選修第二三章克隆技術胚胎工程第1頁，課件共90頁，創作于2023年2月克隆（clone)指無性繁殖系:指從一個共同的祖先，通過無性繁殖的方法產生出來的一群遺傳特性相同的DNA分子、細胞或個體。第一節什么是克隆克隆技術（cloning)表示整個無性繁殖的過程。1、概念第2頁，課件共90頁，創作于2023年2月2、克隆類型

基因克隆（分子水平）細胞克隆（細胞水平）個體克隆（個體水平）如：PCR技術如：動物細胞培養；細菌繁殖如：植物組織培養；多莉羊第3頁，課件共90頁，創作于2023年2月理論條件：細胞(主要是細胞核)具有全能性。（具有克隆的潛能）基本條件（主要針對高等動物）：(1)具有包含物種完整基因組的細胞核的活細胞。(2)能有效調控細胞核發育的細胞質物質(如去核的卵細胞)。(3)完成胚胎發育的必要的環境條件(誘導核質重組細胞生長、分化的實驗條件和懷胎母體的子宮環境)。3、克隆的條件P20第4頁，課件共90頁，創作于2023年2月第二節植物的克隆1、植物組織培養植物克隆的技術基礎是植物組織培養第5頁，課件共90頁，創作于2023年2月（1）植物組織培養的過程外植體愈傷組織胚狀體或根、芽等植物體脫分化再分化愈傷組織無菌培養基無菌培養基第6頁，課件共90頁，創作于2023年2月你認為培養基應有哪些成分?你認為培養基應該是哪種物理狀態?與無土栽培培養液比較植物組織培養的培養基培養基的成分礦質元素蔗糖

植物激素維生素有機添加物瓊脂等生長素和細胞分裂素第7頁，課件共90頁，創作于2023年2月人工種子的制作——解決有些作物繁殖能力差,結子困難,發芽率低等問題。生根發芽能力的胚狀體用人工種皮(藻酸鈉)包被人工種子.天然種子和人工種子在生殖方式上有什么不同?第8頁，課件共90頁，創作于2023年2月（2）植物組織培養技術的應用（1）快速繁殖,培育無病毒植物(植物克隆,珍稀、瀕危物種).蝴蝶蘭脫毒生姜第9頁，課件共90頁，創作于2023年2月紫草紫草素愈傷組織（2）通過大規模組織培養,生產藥物、食品添加劑、香料、色素、殺蟲劑等.第10頁，課件共90頁，創作于2023年2月如何去除細胞壁？原生質體——植物細胞除去壁后的部分(通常呈球形)2、原生質體培養及其應用第11頁，課件共90頁，創作于2023年2月原生質體的制備植物細胞(較高滲透壓)0.5~0.6mol/L的甘露醇纖維素酶和果膠酶球型原生質體第12頁，課件共90頁，創作于2023年2月植物體細胞雜交第13頁，課件共90頁，創作于2023年2月第三節動物的克隆

動物克隆的技術基礎是動物細胞和組織培養,動物細胞培養也是細胞生物學的主要技術基礎.第14頁，課件共90頁，創作于2023年2月單個細胞細胞系或細胞株剪碎

胰蛋白酶原代培養傳代培養動物細胞培養過程動物的組織1、動物細胞培養第15頁，課件共90頁，創作于2023年2月需要哪些營養?你認為培養基應是什么物理性狀的培養基？主要有哪些成分?葡萄糖、氨基酸、維生素、無機鹽、動物血清（促生長因子）等。第16頁，課件共90頁，創作于2023年2月血清中含有蛋白質、氨基酸、葡萄糖、激素等。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子（如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子、類胰島素生長因子等）；血清還含有多種未知的促細胞生長因子及其他活性物質，能促進細胞的生長、增殖。因此，細胞培養時，要保證細胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%～20%的血清。為什么常要添加血清？第17頁，課件共90頁，創作于2023年2月營養（液體培養基）：適宜的溫度和pH：氣體環境無菌、無毒環境儀器培養動物細胞還需要哪些適宜條件？36.5±0.5℃；pH=7.2～7.4。如何維持？用CO2培養箱，(95%空氣和5%CO2)，維持培養液的pHCO2

、O2等添加一定量的抗生素，定期更換培養液水、無機鹽、葡萄糖、動物血清等第18頁，課件共90頁，創作于2023年2月原代培養與傳代培養………………原代培養傳代培養第19頁，課件共90頁，創作于2023年2月細胞貼壁過程第20頁，課件共90頁，創作于2023年2月細胞在貼壁生長過程中,隨著細胞分裂,數量不斷增加,最后形成一個單層,此時細胞間相互接觸,細胞分裂和生長停止。接觸抑制第21頁，課件共90頁，創作于2023年2月把一個單細胞從細胞群體中分離出來單獨培養，使之繁衍成一個新的細胞群體的技術。

