第二章 細(xì)胞工程-章末知識(shí)總結(jié)

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1第二章細(xì)胞工程第一節(jié)植物細(xì)胞工程細(xì)胞工程：細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性生物工程。1．原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。2．操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。3．目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)1.細(xì)胞的全能性：細(xì)胞經(jīng)_分裂_和_分化_后，仍然具有_產(chǎn)生完整生物體_或__分化成其他各種細(xì)胞__的_潛能_，即細(xì)胞具有_全能性_。2.細(xì)胞具有全能性的原因（物質(zhì)基礎(chǔ)）生物體的細(xì)胞中都含有該物種的全套遺傳物質(zhì)_，都有_發(fā)育成為完整個(gè)體所需的全部遺傳信息_。生物體生長(zhǎng)發(fā)育過程中細(xì)胞不表現(xiàn)全能性的原因（不離體的細(xì)胞無法表現(xiàn)出全能性的原因）在特定的時(shí)間時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)全能性大小比較（1）受精卵、體細(xì)胞、生殖細(xì)胞__受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞____（2）分化程度高的細(xì)胞、分化程度低的細(xì)胞__分化程度低的細(xì)胞＞分化程度高的細(xì)胞_____（3）分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞、分裂能力弱的細(xì)胞__分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞＞分裂能力弱的細(xì)胞____（4）植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞__植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞__________（5）幼嫩的細(xì)胞、衰老的細(xì)胞__幼嫩的細(xì)胞＞衰老的細(xì)胞____（一）植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.概念：植物組織培養(yǎng)是指將_離體_的植物_器官__、_組織_或_細(xì)胞_（稱為_外植體_）等，培養(yǎng)在人工配制的_培養(yǎng)基_上，給予_適宜的培養(yǎng)條件_，誘導(dǎo)其形成__完整植株_的技術(shù)。2.原理：__植物細(xì)胞的全能性__3.生殖方式：_無性生殖__4.分裂方式：__有絲分裂__5.過程：eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up7(脫分化))eq\x(愈傷組織)eq\o(→,\s\up7(再分化))eq\x(胚狀體或叢芽)eq\o(→,\s\up7(發(fā)育))eq\x(植株)脫分化：在一定的_激素_和_營養(yǎng)_等條件的_誘導(dǎo)_下，_已經(jīng)分化_的細(xì)胞_失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能__，轉(zhuǎn)變成_未分化的細(xì)胞__的過程。再分化：_愈傷組織_能重新_分化_成_芽、根等器官_的過程。探究.實(shí)踐：菊花的組織培養(yǎng)（1）原理①植物細(xì)胞一般具有_全能性__；②在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過_脫分化_和__再分化__，形成_胚狀體__，長(zhǎng)出__芽和根_，進(jìn)而發(fā)育成_完整的植株_；③植物激素中_生長(zhǎng)素_和__細(xì)胞分裂素_是啟動(dòng)_細(xì)胞分裂_、_脫分化__和_再分化_的關(guān)鍵激素，它們的_濃度_、_比例_等都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用來的比值結(jié)果比值高有利于根的分化，抑制芽的形成比值低有利于芽的分化，抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成（2）材料用具①外植體：_幼嫩的菊花莖段__：經(jīng)常選擇根尖（分生區(qū)）、莖的韌皮部（形成層）等分裂能力強(qiáng)、分化程度低的區(qū)域作為材料，容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。②體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精：對(duì)手、超凈工作臺(tái)、外植體進(jìn)行消毒。③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液：對(duì)外植體進(jìn)行消毒。④無菌水：清洗外植體。⑤培養(yǎng)基：包括無機(jī)營養(yǎng)成分（水和無機(jī)鹽）、有機(jī)營養(yǎng)成分（蔗糖、氨基酸、維生素等）、特定濃度和比例的激素（主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）。（3）方法步驟①消毒—②外植體切段—③接種—④脫分化—⑤再分化—⑥移栽培養(yǎng)6.植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件（1）離體（最關(guān)鍵）；（2）嚴(yán)格的無菌條件；（3）適宜的培養(yǎng)條件；（4）適宜濃度和比例的激素；（5）一定的營養(yǎng)條件；（二）、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.概念：植物體細(xì)胞雜交是指將__不同來源_的_植物體細(xì)胞_，在一定條件下_融合_成__雜種細(xì)胞__，并把__雜種細(xì)胞__培育成_新植物體_的技術(shù)；2.原理：__植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性__3.生殖方式：_無性生殖_4.分裂方式：__有絲分裂__5.可遺傳變異類型：_染色體（數(shù)目）變異__6.意義：__打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種__8.過程：eq\x(制備原生質(zhì)體)→eq\x(\a\al(原生質(zhì),體融合))→eq\x(\a\al(雜種,細(xì)胞))→eq\x(\a\al(愈傷,組織))→eq\x(\a\al(雜種,植株))（1）去除細(xì)胞壁①去壁原因：_細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交__②方法：_酶解法_③所用酶：_纖維素酶和果膠酶__（2）原生質(zhì)體間的融合①原理：__細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性_②方法：物理法：_電融合法、離心法__；化學(xué)法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法。（3）再生出新的細(xì)胞壁再生出新的細(xì)胞壁、高爾基體和線粒體。（4）植物組織培養(yǎng)——脫分化、再分化①原理：_植物細(xì)胞的全能性__②植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：_培育出雜種植株__二、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用（一）植物繁殖的新途徑1.