人教版高中生物選修3知識(shí)點(diǎn)清單

1、 四 維 教 育生物選修3專題1 基因工程1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具-1.2 基因工程的基本操作程序一、與DNA分子相關(guān)的幾種酶及基因工程的其他工具1、與DNA分子相關(guān)的酶限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵堿基對(duì)間的氫鍵作用結(jié)果形成粘性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子“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(shí)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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開

2、，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?！胺肿涌p合針”DNA連接酶(1)兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。區(qū)別：E·coliDNA連接酶來源于T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)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(gè)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(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。2、載體（1）條件：

3、能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存下來并大量復(fù)制。 有一個(gè)至多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶切割點(diǎn)，以便與外源基因連接。具有特殊的標(biāo)記基因，便于篩選。（2）種類：質(zhì)粒（常用）、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。（3）作用：作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)；利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。二、基因工程基本操作程序1、目的基因的獲取途徑（目的基因： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 。）（1）從基因文庫中獲取（2）人工合成目的基因，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。（原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。）（3）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因原理：DNA雙鏈復(fù)制過程：第一步：加熱至9095DNA解鏈；第

4、二步：冷卻到5560，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至7075，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建（1）目的：使目的基因在受體細(xì)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(dá)和發(fā)揮作用。（2）組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因啟動(dòng)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(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。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。標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。3、將目的基因?qū)胧荏w

5、細(xì)胞生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法采用最多的方法是 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法其次還有 基因槍法和 花粉管通道法等顯微注射技術(shù)Ca2+ 處理法使其處于感受態(tài)受體細(xì)胞體細(xì)胞受體細(xì)胞多是 受精卵受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞的DNA表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷眩ㄊ芫眩╋@微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2處理細(xì)胞微生物細(xì)胞壁的通透性增加重組質(zhì)粒與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子4、目的基因的檢測與鑒定（1）分子水平檢測導(dǎo)入檢測即轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素標(biāo)記的含目

6、的基因的DNA片段作探針。轉(zhuǎn)錄檢測即檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA：分子雜交法，即目的基因作探針與mRNA雜交翻譯檢測即檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：抗原抗體雜交法（2）個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：對(duì)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)。1.3 基因工程的應(yīng)用-1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起一、基因工程的成果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(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。二、蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)

7、構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可產(chǎn)生自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)結(jié)果（1）蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程（2）基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾、改造專題2 細(xì)胞工程2.1 植物細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程 1、原理：細(xì)胞全能性:細(xì)胞具有該生物的全部遺傳信息 并具有發(fā)育成完成個(gè)體的能力。全能性表達(dá)的難易程度：受精卵生殖細(xì)胞干細(xì)胞體細(xì)胞；植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞2、 植物組織培

8、養(yǎng)技術(shù) 概念：是指依據(jù)細(xì)胞全能性的原理，在無菌條件下，分離植物的器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體（稱為外植體），并在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，在適宜的條件下使其長成部分或完整植株的技術(shù)。（1）過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞 脫分化愈傷組織 再分化試管苗 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(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。（3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。l 愈傷組織：是一團(tuán)沒有特定結(jié)構(gòu)和功能并處于旺盛分裂狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。l 脫分化：由已分化的植物細(xì)胞形成愈傷組織的過程。l 再分化：愈傷組織生長一段時(shí)間后再移植到新的培養(yǎng)基（人教版：分化培養(yǎng)基）上繼續(xù)培

9、養(yǎng)，重新誘導(dǎo)分化形成根、芽等器官的過程。（4）條件：首先用消毒劑除去外植體表面的微生物，在無菌條件下將其放到適宜的培養(yǎng)基上。培養(yǎng)基一般有五類成分：（1）水（2）無機(jī)營養(yǎng)：包括大量元素和微量元素。（3）有機(jī)營養(yǎng)：主要有糖、維生素、氨基酸。（4）生長物質(zhì)：指植物激素，常用的有生長素和細(xì)胞分裂素，離體培養(yǎng)物的根芽分化取決于激素間的比例。此外，赤霉素對(duì)刺激細(xì)胞的伸長也有一定的作用。（5）天然附加物：如椰子乳、酵母提取物等。3.植物體細(xì)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(dòng)、電刺激等。化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。（3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。二、植物細(xì)

