1、動(dòng)物細(xì)胞融合:兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞,稱為雜交細(xì)胞。
2、誘導(dǎo)方法:化學(xué)法(聚乙二醇),滅活的病毒,物理法(離心、振動(dòng)、電激等)。
3、動(dòng)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等的重要手段。
動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較:
細(xì)胞工程 | 植物體細(xì)胞雜交 | 動(dòng)物細(xì)胞融合 |
理論基礎(chǔ) | 細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性 | 細(xì)胞增殖、細(xì)胞膜的流動(dòng)性 |
融合前處理 | 酶解法去除細(xì)胞壁 | 注射特定抗原,免疫處理正常小鼠 |
誘導(dǎo)手段 | 物理法:離心、振動(dòng)、電激 | 物理法:離心、振動(dòng)、電激 化學(xué)法:聚乙二醇 生物法:滅活的病毒(滅活的仙臺(tái)病毒) |
誘導(dǎo)過(guò)程 | 第一步:原生質(zhì)體的制備(酶解法) 第二步:原生質(zhì)體融合(物、化法) 第三步:雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng) 第四步:雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定 | 正常小鼠免疫處理動(dòng)物細(xì)胞的融合 |
用途和意義 | 克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙, | (1)制備單克隆抗體 |
知識(shí)點(diǎn)撥:
動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類(lèi)似,常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。
知識(shí)拓展:
1、在誘導(dǎo)劑的作用下進(jìn)行細(xì)胞的誘導(dǎo)融合,形成的雜種細(xì)胞有三種:AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我們所需要的雜種細(xì)胞,所以需要用選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。
2、相比較植物體細(xì)胞雜交,動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方式是用滅活的病毒處理,其他物理化學(xué)誘導(dǎo)融合的方法與植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中原生質(zhì)體融合方法相同。
相關(guān)高中生物知識(shí)點(diǎn):基因診斷與基因治療
基因診斷與基因治療:
1、基因診斷技術(shù)的原理
(1)基因診斷:是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測(cè)樣本上的遺傳信息,從而達(dá)到檢測(cè)疾病的目的。
(2)基因診斷的對(duì)象主要包括病原微生物的侵入,先天遺傳性疾病和后天基因突變引起的疾病等方面。目前,基因診斷已在病毒性肝炎、艾滋病等傳染病的診斷中發(fā)揮了不可替代的作用。
(3)通過(guò)基因診斷的方法檢測(cè)其發(fā)生突變的基因,對(duì)于臨床診斷、了解發(fā)病機(jī)理和疾病治療都具有重要的意義。
(4)基因診斷的應(yīng)用:傳統(tǒng)診斷遺傳疾病的方法是通過(guò)表現(xiàn)型來(lái)推測(cè)基因型;蛟\斷則是從基因著手來(lái)推斷表現(xiàn)型,這種方法不受細(xì)胞類(lèi)型和發(fā)病年齡的限制,可用于一切遺傳病的診斷。如半乳糖血癥是一種先天性糖代謝缺陷癥,通過(guò)基因診斷,發(fā)現(xiàn)病人缺少一個(gè)合成半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因。如果把半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因轉(zhuǎn)入缺乏這一基因的人體中,便可以使他的缺陷癥狀得到改善。
2、基因治療的發(fā)展前景
(1)基因治療:就是把特定的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,從而達(dá)到治療疾病的目的。
![](http://www.yy-art.cn/uploads/allimg/160118/1012225055-0.png)
(2)基因治療惡性腫瘤的方案有兩種:
①殺死腫瘤細(xì)胞??將抑制癌細(xì)胞增生的基因轉(zhuǎn)入到癌細(xì)胞內(nèi),不僅可以阻斷癌細(xì)胞繁殖,還可以誘導(dǎo)它自殺死亡;或?qū)⒁欢慰梢砸种瓢┗蜣D(zhuǎn)錄的DNA序列導(dǎo)入癌細(xì)胞,使癌基因不能表達(dá),癌細(xì)胞也就不能增殖。
②將提高人體免疫力的基因?qū)朊庖呦到y(tǒng),以提高人體防御功能,由人體免疫系統(tǒng)殺死癌細(xì)胞。
(3)基因治療的步驟:選擇治療基因→將治療基因和運(yùn)載體結(jié)合導(dǎo)入到患者體內(nèi)→治療基因在細(xì)胞內(nèi)正常表達(dá)。
知識(shí)拓展:
1、基因芯片:是將大量特定序列的DNA片段有序的固定在尼龍膜、玻片或硅片上,從而能大量、快速、平行地對(duì)DNA分子的堿基序列進(jìn)行測(cè)定和定量分析。
