课件13张PPT。抗虫棉能产生人胰岛素的大肠杆菌具有柠檬味的西红柿 第六章 第二节 基因工程及其应用生物《必修2》1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，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、基因工程的原理基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金
芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)导入基因的剪刀——限制性内切酶2、基因操作的工具 限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。
特点：特异性。
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。基因的剪刀——限制性内切酶 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶
2、基因操作的工具 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。基因的剪刀——限制性内切酶2、基因操作的工具基因的剪刀——限制性内切酶2、基因操作的工具黏性末端基因的针线——DNA连接酶 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把脱氧核苷酸和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。2、基因操作的工具基因的运输工具——运载体2、基因操作的工具3、基因操作的基本步骤提取目的基因
目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与鉴定模拟制作：重组DNA分子的模拟操作二、基因工程的应用课件21张PPT。 上帝花了五日时间创造了大地万物，到第六日他用地上的尘土造人，将生气吹进人的鼻孔后，就成为活生生的男人，取名亚当。后来又取下亚当的一条肋骨，造成一个女人，即夏娃。 女娲在造人之前，与正月初一创造出鸡，初二创造狗，初三创造羊，初四创造猪，初六创造马，初七这一天，女娲用黄土和水，仿照自己的样子造出了一个个小泥人，她造了一批又一批，觉得太慢，于是用一根藤条，沾满泥浆，挥舞起来，一点一点的泥浆洒在地上，都变成了人。 第7章 现代生物进化理论 第1节 现代生物进化理论的由来拉马克与达尔文 法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一，生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。他还是一个分类学家，林奈的继承人。主要著作有《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》等。 拉马克达尔文英国生物学家，进化论的奠基人。曾乘贝格尔号舰作了历时5 年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。拉马克与达尔文 1859年底，达尔文的《物种起源》一书出版。它像一块巨石落水，引起了社会各界的激烈争论。反对者蜂拥而起。老年的达尔文 但也有许多科学家坚定地支持达尔文，特别是英国生物学家赫胥黎（1825-1895），他不仅热情宣传、勇敢捍卫进化论，而且发展了进化论。 到了19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持，成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。长颈鹿的进化过程甲
乙①生物不是神造的，而是由古老生物进化来的;②生物是由低等到高等逐渐进化的;③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。一、拉马克的进化学说食蚁兽鼹 鼠二、达尔文的自然选择学说过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存 在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。——可遗传的变异为进化提供了选择的材料对自然选择学说的评价意义：
揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果；生物界千差万别的种类之间有一定的内在联系，从而大大促进了生物学各个分支学科的发展。
给神创论和物种不变论以致命的打击，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。对自然选择学说的评价
局限性：
①对于遗传和变异的本质，不能做出科学的解释。
②对生物进化的解释局限于个体水平。
③强调渐变，不能很好地解释物种大爆发等现象。
自然选择学说的局限性 材料一：
许多重要性较低、不至于影响生物生存的器官或特征仍有其特定功能，如眉毛、头发、人喜怒哀乐的表情、人语言的能力和人的长相。缺乏这些器官或特征并不足使生物成为“不适者”而灭亡。 材料二：
1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。
达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为大爆发式地出现。
自然选择学说的局限性 材料三：
生物群落中，个体之间不仅有激烈的生存斗争，也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的肉，母狮子会合作哺乳别的幼狮子，老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去，以自杀来保护群体。
达尔文认为生存斗争是生物进化的动力，但是本材料表明，生物群落中不仅有生存斗争，还有广泛的互助、全面合作，通过互助和合作使微弱小的个体得以生存，从而使“不适者也生存”。自然选择学说的局限性 材料四：
