高中選修3《現(xiàn)代生物科技專題》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、選修3易考知識(shí)點(diǎn)背誦專題1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過體外DNAg：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?；蚬こ淌窃?DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的,又叫做 DNA重組技術(shù)。(一)基因工程的基本工具1. ”分子手術(shù)刀”一一限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)(1)來(lái)源：主要是從 原核生物 中分離純化出來(lái)的。(2)功能：能夠識(shí)別雙鏈 DNA分子的某種特定的核甘酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核甘酸之間的喳酸二酯鍵斷開,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

2、 和平末端。2. ”分子縫合針” 一一DNAd1接酶(1)兩種DNAJ1接酶(E-coliDNA連接酶和T4DNA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(lái)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(lái);而T4DNA1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D酸加到已有的核甘酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNM段的末端,形成磷酸二酯鍵。DNAtl接酶DNA聚合酶小同點(diǎn)連接的DNA如里鏈模板不要模板里模板連接的對(duì)象2個(gè)DNA段1單個(gè)脫氧核甘

3、酸加到已存在的單鏈DNM段上相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)形成磷酸二酯鍵化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)3. ”分子運(yùn)輸車”一一 載體(1)載體具備的條件： 能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存 。具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。具有標(biāo)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(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DN-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：入噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：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)基因目的基因獲取方法：從基因文庫(kù)中獲取；PC叱術(shù)擴(kuò)增目的基因；人工化學(xué)直接合成2 .原核基因采取 直接分

4、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(kuò)增目的基因（1）原理：DNA鏈復(fù)制（2）過程：第一步：（變性）加熱至9095CDNAS鏈；第二步:（復(fù)性）冷卻到5560C,引物結(jié)合到互補(bǔ) D NA鏈；第三步:（延伸）加熱至7075 C,熱穩(wěn)定 DNAM合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成 。第二步： 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 （核心）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（復(fù)制原點(diǎn)）（1）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RNAM合

5、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)。（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DN*段，位于基因的尾端。（3）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(lái)。常用的 標(biāo)記基因是抗生素基因。第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 _1 .轉(zhuǎn)化的概念:是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。2 .常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：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。農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染 雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有感染力;Ti質(zhì)粒的T一DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合

6、到受體細(xì)胞的染色體上。轉(zhuǎn)化：目的基因插人Ti質(zhì)粒的TDNA農(nóng)桿菌一導(dǎo)入植物細(xì)胞一目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上一目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。其次還有基因槍法是單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法、但是成本較高花粉管通道法這是我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的一種方法,是一種十分簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的方法。（我國(guó)的轉(zhuǎn)基因抗 蟲棉就是用此種方法獲得的）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。方法的受體細(xì)胞多是 受精卵。操作程序：目的基因表達(dá)載體 提線一取卵（受精卵）一顯微注射一注射了目的基因的受精卵移植到噬性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)發(fā)育一新性狀動(dòng)物。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、

7、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少 ，最常用的原核細(xì)胞是 大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用 Ca2+處理細(xì)胞,使其成為感受態(tài)細(xì)胞，再將 重組表達(dá)載體 DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合,在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA子，完成轉(zhuǎn)化過程。3 .重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)1 .首先要檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因生物的染色體 DNAJ:是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交（DNA-DNA菽術(shù)。2 .其次還要檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了 mRNA方法是采用 分子雜交（DNA-RNA菽術(shù)即用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA 交。3 .最

8、后檢測(cè)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(jìn)行抗原-抗體雜交。4 .有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如抗蟲或抗病接種實(shí)驗(yàn)。 （三）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(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。體外基因治療和體內(nèi)基因治療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。分為（四）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(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì) 進(jìn)行血魚，或制造一種 新的蛋白質(zhì)，以滿足

9、人類的生產(chǎn)和生活的需求。B翻譯蛋白質(zhì)工程一分子制（基因工程在原則上只能生產(chǎn) 自然界已存在 的蛋白質(zhì)）信基解序刈一',IE反 上中心祛則“嚼霍多輛生物功虛蛋白質(zhì)工程與基因工程區(qū)別蛋白質(zhì)工程基因工程實(shí)質(zhì)通過改造基因，以定向改造天然蛋白 質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)將目的基因從供體轉(zhuǎn)移到受體細(xì) 胞，并在受體細(xì)胞中表達(dá)結(jié)果合成自然界不存在的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程專題2 細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程1 .理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性（1） 內(nèi)因：每個(gè)細(xì)胞都含有該物種全部遺傳信息（2）外因：離生（植物器官、組織、細(xì)胞），人工配制的培養(yǎng)

