选3现代生物科技专题复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1、基因工程的操作水平：,原理：,2、转基因的优点：,3、基因工程的三个工具：,4、限制酶的作用：,5、DNA连接酶的作用：,6、质粒的特点：,7、载体必须具备的条件：,分子水平,基因重组,定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交,不亲和的障碍,限制酶、DNA连接酶、运载体,识别特定核苷酸序列，断开特定部位的两个核苷酸之间的,磷酸二酯键,。,连接两个 DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷,酸,之间的,磷酸二酯键,。,独立于细菌拟核DNA外，裸露的、有自我复制能力的双链环状DNA分子,能在宿主细胞中稳定存在并自我复制,有1个或多个限制酶的切割点,带有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择,是安全的，不会对受体细胞有害,8、基因工程的基本操作程序：,9、获取目的基因的方法：,10、PCR技术的基本条件：,11、基因表达载体的组成：,12、启动子的作用：,13、目的基因导入细胞的方法：,目的基因的获取基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和鉴定,从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因人工合成法,双链模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸,目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点,是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录。,植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,动物：显微注射技术,微生物：用钙离子处理,14、检测生物DNA上是否插入了目的基因的方法：,15、检测目的基因是否转录出了mRNA的方法：,16、检测目的基因是否翻译出了蛋白质的方法：,17、蛋白质工程和基因工程的主要区别是：,DNA分子杂交技术,分子杂交技术,抗原抗体杂交,蛋白质工程产生的蛋白质是对现有蛋白质,的改造或自然界中不存在的蛋白质,作用,EcoR,断开,特定两个核苷酸之间磷酸二酯键,识别,特定核苷酸序列,限制性,核酸内切酶小结：,来源：,主要从,原核生物,中分离纯化出来。,种类：,4000种,限制酶。如E,co,RI、SmaI,作用：,识别,特定核苷酸序列，,断开,特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。,结果：,产生黏性末端或平末端,常见举例,识别序列,切割位点,作用部位,作用结果,EcoR限制酶,Sma限制,酶,GAATTC,CCCGGG,GA间的磷酸二酯键,CG间的磷酸二酯键,中轴线两侧,中轴线,切出了黏性末端,切出了平 末端,作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的,磷酸二酯键,1、相同粘性末端自动碱基互补配对,2、DNA连接酶催化合成磷酸二酯键,注意：两DNA片段要具有,互补的黏性末端,才能拼起来,三、DNA连接酶,类型,来源,Ecoli,DNA连接酶,T,4,DNA连接酶,功能,大肠杆菌,T,4,噬菌体,恢复,磷酸,二酯键,只能连接,黏性末端,能连接,黏性末端,和,平末端,(效率较低),相同点,差别,DNA连接酶小结,1、种类：,2、作用：,连接两个 DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷,酸,之间的,磷酸二酯键,。,DNA,聚合酶,DNA,连接酶,区别1,区别2,相同点,DNA连接酶与DNA聚合酶辨析,1)只能将,单个核苷酸,连接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键,形成,磷酸二酯键,1)在,两个DNA片段之间,形成磷酸二酯键,2)以,一条DNA链为模板,，,将,单个核苷酸,通过磷酸二酯键,连接成一条互补的DNA链,2)将DNA双链上的,两个缺口同时连接,起来，,不需要模板,四、最常用载体质粒,1、作用：,载体小结,将目的基因运进受体细胞,常用的载体：,质粒的特点：,2、种类：,独立于细菌拟核DNA外，裸露的、有,自我复制,能力的,双链环状,DNA分子,能在宿主细胞中,稳定存在并自我复制,有1个或多个,限制酶的切割位点,便于与外源基因连接,带有,标记基因，,供重组DNA的,鉴定和选择,是安全的，不会对受体细胞有害,质粒,3、载体必须具备的条件：,质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒,基因工程的基本操作程序,一、目的基因的获取,1、目的基因的来源：,（1）从自然界中已有的物种中分离出来,（2）用人工方法合成,2、获取目的基因的方法：,（1）,。,区分：基因文库、基因组文库和部分基因文库,从基因文库中获取目的基因,（2）,利用PCR技术扩增目的基因,（3）人工合成法,（2）,。,PCR技术概念：,原理：,利用PCR技术扩增目的基因,是聚合酶链式反应的缩写。