番茄馬鈴薯有性雜交和細(xì)胞工程多利羊是有成年要體細(xì)胞克隆出的第一個(gè)生命個(gè)體細(xì)胞工程的應(yīng)用細(xì)胞工程是指應(yīng)用現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的理論與方法，按照人們的需要和設(shè)計(jì)，在細(xì)胞水平上的遺傳操作，重組細(xì)胞結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物，以改變生物的結(jié)構(gòu)和功能，即通過(guò)細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體或基因移植以及組織和細(xì)胞培養(yǎng)等方法，快速繁殖和培養(yǎng)出人們所需要的新物種的生物工程技術(shù)。核心技術(shù)核心技術(shù)：細(xì)胞培養(yǎng)與繁殖目的：獲得新性狀、新個(gè)體、新物質(zhì)或產(chǎn)品細(xì)胞工程微生物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程微生物細(xì)胞工程是指應(yīng)用微生物細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞水平的研究和生產(chǎn)。具體內(nèi)容包括各種微生物細(xì)胞的培養(yǎng)、遺傳性狀的改變、微生物細(xì)胞的直接利用以及獲得微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物等。1.1微生物細(xì)胞融合早在1958年，岡田善雄發(fā)現(xiàn)，用紫外線(xiàn)滅活的仙臺(tái)病毒可以誘發(fā)艾氏腹水瘤細(xì)胞融合產(chǎn)生多核體。1972年，匈牙利Ferernczy等首先報(bào)道在微生物中的原生質(zhì)體融合，他們采用原生質(zhì)體融合技術(shù)使白地霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型形成強(qiáng)制性異核體。1976年巨大芽抱桿菌、枯草桿菌、裂殖酵母等原生質(zhì)體融合取得成功，構(gòu)巢曲霉和煙曲霉、婁地青霉和產(chǎn)黃青霉等真菌種間原生質(zhì)體融合也獲得成功。1.2原核細(xì)胞的原生質(zhì)體融合細(xì)菌是最典型的原核單細(xì)胞生物，細(xì)胞外有一層成分不同、結(jié)構(gòu)相異的堅(jiān)韌細(xì)胞壁，形成抵抗不良環(huán)境因素的天然屏障。根據(jù)細(xì)胞壁成分的差異將細(xì)菌分成革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌兩大類(lèi)。前者肽聚糖約占細(xì)胞壁成分的90％，而后者的細(xì)胞壁上除了部分肽聚糖外還有大量的脂多糖等有機(jī)大分子。由此決定了它們對(duì)溶菌酶的敏感性有很大差異。溶菌酶廣泛存在于動(dòng)植物、微生物細(xì)胞及其分泌物中。它能特異地切開(kāi)肽聚糖中N-乙酰胞壁酸與N-乙酰葡萄糖胺之間的β-1，4糖苷鍵，從而使革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁溶解。由于革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁組成成分的差異，處理革蘭氏陰性菌時(shí)，除了溶菌酶外，一般還要添加適量的EDTA(乙二胺四乙酸)，才能除去它們的細(xì)胞壁，制得原生質(zhì)體或原生質(zhì)球。1.2.1原核細(xì)胞的原生質(zhì)體融合過(guò)程圖解

1.3真菌的原生質(zhì)體融合真菌是一類(lèi)真核生物。最常見(jiàn)的真菌是各類(lèi)蕈類(lèi)，另外真菌也包括霉菌和酵母。應(yīng)真菌的細(xì)胞壁與原核細(xì)胞的細(xì)胞壁成分不同，所以在前處理的時(shí)候所用的酶有所不同，在真菌的細(xì)胞壁中含有纖維素、幾丁質(zhì)、糖類(lèi)等所用道的酶有纖維素酶、幾丁質(zhì)酶、新酶等。除此之外其他的步驟和原核細(xì)胞的原生質(zhì)體融合過(guò)程相似。1.4應(yīng)用為發(fā)酵中提供新菌種為科研提供良好的菌體提高食用菌和藥用菌的產(chǎn)量植物細(xì)胞工程的主要研究?jī)?nèi)容：植物細(xì)胞全能型的本質(zhì)、細(xì)胞分化機(jī)制、代謝途徑的調(diào)控、培養(yǎng)細(xì)胞中的生理和遺傳的變異、體細(xì)胞雜交和有性雜交的比較、不親和的機(jī)制、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的建立等、細(xì)胞和組織培養(yǎng)方法的改進(jìn)、細(xì)胞器的分離和引入、原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合和雜種的培養(yǎng)篩選和鑒定、花粉和花藥培養(yǎng)、培養(yǎng)細(xì)胞中有用成分的鑒別及分離方法的建立、試管苗的大規(guī)模繁殖和生產(chǎn)等。植物細(xì)胞工程分類(lèi)植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞的全能性1.概念:

已高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。

2.原因：

生物體細(xì)胞含有本物種所特有的全套遺傳信息。3.全能性高低：

①受精卵＞胚胎干細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞②植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞1、回憶植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理和過(guò)程？

