高三生物選修3專題1-3知識點總結(jié).doc

核心出品 必屬精品 免費下載生物：現(xiàn)代生物科技專題專題1-3 知識點總結(jié) 一、 基因工程 1、（a）基因工程的誕生 （一）基因工程的概念 基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，通過體外DNA 重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予 生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在 DNA 分子水平上進行設(shè)計和施工的，又叫做DNA 重組技術(shù)。 2、（a）基因工程的原理及技術(shù) 原理：基因重組 技術(shù)：（一）基因工程的基本工具 1.“分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） （1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。 （2）功能：能夠識別雙鏈DNA 分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位 的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。 （3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA 片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。 2.“分子縫合針”DNA 連接酶 (1)兩種DNA 連接酶（EcoliDNA 連接酶和T4DNA 連接酶）的比較： 相同點：都縫合磷酸二酯鍵。 區(qū)別：EcoliDNA 連接酶來源于T4 噬菌體，只能將雙鏈DNA 片段互補的黏性末端之間的 磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA 連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。 (2)與DNA 聚合酶作用的異同:DNA 聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端， 形成磷酸二酯鍵。DNA 連接酶是連接兩個DNA 片段的末端，形成磷酸二酯鍵。 3.“分子運輸車”載體 （1）載體具備的條件：能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。具有一至多個限制酶切點， 供外源DNA 片段插入。具有標記基因，供重組DNA 的鑒定和選擇。 （2）最常用的載體是質(zhì)粒,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌染色體之外，并具 有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA 分子。 （3）其它載體： 噬菌體的衍生物、動植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 2 / 11 第一步：目的基因的獲取 1.目的基因是指： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 。 2.原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn) 錄法_和化學(xué)合成法_。 3.PCR 技術(shù)擴增目的基因 （1）原理：DNA 雙鏈復(fù)制 （2）過程：第一步：加熱至9095DNA 解鏈；第二步：冷卻到5560，引物結(jié)合到互 補DNA 鏈；第三步：加熱至7075，熱穩(wěn)定DNA 聚合酶從引物起始互補鏈的合成。 第二步：基因表達載體的構(gòu)建 1.目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達 和發(fā)揮作用。 2.組成：目的基因啟動子終止子標記基因 （1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶識別和結(jié)合 的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。 （2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA 片段 ，位于基因的尾端。 （3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的 細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。 第三步：將目的基因?qū)胧荏w細胞_ 1.轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。 2.常用的轉(zhuǎn)化方法： 將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ㄊ?農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有 基因槍法和 花粉 管通道法等。 將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛Ｓ玫姆椒ㄊ?顯微注射技術(shù)。此方法的受體細胞多是 受精卵。 將目的基因?qū)胛⑸锛毎?3.重組細胞導(dǎo)入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)是標記基因是否表達。 第四步：目的基因的檢測和表達 1.首先要檢測 轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA 上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA 分子雜交 技術(shù)。 2.其次還要檢測 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用 用標記的目的基因作探針與 mRNA 雜交。 3 / 11 3.最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進行 抗原抗體雜交。 4.有時還需進行 個體生物學(xué)水平的鑒定。如 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。 （三）（b）基因工程的應(yīng)用 1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。 2.動物基因工程：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。 3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。 （四）（a）蛋白質(zhì)工程的概念 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或 基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需 求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）（1）蛋白質(zhì)工程崛起的緣由： 基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì) （2）蛋白質(zhì)工程的基本原理：它可以根據(jù)人的需求來設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的 基因工程。 基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找 到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；以下按照基因工程的 一般步驟進行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法） 設(shè)計中的困難：如何推測非編碼區(qū)以及內(nèi)含子的脫氧核苷酸序列 二、細胞工程 （一）植物細胞工程 1.理論基礎(chǔ)（原理）：細胞全能性 2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（b） （1）過程：離體的植物器官、組織或細胞 愈傷組織 試管苗 植物 體 （2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。 A 植物繁殖 微型繁殖：可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖 作物脫毒：采用莖尖組織培養(yǎng)來除去病毒（因為植物分生區(qū)附近的病毒極少或沒有） 人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)人工薄膜包裝 得到的種子。優(yōu)點：完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，不受季節(jié)的限制；方便儲藏和運輸 4 / 11 B 作物新品種培育 單倍體育種： a 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）。 b 優(yōu)點：明顯縮短育種年限 C 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） D 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。 （3）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。 