10、基（植物激素和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)）、無(wú)魚和人工控制的適宜培養(yǎng)條件（如：適宜的溫度、PH值、光照）。（3）細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性 差異的過程。原因是在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同（或基因選擇性表達(dá)）(4)在理論上，生物的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，但在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，細(xì)胞并不表現(xiàn)全能性,而是分化成各種 組織和器官。原因是特定的時(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有 選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，分化形成不同的細(xì)胞，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化再分化(1)過程：離體植物

11、的植物器官、組織、細(xì)胞(外植體)愈傷組織幼根和芽或胚狀體發(fā)育完整植株。(2)用途: 微型繁殖：(1)概念：植物的快速繁殖技術(shù)就是利用組織培養(yǎng)的方法將植物體某一部分的組織小塊進(jìn)行培養(yǎng)并誘導(dǎo)分化成大量 的小植株，從而達(dá)到快速 無(wú)性繁殖的目的,也稱 快速繁殖技術(shù)。(2)微型繁殖技術(shù)：快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。(3)特點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的遺傳特性。高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗大量繁殖。作物脫毒：(1)材料：無(wú)病毒的 植物分生組織 (莖尖)。(2)脫毒苗：切取一定大小的莖尖 進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得的。制造人工種子：(1)特點(diǎn)：后代不會(huì)發(fā)生 性狀分離。不受季節(jié)、氣候和地域限制。(2)結(jié)構(gòu)：人工 薄膜和或胚狀體或不

12、定芽或 頂芽或腋芽。(3)人工種子的制備，如圖人工種子主要由三部分組成，一是 胚狀體(分生組織),它相當(dāng)于天然種子的胚，是有生命的物質(zhì)結(jié)構(gòu)；二是供胚狀體維持生命力和保證其在適宜的環(huán)境條件下生長(zhǎng)發(fā)育的人工胚乳；三是具有保護(hù)作用的“人工種皮” c(4)人工種子的優(yōu)越性可以保持雜種優(yōu)勢(shì)。快捷高效的繁殖方式；節(jié)約了大量土留種地?？扇藶榭刂浦参锏纳L(zhǎng)發(fā)育與抗逆性：人工胚乳除了含有供胚狀體發(fā)育成植株所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還可以在其中加入除草劑、弱病毒、殺菌劑、農(nóng)藥、抑制休眠的物質(zhì)及對(duì)植物生長(zhǎng)有益的細(xì)菌等，使其具備抗逆性和耐貯性等優(yōu)良特性，也可添加激素類物質(zhì)以調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。與試管苗技術(shù)比較，人工種子技術(shù)

13、具有成本低、貯藏 運(yùn)輸方便、減少了移栽馴化過程和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。單倍體育種(1)方法：花藥離體培養(yǎng)法。(2)優(yōu)點(diǎn)：后代穩(wěn)定遺傳，都是 純合千。明顯縮短了 育種年限。突變體的利用產(chǎn)生：植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和 外界壓力(如：射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而產(chǎn)生突變。(2)利用：篩選對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育新品種。細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)種類：甯白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、牛物堿 等。(2)技術(shù)：植物 植物組織培養(yǎng) 技術(shù)。3,植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)過程：如圖植物A細(xì)胞J去壁原生質(zhì)體A(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

14、種的最后一道工序植物B細(xì)胞f(去原生質(zhì)體B|YA植物細(xì)胞融合J融合(物理、化學(xué)法)融合的原1質(zhì)體ABJ再生細(xì)胞維J雜種細(xì)腮AB3J脫分化愈福織卜植物組織培養(yǎng)J再分化雜種植株J在此過程中需要注意的問題有：物體細(xì)胞雜交過程中，植物細(xì)胞融合所依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性；植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。體細(xì)胞融合成功以后，既有 AB型雜種細(xì)胞，還能形成 AA型和BB型兩種融合細(xì)胞，但只有 AB型細(xì)胞是植 物體細(xì)胞雜交所形成的雜種細(xì)胞，因此在雜種細(xì)胞形成后還應(yīng)有一個(gè)篩選過程。目前常用的去除細(xì)胞壁的方法是 酶解法，保證了原生質(zhì)體活性。植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志是 新細(xì)胞壁的形成。 植物體細(xì)胞