许多学者从基因突变发生的几率出发，计算出了产生新物种的概率，发现小得惊人。 美国生物化学家贝希以血液凝固的一系列生物化学机制为例，讲述如此复杂精密的生命现象不可能是进化出来的。其中一个蛋白（TPA）产生的几率是1/10的18次幂，至少需要100 亿年才能发生。如果同时进化出和它相互作用的蛋白，几率就是1/10的36次幂…他说：很可惜，宇宙没有时间等待。自然选择学说的局限性1、关于遗传和变异的研究，从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质，摈弃获得性遗传的观点。2、生物进化的基本单位，从个体发展到以种群为基本单位。三、达尔文以后进化理论的发展以自然选择为核心的现代生物进化理论2、试着用你已有的知识解释这种适应是怎样形成的?1、枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这于它的生活有什么适应意义?3、同一环境中也有好多翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才所做的解释矛盾吗?如果有，又该如何解释?问题探究：课件11张PPT。DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）
DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）
基因转移工具（“分子运输车”）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。主要从原核生物中分离纯化出来，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。4000种。形成两种末端一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶识别双链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重播DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？二、DNA连接酶——“分子缝合针” 限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？E.coliDNA连接酶：连接黏性末端T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端三、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”如果载体对受体细胞有害将怎样？
假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？
作为载体没有切割位点将怎样？
目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？作为载体的必要条件能自我复制
有切割位点
能与目的基因结合
能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；
有遗传标记基因
对受体细胞无害
比较容易得到
能复制并带着插入的目的基因一起复制有切割位点有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。大肠杆菌及质粒载体结构模式图课件17张PPT。
①培植周期短
②后代无性状分离
③不受气候,季节和地域限制
④可以很方便地贮藏和运输
人工种皮的有效成分：
加入适量的养分、无机盐、有机碳源以
及农药、抗生素、有益菌、植物生长调
节剂等。优点：讨论P403.神奇的人工种子二、作物新品种的培育1.单倍体育种
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
单倍体定义：
由配子不经受精作用而直接发育成的个体。
单倍体形成：
长得弱小，而且高度不育
单倍体植株的特点：二、作物新品种的培育
方法：1.单倍体育种
优点：
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。成就：
花药
离体培养
单倍体
人工诱导染
色体加倍
纯合子
选育
优良品种
1号烟草品种、中花8号、11号水稻。二、作物新品种的培育
过程：营养细胞生殖细胞2个精子分裂二、作物新品种的培育2、突变体的利用
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处
于不断的分生状态，易受到培养条件和外界
压力的影响而产生突变
产生：筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
利用：
成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的
突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。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 动物细胞培养和核移植技术常用
技术
手段动物细胞核移植动物细胞融合生产单克隆抗体动物细胞培养（基础）动物细胞工程动物细胞培养定义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，让这些细胞生长和增殖。动物组织培养过程接触抑制现象：
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖。细胞贴壁动物组织培养过程培养条件？动物细胞培养原理细胞增殖条件无菌、无毒的环境
营养
温度和pH
气体环境糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等思考与探究1 幼龄与老龄动物的组织细胞相比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。 体验高考(2008·宁夏理综) (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面????????? 时，细胞会停止分裂增增殖，这种现象称为细胞的????????? 。此时，瓶壁上形成的细胞层数是????????? 。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来，需要使用的酶是?????? ??? 。 相互接触 接触抑制 单层 胰蛋白酶 体验高考(2008·宁夏理综)