是一项在体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。,DNA双链复制,基本条件：,所用仪器：,双链模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸,PCR扩增仪,二、基因表达载体的构建,1、基因表达载体的构建过程：,用同一种限制酶切割目的基因和载体，后用连接酶将两者连接,（3）人工合成法：,2、基因表达载体的组成,组成,作用,目的基因,含有人们所需要的基因,启动子,终止子,标记基因,复制原点,是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA,使转录在所需的地方停下来,为了鉴别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,驱动复制开始,三、将目的基因导入受体细胞,转化：目的基因,，并且在受体细胞内,的过程。,进入受体细胞内,维持稳定和表达,1、将目的基因导入植物细胞,（1）农杆菌转化法,农杆菌的特点：,过程：,（2）,（3）,感染双子叶植物，其Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的DNA上,基因枪法,花粉管通道法,2、将目的基因导入动物细胞,方法：,过程：,3、将目的基因导入微生物细胞,（1）常用受体菌：,显微注射技术,表达载体提纯、显微注射、受精卵移植,大肠杆菌,将目的基因插入TDNA上，通过农杆菌的转化作用，可以将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上，使目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达。,（2）大肠杆菌常用的转化方法：,首先用钙离子处理，使其成为感受态细胞；然后，将重组DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。,思考：为什么常选用原核生物作受体细胞？,繁殖快,多为单细胞,遗传物质相对较少,四、目的基因的检测与鉴定,检测：,1、,方法：,2、,方法：,3、,方法：,鉴定：（个体生物学水平）,检测生物DNA上是否插入了目的基因,DNA分子杂交技术,检测目的基因是否转录出了mRNA,分子杂交技术,检测目的基因是否翻译成蛋白质,抗原抗体杂交,接种实验,专题2 细胞工程,所采用技术的理论基础,植物细胞工程,通常采用的技术手段,植物组织培养,植物体细胞杂交,植物细胞的全能性,一、植物细胞工程的理论基础：,植物细胞的全能性,细胞表现出全能性的条件,离体状态,有一定营养物质、激素和其他外界条件,二、植物组织培养技术,植物组织培养的概念,在,无菌和人工控制,的条件下,将,离体,的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的,培养基上,，给予适宜的培养条件，诱导其产生,愈伤组织和根、芽,，最终形成完整的植株。,离体植,物细胞,（外植体）,根、芽（胚状体）,试管苗,愈伤组织,脱分化,再分化,1、过程,植物体,4、植物组织培养的条件,（1）离体条件,（2）无菌,（3）营养物质、激素、适宜的温度、PH 氧气等,问题（1）、对组织块用什么药品消毒？为什么？,（2）、为什么用带有形成层的组织块？,（3）、培养基成分有什么？,酒精和次氯酸钠 防止杂菌污染,细胞有分裂能力，细胞全能性易表达,水、矿质元素、有机物、植物激素、琼脂,（4）、愈伤组织？,排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团,（5）、脱分化？,由一分化的细胞分裂形成未分化细胞的过程,（6）、再分化？,由未分化的细胞形成一定形态结构功能的细胞的过程,（7）、为什么形成愈伤组织前需要避光培养？,在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。,去壁,去壁,纤维素酶果胶酶,原生质体,植物细胞,原生质体融合,离心、振动、电刺激、,聚乙二醇,再生细胞壁,杂种细胞,脱分化,愈伤组织,杂种植株,激素,筛选,等量,激素,再分化,植物体细胞杂交,过程示意图,克服不同生物远缘杂交的障碍，扩大了杂交组合的范围。,3、意义,成果：培育出“番茄马铃薯”杂种植株,未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状,成果和尚未解决的问题：,1.微型繁殖,(1)微型繁殖技术:,快速繁殖,优良品种的植物组织培养技术.,(2)特点:保持优良品种的遗传特性;,高效快速地实现种苗的大量繁殖.,不受自然生长季节的限制,植物细胞工程的应用,一、植物繁殖的新途径,2.作物脱毒,(1)材料:无病毒的茎尖,(2)脱毒苗:切取茎尖（分生区）进行组织培养获得,作物脱毒的原因:,长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。（50%）,3.神奇的人工种子,(1)特点:,后代无性状分离，,不受气候,季节和地域限制,繁殖速度快，短时间提供大,量的种苗,(2)技术:,植物组织培养.,(3)结构:,胚状体,（不定芽、顶芽、腋芽,）、人工胚乳、人工种皮,人工种皮,胚状体,人工胚乳,（4）应用：濒危植物保护、经济植物的快速繁殖。,二、作物新品种的培育,1.