細胞克隆的最基本要求必須保證分離出來的細胞是一個而不是多個，即必須肯定所建成的克隆來源于單個細胞。1、克隆培養法（細胞克隆）二、應用第22頁，課件共90頁，創作于2023年2月提高細胞克隆形成率的措施:(1)選擇適宜的培養基、添加動物血清

(2)以滋養細胞支持生長

(3)激素刺激（如胰島素等）

(4)使用CO2培養箱調節pH第23頁，課件共90頁，創作于2023年2月植物組織培養和動物細胞培養的比較P200比較項目植物組織培養動物細胞培養原理培養基性質培養基特有成分培養結果應用（舉例）細胞的全能性細胞增殖通常固體培養基液體培養基蔗糖植物激素葡萄糖動物血清植物體細胞株、細胞系如：快速繁殖、培育無病毒植株如：獲得細胞或細胞分泌蛋白第24頁，課件共90頁，創作于2023年2月

細胞融合：

指用自然或人工方法,使兩個或多個不同的細胞融合成一個細胞的過程。

不同基因型的細胞之間的融合就是細胞雜交。2、動物細胞融合技術及應用第25頁，課件共90頁，創作于2023年2月誘導融合的因素生物法：滅活的仙臺病毒誘導融合利用滅活仙臺病毒是動物細胞融合所特有的。這是由于病毒的磷脂外衣與動物細胞的膜十分相似的緣故。病毒外殼上的某些糖蛋白可能還有促進細胞融合的功能。化學法：聚乙二醇誘導融合因為聚乙二醇易得、簡便，且融合效果穩定，是目前應用最廣泛的方法。物理法：電激、激光誘導融合病毒顆粒黏附細胞表面細胞膜連接細胞膜被病毒顆粒穿通細胞融合、形成雜種細胞第26頁，課件共90頁，創作于2023年2月動物細胞融合技術的應用

由于細胞雜交中染色體容易丟失，因此利用雜交細胞檢測特定染色體丟失與特定基因產物減少的對應關系，可以進行基因定位。

利用雜交瘤技術，制備單克隆抗體。第27頁，課件共90頁，創作于2023年2月檢測抗原用什么檢測？相應的抗體一般來說，醫院如何檢測人體內是否存在乙肝病毒？乙肝病毒模式圖

第28頁，課件共90頁，創作于2023年2月

第29頁，課件共90頁，創作于2023年2月決定抗原特異性的特定部位----如1、2

由幾個氨基酸組成，具有特定的空間結構第30頁，課件共90頁，創作于2023年2月

人們如何獲得針對某種抗原的抗體?

傳統的方法是什么？第31頁，課件共90頁，創作于2023年2月第32頁，課件共90頁，創作于2023年2月用從血清中獲得的抗體進行檢驗時，有時會出現假陽性。沒乙肝病毒的，被誤檢為有乙肝病毒。這是怎么回事？第33頁，課件共90頁，創作于2023年2月

2

1ABC用這樣的抗體進行檢測，特異性差。如何解決這一問題？血清中的抗體：第34頁，課件共90頁，創作于2023年2月（單克隆抗體）單個B淋巴細胞細胞群克隆化學性質單一、特異性強的抗體產生一個B淋巴細胞只產生一種特異性抗體在體外：第35頁，課件共90頁，創作于2023年2月單克隆抗體需要解決的問題：

B淋巴細胞如何在體外培養條件下無限增殖解決的方法：

利用動物細胞融合技術，使B淋巴細胞與一種能夠在體外無限增殖的細胞融合骨髓瘤細胞第36頁，課件共90頁，創作于2023年2月單克隆抗體

——極富創造性的方案1975年米爾斯坦與科勒合作研制出了單克隆抗體技術，于1984年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。單克隆抗體技術幾乎對生理學和醫學的所有領域都產生了深遠的影響，給許多疾病的診斷和治療帶來革命性的變化。柯勒(1946～)德國免疫學家米爾斯坦(1927～2002)阿根廷裔英國生物化學家第37頁，課件共90頁，創作于2023年2月動物免疫分離B淋巴細胞細胞融合——淋巴細胞雜交瘤的制備雜交瘤細胞的篩選克隆能產生抗體的細胞單克隆抗體的純化單抗的制備過程第38頁，課件共90頁，創作于2023年2月單克隆抗