10、胞工程的應(yīng)用1、植物繁殖的新途徑（1）微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。特點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的遺傳特性；高效快速的實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。（2）作物脫毒：植物分生區(qū)附近，如莖尖、根尖，很少被病毒感染，甚至無病毒，因而被用來培育無病毒植株。（3）人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。2、作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用。3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等?！疽c(diǎn)名師精解】植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)胞的

11、全能性過程注意事項(xiàng)選材：選取根尖、莖尖、形成層部位、最容易誘導(dǎo)脫分化光照：脫分化過程不需光照，再分化過程一定要有光去細(xì)胞壁的方法：酶解法，所用的酶是纖維素酶和果膠酶人工誘導(dǎo)融合的方法：物理法：離心、振動(dòng) 電激化學(xué)法：用聚乙二醇誘導(dǎo)2.2 動(dòng)物細(xì)胞工程1、 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 概念：就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。這項(xiàng)技術(shù)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。用于培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞和組織大多取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織1、原理：細(xì)胞增殖2、過程：相關(guān)概念l 細(xì)胞貼壁：培養(yǎng)時(shí)懸液中分散的細(xì)胞很快就會(huì)貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。l 接觸抑制：

12、當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。l 原代培養(yǎng)：是指從供體獲取組織或細(xì)胞后的初次培養(yǎng)。l 傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分離稀釋后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。（一般情況下，傳代培養(yǎng)10-50次后，細(xì)胞增殖會(huì)明顯放緩，甚至完全停止，但有少部分細(xì)胞克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了突變，正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展。）3、結(jié)果：獲得細(xì)胞群4、傳代培養(yǎng)的原因：培養(yǎng)到一定時(shí)期細(xì)胞密度過大和代謝消耗引起營養(yǎng)枯竭。5、條件：（1）無菌、無毒的環(huán)境 培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理 培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素 定期更換培養(yǎng)液（2）營養(yǎng) 葡萄

13、糖、氨基酸、維生素、無機(jī)鹽、微量元素、促生長因子等。 合成培養(yǎng)基中還需加入動(dòng)物血清、血漿等（3）溫度和PH 溫度：細(xì)胞體外培養(yǎng)的溫度一般與動(dòng)物的體溫相近，哺乳動(dòng)物多以36.5±0.5為宜。 PH：多數(shù)細(xì)胞最適PH為7.2-7.4。（4）氣體環(huán)境 細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要是O2和CO2，O2 是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的PH。 進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于95%空氣加5% CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱 中進(jìn)行培養(yǎng)。附：培養(yǎng)基的的種類（按來源分）天然培養(yǎng)基：主要取自動(dòng)物血清、動(dòng)物組織提取液和雞胚汁等，具有營養(yǎng)價(jià)值高、成分復(fù)雜的特點(diǎn)。合成培養(yǎng)基：是人工

14、配制的，具有成分明確、便于控制實(shí)驗(yàn)條件的特點(diǎn)。4、應(yīng)用：（1）許多有重要價(jià)值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等，都可以借助動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)。（2）作為基因工程的受體細(xì)胞。（3）用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性。（4）用于醫(yī)學(xué)研究二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植概念：將供體體細(xì)胞的細(xì)胞核與受體去核卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行人工組合，借助于卵細(xì)胞的發(fā)育能力，經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育成胚胎，進(jìn)而形成個(gè)體的技術(shù)。1、不同細(xì)胞全能性的表現(xiàn)程度不同，如：受精卵胚胎干細(xì)胞多能干細(xì)胞單能干細(xì)胞體細(xì)胞。2、動(dòng)物細(xì)胞核的移植技術(shù)項(xiàng)目細(xì)胞核的移植概念利用一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核（供體核）來取代另一個(gè)細(xì)胞中的細(xì)胞核，形成一個(gè)重建的“

15、合子”原理動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性過程結(jié)果獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個(gè)體意義有利于遺傳疾病的治療，優(yōu)良品種的培育對(duì)物種的優(yōu)化、瀕危動(dòng)物的保護(hù)和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的擴(kuò)群有重要意義降低畜牧業(yè)的成本，縮短育種年限，提高生產(chǎn)效率3、 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體制備概念：指在一定條件下將2個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞的過程。（融合成的細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞）1、原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖2、誘導(dǎo)融合的因素：聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒、電激等。3、意義：制備單克隆抗體。4、單克隆抗體的制備：（1）過程（2）主要優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備?！疽c(diǎn)名師精解】動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的不同比較項(xiàng)目細(xì)胞