单倍体育种,(1)方法:花药的离体培养,(2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体;,明显缩短育种年限.,2.突变体的利用,(1)产生:植物组织培养,(2)利用,:筛选,对人们有利突变体,进而培育新品种,三、细胞产物的工厂化生产,蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等,细胞产物种类,：,植物的组织培养,技术,：,成就：,利用植物组织培养技术来大量生产人参皂,甙干粉,动物细胞工程常用的技术手段：,动物细胞培养,细胞核移植,动物细胞融合,单克隆抗体的制备,动物细胞培养,是其他动物细胞工程技术的基础。,胚胎或幼龄动物组织块,剪碎 用胰蛋白酶或胶,原蛋白酶处理,单个细胞,加培养液,细胞悬液,贴壁生长,细胞接触抑制,传代培养,分瓶培养,原代培养,2、过程：,分离细胞,3、原理：,细胞增殖,原代,培养,传代,培养,三种细胞的特点：,细胞,遗传物质未发生改变。,细胞部分细胞的细胞核型可能变化。,细胞,细胞已经发生突变。,1 10代 50代 无限传代,少数,4、培养条件,无菌无毒环境：A、无菌处理 B、培养液中添加,C、定期,，清除,。,营养：细胞体外培养所需营养物质与,基本相同，,如：,糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素,、,及,等天然成分。,温度和PH：温度与,相近，哺乳动物,，,PH,。,气体环境：所需气体主要有O,2,和CO,2,，通常置于95%,空气加5%CO,2,的培养箱中培养，其中O,2,的用处是,，,CO,2,的作用是,。,抗生素,更换培养液 代谢废物,体内,血清、血浆,体温,36、5左右,7、27、4,有氧呼吸,维持培养液的PH,两大阶段：,核移植和胚胎移植,3、细胞核移植的过程,供体细胞,细胞培养,从卵巢中采集,卵母细胞,体外培养到,减二中期,移植,去核的卵母细胞,完成分裂发育,胚胎移植,克隆动物,三、动物细胞融合：,1、含义：也称细胞杂交，指,动物细胞结合成一,个杂交细胞的过程。,2、过程：,细胞,。,两个或多个,诱导融合,不同DNA的两个,杂交细胞,3、动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：,项目,原 理,诱导手段,用 途,动物细胞融合,离心、电刺激、振动、聚乙二醇和,制备：,植物体细胞杂交,离心、电刺激、振动、聚乙二醇,克服,障碍，获得,灭活病毒,细胞膜流动性,细胞膜流动性,细胞全能性,远缘,杂交不亲和,杂种,植株,单克隆抗体,骨髓瘤细胞,小鼠,抗原刺激,B淋巴细胞,不融合细胞 自身融合细胞,杂交瘤细胞,细胞融合,筛选1,杂交瘤细胞,筛选2,能产生特定抗体的,杂交瘤细胞,体外培养,体内培养,单克隆抗体,对小鼠应作何处理？,有何促融手段？,聚乙二醇、灭活病毒、电激,两次筛选的方法和目的？,体外培养用到什么技术？,动物细胞培养技术,特定抗原,（浆细胞）,单克隆抗体的,特点,？,其产生与哪些细胞器有关？,特异性强、灵敏度高、可大量制备,核糖体、内质网、,高尔基体、线粒体,杂交瘤细胞的,特点,？,能产生抗体，又能无限增殖,小结：两次筛选的方法和目的：,1、,选择性培养基培养,选出,杂交瘤细胞,2、,克隆化培养和抗体检测,选出,能产生特定抗体的杂交瘤细胞,4、应用：,A、作为,：优点,；,B、用于,：,如“,”，（制备：把抗癌细胞的,跟,放射性同位素、,或细胞毒素相结合）,优点,。,诊断试剂,准确、高效、简易、快速,治疗疾病和运载药物,生物导弹,单克隆抗体,化学药物,既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量,细胞工程知识检测,1、植物组培的两个步骤及分别获得何组织或器官：,2、植物体细胞杂交的五个步骤：,3、植物体细胞杂交的原理：,4、培育脱毒苗取何种组织培养：,5、人工种子的胚是组培获得的哪部分：,6、获得细胞产物需组培到哪个阶段：,脱分化和再分化 分别获得：愈伤组织和胚状体,去壁、诱导原生质体融合、再生细胞壁、脱分化、再分化,细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,茎尖（分生区）,胚状体,脱分化到愈伤组织,7、动物细胞工程常用的技术手段：,8、如何将动物组织块分散成单个细胞：,9、贴壁生长就是接触抑制么：,10、动物细胞培养中如何保证无菌无毒：,11、动物细胞培养的培养液中含何成分：,12、动物细胞培养中O2和CO2的作用：,动物细胞培养、动物体细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体制备,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,不是，贴壁生长是动物细胞生长的一个特点，当长满瓶壁,相互接触后细胞就不再增殖了，会出现接触抑制现象.,对培养液和用具无菌处理培养液中加抗生素定期更换培养液,糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清、血浆,O2：细胞代谢所必需的 CO2：维持培养液的PH,13、动物体细胞核移植中的去核卵母细胞处于何时期：,14、诱导动物细胞融合的手段（方法）：,15、单克隆抗体和杂交瘤细胞的特点分别是：,16、单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法和目的是：,减数第二次分裂中期,灭活的病毒、离心、振动、电激、聚乙二醇,特异性强、灵敏度高、可大量制备；既能无限增殖又能产生抗体,选择性培养基培养,选出,杂交瘤细胞,克隆化培养和抗体检测,选出,能产生特定抗体的杂交瘤细胞,(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自小鼠体内的,细胞，,从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射_类物质。