微型繁殖（1）概念：用于_快速繁殖優(yōu)良品種_的__植物組織培養(yǎng)技術(shù)_；（2）優(yōu)點(diǎn)：①_可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖_；②__可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性_。（3）實(shí)例：_觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物、瀕危植物__。2.作物脫毒（1）適用范圍_無性繁殖的作物__（2）進(jìn)行作物脫毒的原因：用無性繁殖的方式進(jìn)行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差_。（3）外植體選材部位：_植物頂端分生區(qū)附近部位，如莖尖__。（4）選分生區(qū)的原因：_植物頂端分生區(qū)附近病毒極少，甚至無病毒__。（5）優(yōu)點(diǎn)：__脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒有脫毒的作物_。3.單倍體育種（1）定義：通過_花藥_（或_花粉_）培養(yǎng)獲得__單倍體植株___，然后經(jīng)過__誘導(dǎo)染色體加倍__，_當(dāng)年__就能培育出__遺傳性狀相對(duì)穩(wěn)定_的__純合二倍體植株__。（2）原理：_染色體（數(shù)目）變異__和_植物細(xì)胞的全能性_（3）優(yōu)點(diǎn)：①_大地縮短了育種的年限，節(jié)約了大量的人力和物力_。②__可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料_。4.突變體的利用（1）過程：（2）誘變處理對(duì)象：一般為_愈傷組織_。（3）原因：__在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿脚囵B(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變_。（4）原理：__基因突變_和__植物細(xì)胞的全能性__。（5）優(yōu)點(diǎn)：通過人工誘變提高愈傷組織的突變率，從而篩選獲得抗病、抗鹽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種，加快育種進(jìn)程__。（6）缺點(diǎn)：__突變具有不定向性和低頻性，因此需大量處理實(shí)驗(yàn)材料___5.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)（1）植物的代謝產(chǎn)物分類：①初生代謝產(chǎn)物：初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)；產(chǎn)物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等②次生代謝產(chǎn)物：次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，一般在特定組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行；產(chǎn)物：一類小分子有機(jī)化合物：如酚類、萜類和含氮化合物等（2）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的目標(biāo)產(chǎn)物：__次生代謝產(chǎn)物__（3）技術(shù)—_植物細(xì)胞培養(yǎng)_在_離體_條件下對(duì)_單個(gè)植物細(xì)胞_或_細(xì)胞團(tuán)_進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖_的技術(shù)。（4）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的一般過程（5）優(yōu)點(diǎn)：__不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對(duì)于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。第二節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.概念：從動(dòng)物體中_取出_相關(guān)的_組織_，將它__分散成單個(gè)細(xì)胞_，然后在__適宜的培養(yǎng)條件_下，讓這些細(xì)胞_生長(zhǎng)_和_增殖_的技術(shù)。2.原理：__細(xì)胞增殖__3.地位：__動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)__4.關(guān)鍵操作：_原代培養(yǎng)_和__傳代培養(yǎng)_。（一）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件1.營養(yǎng)（1）成分①已知成分將細(xì)胞所需的__營養(yǎng)物質(zhì)_（糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等）按其_種類__和_所需量__嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基，稱為_合成培養(yǎng)基_。②未知成分使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需加入_血清_等一些天然成分。（2）培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞一般使用_液體培養(yǎng)基__，也稱為_培養(yǎng)液__。2.無菌、無毒的環(huán)境①對(duì)_培養(yǎng)液_和_所有培養(yǎng)用具_(dá)進(jìn)行_滅菌_處理；②在_無菌環(huán)境__下進(jìn)行操作；③還需要__定期更換培養(yǎng)液__。3.溫度、pH和滲透壓（1）適宜的溫度：哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度多以__36.5±0.5℃_為宜。（2）適宜的pH：多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜pH為_7.2-7.4_。（3）適宜的滲透壓：維持適宜滲透壓的目的_維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能__。4.氣體環(huán)境（1）組成：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有_O2_和_CO2_。（2）氣體作用：①O2：_O2是細(xì)胞代謝所必需的_；②CO2：_CO2的主要作用維持培養(yǎng)液的pH__。（二）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程①原代培養(yǎng)：將__分瓶之前_的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)處理后的__初次培養(yǎng)__稱為原代培養(yǎng)。