16、融合的原理細(xì)胞融合的方法誘導(dǎo)手段用法植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜的流動(dòng)性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合離心、電刺激、振動(dòng)，聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得雜種植株動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動(dòng)性使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合除應(yīng)用植物細(xì)胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體的技術(shù)之一專題3 胚胎工程概念：是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和技術(shù)處理，經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生后代，以滿足人類的各種需求。技術(shù)：體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)、胚胎干細(xì)胞移植技術(shù)、胚胎冷凍保存技術(shù)、性別控制技術(shù)等操作對(duì)象：生殖細(xì)胞、受精卵和早期胚胎細(xì)胞 3.1 動(dòng)物胚胎發(fā)

17、育的基本過程（一）精子的發(fā)生1、場所：睪丸2、時(shí)間：初情期3、過程：第一階段：位于曲細(xì)精管管壁的精原細(xì)胞進(jìn)行數(shù)次有絲分裂，產(chǎn)生多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞。第二階段：初級(jí)精母細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行兩次分裂（即減數(shù)分裂，包括M和M），第一次分裂產(chǎn)生2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞再分裂一次產(chǎn)生2個(gè)精子細(xì)胞。第三階段：圓形的精子細(xì)胞經(jīng)過變形成為精子。（二）卵子的發(fā)生1、場所：卵巢2、時(shí)間及過程：l 胎兒期動(dòng)物的胚胎在性別分化后以后，卵原細(xì)胞通過有絲分裂不斷增加數(shù)量，并進(jìn)一步演變?yōu)槌跫?jí)卵母細(xì)胞，這時(shí)，它被卵泡細(xì)胞包圍，形成卵泡。l 初情期后減數(shù)第一次分裂：是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的，結(jié)果產(chǎn)生1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和1個(gè)第一極

18、體，進(jìn)入輸卵管，準(zhǔn)備與精子受精。減數(shù)第二次分裂：是在精子和次級(jí)卵母細(xì)胞（減中期）結(jié)合的過程中形成的，次級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)分裂產(chǎn)生1個(gè)卵子和1個(gè)第二極體。（當(dāng)在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到2個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志）（三）受精準(zhǔn)備階段1精子獲能剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物的生殖道（子宮和輸卵管）發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精的能力，這種現(xiàn)象稱為“精子獲能”。（蘇教版：卵泡液、輸卵管分泌物、血清等液體可使精子獲能）準(zhǔn)備階段2卵子的準(zhǔn)備 卵子在受精前也要經(jīng)歷類似精子獲能的過程。動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，有的可能是初

19、級(jí)卵母細(xì)胞，它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。受精階段（1）場所：輸卵管（2）主要過程（哺乳動(dòng)物）：精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成和配子結(jié)合。獲能后的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生頂體反應(yīng)，使頂體內(nèi)的頂體酶釋放出來，以溶解透明帶外面的放射冠（由卵泡細(xì)胞構(gòu)成的放射狀結(jié)構(gòu)），形成精子穿越的通道。精子穿越透明帶后，在接觸卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)稱作透明帶反應(yīng)。這是防止多精子入卵受精的第一道屏障。精子外膜與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵。精子入卵后，卵黃膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，這

20、種生理反應(yīng)稱作卵細(xì)胞膜反應(yīng)。這是防止多精子入卵受精的第二道屏障。精子入卵后的另一個(gè)變化，是尾部脫離，并且原有的核膜破裂；隨后，精子形成一個(gè)新的核膜，最后形成一個(gè)比原來精子核還大的雄原核。與此同時(shí)，精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體后，形成雌原核。 雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸，二者體積縮小、合并，形成一個(gè)含二倍染色體的合子，即受精卵。受精過程至此結(jié)束，受精卵的發(fā)育也由此開始。注意：1、 一個(gè)卵泡中一般能形成一個(gè)成熟的卵子。2、排卵是指卵子從卵泡中排出而不是指卵泡從卵巢中排出。3、剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟。4、成