體的制備動物體注射抗原效應B細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞能產生特定抗體的雜交瘤細胞群獲得足夠量的細胞從培養液中提取抗體從小鼠的腹水中提取抗體獲得細胞融合篩選細胞培養篩選繼續培養體外培養體內培養B淋巴細胞—B淋巴細胞骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞雜交瘤細胞多種雜交瘤細胞特定的選擇培養基抗體檢驗（多次）第39頁，課件共90頁，創作于2023年2月單克隆抗體的應用疾病診斷、治療和預防——如單抗診斷盒用單克隆抗體與抗癌藥物連接，用于治療癌癥——“生物導彈”“人T淋巴細胞亞群雙色熒光標記單抗分型試劑盒”單克隆抗體藥物Zevalin第40頁，課件共90頁，創作于2023年2月項目動物細胞融合植物體細胞雜交原理細胞膜的流動性及細胞增殖細胞膜的流動性及細胞的全能性誘導手段除物理、化學方法外還可用滅活的病毒物理、化學方法

酶胰蛋白酶纖維素酶和果膠酶結果雜種細胞群雜種植株應用制備單克隆抗體等培育白菜—甘藍等動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較第41頁，課件共90頁，創作于2023年2月B羊卵細胞A羊乳腺細胞取核去核重組細胞發育早期胚胎移至C羊子宮內克隆羊為什么選卵細胞接受核？用了哪些細胞工程技術？屬于什么生殖方式？是否遵循孟德爾定律？多莉性別？性狀情況？3、動物的克隆繁殖第42頁，課件共90頁，創作于2023年2月第三章胚胎工程第43頁，課件共90頁，創作于2023年2月第一節從受精卵談起第44頁，課件共90頁，創作于2023年2月胚胎發育胚后發育幼體性成熟個體受精卵動物的個體發育第45頁，課件共90頁，創作于2023年2月充滿活力的精子卵細胞哺乳動物受精過程示意圖第46頁，課件共90頁，創作于2023年2月經過種種障礙的精子奮力向卵細胞游去第47頁，課件共90頁，創作于2023年2月第48頁，課件共90頁，創作于2023年2月精子進入卵子后，其細胞核變大到和卵子細胞核相似，精核和卵核同時向細胞中部靠攏，并相互融合成一個細胞核，這時稱受精卵。形成受精卵：第49頁，課件共90頁，創作于2023年2月一、受精作用1、受精：成熟的精卵融合成為受精卵的過程2、受精過程：精卵識別、精子附著于卵膜、精卵質膜融合3、精卵識別的基礎：4、場所：細胞表面的特異性蛋白輸卵管第50頁，課件共90頁，創作于2023年2月囊胚期8細胞期受精卵2細胞期4細胞期16細胞期32細胞期原腸胚期卵裂內胚層外胚層中胚層二、胚胎發育過程第51頁，課件共90頁，創作于2023年2月受精卵卵裂球細胞數量？胚胎總體積？每個細胞體積？總DNA含量，總有機物含量？總表面積與體積比值？卵裂球含2－8個細胞時，全部細胞都具有全能性卵裂胚胎發育過程第52頁，課件共90頁，創作于2023年2月桑椹胚受精卵卵裂球卵裂第53頁，課件共90頁，創作于2023年2月囊胚期滋養層：囊胚腔內細胞團：已出現細胞分化具有發育的全能性，是胚胎干細胞，將分化成所有組織器官

一層扁平細胞，發育成胚胎的附屬結構或胚外結構桑椹胚受精卵卵裂球卵裂第54頁，課件共90頁，創作于2023年2月蛙原腸胚剖面圖原腸腔外胚層中胚層內胚層胚孔縮小的囊胚腔(一孔、二腔、三胚層)原腸胚囊胚期桑椹胚受精卵卵裂球卵裂第55頁，課件共90頁，創作于2023年2月原腸胚階段是個體發育中分化程度最高的階段。器官原基形成原腸胚囊胚(胚泡)桑椹胚受精卵卵裂球卵裂第56頁，課件共90頁，創作于2023年2月受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原腸胚組織器官形成：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構成，細胞數在32個左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發育成胎兒各組織滋養層細胞：發育成胎膜和胎盤最初發育在輸卵管進行有絲分裂外胚層中胚層內胚層原腸腔胚胎的早期培養第57頁，課件共90頁，創作于2023年2月下列關于受精作用及結果的敘述，正確的是（