15、雜交過程仍以植物組織培養(yǎng)為前提，通過植物組織培養(yǎng)完成雜種植株的培育過程。植物體細(xì)胞雜交的最大突破是 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 ，但是目前仍有許多理論和技術(shù)問題沒有解決，離推廣應(yīng)用仍有一定距離。(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)動(dòng)物細(xì)胞工程1 .動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)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(zhǎng)和繁殖。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織 )一剪碎一用胰蛋白酶或膠原蛋白齷處理

16、分散成 單個(gè)細(xì)胞-制成細(xì)胞懸液-轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行 原住培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶處理 分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。(3)細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為 細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁 細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互抑制時(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。(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無(wú)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(duì)細(xì)胞自身造成危害 。營(yíng)養(yǎng):合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成

17、分。溫度:適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.5 C + 0.5 C ; pH: 7.27.4。氣體環(huán)境：95嗾氣+ 5%DO。Q是細(xì)胞代謝所必需的,CO的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH(5)動(dòng)物細(xì)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(cè)有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。50代以后的細(xì)胞為細(xì)胞系，遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變；保存的細(xì)胞通常為10代以內(nèi)的細(xì)胞，以保持正常的二倍體核型2 .動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(1)哺乳動(dòng)物核移植可以分為 胚胎細(xì)胞核移植 (比較容易)和 體細(xì)胞核移植(比較難)。(2)選用去核 卵(母)細(xì)胞的原因：卵(母)細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)豐富 。(3

18、)克隆原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性(4)體細(xì)胞核移植的大致過程是：遇擇供伴娶早(5)體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用:術(shù)供體母牛同翻發(fā)情處理恩檢卷，塔器 f 股紫移融分嫂顯照稗航的谷牛)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育;保護(hù)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。(6)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動(dòng)物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。3 .動(dòng)物細(xì)胞融合(1)動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘

19、導(dǎo)動(dòng)物細(xì)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)因素是 滅活的病毒。(3)動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：克服了 遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物生物新品種 培育的重要手段。(4)動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較:比較項(xiàng)目細(xì)胞融合的原理細(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)之一4.單克隆抗體(1)抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種 特異性抗

20、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：(3)雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量 K,又能產(chǎn)生 專一的抗體。兩次篩選,第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選出既能大量K，又能產(chǎn)生專一的抗體的雜交瘤細(xì)胞,還要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)。(4)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)： 特異性強(qiáng)，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(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異,并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合,具有 準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、 快速的優(yōu)點(diǎn)。用于治療疾病和運(yùn)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。9專題3胚胎工程R3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1胚胎

21、工程的建立產(chǎn)所：睪丸的曲細(xì)精管時(shí)間：從初情期開始，到生殖機(jī)能衰退精子的發(fā)生T 1）精原細(xì)胞-多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞（通過數(shù)次有絲分裂）I過程t2 ） 1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞-2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞-4個(gè)精子細(xì)胞（通過減數(shù)分裂，即 MI和MII）精子細(xì)胞-精子（通過變形）高爾基體頂體中心體-尾部線粒體線粒體鞘 其它物質(zhì)原生質(zhì)滴產(chǎn)所：卵巢時(shí)間：從胎兒時(shí)期開始（胎兒時(shí)期完成了卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備）卵子的發(fā)生，1）卵原細(xì)胞-初級(jí)卵母細(xì)胞過程.）1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞-1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞十第一極體（MI排卵前后完成） u匕）1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞-1個(gè)卵子十第二極體（MII精子和卵子結(jié)合過程中 完成）產(chǎn)念：精子和卵子結(jié)合成合子（

22、受精卵）的過程。受精場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)卵子受精的標(biāo)志：卵黃膜與透明帶之間有兩個(gè)極體1）受精前的準(zhǔn)備階段1:精子獲能、過程.）受驚前的準(zhǔn)備階段 2:卵子的準(zhǔn)備（發(fā)育到 MII中期才具備受精能力）,精子穿越放射冠和透明帶： 頂體反應(yīng)，透明帶反應(yīng),nill !1 ，ll I進(jìn)入卵黃膜：則勇娛延也.原核形成和配子結(jié)合：雌原核小于雄原核、尸卵裂期：細(xì)胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂，胚胎的總體積并不增加或略有縮小rT -i-i_1- nm -i-vii-b-j-tn -n-mnnnrrrr-rrvnrm早期胚胎發(fā)育，桑根胚胚胎細(xì)胞達(dá)32個(gè)左右，每一個(gè)細(xì)胞都具全能性囊胚,：有囊胚腔，出現(xiàn)了囊胚從透明帶中伸展出來(lái)