(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现???????? 的现象；但极少数可以连续增殖，其中有些会因遗传物质发生改变面变成????????? 细胞，该种细胞的黏着性?????????，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量????????? 。衰老甚至死亡不死性 降低 减少 动物细胞培养动物组织块剪碎制成细胞悬浮液将动物组织消化后的初次培养原代培养过程胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理分散成单个细胞将贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶
处理，分瓶继续培养的过程传代培养课件20张PPT。 动物细胞工程 动物细胞培养和核移植技术动物组织块剪碎制成细胞悬浮液将动物组织消化后的初次培养原代培养回顾动物细胞培养的过程胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理分散成单个细胞将贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶
处理，分瓶继续培养的过程传代培养接触抑制现象：
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖。体验高考(2008·宁夏理综) (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面????????? 时，细胞会停止分裂增增殖，这种现象称为细胞的????????? 。此时，瓶壁上形成的细胞层数是????????? 。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来，需要使用的酶是?????? ??? 。 相互接触 接触抑制 单层 胰蛋白酶 体验高考(2008·宁夏理综)
(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现???????? 的现象；但极少数可以连续增殖，其中有些会因遗传物质发生改变变成????????? 细胞，该种细胞的黏着性?????????，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量????????? 。衰老甚至死亡不死性 降低 减少 动物细胞培养 左图显示了创面愈合过程中一个十分有趣的现象。当周边的上皮向创面中央爬行时,一旦上皮细胞互相接触,就停止分化和增殖。该现象就叫"接触抑制"。因此,创面上不会出现多余的皮赘。这是一种十分巧妙和"神秘"的调控现象。 动物细胞培养原理细胞增殖条件无菌、无毒的环境
营养
温度和pH
气体环境糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等植物组织培养：
固体培养基：无机营养成分、
有机营养成分、激素、琼脂动物体细胞核移植技术和克隆动物1、试着列举你所知道的克隆动物。克隆动物的方法与植物组织培养一样吗？ 2、请简述多利克隆的过程？阅读核移植技术发展简史卵细胞苏格兰黑面母羊芬兰白面母羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎另一头母绵羊子宫胚胎移植多利羊多利羊的培育过程重组细胞动物体细胞核移植技术和克隆动物体细胞核移植的过程（以克隆高产奶牛为例）阅读与思考以概念图的形式表示体细胞核移植过程？取供体细胞取卵母细胞 供体细胞培养培养到 MⅡ中期 卵母细胞去核 供体细胞注入去核的卵母细胞 供体核进入受体卵母细胞 重组胚胎 代孕母牛 生出与供体遗传物质基本相同的个体: 将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
核移植胚胎细胞核移植体细胞核移植（难度高）受体细胞：MⅡ期的卵母细胞请同学们归纳动物体细胞核移植概念思考题1、在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母细胞的核？卵母细胞的细胞质可使体细胞核的全能性得以表达； 卵母细胞体积比较大，容易操作； 卵母细胞的细胞质多，营养丰富，能为早期胚胎的形成提供营养。 2、为什么选卵母细胞作核移植的受体细胞？ 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的体细胞。思考题体细胞核移植技术为什么要选择MII期的卵母细胞做受体细胞？ 细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MII期卵母细胞和受精卵（合子）。
早期核移植技术中常用受精卵，后来基本上用MII期卵母细胞取代了受精卵，主要因为两者的细胞质环境不同。有人认为重组需要的因子存在于MII期卵母细胞的胞质中，而在原核形成时这些因子已被降解或用光，因此，原核扩张后受精卵去核可引起胞质中重组因子缺乏。成熟促进因子（MPF）是卵母细胞细胞质中重要的胞质影响因子，MPF的活性在卵母细胞减数分裂的MI期和MII期达到最高，受精或激活后，MPF迅速灭活，因此，MII期卵母细胞中MPF活性高，而受精卵中MPF活性低。MPF水平的高低可影响供体核染色质的状态和复制。MII期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MI卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育，因此，尽管MI期卵母细胞MPF活性也高，但不能用作受体卵母细胞。 3.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？10代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变.二倍体的核型：是指染色体组在有丝分裂中期的表型，是染色体数目、大小、形态特征的总和4.细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞.体细胞核移植技术的应用前景1）改良动物品种
2）保护濒危动物
3）克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白
4）异种移植的供体，用于组织器官的移植
5）深入了解胚胎发育及衰老过程
6）追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病体细胞核移植技术存在的问题成功率非常低
绝大多数克隆动物存在健康问题