再分化脫分化愈傷組織外植體試管苗植株

資料2病毒引起的植物病害有500多種。受害的植物包括糧食作物、蔬菜、果樹(shù)和花卉，如水稻、小麥、棉花、馬鈴薯、油菜、大蒜、蘋(píng)果、棗、唐菖蒲、蘭花等。而且沒(méi)有有效的防治辦法，只能拔除病株，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。

資料3蘭花因高雅美麗而深受人們喜愛(ài)。蘭花常用分根法和種子進(jìn)行繁殖。在蘭花的常規(guī)繁殖中，遇到的難題是：用分根法繁殖速度緩慢，不利于新品種的推廣;用種子繁殖又很困難，因?yàn)樘m花的種子十分微小，胚很纖弱，種子幾乎沒(méi)有儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在發(fā)芽過(guò)程中很容易夭折。（一）微型繁殖技術(shù)（也稱(chēng)快速繁殖技術(shù)）一植物繁殖的新途徑

1.概念: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):3.成就:1）保持優(yōu)良品種的遺傳特性2）高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（一）、植物繁殖的新途徑（二）、作物新品種的培育（三）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)1.單倍體育種2.突變體的利用藥物，香料，蛋白質(zhì)等1.微型繁殖技術(shù)2.作物脫毒3.神奇的人工種子（一）微型繁殖技術(shù)（也稱(chēng)快速繁殖技術(shù)）一植物繁殖的新途徑

利用了植物“微型”繁殖技術(shù)的：1）保持優(yōu)良品種的遺傳特性2）高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖在短時(shí)間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗一植物繁殖的新途徑

（二）作物脫毒1.作物脫毒的原因:2.作物脫毒的材料:3.作物脫毒的方法:4.作物脫毒的結(jié)果:長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差分生區(qū)（如莖尖）的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗5.成就:（三）神奇的人工種子一植物繁殖的新途徑1.天然種子的局限

1）培育周期長(zhǎng)2）優(yōu)良雜種的后代會(huì)發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性3）生產(chǎn)會(huì)受到季節(jié)、氣候和地域的限制，并且需要占用大量的土地實(shí)現(xiàn)制種（三）神奇的人工種子一植物繁殖的新途徑2.人工種子

胚狀體（三）神奇的人工種子一植物繁殖的新途徑

通過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。（1）人工種子概念（2）人工種子組成胚狀體（或不定芽、頂芽和腋芽）+人工種皮

（三）神奇的人工種子一植物繁殖的新途徑

誘導(dǎo)植物愈傷組織↓體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)↓體細(xì)胞胚的成熟↓體細(xì)胞胚的機(jī)械化包裹↓貯藏或種植設(shè)計(jì)人工種子制備技術(shù)的主要流程圖（三）神奇的人工種子一植物繁殖的新途徑

①培植周期短②后代無(wú)性狀分離③不受氣候,季節(jié)和地域限制④可以很方便地貯藏和運(yùn)輸加入適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等1）優(yōu)點(diǎn)：2）人工種皮的有效成分（一）單倍體育種二作物新品種的培育

體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體1.單倍體定義：2.單倍體形成：3.單倍體植株的特點(diǎn)：由配子不經(jīng)過(guò)受精作用而直接發(fā)育成的個(gè)體。例：蜜蜂中的雄蜂長(zhǎng)得弱小，而且高度不育（一）單倍體育種二作物新品種的培育

4.回顧單倍體育種的一般過(guò)程并設(shè)計(jì)出一種通過(guò)植物花藥組織培養(yǎng)生成正常植株的實(shí)驗(yàn)流程?；ㄋ幓ǚ奂?xì)胞培養(yǎng)接種脫分化愈傷組織分化出小植物再分化單倍體植株移栽正常植株染色體加倍（一）單倍體育種二作物新品種的培育

后代都是純合子，明顯縮短育種年限5.優(yōu)點(diǎn)：6.成就（二）突變體的利用二作物新品種的培育植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變1.產(chǎn)生：篩選對(duì)人們有利突變體,進(jìn)而培育新品種2.利用：蛋白質(zhì),脂肪,糖類(lèi),藥物,香料,生物堿等1.細(xì)胞產(chǎn)物種類(lèi)：三細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)植物的組織培養(yǎng)2.技術(shù)：3.成就：植物體細(xì)胞雜交應(yīng)用研究

1、定義：

將兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的過(guò)程。2、優(yōu)勢(shì)：（與有性雜交方法比較）

克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，拓展了可用于雜交的親本組合范圍。植物體細(xì)胞雜交(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖標(biāo)志去壁植物A細(xì)胞植物B細(xì)胞去壁原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合融合體再生壁雜種細(xì)胞細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株去壁的常用方法：

原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等

化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）

植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖細(xì)胞融合的基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動(dòng)性三

