高中生物知識點:動物細胞的融合

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)


動物細胞的融合:

1、動物細胞融合:兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞,稱為雜交細胞。
2、誘導方法:化學法(聚乙二醇),滅活的病毒,物理法(離心、振動、電激等)。
3、動物細胞融合的意義:克服了遠緣雜交的不親和性,成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。


動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較:




























細胞工程


植物體細胞雜交


動物細胞融合


理論基礎


細胞的全能性、細胞膜的流動性


細胞增殖、細胞膜的流動性


融合前處理


酶解法去除細胞壁
(纖維素酶、果膠酶)

注射特定抗原,免疫處理正常小鼠

誘導手段


物理法:離心、振動、電激
化學法:聚乙二醇(PEG)

物理法:離心、振動、電激
化學法:聚乙二醇
生物法:滅活的病毒(滅活的仙臺病毒)

誘導過程

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:雜種細胞的篩選和培養(yǎng)
第四步:雜種植株的誘導與鑒定

正常小鼠免疫處理動物細胞的融合
(物、化、生法)雜交瘤細胞的篩
選與培養(yǎng)專一抗體檢驗陽性細胞培
養(yǎng)單克隆抗體的提純


用途和意義


克服遠緣雜交的不親和障礙,
大大擴展雜交的親本組合范圍
應用:白菜??甘藍等雜種植株


(1)制備單克隆抗體
(2)診斷、治療、預防疾病,例如“生物導彈”治療癌癥



知識點撥:

動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同,誘導動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似,常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。

知識拓展:

1、在誘導劑的作用下進行細胞的誘導融合,形成的雜種細胞有三種:AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我們所需要的雜種細胞,所以需要用選擇性培養(yǎng)基進行篩選。
2、相比較植物體細胞雜交,動物細胞融合特有的誘導方式是用滅活的病毒處理,其他物理化學誘導融合的方法與植物體細胞雜交過程中原生質(zhì)體融合方法相同。


相關高中生物知識點: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)、熒光分子等標記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測樣本上的遺傳信息,從而達到檢測疾病的目的。
(2)基因診斷的對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)通過基因診斷的方法檢測其發(fā)生突變的基因,對于臨床診斷、了解發(fā)病機理和疾病治療都具有重要的意義。
(4)基因診斷的應用:傳統(tǒng)診斷遺傳疾病的方法是通過表現(xiàn)型來推測基因型;蛟\斷則是從基因著手來推斷表現(xiàn)型,這種方法不受細胞類型和發(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,通過基因診斷,發(fā)現(xiàn)病人缺少一個合成半乳糖轉(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蛉毕莸募毎,從而達到治療疾病的目的。

(2)基因治療惡性腫瘤的方案有兩種:
①殺死腫瘤細胞??將抑制癌細胞增生的基因轉(zhuǎn)入到癌細胞內(nèi),不僅可以阻斷癌細胞繁殖,還可以誘導它自殺死亡;或?qū)⒁欢慰梢砸种瓢┗蜣D(zhuǎn)錄的DNA序列導入癌細胞,使癌基因不能表達,癌細胞也就不能增殖。
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)殺死癌細胞。
(3)基因治療的步驟:選擇治療基因→將治療基因和運載體結(jié)合導入到患者體內(nèi)→治療基因在細胞內(nèi)正常表達。

知識拓展:

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DNA分子的堿基序列進行測定和定量分析。
2、基因芯片的應用:用于尋找和鑒定與疾病相關的基因;用于傳染病的檢測。例腫瘤細胞的檢測、預測老年癡呆、糖尿病,艾滋病、前列腺癌等。



相關高中生物知識點:基因工程的應用

基因工程的應用:

1、植物基因工程:






















外源基因類型及舉例成果舉例
抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲基因: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水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米
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、與花青素代謝有關的基因高賴氨酸玉米、耐儲存番茄、新花色矮牽牛
2、動物基因工程:






















外源基因類型及舉例成果舉例
提高生長速度的轉(zhuǎn)基因動物外源生長激素基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚
改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動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)基因動物藥用蛋白基因+乳腺蛋白基因的啟動子乳腺生物反應器
作器官移植供體的轉(zhuǎn)基因動物外源的抗原決定基因表達的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基因無免疫排斥的轉(zhuǎn)基因豬
3、基因診斷與基因治療
(1)基因診斷:DNA分子雜交法(即DNA探針法),該方法是根據(jù)堿基互補配對原則,把互補的雙鏈 DNA解開,把單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學發(fā)光催化劑等進行標記,之后同被檢測的DNA 中的同源互補序列雜交,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、基因增補、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)獲得某種細胞進行培養(yǎng),然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移,再篩選成功轉(zhuǎn)移的細胞擴增培養(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


知識拓展:

1、Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的Bt毒蛋白并無毒性,進入昆蟲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,不是通過基因工程改造的工程菌產(chǎn)生的。
3、動物基因工程的應用主要體現(xiàn)在提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物等方面。 4、動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)生體型巨大的個體。
5、乳腺生物反應器產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取,在高價值蛋白質(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的菌類細胞株系一般稱為“工程菌”。
7、基因診斷是采用基因檢測的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異;驍y帶病原體。基因治療指利用正;蛑脫Q或彌補缺陷基因的治療方法。
8、基因工程與環(huán)境保護
親子鑒定:利用醫(yī)學、生物學和遺傳學的理論和技術(shù),從子代和親代的形態(tài)構(gòu)造或生理機能方面的相似特點,分析遺傳特征,判斷父母與子女之間是否是親生關系。
使用國產(chǎn)制劑進行親子鑒定
鑒定親子關系目前用得最多的是DNA分型鑒定。人的血液、毛發(fā)、唾液、口腔細胞及骨頭等都可以用于親子鑒定,十分方便。
利用DNA進行親子鑒定,只要作十幾至幾十個DNA位點作檢測,如果全部一樣,就可以確定親子關系,如果有3個以上的位點不同,則可排除親子關系,有一兩個位點不同,則應考慮基因突變的可能,加做一些位點的檢測進行辨別。DNA親子鑒定,否定親子關系的準確率幾近100%,肯定親子關系的準確率可達到99.99%。
9、基因芯片的基本原理:就是最基本的DNA分子雜交,利用基因芯片檢測某種基因時,先將待測樣品制成熒光標記的DNA探針,讓它與基因芯片上已知序列的DNA片段雜交,雜交信號經(jīng)放大后輸入計算機進行統(tǒng)計分析,這樣就可以檢測出樣品DNA序列。
用途:用來檢測基因表達的變化、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體或物種之間,以及同一個體在不同生長發(fā)育階段、正常和疾病狀態(tài)下基因表達的差異,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化、發(fā)育、遺傳等過程中的規(guī)律。


相關高中生物知識點: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)過程:
(1)原理:植物細胞具有全能性。
(2)過程:

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)。繁殖過程中的分裂方式是有絲分裂,親、子代細胞內(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、根尖等無毒組織,進行微型繁殖,所獲幼苗是無毒的。
(3)人工種子:通過組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織的細胞培養(yǎng)成在形態(tài)及生理上與天然種子胚相似的胚狀體,也叫作體細胞胚。這種體細胞胚有于葉、根、莖分生組織的結(jié)構(gòu)?茖W家把體細胞胚包埋在膠囊內(nèi)形成球狀結(jié)構(gòu),使其具備種子機能。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:

②優(yōu)點:可使在自然條件下不結(jié)實或種子昂貴的植物得以繁殖;保持親本的優(yōu)良性狀,因該過程為無性繁殖;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、促進生長的激素、有益菌等。 周期短,易儲存和運輸,不受氣候和地域的限制。
(4)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):從人工培養(yǎng)的愈傷組織細胞中提取某種成分,如紫草素、香料等。


知識點撥:

1、植物組織培養(yǎng)的注意事項:
(1)接種時應注意的事項:①接種室要消毒;②無菌操作;③接種時要防止交叉污染;④接種完立刻蓋好瓶口。
(2)外植體接種前,需要將接種室、接種箱滅菌和對外植體消毒的操作:
①接種前一天,將接種室的四個角落用甲醛溶液和高錳酸鉀熏蒸。
②接種前1小時,在接種室內(nèi)用噴霧器噴灑來蘇水;桌椅也用來蘇水擦拭;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、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中,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;③激素的運用;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)中關鍵性激素是生長素和細胞分裂素;同時使用生長素和細胞分裂素時,兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向;先使用細胞分裂素,后使用生長素,細胞既分裂5、植物組織培養(yǎng)過程中分化成的幼苗需要移栽,移栽時,應先將培養(yǎng)瓶的封口膜打開一段時間,讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日;移栽時需用流水清洗根部的培養(yǎng)基;最后幼苗需移植到消過毒的新環(huán)境下生活一段時間,等幼苗長壯后再移栽到土壤中。



知識拓展:

1、植物細胞的全能性
(1)概念:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。
(2)原理:細胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息。
(3)全能性表達條件:具有完整的細胞結(jié)構(gòu),處于離體狀態(tài),提供一定的營養(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過程:植株(AaBb)通過減數(shù)分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四種類型);對花粉進行花藥離體培養(yǎng)(技術(shù)是植物組織培養(yǎng));得到單倍體植株;對其幼苗時期進行秋水仙素處理;得到了正常的純合二倍體植株(AABB、Aabb、aaBB、aabb四種類型)。
②優(yōu)點:明顯縮短育種年限
(2)突變體利用:在組織培養(yǎng)中會出現(xiàn)突變體,通過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、細胞產(chǎn)物的生產(chǎn):通過能夠產(chǎn)生對人們有利的產(chǎn)物的細胞進行組織培養(yǎng),從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細胞產(chǎn)物。地位:是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細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:
①不受生長季節(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可短時間大量繁殖,用于拯救瀕危植物。
⑥可誘導之分化成需要的器官,如根和芽。
⑦解決有些植物產(chǎn)種子少或無的難題。如將香蕉進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)基以有機營養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)。制備MS固體培養(yǎng)基操作過程:配制母液時,無機物中大量元素濃縮10倍,微量元素濃縮100倍;激素類、維生索類以及用量較小的有機物一般可按1mg/mL的質(zhì)量濃度單獨配制成母液;將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌。
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。



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