高中生物人教版选修1选修3知识点人教版.docx

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高中生物人教版选修1选修3知识点人教版

选修1

课题1果酒和果醋的制作

一、实验原理

1.酵母菌的细胞呼吸

酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,表达式为:

C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量

酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:

C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量

2.酵母菌发酵的最佳环境

酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:

在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。

在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气(答空气不给分)在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。

20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。

3.醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。

表达式为:

C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃

注:

1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。

先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。

2.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。

如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好选用塑料瓶),每天要拧松瓶盖2~4次,进行排气。

3.当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至30~35℃的条件下发酵,适时向发酵液中充气。

如果找不到醋酸菌菌种或醋曲,可尝试自然接种,但效果不是很好。

如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口盖上纱布,以减少空气中尘土等的污染。

三、注意事项

请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。

为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?

结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?

充气口排气口

 

出料口

答:

充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的;出料口是用来取样的。

排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。

使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。

课题2腐乳的制作

一、实验原理

1.参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉。

2.毛霉是一种丝状真菌,常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有发达的白色菌丝。

3.腐乳制作原理:

毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。

二、注意:

1.分层加盐,并随层加高而增加盐量,在瓶口表面铺盐厚些,以防止杂菌从瓶口进入。

2.用盐腌制时,注意盐都用量。

盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。

3.卤汤酒精含量控制在12%左右为宜。

酒精含量越高,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。

4.毛霉是一种低等丝状真菌,有多个细胞核,进行无性繁殖。

课题3探讨加酶洗衣粉的洗剂效果

一、实验原理

1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂(并不是加入酶)的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:

蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。

2.碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。

脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力。

课题4酵母细胞的固定化

一、实验原理

1.使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。

酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。

生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。

2.固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。

一般来说,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。

这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。

二、实验步骤

1。

细胞的活化:

加水让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态

2。

配制物质的量浓度为0.05mo1/L的CaCl2溶液

称取无水CaCl20.83g。

放人200mL的烧杯中,加入150mL的蒸馏水,使其充分溶解,待用。

3。

配制海藻酸钠溶液

称取0.7g海藻酸钠,放入50mL小烧杯中。

加人10mL水,用酒精灯加热,边加热边搅拌,将海藻酸钠调成糊状,直至完全溶化,用蒸馏水定容至10mL。

注意,加热时要用小火,或者间断加热,反复几次,直到海藻酸钠溶化为止。

4。

海藻酸钠溶液与酵母细胞混合

将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加人已活化的醉母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。

【注】冷却至室温的目的:

防止杀死酵母菌

5。

固定化酵母细胞

以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。

将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。

【注】CaCl2溶液的作用:

使胶体聚沉

6使用固定化酵母细胞发酵

a)将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。

b)将150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中,再加入固定好的

酵母细胞,置于25℃下发酵24h。

三、注意事项

1.配制海藻酸钠溶液:

小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。

2.海藻酸钠溶液与酶母细胞混合:

冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡

3.制备固定化酵母细胞:

高度适宜,并匀速滴入

4.刚形成的凝胶珠应在CaCL2溶液中浸泡一段时间,以便Ca2+与Na+充分交换,形成的凝胶珠稳定。

检验凝胶珠是否形成,可用下列方法:

用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果不容易破裂,没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠,还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的。

5.凝胶珠的颜色和形状

如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色(正常的应为淡黄色),说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。

课题5DNA的粗提取与鉴定

一、实验原理

提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。

对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。

1.DNA的溶解性

DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。

此外,DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。

利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。

2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性

蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。

大多数蛋白质不能忍受60—80oC的高温,而DNA在80oC以上才会变性。

洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。

3.DNA的鉴定

在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

二、实验设计

1.实验材料的选取

凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。

2.破碎细胞,获取含DNA的滤液

动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。

如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。

例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。

注意:

①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?

蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。

②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?

洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。

③如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?

研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。

④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?

可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。

3.去除滤液中的杂质

方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。

注意:

①为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?

用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。

因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。

②方案二与方案三的原理有什么不同?