对克隆动物食品的安全性问题也存在争议P50 思考与探究1 幼龄与老龄动物的组织细胞相比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。 2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？提示：脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，脱分化的细胞具有发育成任何组织的能力，然后进行再分化，形成完整植株。植物细胞培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种，快速繁育种苗、培育无病毒植株等，这就要求植物的组织或细胞先进行脱分化。动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。课件21张PPT。 动物细胞工程 动物细胞融合与单克隆抗体融合的原生质体AB再生细胞壁杂种细胞AB杂种植株脱分化愈伤组织再分化原生质体B原生质体A去 壁人
工
诱
导植物细胞A植物细胞B回顾植物体细胞杂交过程去 壁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。杂交细胞：融合后形成的具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。概念：动物细胞融合细胞膜的流动性原理：诱导融合方法：物理法:化学法:生物法：灭活的病毒离心、振动、电刺激聚乙二醇（PEG）为什么灭活的病毒能作为诱导剂？
不灭活的病毒能作为诱导剂吗？灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜连接细胞融合，形成杂种细胞
（细胞膜具有一定的流动性）融合过程中两个细胞膜从彼此接触到破裂形成细胞桥的变化过程图解为什么灭活的病毒能作为诱导剂？
不灭活的病毒能作为诱导剂吗？生物法：灭活的病毒丧失感染性（不感染细胞）保留融合活性仙台病毒紫外线动物细胞融合技术的意义打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；
广泛应用多个学科领域；
重要用途：制备单克隆抗体。动物细胞融合单克隆抗体1.抗体是由何种细胞产生的？
２.一个Ｂ淋巴细胞(浆细胞)能分泌多种抗体吗？
３.简述获得抗体的传统途径？
４.这种方法获得的抗体有什么缺陷？思考单克隆抗体传统血清抗体的制备：方法：向动物体内反复注射某种抗原，然后从动物血清中分离所需要的抗体。特异性差、纯度低；产量低、反应不够灵敏传统血清抗体的制备的缺陷：单克隆抗体Antibodies Antigen单克隆抗体与多克隆抗体１、单克隆抗体McAb（概念） 由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。 那么，如何大量获得化学性质单一、特异性强的抗体？（即单克隆抗体） 单克隆抗体的制备一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖杂种细胞动物细胞培养技术２、设计思路：动物细胞融合单克隆抗体既能产生特异性抗体，又能大量繁殖单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备制备过程：1.注射抗原的目的是什么？
2.诱导其融合的方法有哪些？
3.融合后培养液中有几种细胞？
4.怎样筛选出杂交瘤细胞，杂交瘤细胞有何优点？
5.为何要进行克隆化培养和专一抗体检测，多次筛选？
6.大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法?单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 制备单克隆抗体的方法是用缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转化酶或胸腺嘧啶核苷酸酶的瘤细胞变异株与脾脏的B细胞融合。
采用HAT选择性培养基（培养基中加次黄嘌呤HyPoxanthine?H，氨基喋呤Aminoopterin?A及胸腺嘧啶核苷Thymidine?T），在这种选择性培养基中，由于变异的瘤细胞不具有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶或胸腺嘧啶核苷激酶，所以不能利用培养基中的次黄嘌呤或胸腺嘧啶核苷而合成DNA。而只能利用谷酰胺与尿核苷酸单磷酸合成DNA，这一途径又被氨基喋呤所阻断，所以未融合的瘤细胞不可避免也要死亡。
融合的杂交瘤细胞由于脾淋巴细胞具有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，可以通过次黄嘌呤合成DNA，克服氨基喋呤的阻断，因此杂交瘤细胞大量繁殖而被筛选出来。B淋巴细胞在一般培养基中不能长期生长，一般于二周内均死亡。有限稀释法：
将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。 阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。单克隆抗体单克隆抗体的应用： ①作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质，并与特异性结合 ②用于运载药物：制成“生物导弹”治疗疾病：主要用于癌症治疗课件5张PPT。 动物细胞工程 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合
原理
诱导融合方法
过程
应用思考单克隆抗体1.抗体是由何种细胞产生的？
２.一个Ｂ淋巴细胞(浆细胞)能分泌多种抗体吗？
３.简述获得抗体的传统途径？
４.这种方法获得的抗体有什么缺陷？思考单克隆抗体的制备1.注射抗原的目的是什么？
2.诱导其融合的方法有哪些？
3.融合后培养液中有几种细胞？
4.怎样筛选出杂交瘤细胞，杂交瘤细胞有何优点？
5.为何要进行克隆化培养和专一抗体检测，多次筛选？
6.大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法?思考课件17张PPT。二、基因表达载体的构建——核心思考与探究P15—1P15—3 1、什么是转化？
2、目的基因导入植物细胞常用的方法是什么？具体过程是怎样的？
3、目的基因导入动物细胞常用的方法是什么？基本操作程序是怎样的？
4、目的基因导入大肠杆菌的方法是怎样的？钙离子有什么作用？三、目的基因导入受体细胞转化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。三、目的基因导入受体细胞1.目的基因导入植物细胞常用的方法:
农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法农杆菌的特点:c.Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。b.具有趋化性。a.易感染双子叶植物和祼子植物。三、目的基因导入受体细胞农杆菌转化法三、目的基因导入受体细胞 根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将一个抗病基因导入单子叶植物(如小麦），从理论上说，你认为应该怎么做？P15-2思考与探究因为单子叶植物不能分泌出大量的酚类化合物来吸引农杆菌， 向单子叶植物的伤口处喷洒酚类化合物，使用基因枪法及花粉管道法。 ２.目的基因导入动物细胞常用的方法:
显微注射技术
操作程序：
a.先提纯含目的基因的表达载体
b.从雌性动物体内取出卵（受精卵）
c.显微注射仪进行显微注射
d.将含目的基因的受精卵移植到输卵管或子宫中发育成新个体三、目的基因导入受体细胞3.目的基因导入微生物细胞原核生物的特点:
繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。大肠杆菌的转化过程:用Ca2+处理细胞→ 感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子。增加细胞壁的透性，与细胞膜无关三、目的基因导入受体细胞1、导入目的基因后需要检测哪些方面？各采取什么方法？
2、什么是DNA分子探针？检测时的DNA探针通过什么原理来检测目的基因和相应的mRNA？
3、利用抗体－抗原杂交检测的原理是什么？四、目的基因检测与鉴定四、目的基因检测与鉴定DNA探针：用放射性同位素等作标记的含有目的基因的DNA片段。四、目的基因检测与鉴定分子杂交技术抗原—抗体杂交DNA分子杂交技术抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等β—珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分，当它的成分异常时，动物可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的β—珠蛋白，想一想，应该如何设计？ 思考与探究思考与探究1.从小鼠中克隆出β—珠蛋白基因的编码序列（CDNA）。
2.将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。
3.将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出了大肠杆菌菌落，则表明β—珠蛋白基因已进入。
4.培养进入了β—珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取β—珠蛋白。例1.水稻种子中70％的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，易引起水华。为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。学科网
①图中基因组文库__________(小于/等于/大于)cDNA文库。②B过程需要的酶是__________；A、C过程中__________(可以／不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。学科网大于反转录酶可以③目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中__________和______为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是_________。DNAcDNA耐高温课件5张PPT。1、导入目的基因后需要检测哪些方面？各采取什么方法？
2、什么是DNA分子探针？检测时的DNA探针通过什么原理来检测目的基因和相应的mRNA？
3、利用抗体－抗原杂交检测的原理是什么？四、目的基因检测与鉴定四、目的基因检测与鉴定DNA分子杂交技术抗原—抗体杂交DNA分子杂交技术抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等β—珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分，当它的成分异常时，动物可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的β—珠蛋白，想一想，应该如何设计？ 思考与探究思考与探究1.从小鼠中克隆出β—珠蛋白基因的编码序列（CDNA）。
2.将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。
3.将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出了大肠杆菌菌落，则表明β—珠蛋白基因已进入。
4.培养进入了β—珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取β—珠蛋白。《学法大视野》习题讲评课件15张PPT。一 、植物基因工程硕果累累1.抗虫转基因植物目的基因（抗虫基因）Bt毒蛋白基因
蛋白酶抑制剂基因
淀粉酶抑制剂基因
植物凝集素基因等
2.抗病转基因植物目的基因（抗病基因）病毒外壳蛋白基因
病毒的复制酶基因抗真菌转基因植物几丁质酶基因
抗毒素合成基因一 、植物基因工程硕果累累3.抗逆转基因植物目的基因（抗逆基因）抗除草剂基因抗盐碱和干旱作物耐寒的番茄抗除草剂的大豆调节细胞渗透压的基因鱼的抗冻蛋白基因4.利用转基因改良植物的品质目的基因富含赖氨酸的蛋白质编码基因
控制番茄果实成熟的基因
与植物花青素代谢有关的基因二 、动物基因工程前景广阔1.动物基因工程的应用体现在哪些方面？2.如何利用动物基因工程技术提高动物的
生长速率?3.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降低乳糖的含量?4.简述乳房生物反应器的操作过程？5.乳房生物反应器的操作过程与转基因动物
操作过程有何不同之处？并阐述原因？6.用转基因动物作器官移植的供体动物、存在的难题和解决的方法分别是什么？二 、动物基因工程前景广阔1.动物基因工程的应用体现在哪些方面？用于提高动物生长速度