23、的暨冬過程。出現(xiàn)了奧組膽里一（匆!座覽兒查程組”）,2口建小麥I原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞形成外胚層和內(nèi)胚層，滋養(yǎng)層發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)胚層包圍著原腸腔R3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1/試管動(dòng)物技術(shù)：通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后， 再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。方法一：用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵，從輸卵管中沖取卵子（針對(duì),卵母細(xì)胞的采集J實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，家畜豬、羊等）方法二：從屠宰母畜 卵臬.中采集II方法三：借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡、腹腔鏡等工具直接從活體母畜*卵巢中吸?。ㄡ槍?duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛）體外受精彳卵母細(xì)胞的培養(yǎng)：在體外人工培養(yǎng)成熟（發(fā)育到MIL中

24、期才具備受精能力）精子的采集：方法有假陰道法、手握法和電刺激法等精子的獲能：方法有 埼養(yǎng)巷_ （通過獲能培養(yǎng)液）、 化學(xué).透導(dǎo)港_ （通過肝素或鈣離子載體 A23187）獲能溶液或善用而受精:液'受精：獲能的精子 十培養(yǎng)成熟的卵子 ”完成受精推史?少遮史_l丕胎早期培養(yǎng),條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)L培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、 有機(jī)鼠、維生素、激素、氨基酸、核甘酸、 羽清等試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的區(qū)別是后者比前者多了胚胎移一植前的遺傳學(xué)診斷R3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景概念：是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到!更處.生嬰1&封！如哇曳噢It邈空史里

25、使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體叫住生，接受胚胎的個(gè)體叫受體。應(yīng)用：胚胎移植是轉(zhuǎn)基因、核移植、或體外受精等技術(shù)的最后一道“工序”現(xiàn)狀：在牛的胚胎移植中，技術(shù)方法更為簡(jiǎn)便、實(shí)用。意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體繁殖潛力。供體主要職能 只是產(chǎn)生優(yōu)良特性的胚胎，縮短繁殖周期,胚胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的生理狀況，丕胎移植1）供、受體生殖器官的生理變化相同，為些的矍供電巴白勺生理所通生理學(xué)基礎(chǔ)）早期胚胎沒有與母體子宮建立組織聯(lián)系，為胚胎收集提供可能3）受體對(duì)外來(lái)胚胎基本不發(fā)生 免疫排斥反應(yīng)，為胚胎的存活提供可能IWWhUMWWMMWWUWWUM）胚胎能與

26、受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳物質(zhì)不受影響11）供、受體的選擇和處理（使用 激素進(jìn)行同期發(fā)情處理、促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理）,2）配種或人工受精基本程序）胚胎收集（沖卵）、檢查（胚胎發(fā)育到 桑根胚或囊胚）、培養(yǎng)或保存（196 c的液氮）4）胚胎移植：手術(shù)法（引出子宮和卵巢將其注入）；非手術(shù)法（用移植管將其送入子宮）Q）移植后的檢查（是否妊娠）等/既念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經(jīng)移植獲得 同卵雙胎或多胎 的技術(shù)。儀器設(shè)備二”便明暨!我國(guó)暨I隹?jī)x一操作程序 ）選擇"直更好二生委小宜即娶楚那史霎些.,移入盛有操作液的培養(yǎng)皿胚胎分割J 2 I ）

27、用分割針或分割刀切開胚胎，吸出半個(gè)，注入空透明帶或直接將裸半胚移植給受體。分割囊胚時(shí)要將 坐！_膽理些娶生機(jī)否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一 步發(fā)育，此時(shí)還可用分割針分割滋養(yǎng)層，做胚胎 DN砌析及性別鑒定。l局限：剛出生的動(dòng)物體重偏低，毛色和斑紋上存在差異，同卵多胎的可能性有限。概念：由早期胚胎或原始性腺中 分離出來(lái)的一類細(xì)胞。簡(jiǎn)稱 ES或EK細(xì)胞。特點(diǎn)Y形態(tài)上：住雙企一組胞普大二段仁明顯一L功能上：具有發(fā)育的全能性，即可分化為成年動(dòng)物體任何一種組織細(xì)胞；在體外可t 一-1rm-.1 1- -1 11丕胎干細(xì)胞4增殖而不發(fā)生分化；可冷凍保存；可進(jìn)行遺傳改造1 ）移植ES細(xì)胞修復(fù)壞死或退化部位，