方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。

4.DNA的析出与鉴定

将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。

用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。

取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。

然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。

混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。

四、注意事项

1.以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠防止血液凝固。

2.加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤地操作。

加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

3.二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。

4.DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:

当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。

5.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器,因为鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附。

课题6血红蛋白的提取和分离

一、实验原理

1.凝胶色谱法(分配色谱法):

(1)原理:

分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。

(2)凝胶材料:

多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。

2.缓冲溶液

(1)原理:

由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。

(2)缓冲液作用:

保持pH稳定。

3.凝胶电泳法:

(1)原理:

不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。

(2)分离方法:

琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。

(3)分离过程:

在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质-SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。

 

二、实验步骤

1.样品处理

1红细胞的洗涤

洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的生理盐水,缓慢搅拌10min,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,直至上清液中没有黄色,表明红细胞已洗涤干净。

②血红蛋白的释放

在蒸馏水和甲苯作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。

注:

加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。

加入甲苯的目的是溶解细胞膜,有利于血红蛋白的释放和分离。

2.粗分离

①分离血红蛋白溶液

将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。

第一层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层,第3层是红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。

将试管中的液体用滤纸过滤,除去之溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。

②透析

取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中,透析12h。

透析可以去除样品中小分子杂质,或用于更换样品的缓冲液。

3.纯化------凝胶色谱法

调节缓冲液面:

打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝

↓胶面平齐,关闭出口。

加入蛋白质样品:

用吸管将透析后的样品沿管壁环绕移动加到色谱柱的顶端。

加样后,

∣打开下端出口,使样品渗入凝胶床内,等样品完全渗入凝胶层后,

↓关闭出口。

调节缓冲液面:

加入20mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度

洗脱:

连接缓冲液洗脱瓶,打开下端出口,进行洗脱。

收集分装蛋白质:

待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集。

4.纯度鉴定------SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(选做)

三、注意事项

1.如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功

由于凝胶是一种半透明的介质,因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯,检查凝胶是否装填得均匀。

此外,还可以加入大分子的有色物质,观察色带移动的情况。

如果色带均匀、狭窄、平整,说明凝胶色谱柱的性能良好。

如果色谱柱出现纹路或是气泡,轻轻敲打柱体以消除气泡,消除不了时要重新装柱。

2.为什么凝胶的装填要紧密、均匀?

如果凝胶装填得不够紧密、均匀,就会在色谱柱内形成无效的空隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过,搅乱洗脱液的流动次序,影响分离的效果。

3.装填完后,立即用洗脱液洗脱的目的:

使凝胶装填紧密

4.加入柠檬酸钠有何目的?

为什么要低速、短时离心?

为什么要缓慢搅拌?

防止血液凝固;防止白细胞沉淀;防止红细胞破裂释放出血红蛋白。

选修3

一、 基因工程

2、(a)基因工程的原理及技术

原理:

基因重组

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。

③具有标记基因

(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

方法:

1.从基因文库中获取。

2.人工合成:

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:

变性:

加热至90~95℃DNA解链;复性:

冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;延伸:

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.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:

钙离子转化法

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.有时还需进行个体水平的鉴定。

如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

(三)

(1)蛋白质工程崛起的缘由:

基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质

(2)蛋白质工程的基本原理:

它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。

基本途径:

预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列

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(b)

(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。

A植物繁殖

微型繁殖:

可以高效快速地实现种苗的大量繁殖

作物脱毒:

采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)

人工种子:

以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。

优点:

完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输

B作物新品种培育

单倍体育种:

a过程:

植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。

b优点:

明显缩短育种年限

C突变体利用:

在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)

D细胞产物的生产:

通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。

(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。

注:

融合完成的标志:

新细胞壁的形成

(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(a)

(1)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。

注:

二氧化碳的作用:

维持培养基PH的稳定。

选用动物胚胎或幼龄动物的器官或组织的原因:

细胞生长旺盛,分裂能力强。

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:

高产奶牛(提供体细胞)进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞,去核;将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)母牛体内;生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛

(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。

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

(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:

细胞工程

植物体细胞杂交

动物细胞融合

理论基础

细胞的全能性、细胞膜的流动性

细胞增殖、细胞膜的流动性

融合前处理

酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶)

注射特定抗原,免疫处理正常小鼠

诱导手段

物理法:

离心、振动、电激

化学法:

聚乙二醇(PEG)

物理法:

离心、振动、电激

化学法:

聚乙二醇

生物法:

灭活的病毒(灭活的仙台病毒)

诱导过程

第一步:

原生质体的制备

(酶解法)

第二步:

原生质体融合

(物、化法)

第三步:

杂种细胞的筛选和培养

第四步:

杂种植株的诱导与鉴定

正常小鼠免疫处理

动物细胞的融合

(物、化、生法)

杂交瘤细胞的筛选与培养

专一抗体检验阳性细胞培养

单克隆抗体的提纯

用途和意义

克服远缘杂交的不亲和障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围

应用:

白菜-甘蓝等杂种植株

(1)制备单克隆抗体

(2)诊断、治疗、预防疾病,例如“生物导弹”治疗癌症

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:

对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应B细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合[注:

融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选];在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞;然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞];最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。

(3)杂交瘤细胞的特点:

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