21、熟的精子無受精能力，需要在生殖道內(nèi)獲能后方能受精2、 動(dòng)物排出的卵子并未成熟，只有達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備受精能力。3、 受精卵的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物質(zhì)一半來自精子，一半來自卵子，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全來自卵子。二、哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程1、胚胎發(fā)育概念：是指受精卵發(fā)育成幼體的過程，包括卵裂、囊胚、原腸胚、胚層分化等主要階段。（卵裂期細(xì)胞數(shù)目為32個(gè)左右時(shí)的胚胎，叫做桑椹胚）2、胚胎發(fā)育過程：蘇教版：胚胎發(fā)育分為3個(gè)階段胚卵期（受精卵第1周末）胚胎期（第2周第8周）胎兒期（第9周始）注意：1、 發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂，原腸胚階段是個(gè)體發(fā)育中分化程度最高的階段，但要注意細(xì)胞分化貫

22、穿整個(gè)個(gè)體發(fā)育過程中。 3.3 胚胎干細(xì)胞的移植（一）干細(xì)胞1、概念：是動(dòng)物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞，是重建、修復(fù)病損或衰老組織、器官功能的種子細(xì)胞。2、類型：專能干細(xì)胞：只能分化為一種或功能密切相關(guān)的兩種細(xì)胞。如上皮組織基底層的干細(xì)胞，肌肉中的成肌細(xì)胞。多能干細(xì)胞：能分化為多種細(xì)胞或組織。如造血干細(xì)胞。全能干細(xì)胞：能分化為各種細(xì)胞、組織或器官。如胚胎干細(xì)胞。（二）胚胎干細(xì)胞1、概念：是在人胚胎發(fā)育早期的囊胚（受精后約56d）中未分化的細(xì)胞。（人教版：是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細(xì)胞，簡稱ES或EK細(xì)胞。）2、特點(diǎn)（人教版）形態(tài)上：體積小，細(xì)胞核大

23、、核仁明顯。功能上：具有發(fā)育的全能性。3、胚胎干細(xì)胞的分離途徑：見下圖4、胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用（1）用于治療人類的某些頑癥。 人類的某些頑癥是由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的，如帕金森綜合癥、少年糖尿病和老年癡呆等。利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。目前，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，用ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功治愈糖尿病、肝衰竭等。也許將來當(dāng)我們身體某一類細(xì)胞功能出現(xiàn)異?；蛲嘶瘯r(shí)，可以通過誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化來及時(shí)修補(bǔ)。（2）通過誘導(dǎo)ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥

24、的問題。（3）ES細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料 3.4 胚胎工程的應(yīng)用一、體外受精1、概念：是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術(shù)。主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲能和受精等幾個(gè)主要步驟。 人工模擬體內(nèi)環(huán)境，包括營養(yǎng)、溫度、PH等，使初級(jí)卵母細(xì)胞成熟，同時(shí)使精子獲能，最終完成受精作用，并有計(jì)劃地保存胚胎等。2、過程：見圖下3、意義：加快優(yōu)良家畜的繁殖速度。二、胚胎早期培養(yǎng)1、概念：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。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。2、胚胎培養(yǎng)液：成分包括無機(jī)鹽、有機(jī)

25、鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，及血清等物質(zhì)。3、牛體外受精胚胎工程化生產(chǎn)流程：三、胚胎移植1、概念：是指將良種母畜（供體）配種后，從其生殖道取出受精卵或早期胚胎（人教版：或通過體外受精及其他方式得到的胚胎），移植到生理狀態(tài)相同的同種母畜（受體）體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個(gè)體的技術(shù)。2、過程：見右圖 【特別提示】用于移植的胚胎應(yīng)為桑葚胚或囊胚。胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，同一物種的動(dòng)物才有可能具有相同的生理特征。作為供體的是優(yōu)良品種，受體的雌性動(dòng)物則是常見或存量大的品種。3、關(guān)鍵技術(shù)：超數(shù)排卵（促性腺激素處理）、人工授精、同期發(fā)情、胚胎采集等。4、意義：大大縮短了供體本身的繁

26、殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。 5、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)（1）排卵后，供、受體生殖器官的生理變化是相同的（2）哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，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)，這就為胚胎的收集提供了可能。（3）受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。（4）供體胚胎可與子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。四、胚胎分割1、概念：用顯微手術(shù)的方法將一枚胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)后植入受體，以得到同卵雙生或同卵多生后代的技術(shù)。這種方法可視為一種胚胎克