用于改善畜产品的品质
用转基因动物生产药物
用于转基因动物作器官移植的供体二 、动物基因工程前景广阔2.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率?生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)二 、动物基因工程前景广阔3.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降低乳糖的含量?将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组4.简述乳房生物反应器的操作过程？
获取目的基因
（如血清白蛋白基因）
构建基因表达载体
（在血清白蛋白基因前
加特异表达的启动子）
显微注射导入哺
乳动物受精卵中
形成胚胎
发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达）
将胚胎送入
母体动物二 、动物基因工程前景广阔5.乳房生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程有何不同之处？并阐述原因？要在编码蛋白质的基因序列前加上乳腺组织
中特异表达的启动子（乳腺蛋白基因的启动
子）构成表达载体。因为产品在奶中形成，需要乳腺组织中特异
表达的启动子（基因的选择性表达）。二 、动物基因工程前景广阔6.用转基因动物作器官移植的供体动物、存在的难题和解决的方法分别是什么？供体动物：小型猪存在的难题：免疫排斥解决方法：在供体基因组中导入某种基因调节因子，以
抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原
决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免
疫排斥反应的转基因克隆猪器官。转基因工程菌三 、基因工程药物异军突起三、基因治疗取患者骨髓分离的干细胞病毒载体正常基因并入正常基因的干细胞注入患者体内基因治疗的概念：
把健康的正常基因导入有基因缺陷的细胞
中，达到治疗疾病的目的。三、基因治疗举例：复合型免疫缺陷症发病机理：
细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因发生了突变。体外基因治疗体内基因治疗基因治疗的形式三、基因治疗练习
1.转基因技术在植物品种改良方面应用广
泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定
酶。其目的是( )
A. 提高光合作用效率
B. 延长果实的储藏期
C. 培育新作物品种
D. 提高植物的抗性A练习
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱
生物发生器的研究也取得了一定进展。最
近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱
上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿
液中。请回答：
1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，
常用方法是___________。
2）进行基因转移是，通常要将外源基因转到
________中，原因是：
显微注射受精卵 受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达。练习
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱
生物发生器的研究也取得了一定进展。最
近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱
上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿
液中。请回答：
3）通常采用_____________技术检测外源基
因是否插入了小鼠的基因组。
4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因
在小鼠的_________细胞中特异表达。DNA分子杂交膀胱上皮课件16张PPT。 植物细胞工程 植物细胞工程的基本技术1.什么是脱分化？
2.什么是细胞的全能性？
3.植物组织培养的过程大概是怎样的？试着概括出流程简图。阅读与思考脱分化已经分化的细胞诱导未分化细胞失去其特有的结构和功能（激素）具有分生能力的薄壁细胞 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织细胞全能性概念：
原因（基础）：
全能性的高低：
体内细胞未表现全能性的原因：
全能性表达的条件：细胞全能性概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。生物体的每一个细胞都含有发育成为完整个体所必需的全部基因。原因（基础）：细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力（1984年国际组织培养组织定义）。体内细胞未表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性地表达出各种蛋白质。全能性表达的条件：离体、无菌、一定的营养物质、激素和其他外界条件细胞全能性全能性的高低：受精卵生殖细胞体细胞＞＞ 胡萝卜的组织培养实验实验原理：
实验目的：
材料用具：
方法步骤：植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素等条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其分化生成胚状体或丛芽，进而发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程，证明了分化的植物细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。植物组织培养技术流程简图离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织外植体脱分化再分化胚状体、丛芽植物体植物组织培养脱分化和再分化脱分化再分化过程结果条件排列疏松,高度液泡化的薄壁细胞形成胚状体或丛芽离体,营养物质,激素,其它适宜条件(如温度、PH、无菌)等。植物组织培养影响脱分化和再分化的因素:较低有利于生根有利于芽的产生较高有利于愈伤组织的形成适中植物组织培养植物激素人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？ 人工种子的优点：