2、基因芯片的應(yīng)用:用于尋找和鑒定與疾病相關(guān)的基因;用于傳染病的檢測(cè)。例腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)、預(yù)測(cè)老年癡呆、糖尿病,艾滋病、前列腺癌等。
相關(guān)高中生物知識(shí)點(diǎn):基因工程的應(yīng)用
基因工程的應(yīng)用:
1、植物基因工程:
外源基因類(lèi)型及舉例 | 成果舉例 | |
抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物 | 抗蟲(chóng)基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因 | 抗蟲(chóng)水稻、抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)玉米 |
抗病轉(zhuǎn)基因植物 | (1)抗病毒基因:病毒外殼蛋白基因、病毒復(fù)制酶基因(2)抗真菌基因:幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因 | 抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒 |
抗逆轉(zhuǎn)基因植物 | 抗逆基因:調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓基因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因 | 抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米 |
改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物 | 優(yōu)良性狀基因:提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基因、與花青素代謝有關(guān)的基因 | 高賴氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛 |
外源基因類(lèi)型及舉例 | 成果舉例 | |
提高生長(zhǎng)速度的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 | 外源生長(zhǎng)激素基因 | 轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú) |
改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 | 腸乳糖酶基因 | 乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛 |
生產(chǎn)藥物的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 | 藥用蛋白基因+乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 | 乳腺生物反應(yīng)器 |
作器官移植供體的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 | 外源的抗原決定基因表達(dá)的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基因 | 無(wú)免疫排斥的轉(zhuǎn)基因豬 |
(1)基因診斷:DNA分子雜交法(即DNA探針?lè)ǎ摲椒ㄊ歉鶕?jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,把互補(bǔ)的雙鏈 DNA解開(kāi),把單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催化劑等進(jìn)行標(biāo)記,之后同被檢測(cè)的DNA 中的同源互補(bǔ)序列雜交,從而檢出所要查明的DNA或基因。
(2)基因治療的方法:基因置換、基因修復(fù)、基因增補(bǔ)、基因失活等。
(3)基因治療的途徑
①體外基因治療:先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移,再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng),最后重新輸入患者體內(nèi)。如腺苷酸脫氨酶基因的轉(zhuǎn)移。
②體內(nèi)基因治療:用基因工程的方法,直接向人體
知識(shí)拓展:
1、Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的Bt毒蛋白并無(wú)毒性,進(jìn)入昆蟲(chóng)消化道被分解成多肽后產(chǎn)生毒性。
2、青霉素是謗變后的高產(chǎn)青霉菌產(chǎn)生的,不是通過(guò)基因工程改造的工程菌產(chǎn)生的。
3、動(dòng)物基因工程的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物等方面。 4、動(dòng)物基因工程主要為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),不是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。
5、乳腺生物反應(yīng)器產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取,在高價(jià)值蛋白質(zhì)的生產(chǎn)上比工廠化生產(chǎn)更具有優(yōu)越性二。