3.植物體細胞雜交技術(shù) （1）過程： （2）誘導(dǎo)融合的方法： 物理法包括離心、振動、 電刺激等?；瘜W(xué)法一般是 用聚乙二醇（PEG）作為 誘導(dǎo)劑。 （3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。 （二）動物細胞工程 1. 動物細胞培養(yǎng)（a） （1）概念：動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞，然后 放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和繁殖。 （2）動物細胞培養(yǎng)的流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）剪碎 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞制成細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培 養(yǎng)貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。 植 物 細 胞 A 植 物 細 胞 B 雜種細胞 愈傷組織 雜種植株 圖（2） 5 / 11 （3）細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞 數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象 稱為細胞的接觸抑制。 （4）動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件 無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素， 以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危 害。 營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血 清、血漿等天然成分。 溫度：適宜溫度：哺乳動物多是36.50.5；pH：7.27.4。 氣體環(huán)境：95%空氣5%CO2。O2 是細胞代謝所必需的，CO2 的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。 （5）動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī) 學(xué)研究的各種細胞。 2.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物 （1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細胞核移植（比較難）。 （2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質(zhì)多， 營養(yǎng)豐富。 （3）體細胞核移植的大致過程是： 高產(chǎn)奶牛（提供體細胞）進行細胞培養(yǎng)；同時采集卵母細胞，在體外培養(yǎng)到減二分裂中期的 卵母細胞，去核（顯微操作）注：為什么要用卵細胞？它可以提供充足的營養(yǎng)；操作簡便； 細胞質(zhì)不會抑制細胞核全能性的表達；將供體細胞注入去核卵母細胞；通過電刺激使兩細 胞融合，供體核進入受體卵母細胞，構(gòu)建重組胚胎；將胚胎移入受體（代孕）母牛體內(nèi)；生 出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛 （4）體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用： 加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育；保護瀕危物種，增大存活數(shù)量； 生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；作為異種移植的供體；用于組織器官的移植等。 （5）體細胞核移植技術(shù)存在的問題： 克隆動物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。 3.動物細胞融合 6 / 11 （1）動物細胞融合也稱細胞雜交，是指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）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(dǎo)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(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。 （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、 腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。 （4）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(chǔ) 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(dǎo)手段 物理法:離心、振動、電激 化學(xué)法：聚乙二醇（PEG） 物理法:離心、振動、電激 化學(xué)法：聚乙二醇 生物法：滅活的病毒（滅活的仙臺病 毒） 誘導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)用：白菜-甘藍等雜種植株 （1） 制備單克隆抗體 （2） 診斷、治療、預(yù)防疾病，例 如“生物導(dǎo)彈”治療癌癥 4.單克隆抗體 （1）抗體：一個B 淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度 低、特異性差。 （2）單克隆抗體的制備過程： 對免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠產(chǎn)生了效應(yīng)B 細胞）；提取B 淋巴細胞；同 時用動物細胞培養(yǎng)的方法培養(yǎng)骨髓瘤細胞并提??；促使它們細胞融合注：融合的結(jié)果是有 7 / 11 很多不符合要求的；如有2 個B 淋巴細胞融合的細胞等，所以要進行篩選；在特定的選擇 培養(yǎng)基上篩選出融合的雜種細胞特點是能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體；然后對 它進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測篩選出能夠分泌所需抗體的雜種細胞；最后將雜交瘤細胞 在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單 克隆抗體。 （3）雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。 （4）單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。 （5）單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異，并跟一定抗 原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。用于治療疾病和運載藥物：主 要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。 三、胚胎工程 （一）動物胚胎發(fā)育的基本過程 （1）精子的發(fā)生：補充，精原細胞先進行有絲分裂后進行減數(shù)分裂；變形過程中，細胞核 為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈玻€粒體在尾基部形 成線粒體鞘膜，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。線粒體為精子運動提供能量 （2）卵子的發(fā)生：在胎兒時期，卵原細胞進行有絲分裂演變成初級卵母細胞被卵泡細胞包 圍，減一分裂在排卵前后完成，形成次級卵母細胞和第一極體進入輸卵管準備受精；減二 分裂是在受精過程中完成的。 （3）受精：精子獲能（在雌性動物生殖道內(nèi)）；卵子的準備（排出的卵子要在輸卵管中進 一步成熟到減二中期才具備受精能力）；受精階段卵子周圍的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)：放射冠、透 明帶、卵黃膜，a 頂體反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。 b 透明帶反應(yīng)：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來 精子進入透明帶的生理反應(yīng)它是防止多精子入卵受精的第一道屏障；c 卵黃膜的封閉作 用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會拒絕其他精子再進入卵內(nèi)的過程它是 防止多精子入卵受精的第二道屏障；精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時卵子 完成減二分裂，形成雌原核注意：受精標志是第二極體的形成；受精完成標志是雌雄原核 融合成合子。 （4）胚胎發(fā)育：a 卵裂期：細胞進行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總體積不增加；b 桑椹胚： 32 個細胞左右的胚胎之前所有細胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細胞；c 囊胚：細 胞開始分化，其中個體較大的細胞叫內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細胞 8 / 11 將來發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔注：囊胚的擴大會導(dǎo)致透明帶的破裂， 胚胎伸展出來，這一過程叫孵化；d 原腸胚：內(nèi)細胞團表層形成外胚層，下方細胞形成內(nèi) 胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。細胞分化在胚胎期達到最大限度 9 胚胎工程的理論基礎(chǔ)（識記） （1）胚胎工程的概念及技術(shù)手段：對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技 術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。 （2）體外受精屬有性生殖過程：a 卵母細胞的采集和培養(yǎng) 對體型小的動物用促性腺激素 處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對體型大的動物從卵巢中采集卵母細胞（要在體 外培養(yǎng)成熟）b 精子的采集 假陰道法、手握法和電刺激法；獲能 對嚙齒動物、兔、豬等的 精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對牛、羊等精子用化學(xué)法（放在肝素或鈣離子 載體溶液中） （3）胚胎的早期培養(yǎng)：a 培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、 血清等注意與動物細胞培養(yǎng)液成分的比較；b 當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向 受體移植或冷凍保存。 （4）胚胎移植：a 概念：將雌性動物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性 動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖 后代的過程，通過轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。 b 優(yōu)勢：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 c 胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的對供體和受體 進行同期發(fā)情處理；早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能；受體對移入 子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不 受影響。 d 胚胎移植的程序：對供、受體母牛進行選擇，用激素進行同期發(fā)情處理；對供體母牛用激 素做超數(shù)排卵處理；選擇同種優(yōu)秀公牛配種有性生殖過程；對胚胎進行收集此時胚胎處于 游離狀態(tài)；對胚胎進行質(zhì)量檢查此時胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚；胚胎移植或冷凍保存； 檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。 （5）胚胎分割：a 概念：用機械方法將早期胚胎切割成 2、4、8 等分等，經(jīng)移植獲得同卵 雙胎或多胎的技術(shù)可看作是動物無性繁殖或克隆 b 基本過程：選擇良好的桑椹胚或囊胚移入培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀片將其切開，吸出 其中的半個胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。注意：內(nèi)細胞團要均等分割，否則會影 9 / 11 響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育 10 胚胎干細胞的移植（識記） （1）胚胎干細胞的含義：由早期胚胎囊胚或原始性腺胎兒中分離出來的一類細胞，又叫 ES 或EK 細胞。 （2）特征：形態(tài)上體積小、細胞核大、核仁明顯；功能上具有發(fā)育的全能性，即可分化為 成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。體外培養(yǎng)下，ES 細胞可以只增殖不分化 （3）應(yīng)用：用于治療人類疾病，如利用 ES 細胞誘導(dǎo)其分化成新的組織細胞特性，移植 ES 細胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)。 1、胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、 體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性 動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。 2、動物胚胎發(fā)育的基本過程 （1）受精場所是母體的輸卵管。 （2）卵裂期：特點：細胞有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或 略有減小。 （3）桑椹胚：特點：胚胎細胞數(shù)目達到32 個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑椹。 是全能細胞。 （4）囊 胚：特點：細胞開始出現(xiàn)分化（該時期細胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一 端個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。 （5）原腸胚：特點：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。 （二）胚胎干細胞 1、哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES 或EK 細胞，來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來。 2、具有胚胎細胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有 發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可 以增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。 3、胚胎干細胞的主要用途是：可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；是在體外條 件下研究細胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時，就 可以誘導(dǎo)ES 細胞向不同類型的組織細胞分化，這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了 有效的手段；可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；利用可 以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細胞的特性，移植ES 細胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢 10 / 11 復(fù)正常功能；隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過ES 細胞體外誘導(dǎo)分化，定向培育出人造組 織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。 （三）胚胎工程的應(yīng)用 1.體外受精和胚胎的早期培養(yǎng) (1)卵母細胞的采集和培養(yǎng)：主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后， 從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中 采集卵母細胞；第三種方法是借助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵 母細胞。采集的卵母細胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。 (2) 精子的采集和獲能：在體外受精前，要對精子進行獲能處理。 (3) 受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。 (4)胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)， 以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機鹽和有機鹽外，還需 添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。當胚胎發(fā)育到適宜的 階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動物胚胎移植的時間不同。(牛、羊一般 要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進行移植，小鼠、家兔等實驗動物可在更早的階段移植，人 的體外受精胚胎可在4 個細胞階段移