)体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤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。
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,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物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:比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用法植物体细胞杂交细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动,聚乙二醇等试剂诱导克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外,再加灭活的病毒诱导制备单克隆抗体的技术之一4.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:(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用:作为诊断试剂: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合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
三、胚胎工程(一)动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。
是全能细胞。
(4)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。
聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。
中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
(二)胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
(三)胚胎工程的应用1.体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。
第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。