,（2）,d过程,是一个_过程，该过程的进行常用_或_的诱导。,(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成,种类型的C细胞，因此需用_培养基筛选出D细胞用于培养，D细胞的名称是,，其特点是_。,效应B,抗原,细胞融合,聚乙二醇 灭活的病毒,选择性,3,既能无限增殖又能产生特异性抗体,杂交瘤细胞,(4)在培养时通过_分裂方式大量繁殖。D细胞体外培养需要注意的条件是（要求答5项）_。,（5）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，其特点是_。,特异性强、灵敏度高,有丝,无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pH；适宜的气体环境,15、,（1）单克隆抗体是指,。,（2）制备单克隆抗体的步骤：,将_注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。,将步骤获得的B淋巴细胞与步骤培养的骨髓瘤细胞在_的诱导下融合。,将诱导后产生的多种细胞，放在_培养基的多孔培养板上培养，筛选。,这样获得的杂交瘤细胞既具有B淋巴细胞_的能力，又具有_的本领。,检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养。,将阳性细胞进行增殖，从而制备出大量抗该抗原的单克隆抗体。,化学性质单一，特异性强的抗体,抗原,聚乙二醇,选择性,无限增殖,产生专一抗体,（3）大量制备单克隆抗体的方法主要有两种：,体外培养法，可获得10,g/mL的抗体；,动物体内诱生法可获得520,m,g/mL的抗体。你选择的方法及原因是,。,（4）用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的_细胞制备的，其化学本质是_,，应用于人体，会作为,产生,，解决这个问题的方法是_。,大量生产选，小规模生产选,效应B,蛋白质,异物,免疫反应,采用人的效应B细胞制备,15、右图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。据图回答：（1）该方案能达到预期效果吗？,。原因是,_。（2）图中为,过程，常用,作为诱导剂。该细胞继承了,_,，因此不仅能分泌,_,，还有,本领。,不能,没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生专一抗体的B淋巴细胞,细胞融合,灭活病毒,双亲细胞的遗传物质,特异性抗体,大量增殖,制备单克隆抗体,（3）该方案的目的是,_,。,专题三 胚胎工程,胚胎工程,早期胚胎和配子,胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等,哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律,生产后代，满足人类需求,操作对象：,技术手段：,理论基础：,操作目的：,初情期,生殖机能衰退,精原细胞形成成熟精子的过程,一、精子的发生,1、场所:,2、时期,:,睾丸的曲细精管,3、过程：,分三个阶段,次级精母细胞,M,第一阶段,精子细胞,M,初级精母细胞,染色体复制,变形,精原细胞,精 子,精子发生的过程,第二阶段,两次分裂,第三阶段,细胞变形,有丝分裂,大量精原细胞,1.细胞核,2.高尔基体,3.中心体,4.线粒体,5.细胞内其他物质,精子头的主要部分,头部的顶体,精子的尾,线粒体鞘,(尾的基部),原生质滴,初级卵母细胞的形成在胎儿期,减数第一次分裂是:,在雌性动物,排卵前后,完成,；,减数第二次分裂是:,在,精子和卵子结合,的过程完成的,。,卵巢,1、部位：,2、时间：,二、卵子的发生,胎,儿,期,卵原细胞,初级卵母细胞,有丝分裂增加数量,染色体复制,储存于,卵泡,中,初,情,期,后,初级卵母细胞生长,透明带形成,初级卵母细胞,卵细胞膜,透明带,次级卵母细胞,+,第一极体,合 子,+,第二极体,M,M,马、犬,排卵,受精,绵羊,牛,猪,指卵子从卵泡中排出进入,输卵管,排出的卵是,_,初级卵母细胞,排出的卵是,_,次级卵母细胞,透明带与卵黄膜之间有_极体,受精的标志,2个,卵原细胞,多个卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞,+,第一极体,在受精过程中完成,合子和两个极体,有丝分裂,胎儿期,（形成卵泡）,初情期后,进入输卵管,前后排卵,三、受精,1、概念:,2、场所:,输卵管,3、过程：,准备阶段,受精阶段,指,精子和卵子,结合形成,合 子,(即,受精卵,)的过程。,准备阶段1：,精子获能,精子在,雌性动物生殖道内,发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。