（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。
（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。随堂练习 下列有关细胞全能性的含义，正确的（ ）
A.每个生物体内的所有细胞都具有相同的
功能
B.生物体内的任何一个细胞可以完成该个
体的全部功能
C.生物体的每一个活细胞都具有发育成完
整个体的潜能
D.生物体的每个细胞都经过产生、分裂、
分化、生长、衰老、死亡的全过程 随堂练习下列不能作为植物组织培养的材料（ ）
A. 秋海棠的叶
B. 马铃薯的块茎
C. 成熟的花粉
D. 木质部中的导管细胞随堂练习例3：(08江苏生物)下列关于植物组织培养的
叙述中，错误的是（ ）
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调
节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤
组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化
才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培
养获得的愈伤组织基因相同1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成
融合，遇到的第一个障碍是什么？如何
消除这一障碍？
2.怎样使两个不同原生质体发生融合？
3.发生了融合的原生质体如何处理而获得
杂种植物细胞？
4.原生质体融合成功的标志是什么？
5.如何将杂种细胞培育成杂种植株？自主阅读与思考课件19张PPT。 植物细胞工程 植物细胞工程的基本技术（2）植物细胞工程的实际应用讨论：20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：培养出地上部分结番茄果实，地下部分结马铃薯块茎的植株。你有什么办法？1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成
融合，遇到的第一个障碍是什么？如何
消除这一障碍？
2.怎样使两个不同原生质体发生融合？
3.发生了融合的原生质体如何处理而获得
杂种植物细胞？
4.原生质体融合成功的标志是什么？
5.如何将杂种细胞培育成杂种植株？自主阅读与思考植物体细胞杂交技术P38 思考与探究1主要原因：
生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？P38 思考与探究21、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？
2、思考利用这项技术能做哪些工作？ 思考：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植物细胞工程的实际应用植物繁殖的新途径作物新品种的培育细胞产物的工厂化生产突变体的利用人工种子单倍体育种作物脱毒微型繁殖
概念:
优点:
快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。1）保持优良品种的遗传特性
2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
成就:１、微型繁殖技术（快速繁殖技术）兰花、生菜、杨树以及无籽西瓜的试管
苗，都已形成一定规模的产业化生产。一、植物繁殖的新途径2、作物脱毒
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。
材料:
方法:
结果:
成就:
分生区（如茎尖）的细胞
进行组织培养
获得脱毒苗
在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝等
作物上已获得成功一、植物繁殖的新途径3.神奇的人工种子
天然种子的缺陷通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
人工种子的概念胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
人工种子的组成
胚状体
在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形
成的类似于胚的结构。一、植物繁殖的新途径
①培植周期短
②后代无性状分离
③不受气候,季节和地域限制
④可以很方便地贮藏和运输
人工种皮的有效成分：
加入适量的养分、无机盐、有机碳源以
及农药、抗生素、有益菌、植物生长调
节剂等。优点：讨论P40二、作物新品种的培育1.单倍体育种
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
单倍体定义：
由配子不经受精作用而直接发育成的个体。
单倍体形成：
长得弱小，而且高度不育
单倍体植株的特点：二、作物新品种的培育
方法：1.单倍体育种
优点：
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。成就：
花药
离体培养
单倍体
人工诱导染
色体加倍
纯合子
选育
优良品种
1号烟草品种、中花8号、11号水稻。二、作物新品种的培育2、突变体的利用
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处
于不断的分生状态，易受到培养条件和外界
压力的影响而产生突变
产生：
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
利用：
成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的
突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。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
离体的植物细胞(组织、器官)
↓
诱导产生愈伤组织
↓
诱导形成胚状体
↓
胚状体机械化包裹人工种皮
↓
贮藏或种植思考与探究2