②傳代培養(yǎng)：將_分瓶后_的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)；③細(xì)胞貼壁：__大多數(shù)_體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要__貼附于某些基質(zhì)表面__才能生長(zhǎng)增殖，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的_瓶壁_上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁；④接觸抑制：當(dāng)_貼壁_細(xì)胞生長(zhǎng)到_表面相互接觸_時(shí)，細(xì)胞通常會(huì)_停止分裂增殖__。1.取動(dòng)物組織（1）取材：__動(dòng)物胚胎__或__幼齡動(dòng)物__的組織、器官。（2）取材原因：_細(xì)胞分化程度低，增殖能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)___。2.制成細(xì)胞懸液（1）制成細(xì)胞懸液的步驟：①__將組織分散成單個(gè)細(xì)胞__；②__用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液__（2）將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的原因：①從動(dòng)物體取出的成塊組織中，細(xì)胞與細(xì)胞__靠在一起__，彼此__限制了生長(zhǎng)和增殖_；②__能使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，更易進(jìn)行物質(zhì)交換_。（3）將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的方法：①__機(jī)械法__；②___用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時(shí)間___。3.原代培養(yǎng)將_細(xì)胞懸液__放入__培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶_內(nèi)4.分瓶、傳代培養(yǎng)懸浮生長(zhǎng)類：__直接用離心法收集_；貼壁生長(zhǎng)類：重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，然后再用離心法收集；將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)。5.植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖區(qū)別培養(yǎng)基類型固體或半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基成分水、礦質(zhì)元素、維生素、植物激素、蔗糖、氨基酸、瓊脂等葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、動(dòng)物血清等取材離體植物器官、組織、細(xì)胞動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織關(guān)鍵環(huán)節(jié)細(xì)胞的脫分化和再分化細(xì)胞增殖和癌變結(jié)果新的組織或植株個(gè)體，可以體現(xiàn)全能性新的細(xì)胞系或細(xì)胞株，不形成個(gè)體，不體現(xiàn)全能性應(yīng)用①植株快速繁殖；②脫毒植株的培育；③人工種子；④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等；⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)；②皮膚移植材料的培育；③檢測(cè)有毒物質(zhì)；④生理、病理、藥理等方面的研究相同點(diǎn)兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂；②均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件（三）干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1.分布干細(xì)胞存在于_早期胚胎__、_骨髓_和__臍帶血__等多種組織和器官中。2.分類干細(xì)胞包括__胚胎干細(xì)胞_和_成體干細(xì)胞__等（1）胚胎干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞）①分布：存在于_早期胚胎_中②特點(diǎn)：__具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能___。（2）成體干細(xì)胞①分布：存在于_成體組織或器官內(nèi)__中②類別：包括_骨髓__中的_造血干細(xì)胞__、_神經(jīng)系統(tǒng)_中的__神經(jīng)干細(xì)胞__、_睪丸_中的__精原干細(xì)胞_等。③特點(diǎn)：_一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力___。3.干細(xì)胞的應(yīng)用（1）原理：干細(xì)胞有著_自我更新__能力及_分化_潛能的干細(xì)胞，與__組織、器官_的_發(fā)育、再生和修復(fù)_等密切相關(guān)。（2）應(yīng)用：造血干細(xì)胞：治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病。神經(jīng)干細(xì)胞：治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕　柎暮Ｄ〉龋?。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）：可治療小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血癥，在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域。二、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù)（一）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1.概念：使_兩個(gè)_或_多個(gè)_動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成_一個(gè)_細(xì)胞的技術(shù)。2.結(jié)果：形成的_雜交細(xì)胞__具有__原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息_。3.原理：_細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性__。4.意義：__突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能__。5.誘導(dǎo)融合的常用方法：__電融合法__、_聚乙二醇PEG融合法__和__滅活病毒誘導(dǎo)法__。6.融合實(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志：_細(xì)胞核的融合___。7.應(yīng)用：①細(xì)胞融合技術(shù)已經(jīng)成為研究__培育生物新品種_、_細(xì)胞遺傳__、_細(xì)胞免疫_(dá)和__腫瘤_等的重要手段。②利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的__雜交瘤技術(shù)__，為__制造單克隆抗體_開辟了新途徑。8.