6、用基因工程的方法,使外源基因得以高效表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系一般稱為“工程菌”。
7、基因診斷是采用基因檢測(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基因異;驍y帶病原體;蛑委熤咐谜;蛑脫Q或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法。
8、基因工程與環(huán)境保護(hù)
親子鑒定:利用醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和遺傳學(xué)的理論和技術(shù),從子代和親代的形態(tài)構(gòu)造或生理機(jī)能方面的相似特點(diǎn),分析遺傳特征,判斷父母與子女之間是否是親生關(guān)系。
使用國(guó)產(chǎn)制劑進(jìn)行親子鑒定
鑒定親子關(guān)系目前用得最多的是DNA分型鑒定。人的血液、毛發(fā)、唾液、口腔細(xì)胞及骨頭等都可以用于親子鑒定,十分方便。
利用DNA進(jìn)行親子鑒定,只要作十幾至幾十個(gè)DNA位點(diǎn)作檢測(cè),如果全部一樣,就可以確定親子關(guān)系,如果有3個(gè)以上的位點(diǎn)不同,則可排除親子關(guān)系,有一兩個(gè)位點(diǎn)不同,則應(yīng)考慮基因突變的可能,加做一些位點(diǎn)的檢測(cè)進(jìn)行辨別。DNA親子鑒定,否定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率幾近100%,肯定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率可達(dá)到99.99%。
9、基因芯片的基本原理:就是最基本的DNA分子雜交,利用基因芯片檢測(cè)某種基因時(shí),先將待測(cè)樣品制成熒光標(biāo)記的DNA探針,讓它與基因芯片上已知序列的DNA片段雜交,雜交信號(hào)經(jīng)放大后輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,這樣就可以檢測(cè)出樣品DNA序列。
用途:用來(lái)檢測(cè)基因表達(dá)的變化、分析基因序列、尋找新的基因和新的藥物分子。利用基因芯片,可以比較同一物種不同個(gè)體或物種之間,以及同一個(gè)體在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段、正常和疾病狀態(tài)下基因表達(dá)的差異,尋找和發(fā)現(xiàn)新的基因,研究基因的功能以及生物體在進(jìn)化、發(fā)育、遺傳等過(guò)程中的規(guī)律。
相關(guān)高中生物知識(shí)點(diǎn):植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
植物組織培養(yǎng)技術(shù):
1、植物組織培養(yǎng)過(guò)程:
(1)原理:植物細(xì)胞具有全能性。
(2)過(guò)程:
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2、用途:
(1)微型繁殖
微型繁殖就是用于快速繁殖優(yōu)良品神的植物組織培養(yǎng)技術(shù),也叫快速繁殖技術(shù)。繁殖過(guò)程中的分裂方式是有絲分裂,親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA不變,所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。
(2)作物脫毒
作物脫毒是利用莖尖、根尖等無(wú)毒組織,進(jìn)行微型繁殖,所獲幼苗是無(wú)毒的。
(3)人工種子:通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織的細(xì)胞培養(yǎng)成在形態(tài)及生理上與天然種子胚相似的胚狀體,也叫作體細(xì)胞胚。這種體細(xì)胞胚有于葉、根、莖分生組織的結(jié)構(gòu)。科學(xué)家把體細(xì)胞胚包埋在膠囊內(nèi)形成球狀結(jié)構(gòu),使其具備種子機(jī)能。所以,人工種子是一種人工制造的代替天然種子的顆粒體,可以直接播種于田間。
①制作方法:人工種子是利用植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等,然后包上人丁種皮就形成了人工種子,如圖:
![](http://www.yy-art.cn/uploads/allimg/160118/1012222W9-2.png)
②優(yōu)點(diǎn):可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖;保持親本的優(yōu)良性狀,因該過(guò)程為無(wú)性繁殖;節(jié)約糧食,減少種子的使用;可以控制添加一些物質(zhì),如除草劑、農(nóng)藥、促進(jìn)生長(zhǎng)的激素、有益菌等。 周期短,易儲(chǔ)存和運(yùn)輸,不受氣候和地域的限制。
(4)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):從人工培養(yǎng)的愈傷組織細(xì)胞中提取某種成分,如紫草素、香料等。
知識(shí)點(diǎn)撥:
1、植物組織培養(yǎng)的注意事項(xiàng):
(1)接種時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):①接種室要消毒;②無(wú)菌操作;③接種時(shí)要防止交叉污染;④接種完立刻蓋好瓶口。
(2)外植體接種前,需要將接種室、接種箱滅菌和對(duì)外植體消毒的操作:
①接種前一天,將接種室的四個(gè)角落用甲醛溶液和高錳酸鉀熏蒸。
②接種前1小時(shí),在接種室內(nèi)用噴霧器噴灑來(lái)蘇水;桌椅也用來(lái)蘇水擦拭;接種箱內(nèi)用甲醛溶液和高錳酸鉀熏蒸。
③將滅菌室和接種箱內(nèi)用紫外燈滅菌。
④接種前,操作者用肥皂清洗雙手,擦干,再用酒精棉球擦拭雙手。
⑤用次氯酸鈉溶液將外植體消毒。
2、在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,需要的條件:①消毒滅菌;②一定濃度的植物激素;③適宜的溫度;④充足的養(yǎng)料。
3、影響植物組織培養(yǎng)的因素:①培養(yǎng)基配制;②外植體選取;③激素的運(yùn)用;④消毒;⑤溫度、pH、光照。
4、植物組織培養(yǎng)中植物激素使用:物組織培養(yǎng)中關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素;同時(shí)使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素時(shí),兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向;先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素,細(xì)胞既分裂5、植物組織培養(yǎng)過(guò)程中分化成的幼苗需要移栽,移栽時(shí),應(yīng)先將培養(yǎng)瓶的封口膜打開(kāi)一段時(shí)間,讓試管苗在培養(yǎng)間生長(zhǎng)幾日;移栽時(shí)需用流水清洗根部的培養(yǎng)基;最后幼苗需移植到消過(guò)毒的新環(huán)境下生活一段時(shí)間,等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到土壤中。
知識(shí)拓展:
1、植物細(xì)胞的全能性
(1)概念:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。
(2)原理:細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息。
(3)全能性表達(dá)條件:具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),處于離體狀態(tài),提供一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。
2、作物新品種培育
(1)單倍體育種:
①過(guò)程:植株(AaBb)通過(guò)減數(shù)分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四種類(lèi)型);對(duì)花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)(技術(shù)是植物組織培養(yǎng));得到單倍體植株;對(duì)其幼苗時(shí)期進(jìn)行秋水仙素處理;得到了正常的純合二倍體植株(AABB、Aabb、aaBB、aabb四種類(lèi)型)。
②優(yōu)點(diǎn):明顯縮短育種年限
(2)突變體利用:在組織培養(yǎng)中會(huì)出現(xiàn)突變體,通過(guò)從有用的突變體中選育出新品種(如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體)
3、細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn):通過(guò)能夠產(chǎn)生對(duì)人們有利的產(chǎn)物的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng),從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細(xì)胞產(chǎn)物。地位:是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。
4、植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn):
①不受生長(zhǎng)季節(jié)限制地繁殖植物。
②不攜帶病毒。
③培養(yǎng)周期短。
④可用組培中的愈傷組織制取特殊的生化制品。
⑤可短時(shí)間大量繁殖,用于拯救瀕危植物。
⑥可誘導(dǎo)之分化成需要的器官,如根和芽。
⑦解決有些植物產(chǎn)種子少或無(wú)的難題。如將香蕉進(jìn)行組培得到人工種以方便移種。
5、培養(yǎng)基的制作:制備MS固體培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培。肉湯培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)。制備MS固體培養(yǎng)基操作過(guò)程:配制母液時(shí),無(wú)機(jī)物中大量元素濃縮10倍,微量元素濃縮100倍;激素類(lèi)、維生索類(lèi)以及用量較小的有機(jī)物一般可按1mg/mL的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制成母液;將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。
6、消毒和滅菌:外植體可以用酒精消毒;操作前手需用酒精消毒;培養(yǎng)基需用高壓蒸汽滅菌。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/299261.html
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