,准备阶段2：,卵子的准备,卵子在,输卵管内,达到,减数第二分裂中期（M）,时，才具备受精能力。,受精阶段小结:,精子穿越放射冠,精子穿越透明带,精子接触卵细胞膜,精子入卵,雌雄原核形成,两原核融合,（,顶体反应）,（,透明带反应,）（,第一道屏障,）,（,卵细胞膜反应,）（,第二道屏障,）,（,形成合子即受精卵）,根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：,四、胚胎发育,桑椹胚,受精卵,囊胚,原肠胚,幼体（胎儿）,受精卵,桑椹胚,由具有,全能性细胞,构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似,桑椹,最初发育在,输卵管,进行,有丝分裂,囊胚,内细胞团细胞,：发育成胎儿各组织,滋养层,细胞,：发育成胎膜和胎盘,原肠胚,原肠腔,外胚层,内胚层滋养层,胎儿形成,囊胚腔,细胞开始分化,特点：,有丝分裂,，细胞,数量,不断,增加,，但胚,胎,总体积,并,不,增加，或略有缩小。,卵裂期,思考：,在卵裂过程中，每个细胞的体积，有,机物总量，DNA总量会发生怎样的变化？,桑 椹,桑椹胚,这个阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞,囊胚,孵化：,囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎 从其中扩展出来。,内细胞团,（聚集在胚胎一端，个体较大的细胞）,各种组织,发育,胎膜和胎盘,发育,内细胞团表层细胞,内细胞团下方细胞,原肠胚,试管动物技术过程：,第一步：体外受精,第二步：早期胚胎培养,第三步：胚胎移植,主要包括,、,和,等几个主要步骤。,概念：,采取雌性动物的,和雄性动物的,，使其在,中受精。,注：发育的主要场所是,母体的子宫,二、体外受精,卵细胞,精子,试管,卵细胞的采集,精子的获取,受精,1.卵母细胞的采集和培养,对不同动物,采取卵母细胞的方法不同：,（1）对实验动物：,用促性腺激素处理(超数排卵),（2）对大家畜或大型动物：,从废弃卵巢中采集卵母细胞或活体采卵,2.精子的收集和获能,1)收集的方法:,假阴道法、手握法和电刺激等,2)获能处理:,培养法：,把精子放入获能液中。,（啮齿动物、家兔和猪）,化学法：,把精子放入一定浓度肝素或钙离子载体A23187溶液中。（牛、羊等家畜）,卵巢,卵母细胞,新鲜或解冻的精液,卵母细胞培养,精子离心处理,M期卵母细胞,M期卵母细胞,精子获能处理,获能精子,体外受精,受精卵培养,在,获能溶液,或,专用的受精溶液,中完成受精过程,3、体外受,精过程,三、胚胎的早期培养,受精卵,胚胎,受体,目的：,发育培养液:,移植：,不同生物有不同的适宜阶段,检查受精状况和受精卵发育能力,成分：,水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清,等.,不同动物胚胎移植时间不同,牛、羊：,桑椹胚或囊胚阶段,小鼠、家兔：,卵裂期或囊胚阶段,试管婴儿：,8个或16个细胞阶段,胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向,受体移植,或,冷冻保存,。,有性生殖,无性生殖,核移植技术、,胚胎移植,遵循,不遵循,体外受精,胚胎移植,试管动物,克隆动物,生殖方式,技术手段,遗传物质,遗传规律,比较试管动物和克隆动物,来自2个个体,主要来自核供体,胚胎移植,采集卵母细胞,体外培养,采集精子,体外获能,体外受精,早期胚胎培养,受体牛,小,结,（,时期,：）,1）超数排卵,（试剂）,2）,卵巢取卵,方法,（,方法，试剂,）,（试剂）,（培养条件、目的阶段）,成熟的卵子,获能的精子,MII中期,方法,试管牛,胚胎工程技术：,胚胎移植,体外受精,胚胎分割,胚胎干细胞培养,目前应用较多的是：,胚胎移植、胚胎分割、,体外生产胚胎技术。,2.胚胎移植的意义,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期。,供体的主要职能：,只产生具有优良遗传特性的胚胎,受体的职能：,担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务,胚胎移入受体,理论基础：,同种动物,同期发情排卵,后，,供、受体具有相同的生理环境。,胚胎收集,理论基础：,早期胚胎处于,游离状态,，为胚胎收集提供可能。,胚胎存活,理论基础：,受体对移入子宫的胚胎基本上,不发生免疫排斥,，为胚胎存活提供了可能。,胚胎正常发育,理论基础：,胚胎与受体有正常生理和组织联系，但其,遗传特性不受受体的影响,为什么胚胎移植能成功?生理学基础,（1）对供体、受体进行选择,供体：,遗传性能和生产性能优秀的个体；,受体：,健康和正常繁殖能力的个体,处理：,同期发情,具体做法：,注射相关激素。,（2）采集卵母细胞,方法：,超数排卵,具体做法：,注射促性腺激素,（7）胚胎的移植,方法一：手术法,具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。,方法二：非手术法,将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。,【归纳总结】,该过程中两次使用激素，,第一次对受、供体进行同期发情处理；,第二次用于供体的超数排卵（促性腺激素）。