動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性細(xì)胞融合前的處理方法用果膠酶和纖維素酶去除細(xì)胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法電融合法、離心法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法細(xì)胞融合成功的標(biāo)志再生出細(xì)胞壁細(xì)胞核的融合主要用途獲得完整的雜種植株主要用于制造單克隆抗體意義打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能（二）單克隆抗體的制備1.制備過程2.突出優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。3.實(shí)際應(yīng)用：（1）作為診斷試劑；①多種疾病的診斷②病原體的鑒定③其他類型診斷。（2）用于治療疾病和運(yùn)載藥物：與藥物結(jié)合，制成__抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）__，殺傷癌細(xì)胞；ADC通常由_抗體_、__接頭_和_藥物_三部分組成。（3）治療疾?。?jiǎn)慰寺】贵w單獨(dú)使用，也可直接用于治療疾病。三、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物（一）動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)1.概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的__細(xì)胞核__移入__去核的卵母細(xì)胞__中，使這個(gè)__重新組合的細(xì)胞__發(fā)育成_新胚胎_，繼而發(fā)育成__動(dòng)物個(gè)體_的技術(shù)。2.結(jié)果：形成__重新組合的細(xì)胞__并發(fā)育成__新胚胎_，繼而發(fā)育成__動(dòng)物個(gè)體_。3.原理：_動(dòng)物細(xì)胞核的全能性__。4.生殖方式：__無性生殖__。5.哺乳動(dòng)物核移植分類①胚胎細(xì)胞核移植：動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度_低_，表現(xiàn)全能性_相對(duì)容易_。②體細(xì)胞核移植：動(dòng)物體細(xì)胞分化程度_高_(dá)，表現(xiàn)全能性_十分困難__。6.非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞核移植的困難原因①_供體_細(xì)胞的__細(xì)胞核__在__去核卵母細(xì)胞__中_不能完全恢復(fù)_其__分化前的功能狀態(tài)__，這導(dǎo)致了_胚胎發(fā)育率低__。②對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物_胚胎_進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。7.體細(xì)胞核移植的過程（二）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題應(yīng)用前景畜牧生產(chǎn)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。保護(hù)瀕危動(dòng)物有望增加瀕危物種的存活數(shù)量。醫(yī)藥衛(wèi)生轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。治療人類疾病①轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官可以作為異種移植的供體；②以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，將它們移植給患者時(shí)可以避免免疫排斥反應(yīng)?？蒲孝傺芯靠寺?dòng)物可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過它們之間的對(duì)比來分析致病基因；③克隆特定疾病模型的動(dòng)物，還能為研究該疾病機(jī)制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助；存在的問題①成功率非常低；②各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)；③絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。第三節(jié)胚胎工程工程胚胎工程：指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。1.操作對(duì)象：__動(dòng)物生殖細(xì)胞、受精卵、早期胚胎細(xì)胞__。2.技術(shù)種類：__體外受精、胚胎移植、胚胎分割_。3.特點(diǎn)：____獲得的胚胎需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代_。4.理論基礎(chǔ)：__哺乳動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律__。一、胚胎工程的倫理基礎(chǔ)（一）受精1.概念：受精是_精子_和__卵子__結(jié)合形成_合子（受精卵）__的過程。2.場(chǎng)所：在_自然條件_下，哺乳動(dòng)物的受精在_輸卵管內(nèi)_完成。3.過程：包括__受精前的準(zhǔn)備階段___和__受精階段_。（1）準(zhǔn)備階段1—精子獲能①概念：剛剛排出的精子_不能立即_與卵子受精，必須在__雌性動(dòng)物的生殖道__發(fā)生__相應(yīng)的生理變化__后，才能獲得_受精能力_，這一生理現(xiàn)象稱為“精子獲能”。②研究精子獲能機(jī)制的意義：實(shí)現(xiàn)了各種哺乳動(dòng)物在體外條件下的獲能，為_體外受精技術(shù)_的建立奠定了基礎(chǔ)。③使精子獲能的方法：直接利用__雌性動(dòng)物生殖道__使精子獲能；將精子培養(yǎng)在__人工配制的獲能液__中使其獲能。（2）準(zhǔn)備階段2—卵子的準(zhǔn)備卵子一般在排出_2-3h_后才能被精子穿入；動(dòng)物排出的卵子成熟程度_不同__有的可能是_初級(jí)卵母細(xì)胞_，如馬、犬等；有的可能是__次級(jí)卵母細(xì)胞_，如豬、羊等；排出的卵子都要在_輸卵管內(nèi)_進(jìn)一步成熟；卵子具備與精子受精能力的時(shí)期_MⅡ_期。（3）受精階段（二）胚胎早期發(fā)育二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用（一）體外受精1.過程：包括_卵母細(xì)胞的采集_、__精子的獲取_和_受精_等步驟。2.意義：__是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎__。（二）胚胎移植1.概念：指將通過_體外受精__及__其他方式_得到的胚胎，移植到_同種的__、__生理狀態(tài)相同_的_雌性_動(dòng)物體內(nèi)，使之__繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體_的技術(shù)。（1）胚胎來源：_體外受精及其他方式得到的胚胎_。（2）供體和受體：①提供胚胎的個(gè)體稱為_供體_②接受胚胎的個(gè)體叫_受體_。2.實(shí)質(zhì)：_早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移_。3.地位：__胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)__。4.意義：①__充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力__；②__縮短了供體本身的繁殖周期__；③對(duì)供體施行_超數(shù)排卵_處理后，可獲得_多枚胚胎_，經(jīng)__移植可得到多個(gè)后代__，使供體生產(chǎn)下的后代數(shù)量是自然繁殖的__十幾倍到幾十倍__。