動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)單克隆抗體技術(shù)核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)3.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)概念原理細(xì)胞增殖從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它們分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖10代以后的細(xì)胞增殖緩慢，可能發(fā)生突變細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)50代細(xì)胞細(xì)胞系單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液過(guò)程接觸抑制細(xì)胞貼壁動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能不能最終培養(yǎng)成一個(gè)完整的生物體？胰蛋白酶將組織分散成單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行的初次培養(yǎng)將原代細(xì)胞用胰蛋白酶處理后進(jìn)行的分瓶繼續(xù)培養(yǎng)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官胰蛋白酶動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官剪碎繼續(xù)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程

幼齡動(dòng)物取動(dòng)物器官和組織剪碎組織胰蛋白酶處理細(xì)胞培養(yǎng)單個(gè)細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)條件1.無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境2.全面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)3.適宜的溫度和PH4.氣體環(huán)境(加抗生素，定期更換培養(yǎng)液)葡萄糖、氨基酸、激素、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等嚴(yán)格配置成的合成培養(yǎng)基，再加上血清、血漿等36.5±0.5℃O2和CO2（95%空氣和5%CO2）CO2的作用主要是維持PH7.2—7.4有關(guān)概念原代培養(yǎng)：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與傳10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞稱(chēng)為原代細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱(chēng)為傳代培養(yǎng)。應(yīng)用二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物概念原理將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體（克隆動(dòng)物）細(xì)胞核的全能性核移植技術(shù)1.克隆羊培育過(guò)程黑面綿羊去核卵細(xì)胞白面綿羊乳腺細(xì)胞核細(xì)胞核移植重組細(xì)胞電脈沖刺激早期胚胎胚胎移植另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利電激處理使供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎卵母細(xì)胞采集、培養(yǎng)MⅡ期卵母細(xì)胞供體牛供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞代孕母?？寺∨ｓw細(xì)胞培養(yǎng)去核卵母細(xì)胞去核胚胎移植過(guò)程應(yīng)用在畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生，以及其他領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可作為生物反應(yīng)器，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織、器官可作為異種移植的供體有了體細(xì)胞核移植技術(shù)，就可以隨時(shí)生產(chǎn)每個(gè)人自己的器官。如果這樣，我們?nèi)耸欠窨梢韵衿?chē)那樣壞了零件換一個(gè)，換掉生病的器官，從而使人長(zhǎng)生不老呢？材料一：克隆羊“多莉”的搖籃——英國(guó)羅斯林研究所曾進(jìn)行過(guò)約３００例羊細(xì)胞克?。浦矊?shí)驗(yàn)。結(jié)果除“多莉”以外，其余克隆羊或胎死腹中，或以畸形問(wèn)世，而且后者發(fā)生幾率高達(dá)９９％。目前的體細(xì)胞動(dòng)物克隆實(shí)驗(yàn)成功率都非常低，據(jù)哈里·格里芬所長(zhǎng)稱(chēng)，小羊“多莉”是兩百多個(gè)克隆胚胎中惟一的成功者。他說(shuō)，在公開(kāi)發(fā)表的研究里，克隆胚胎最終成活率大概是２％，實(shí)際成功率很可能比這還要低得多。許多動(dòng)物在即將出生或出生后不久即死去，肺、腎、心血管系統(tǒng)等重要器官出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)很高。材料二：1996年7月5日，蘇格蘭羅斯林研究所和英國(guó)PPL公司共同培育的克隆羊——“多莉”問(wèn)世，1997年2月23日公布于眾，引起各界的普遍關(guān)注。2003年2月14日，羅斯林研究所證實(shí)“多莉”已死亡?！岸嗬颉钡氖w已解剖并制成標(biāo)本，現(xiàn)存放于蘇格蘭國(guó)家博物館。“多莉”的死亡再次引起世界的關(guān)注。

據(jù)介紹，綿羊通常能活到11~12年。但2002年1月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“多莉”羊的左右腿患上了關(guān)節(jié)炎這種典型的“高齡病癥”，以后又得了老年羊常得的肺部感染疾病。研究人員不得不對(duì)其實(shí)施了“安樂(lè)死”?！岸嗬颉毖虻摹坝⒛暝缡拧?，震驚了世界，引起了人們對(duì)克隆動(dòng)物健康的關(guān)注，以及對(duì)克隆技術(shù)的發(fā)展前景的再思考。3.2動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體細(xì)胞融合是正常的生命活動(dòng)正在融合的兩個(gè)細(xì)胞

受精作用一、動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程：概念：兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程融合含不同DNA的兩個(gè)細(xì)胞滅活的病毒，如滅活的仙臺(tái)病毒等有絲分裂雜交細(xì)胞原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞A細(xì)胞B雜種細(xì)胞滅活的病毒物理法化學(xué)法仙臺(tái)病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程細(xì)胞核病毒顆粒細(xì)胞核細(xì)胞融合與融合誘導(dǎo)細(xì)胞融合物質(zhì)誘導(dǎo)劑：仙臺(tái)病毒、聚乙二醇

誘導(dǎo)細(xì)胞融合的仙臺(tái)病毒必須滅活。

二、單克隆抗體什么是抗體？抗體是機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體。B淋巴細(xì)胞與抗體

１．B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后，可以產(chǎn)生抗體。２．動(dòng)物體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