,该过程中的两次检查：,第一次对收集的胚胎进行检查；,第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。,冲卵的含义,是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。,二、胚胎分割,优势:,可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。,概念:采用,机械方法,将早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。,特点：,后代具有相同的遗传物质,克隆,选择的胚胎：,发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚,使用的主要仪器：,实体显微镜、显微操作仪、切割刀片、切割针,注意,：囊胚的内细胞团要均等分割,提醒,试管婴儿(动物)技术为,有性生殖，,胚胎分割移植为,无性生殖,。,胚胎移植是有性生殖还是无性生殖,取决于胚胎是由受精卵形成的还是,核移植技术形成重组细胞发育而成的。,三、胚胎干细胞,1.概念：简称ES或EK细胞，是由,早期胚胎,或,原始性腺,中分离出来的一类细胞。,2.特点:,1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。,2)功能：具有,全能性,；,3）在,体外,培养的条件下，ES细胞可以,增殖而不发生分化,。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。据图回答下列问题(10分),(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是_。B过程用到的工具酶有_。,(2)E过程为体外受精，卵子的状态应达到_期才能与获能后的精子完成受精。G过程应用的技术称为_，此时的胚胎应发育到,时期。,(3)检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，常用的技术手段是_；判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测_。,(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程G中实施_，胚胎移植时应选择,的受体。,添加终止子,限制性核酸内切酶、DNA连接酶,M中,胚胎移植,桑椹胚或囊胚,DNA分子杂交技术,小鼠身体是否有荧光,胚胎分割,同种生理状态相同,1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是,A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植,B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态,C.超数排卵技术要使用一定的激素,D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行,2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是,A.供体母牛必须是同一物种的良种,B.受体母牛必须是同一物种的良种,C.供体公牛必须是同一物种的良种,D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛,练习:,3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是,A.受体是为供体胚胎提供发育的条件,B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应,C.受体与胚胎血液混融在一起,D.胚胎心肺功能都能正常运行,4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是,A.细胞分裂 B.细胞特化 C.细胞分化 D.细胞增殖,1、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是,A.精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫,B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵,C.成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定,阶段才可移植,D.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外,进行,2、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是,A.转基因良种鸡 B.重组酵母乙肝疫苗,C.单克隆抗体 D.