5.過程：（1）對(duì)供、受體的選擇和處理①對(duì)供、受體進(jìn)行的相同處理：_同期發(fā)情處理_②只對(duì)供體進(jìn)行的操作：_超數(shù)排卵處理__（2）配種或人工授精：應(yīng)選擇__同種的優(yōu)良公牛_（3）胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存①胚胎收集的基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)___；②該階段檢查的目的：__檢查胚胎的質(zhì)量___；③胚胎保存的方法：__-196℃液氮中保存___（4）胚胎的移植：一般選擇移植__桑葚胚或囊胚階段的胚胎__（5）移植后的檢查：第二次檢查的目的：__對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查（檢查受體是否妊娠）__（三）胚胎分割1.概念：采用_機(jī)械方法_將__早期胚胎_切割成__2等份、4等份或8等份__等，經(jīng)移植獲得__同卵雙胎或多胎_的技術(shù)。2.材料：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。3.實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代的數(shù)量，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無性繁殖或克隆。4.操作要求：對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。5.胚胎干細(xì)胞：（1）來源：從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。（2）特點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯,功能：具有發(fā)育的全能性,體外培養(yǎng)：可以只增殖而不發(fā)生分化))（3）應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(用于治療人類的某些頑癥,培育人造組織器官,研究體外細(xì)胞分化的理想材料))6.胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)：①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖；②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義。7.胚胎移植的局限性采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，分割次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。第二章細(xì)胞工程第一節(jié)植物細(xì)胞工程細(xì)胞工程：細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性生物工程。1．原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。2．操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。3．目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)1.細(xì)胞的全能性：細(xì)胞經(jīng)_分裂_和_分化_后，仍然具有_產(chǎn)生完整生物體_或__分化成其他各種細(xì)胞__的_潛能_，即細(xì)胞具有_全能性_。2.細(xì)胞具有全能性的原因（物質(zhì)基礎(chǔ)）生物體的細(xì)胞中都含有該物種的全套遺傳物質(zhì)_，都有_發(fā)育成為完整個(gè)體所需的全部遺傳信息_。生物體生長(zhǎng)發(fā)育過程中細(xì)胞不表現(xiàn)全能性的原因（不離體的細(xì)胞無法表現(xiàn)出全能性的原因）在特定的時(shí)間時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)全能性大小比較（1）受精卵、體細(xì)胞、生殖細(xì)胞__受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞____（2）分化程度高的細(xì)胞、分化程度低的細(xì)胞__分化程度低的細(xì)胞＞分化程度高的細(xì)胞_____（3）分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞、分裂能力弱的細(xì)胞__分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞＞分裂能力弱的細(xì)胞____（4）植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞__植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞__________（5）幼嫩的細(xì)胞、衰老的細(xì)胞__幼嫩的細(xì)胞＞衰老的細(xì)胞____（一）植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.概念：植物組織培養(yǎng)是指將_離體_的植物_器官__、_組織_或_細(xì)胞_（稱為_外植體_）等，培養(yǎng)在人工配制的_培養(yǎng)基_上，給予_適宜的培養(yǎng)條件_，誘導(dǎo)其形成__完整植株_的技術(shù)。2.原理：__植物細(xì)胞的全能性__3.生殖方式：_無性生殖__4.分裂方式：__有絲分裂__5.過程：eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up7(脫分化))eq\x(愈傷組織)eq\o(→,\s\up7(再分化))eq\x(胚狀體或叢芽)eq\o(→,\s\up7(發(fā)育))eq\x(植株)脫分化：在一定的_激素_和_營養(yǎng)_等條件的_誘導(dǎo)_下，_已經(jīng)分化_的細(xì)胞_失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能__，轉(zhuǎn)變成_未分化的細(xì)胞__的過程。再分化：_愈傷組織_能重新_分化_成_芽、根等器官_的過程。探究.實(shí)踐：菊花的組織培養(yǎng)（1）原理①植物細(xì)胞一般具有_全能性__；②在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過_脫分化_和__再分化__，形成_胚狀體__，長(zhǎng)出__芽和根_，進(jìn)而發(fā)育成_完整的植株_；③植物激素中_生長(zhǎng)素_和__細(xì)胞分裂素_是啟動(dòng)_細(xì)胞分裂_、_脫分化__和_再分化_的關(guān)鍵激素，它們的_濃度_、_比例_等都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用來的比值結(jié)果比值高有利于根的分化，抑制芽的形成比值低有利于芽的分化，抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成（2）材料用具①外植體：_幼嫩的菊花莖段__：經(jīng)常選擇根尖（分生區(qū)）、莖的韌皮部（形成層）等分裂能力強(qiáng)、分化程度低的區(qū)域作為材料，容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。