27、隆方法。2、材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。（注意：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，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育）2、 意義：提高家畜的胚胎利用率。注意：桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性高，是胚胎分割的最佳時(shí)期桑椹胚到囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割（三）胚胎冷凍保存技術(shù)1、概念：將動(dòng)物的早期胚胎，通過特殊的保護(hù)劑和降溫措施，使其長期保存在超低溫環(huán)境下。2、意義：可以使胚胎移植不受時(shí)間和地域的限制，簡化引種過程。（五）性別控制技術(shù)1、概念：通過人為干預(yù)，使動(dòng)物按照人們的愿望繁衍所需性別的后代的技術(shù)。2、應(yīng)用： 在臨床

28、上，避免與性別有關(guān)的遺傳病胎兒的出生； 在畜牧業(yè)生產(chǎn)上，按生產(chǎn)需要控制動(dòng)物性別以提高經(jīng)濟(jì)效益。3、牛胚胎性別鑒定和分割技術(shù)：專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題 一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題1、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的擔(dān)憂：（1）食用是否安全： 轉(zhuǎn)基因生物可能產(chǎn)生毒性蛋白、新的過敏原，導(dǎo)致營養(yǎng)成分的改變。（2）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響； 對(duì)生物多樣性的影響； 導(dǎo)入的目的基因是否會(huì)擴(kuò)散到其他物種而導(dǎo)致自然界的混亂； 轉(zhuǎn)基因植物的殘?bào)w分解物、根際分泌物等是否會(huì)對(duì)生態(tài)與環(huán)境造成大規(guī)模的負(fù)面效應(yīng)等。2、我們應(yīng)該采取的態(tài)度和措施（1）對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品，我們應(yīng)該科學(xué)地認(rèn)識(shí)、評(píng)估和利用，保障公眾的知情權(quán)；（2）國家應(yīng)

29、建立相應(yīng)的評(píng)估及預(yù)警機(jī)制，更加理性地利用轉(zhuǎn)基因生物。二、生物武器對(duì)人類的威脅1、生物武器的危害性（1）許多細(xì)菌和病毒具有強(qiáng)大的感染力和致病力；（2）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，在一些不致病的微生物體內(nèi)插入致病基因，或在一些致病的細(xì)菌或病毒中插入能對(duì)抗普通疫苗或藥物的基因；（3）人類基因組計(jì)劃的完成也為生物武器的研制創(chuàng)造了條件。如，不同種群基因組成的特性的闡明，就有可能被用于研制針對(duì)特定種群的生物武器。2、禁止生物武器的措施（1）1972年4月10日，蘇、美、英簽署了禁止生物武器公約，我國1984年加入。（2）全球刑警合作，共防生物襲擊。三、生物技術(shù)中的倫理問題1、熱點(diǎn)討論1克隆人（人教版）（1）爭論焦點(diǎn)

30、反對(duì)者認(rèn)為，克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用，克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念，克隆人是在人為地制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人等；由于克隆技術(shù)尚不成熟，很有可能孕育出有嚴(yán)重生理缺陷的孩子。 支持者認(rèn)為，克隆人是一項(xiàng)科學(xué)研究，既然是科學(xué)，就應(yīng)該允許科學(xué)家研究克隆人；擔(dān)心可能孕育出有生理缺陷孩子的問題可以通過基因診斷、染色體檢查等方法得到解決，不成熟的技術(shù)只有通過實(shí)踐，才能使之成熟。（2）中國政府的態(tài)度： 禁止生殖性克隆人，不反對(duì)治療性克隆。 四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受。2、熱點(diǎn)討論2設(shè)計(jì)試管嬰兒（人教版）（1）設(shè)計(jì)試管嬰兒與為解決不孕夫

31、婦的生育問題的試管嬰兒區(qū)別：設(shè)計(jì)試管嬰兒需要對(duì)胚胎進(jìn)行基因檢測，選擇符合配型要求的胚胎，然后用其干細(xì)胞（如造血干細(xì)胞）進(jìn)行移植，從而治療白血病、貧血病等疾病。而為解決不孕夫婦的生育問題的試管嬰兒則不需要。（2）爭論焦點(diǎn)l 反對(duì)者認(rèn)為，把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重，那些配型不合適的胚胎又將如何處理？l 大部分人則認(rèn)為，設(shè)計(jì)試管嬰兒是符合倫理道德的，因?yàn)檫@是父母出于強(qiáng)烈的愛子之心，千方百計(jì)救治自己孩子的行為。3、熱點(diǎn)討論3是否需要“基因身份證”（人教版）（1）基因身份證：記錄有個(gè)人某些基因（如致病基因和易感基因）資訊的身份證，便于醫(yī)生對(duì)疾病進(jìn)行診治。（2）爭論焦點(diǎn)l 反對(duì)者認(rèn)為，