）

A．精卵相互識別的基礎是細胞膜的流動性

B．后代從雙親各獲得一半的DNA

C．使后代產生不同于雙親的基因組合

D．后代繼承了雙親的全部遺傳性狀C第58頁，課件共90頁，創作于2023年2月1、下列哪項正確的表達了牛胚胎的發育順序A．配子→受精→合子→胚→卵裂B．合子→胚→胎兒→幼體→成體C．合子→卵裂→囊胚→原腸胚→胎兒D．精卵細胞形成→受精→合子→胎兒→出生2、哺乳動物受精卵在卵裂期發生的變化是A.細胞的總面積與總體積的比值逐漸增大B．細胞的數目增多，有機物含量大增C．每個細胞的DNA含量不斷增加，全能性增高D．逐漸出現了原腸腔，并有了胚層的分化CA第59頁，課件共90頁，創作于2023年2月下圖表示蛙的受精卵發育至囊胚的過程中,DNA總量、每個細胞體積、所有細胞體積之和、有機物總量的變化趨勢(橫坐標為發育時間)。其中正確的是()A.①②B.①③C.②④D.③④A第60頁，課件共90頁，創作于2023年2月一個新的小生命-受精卵誕生了第61頁，課件共90頁，創作于2023年2月受精卵一邊分裂，一邊向子宮移動，到達子宮需7-8天。第62頁，課件共90頁，創作于2023年2月受精后7天。胚芽完成"著陸",微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發育為幾百個細胞。第63頁，課件共90頁，創作于2023年2月受精后的第三星期別看這小小的胚胎才2毫米長，但它卻已具備發育成全身各個器官的原始結構：外、中、內三個胚層了第64頁，課件共90頁，創作于2023年2月受精后6星期，與其說像人還不如說像魚。6毫米長的小生命已經出現腦、脊柱、心臟和肝臟了。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下，是母親心跳的兩倍。

第65頁，課件共90頁，創作于2023年2月人類胚胎第8周時在子宮內的照片第66頁，課件共90頁，創作于2023年2月第67頁，課件共90頁，創作于2023年2月此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以促進它對吮吸的反映。第68頁，課件共90頁，創作于2023年2月第69頁，課件共90頁，創作于2023年2月第70頁，課件共90頁，創作于2023年2月第71頁，課件共90頁，創作于2023年2月體外受精胚胎體外培養胚胎移植胚胎分割胚胎干細胞培養第二節胚胎工程研究的重要內容：（技術手段）研究的對象：高等脊椎動物，特別是哺乳動物概念：通常指各種胚胎技術操作。第72頁，課件共90頁，創作于2023年2月英國人W·希普于1890年在劍橋大學將純種安哥拉兔的早期胚胎移植到一只已和同種交配的比利時兔的輸卵管內。結果生出4只比利時兔和2只由胚胎發育而成的安哥拉兔。這是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技術由此創始。安哥拉兔比利時兔如何利用普通的比利時兔，快速地獲得大量的具有性狀優良的安哥拉兔呢？第73頁，課件共90頁，創作于2023年2月選擇供體母牛受體母牛……同期發情處理*……超數排卵*供體公牛配種取出早期胚胎質量檢查、培養胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）胚胎工程的過程未配種第74頁，課件共90頁，創作于2023年2月一、體外受精和胚胎體外培養體外受精概念：采取雌性動物的卵細胞和雄性動物的精子，使其在試管受精。過程：（1）精子的收集和獲能；（2）卵母細胞的收集和培養；（3）獲能精子和卵細胞的受精。第75頁，課件共90頁，創作于2023年2月①精子的收集和獲能1)收集:從附睪中取出成熟的精子2)獲能處理:放入培養液中培養第76頁，課件共90頁，創作于2023年2月超排卵技術利用促性腺激素處理，使得卵巢中有更多的卵泡發育，更多的卵被排出，這個過程就稱為超數排卵。第77頁，課件共90頁，創作于2023年2月②卵母細胞的收集和培養1）卵巢進行超數排卵處理；

2）用超聲監視器確定卵泡位置，插入穿刺針吸取卵泡液和卵母細胞，體外培養至成熟。第78頁，課件共90頁，創作于2023年2月③受精

在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。第79頁，課件共90頁，創作于2023年2月胚胎體外培養概念：將受精卵在人工環境下培養成早期胚胎。培養液：（不同時期成分不同）水、無機鹽、有機物、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動物血清等。

胚胎培養比組織、細胞培養要難!

其他方式第80頁，課件共90頁，創作于2023年2月二、胚胎移植胚胎移植概念:將經濟價值較高、遺傳性狀優秀的母畜，經過激素處理，使其超數排卵后受精，然后將發育的早期胚胎分別移植到同期發情的代孕母的子宮內，通過代孕母妊