②體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精：對(duì)手、超凈工作臺(tái)、外植體進(jìn)行消毒。③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液：對(duì)外植體進(jìn)行消毒。④無菌水：清洗外植體。⑤培養(yǎng)基：包括無機(jī)營養(yǎng)成分（水和無機(jī)鹽）、有機(jī)營養(yǎng)成分（蔗糖、氨基酸、維生素等）、特定濃度和比例的激素（主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）。（3）方法步驟①消毒—②外植體切段—③接種—④脫分化—⑤再分化—⑥移栽培養(yǎng)6.植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件（1）離體（最關(guān)鍵）；（2）嚴(yán)格的無菌條件；（3）適宜的培養(yǎng)條件；（4）適宜濃度和比例的激素；（5）一定的營養(yǎng)條件；（二）、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.概念：植物體細(xì)胞雜交是指將__不同來源_的_植物體細(xì)胞_，在一定條件下_融合_成__雜種細(xì)胞__，并把__雜種細(xì)胞__培育成_新植物體_的技術(shù)；2.原理：__植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性__3.生殖方式：_無性生殖_4.分裂方式：__有絲分裂__5.可遺傳變異類型：_染色體（數(shù)目）變異__6.意義：__打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種__8.過程：eq\x(制備原生質(zhì)體)→eq\x(\a\al(原生質(zhì),體融合))→eq\x(\a\al(雜種,細(xì)胞))→eq\x(\a\al(愈傷,組織))→eq\x(\a\al(雜種,植株))（1）去除細(xì)胞壁①去壁原因：_細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交__②方法：_酶解法_③所用酶：_纖維素酶和果膠酶__（2）原生質(zhì)體間的融合①原理：__細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性_②方法：物理法：_電融合法、離心法__；化學(xué)法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法。（3）再生出新的細(xì)胞壁再生出新的細(xì)胞壁、高爾基體和線粒體。（4）植物組織培養(yǎng)——脫分化、再分化①原理：_植物細(xì)胞的全能性__②植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：_培育出雜種植株__二、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用（一）植物繁殖的新途徑1.微型繁殖（1）概念：用于_快速繁殖優(yōu)良品種_的__植物組織培養(yǎng)技術(shù)_；（2）優(yōu)點(diǎn)：①_可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖_；②__可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性_。（3）實(shí)例：_觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物、瀕危植物__。2.作物脫毒（1）適用范圍_無性繁殖的作物__（2）進(jìn)行作物脫毒的原因：用無性繁殖的方式進(jìn)行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差_。（3）外植體選材部位：_植物頂端分生區(qū)附近部位，如莖尖__。（4）選分生區(qū)的原因：_植物頂端分生區(qū)附近病毒極少，甚至無病毒__。（5）優(yōu)點(diǎn)：__脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒有脫毒的作物_。3.單倍體育種（1）定義：通過_花藥_（或_花粉_）培養(yǎng)獲得__單倍體植株___，然后經(jīng)過__誘導(dǎo)染色體加倍__，_當(dāng)年__就能培育出__遺傳性狀相對(duì)穩(wěn)定_的__純合二倍體植株__。（2）原理：_染色體（數(shù)目）變異__和_植物細(xì)胞的全能性_（3）優(yōu)點(diǎn)：①_大地縮短了育種的年限，節(jié)約了大量的人力和物力_。②__可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料_。4.突變體的利用（1）過程：（2）誘變處理對(duì)象：一般為_愈傷組織_。（3）原因：__在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿脚囵B(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變_。（4）原理：__基因突變_和__植物細(xì)胞的全能性__。（5）優(yōu)點(diǎn)：通過人工誘變提高愈傷組織的突變率，從而篩選獲得抗病、抗鹽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種，加快育種進(jìn)程__。（6）缺點(diǎn)：__突變具有不定向性和低頻性，因此需大量處理實(shí)驗(yàn)材料___5.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)（1）植物的代謝產(chǎn)物分類：①初生代謝產(chǎn)物：初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)；產(chǎn)物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等②次生代謝產(chǎn)物：次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，一般在特定組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行；產(chǎn)物：一類小分子有機(jī)化合物：如酚類、萜類和含氮化合物等（2）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的目標(biāo)產(chǎn)物：__次生代謝產(chǎn)物__（3）技術(shù)—_植物細(xì)胞培養(yǎng)_在_離體_條件下對(duì)_單個(gè)植物細(xì)胞_或_細(xì)胞團(tuán)_進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖_的技術(shù)。（4）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的一般過程（5）優(yōu)點(diǎn)：__不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對(duì)于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。第二節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.概念：從動(dòng)物體中_取出_相關(guān)的_組織_，將它__分散成單個(gè)細(xì)胞_，然后在__適宜的培養(yǎng)條件_下，讓這些細(xì)胞_生長(zhǎng)_和_增殖_的技術(shù)。2.原理：__細(xì)胞增殖__3.地位：__動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)__4.