32、完全沒有必要，因?yàn)椋耗壳叭祟悓?duì)基因結(jié)構(gòu)及基因間相互作用，要想通過基因檢測達(dá)到預(yù)防疾病的目的是困難的，況且人類的多基因病，既與基因有關(guān)，由于環(huán)境與習(xí)慣有關(guān)；個(gè)人基因資訊的泄露所造成的基因歧視已經(jīng)在社會(huì)上出現(xiàn)了。l 支持者認(rèn)為，有必要，因?yàn)椋弘m然基因不是決定一切的，但是有一些遺傳性疾病在后代中復(fù)現(xiàn)率很高，通過基因檢測可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)行治療，達(dá)到挽救患者生命的目的；對(duì)于基因歧視現(xiàn)象，可以通過正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法得以解決。專題5 生態(tài)工程5.1 生態(tài)工程的基本原理一、生態(tài)工程提出的原因Ø 傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球增給我們的自然資本

33、。Ø 為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須生態(tài)學(xué)規(guī)律，走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路。生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。二、生態(tài)工程的概念生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善、并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。l 產(chǎn)生：是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結(jié)晶，是生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科交叉而產(chǎn)生的新興

34、學(xué)科。l 目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。l 特征：與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類低消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。三、生態(tài)工程的原理（一）物質(zhì)循環(huán)再生原理1、解釋：地球以有限的空間和資源，長久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質(zhì)實(shí)現(xiàn)了循環(huán)往復(fù)、分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡，用之不竭的效果。而在沒有物質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng)，就會(huì)產(chǎn)生廢棄物，造成環(huán)境污染，并最終影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展。2、舉例：“無廢棄物農(nóng)業(yè)”“無廢棄物農(nóng)業(yè)”（如右圖）是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早、最生動(dòng)的一種模式。土壤肥力是一切

35、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是種植業(yè)的基礎(chǔ)，我們的祖先之所以維持土壤肥力幾千年，其中的訣竅就在于實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用。（二）物種多樣性原理1、解釋：一般而言，物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)為追求最大產(chǎn)量，常常忽略生物多樣性而連年種植單一品種，這往往會(huì)造成病蟲害增加，環(huán)境惡化。生物多樣性程度高，可以為各類生物的生存提供多樣的機(jī)會(huì)和條件。眾多的生物通過食物鏈關(guān)系互相依存，就可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。即使某個(gè)物種由于某種原因而死亡，也會(huì)有其他物種占據(jù)它原來的生態(tài)位置，從而避免了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能的失衡。2、舉例：人工單一樟子常常會(huì)遭到松林松毛蟲的肆虐

36、，一種小小的楊樹天牛曾經(jīng)將幾十億株楊樹毀于一旦；而珊瑚礁區(qū)存在于養(yǎng)分稀少的深海中，但其中的生物種類卻非常多，保持著很高的穩(wěn)定性。（三）協(xié)調(diào)與平衡原理1、解釋：在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡也是需要考慮的問題之一。處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力。環(huán)境承載力（又稱環(huán)境容納量）是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量，如果生物的數(shù)量超過了環(huán)境承載力的限度，就會(huì)引起系統(tǒng)的失衡和破壞。2、舉例：我國西北一些地區(qū)年降雨量小于450mm，是只適宜種植灌木和 草的地區(qū)，但卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，以致到處都是“楊家將”。生態(tài)的不適應(yīng)使許多地方的楊樹長成半死不活的“小老頭”遠(yuǎn)不如當(dāng)?shù)貥浞N那樣有較高的生態(tài)適應(yīng)性，結(jié)果防護(hù)林成了殘敗的“灰色長城”。（四）整體性原理1、解釋：人類是處在一個(gè)社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合成的巨大系統(tǒng)中。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。 此外，社會(huì)習(xí)慣、法律制度等也都對(duì)生態(tài)工程建設(shè)有著重要影響。 2、舉例：在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹，另一方面一定要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題，如糧食燒柴等以及收入等問題。否則隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象。（五）系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理1、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理（1）解釋：生態(tài)工