试管婴儿,C,D,巩固练习,3、采集的卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因,不正确,的是,A.,卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程,B.,动物排出的卵子成熟程度不同,C.,体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时才成熟,D.,冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大,D,4、下列关于滋养层细胞的叙述，,不正确,的是,A.,囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,B.,可以用滋养层细胞做DNA分析性别鉴定,C.,囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层,D.,滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,C,5、下列有关胚胎工程的叙述，正确的是,A.“试管动物”的生殖方式属于无性生殖,B.卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵大,C.通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力,D.对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和雌性的概 率各占1/2,C,6、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（）,A.通过胚胎体外培养可直接获得新生儿,B.超数排卵技术要使用一定的激素,C.胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种,D.受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗传性 状一般的品种,B,7、“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：,（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是,A.有性生殖B.组织培养,C.克隆技术D.基因工程,（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？,（填序号）,体外培养 人工授精 胚胎移植 核移植,A,8、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：,（1）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用,的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生育中，从而出现许多人工“多胞胎”，这种技术带来的危害之一是,。,（2）在过程中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，如透明带反应等，其意义是,。过程涉及的技术是,。,注射促性腺激素,影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等,防止多精入卵,胚胎移植,对转基因生物安全性的争论,焦点：食物安全、生物安全、环境安全,1、,转基因生物与食物安全,a.转基因食物引起食物安全性问题的理由（正方）,b.不必担心转基因食物安全性的理由（反方）,反对“实质性等同”,安全性检测问题,滞后效应,担心出现新的过敏原,担心营养成分的改变,把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了宗教信仰或素食者的权益,没能足够的证据证明转基因食物有问题;,多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食物的安全,科学家的负责态度可以防止新过敏原的产生,至今尚未发现食用转基因食品而影响人体健康的事例,2、,转基因生物与生物安全,a.引起生物安全的理由,b.不引起生物安全的理由,转基因植物可能会扩散到种植区以外，成为杂草,转基因生物可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态其他生物的生存,外源基因可能与感染转基因生物的某些细菌获病毒杂交，重组出对人类或其他生物有害的病原体。,有可能使杂草成为除不掉的“超级杂草”,扩散到种植区以外的转基因农作物很快死亡。,转基因农作物要表现出新性状，必须有一定的水、肥等条件，以及配套的种植技术。,由于存在生殖隔离，转基因农作物很难与其他植物杂交。,花粉传播的距离有限，时间有限。,3、,转基因生物与环境安全,a.引起环境安全的理由:,b.不引起环境安全的理由:,打破自然物种的原有界限,改变了生态系统中能量流动和物质循环。,重组微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能对人类的生活环境造成二次污染。,重组DNA与微生物杂交,可能产生有害的病原微生物。,转基因植物花粉中的有毒物质可通过蜜蜂进入蜜蜂,再经过食物链传递，有可能进入其他动物和人体内。,转基因不会改变生物原有的分类地位,不会破坏生态系统的稳定性。,转基因抗虫作物的种植,减少了农药的使用量。,抗除草剂农作物的种植,减轻了农田管理的负担,保护了农田的土壤环境。,新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧感。,