關(guān)鍵操作：_原代培養(yǎng)_和__傳代培養(yǎng)_。（一）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件1.營養(yǎng)（1）成分①已知成分將細(xì)胞所需的__營養(yǎng)物質(zhì)_（糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等）按其_種類__和_所需量__嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基，稱為_合成培養(yǎng)基_。②未知成分使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需加入_血清_等一些天然成分。（2）培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞一般使用_液體培養(yǎng)基__，也稱為_培養(yǎng)液__。2.無菌、無毒的環(huán)境①對(duì)_培養(yǎng)液_和_所有培養(yǎng)用具_(dá)進(jìn)行_滅菌_處理；②在_無菌環(huán)境__下進(jìn)行操作；③還需要__定期更換培養(yǎng)液__。3.溫度、pH和滲透壓（1）適宜的溫度：哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度多以__36.5±0.5℃_為宜。（2）適宜的pH：多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜pH為_7.2-7.4_。（3）適宜的滲透壓：維持適宜滲透壓的目的_維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能__。4.氣體環(huán)境（1）組成：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有_O2_和_CO2_。（2）氣體作用：①O2：_O2是細(xì)胞代謝所必需的_；②CO2：_CO2的主要作用維持培養(yǎng)液的pH__。（二）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程①原代培養(yǎng)：將__分瓶之前_的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)處理后的__初次培養(yǎng)__稱為原代培養(yǎng)。②傳代培養(yǎng)：將_分瓶后_的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)；③細(xì)胞貼壁：__大多數(shù)_體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要__貼附于某些基質(zhì)表面__才能生長(zhǎng)增殖，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的_瓶壁_上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁；④接觸抑制：當(dāng)_貼壁_細(xì)胞生長(zhǎng)到_表面相互接觸_時(shí)，細(xì)胞通常會(huì)_停止分裂增殖__。1.取動(dòng)物組織（1）取材：__動(dòng)物胚胎__或__幼齡動(dòng)物__的組織、器官。（2）取材原因：_細(xì)胞分化程度低，增殖能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)___。2.制成細(xì)胞懸液（1）制成細(xì)胞懸液的步驟：①__將組織分散成單個(gè)細(xì)胞__；②__用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液__（2）將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的原因：①從動(dòng)物體取出的成塊組織中，細(xì)胞與細(xì)胞__靠在一起__，彼此__限制了生長(zhǎng)和增殖_；②__能使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，更易進(jìn)行物質(zhì)交換_。（3）將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的方法：①__機(jī)械法__；②___用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時(shí)間___。3.原代培養(yǎng)將_細(xì)胞懸液__放入__培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶_內(nèi)4.分瓶、傳代培養(yǎng)懸浮生長(zhǎng)類：__直接用離心法收集_；貼壁生長(zhǎng)類：重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，然后再用離心法收集；將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)。5.植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖區(qū)別培養(yǎng)基類型固體或半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基成分水、礦質(zhì)元素、維生素、植物激素、蔗糖、氨基酸、瓊脂等葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、動(dòng)物血清等取材離體植物器官、組織、細(xì)胞動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織關(guān)鍵環(huán)節(jié)細(xì)胞的脫分化和再分化細(xì)胞增殖和癌變結(jié)果新的組織或植株個(gè)體，可以體現(xiàn)全能性新的細(xì)胞系或細(xì)胞株，不形成個(gè)體，不體現(xiàn)全能性應(yīng)用①植株快速繁殖；②脫毒植株的培育；③人工種子；④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等；⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)；②皮膚移植材料的培育；③檢測(cè)有毒物質(zhì)；④生理、病理、藥理等方面的研究相同點(diǎn)兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂；②均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件（三）干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1.分布干細(xì)胞存在于_早期胚胎__、_骨髓_和__臍帶血__等多種組織和器官中。2.分類干細(xì)胞包括__胚胎干細(xì)胞_和_成體干細(xì)胞__等（1）胚胎干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞）①分布：存在于_早期胚胎_中②特點(diǎn)：__具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能___。（2）成體干細(xì)胞①分布：存在于_成體組織或器官內(nèi)__中②類別：包括_骨髓__中的_造血干細(xì)胞__、_神經(jīng)系統(tǒng)_中的__神經(jīng)干細(xì)胞__、_睪丸_中的__精原干細(xì)胞_等。③特點(diǎn)：_一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力___。3.干細(xì)胞的應(yīng)用（1）原理：干細(xì)胞有著_自我更新__能力及_分化_潛能的干細(xì)胞，與__組織、器官_的_發(fā)育、再生和修復(fù)_等密切相關(guān)。（2）應(yīng)用：造血干細(xì)胞：治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病。神經(jīng)干細(xì)胞：治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病（如帕金森病、阿爾茨海默病等）。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）：可治療小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血癥，在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域。二、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù)（一）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1.概念：使_兩個(gè)_或_多個(gè)_動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成_一個(gè)_細(xì)胞的技術(shù)。2.結(jié)果：形成的_雜交細(xì)胞__具有__原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息_。3.原理：_細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性__。4.意義：__突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能__。5.誘導(dǎo)融合的常用方法：__電融合法__、_聚乙二醇PEG融合法__和__滅活病毒誘導(dǎo)法__。6.融合實(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志：_細(xì)胞核的融合___。7.應(yīng)用：①細(xì)胞融合技術(shù)已經(jīng)成為研究__培育生物新品種_、_細(xì)胞遺傳__、_細(xì)胞免疫_(dá)和__腫瘤_等的重要手段。②利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的__雜交瘤技術(shù)__，為__制造單克隆抗體_開辟了新途徑。8.動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性細(xì)胞融合前的處理方法用果膠酶和纖維素酶去除細(xì)胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法電融合法、離心法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法細(xì)胞融合成功的標(biāo)志再生出細(xì)胞壁細(xì)胞核的融合主要用途獲得完整的雜種植株主要用于制造單克隆抗體意義打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能（二）單克隆抗體的制備1.制備過程2.突出優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。3.實(shí)際應(yīng)用：（1）作為診斷試劑；①多種疾病的診斷②病原體的鑒定③其他類型診斷。（2）用于治療疾病和運(yùn)載藥物：與藥物結(jié)合，制成__抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）__，殺傷癌細(xì)胞；ADC通常由_抗體_、__接頭_和_藥物_三部分組成。（3）治療疾?。?jiǎn)慰寺】贵w單獨(dú)使用，也可直接用于治療疾病。三、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物（一）動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)1.概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的__細(xì)胞核__移入__去核的卵母細(xì)胞__中，使這個(gè)__重新組合的細(xì)胞__發(fā)育成_新胚胎_，繼而發(fā)育成__動(dòng)物個(gè)體_的技術(shù)。2.結(jié)果：形成__重新組合的細(xì)胞__并發(fā)育成__新胚胎_，繼而發(fā)育成__動(dòng)物個(gè)體_。3.原理：_動(dòng)物細(xì)胞核的全能性__。4.生殖方式：__無性生殖__。5.哺乳動(dòng)物核移植分類①胚胎細(xì)胞核移植：動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度_低_，表現(xiàn)全能性_相對(duì)容易_。②體細(xì)胞核移植：動(dòng)物體細(xì)胞分化程度_高_(dá)，表現(xiàn)全能性_十分困難__。6.非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞核移植的困難原因①_供體_細(xì)胞的__細(xì)胞核__在__去核卵母細(xì)胞__中_不能完全恢復(fù)_其__分化前的功能狀態(tài)__，這導(dǎo)致了_胚胎發(fā)育率低__。②對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物_胚胎_進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。7.體細(xì)胞核移植的過程（二）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題應(yīng)用前景畜牧生產(chǎn)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。保護(hù)瀕危動(dòng)物有望增加瀕危物種的存活數(shù)量。醫(yī)藥衛(wèi)生轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。治療人類疾病①轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官可以作為異種移植的供體；②以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，將它們移植給患者時(shí)可以避免免疫排斥反應(yīng)?？蒲孝傺芯靠寺?dòng)物可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過它們之間的對(duì)比來分析致病基因；③克隆特定疾病模型的動(dòng)物，還能為研究該疾病機(jī)制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助；存在的問題①成功率非常低；②各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)；③絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。第三節(jié)胚胎工程工程胚胎工程：指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。1.操作對(duì)象：__動(dòng)物生殖細(xì)胞、受精卵、早期胚胎細(xì)胞__。2.技術(shù)種類：__體外受精、胚胎移植、胚胎分割_。3.特點(diǎn)：____獲得的胚胎需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)