28、治愈糖尿病、肝（心）衰竭、成骨不良等病癥信義4 ） ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育人造組織器官31）ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺普酸等 分生塔至歸工/乍用下可向不同類型組織細(xì)胞分化專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題（一）轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論：（1）基因生物與食物安全：反方觀點(diǎn)：反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改變正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú)實(shí)例無(wú)證據(jù)（2）轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對(duì)生物多樣性的影響反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來(lái)物種、重組出有害的病原體、成為超級(jí)雜草、有可能造 成“基因污染”正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距

29、離有限、花粉存活時(shí)間有限（3）轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進(jìn)入人體正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境（二）生物技術(shù)的倫理問題（1）克隆人：兩種不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持否定態(tài)度。否定的理由：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；克隆人是在人為的制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人。肯定的理由：技術(shù)性問題可以通過胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過實(shí)踐才 能使之成熟。中國(guó)政府的態(tài)

30、度： 禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性 克隆人的實(shí)驗(yàn)。（2）試管嬰兒：兩種目而6吊吸兀而反別兩種。不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持認(rèn)可態(tài)度。否定的理由：把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重；早期生命也有活下去的權(quán)利，拋棄或殺死多余 胚胎，無(wú)異于“謀殺”?？隙ǖ睦碛桑航鉀Q了不育問題，提供骨髓中造血干細(xì)胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì) 對(duì)試管嬰兒造成損傷?；蛏矸葑C：否定的理由：個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢(shì)必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等 嚴(yán)重后果?？隙ǖ睦碛桑和ㄟ^基因檢測(cè)可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)

31、行治療，達(dá)到挽救患者生命的目的。（三）生物武器（1）種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌。（2）散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。（3）特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時(shí)間長(zhǎng)等。（4）禁止生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度專題5生態(tài)行函R5.1 生態(tài)工程的基本原理1/生態(tài)工程建設(shè)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)到饗涉贅晝和弟皿費(fèi).的同步發(fā)展。（塵迫里一生婺堡J0至笑一）生態(tài)經(jīng)濟(jì)：主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè) 系統(tǒng)的生產(chǎn)原料

32、，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)最重要的手段之一是生態(tài)工程。1 1）物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用2 ）物種多樣性原理：物種繁多復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性【生態(tài)工程原理 3 ）協(xié)調(diào)與平衡原理：生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力（環(huán)境容納量）的限度4 ）整體性原理：生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)要考慮自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的整體影響5 I ）系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 J系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：要通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善功能L系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順利完成，并實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”1

33、.物質(zhì)循環(huán)再生原理的理論基礎(chǔ)是物質(zhì)循環(huán)；物種多樣性原理的理論基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性；協(xié)調(diào)與平衡原理的理論基礎(chǔ)是生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡；整體性原理的理論基礎(chǔ)是社會(huì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響力；系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理的理論基礎(chǔ)是分布式的可靠性高于集中式和環(huán)式系統(tǒng)整體性原理的理論基礎(chǔ)是整體大于各部分之和2 .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。3 .農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程：運(yùn)用生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等。4 .小流域綜合治理生態(tài)工程：運(yùn)用生態(tài)工程的整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理以及工程學(xué)原理等。5 .大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程：主要遵循協(xié)調(diào)與平

34、衡原理、整體性原理等。6 .礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程：主要遵循系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等。7 .濕地生態(tài)恢復(fù)工程；主要遵循協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等。8 .城市環(huán)境生態(tài)工程：主要遵循協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等。9 .與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生和能量的多級(jí)利用，并減少了農(nóng)藥、化肥的使用，減輕了環(huán)境污 染。10 .從能量流動(dòng)的角度，設(shè)置生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是調(diào)整能量流動(dòng)的關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?1 .一般地說(shuō)，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物種類單一，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抵抗力穩(wěn)定性較低。12 .生態(tài)農(nóng)業(yè)是建立在物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性和整體性等原理基礎(chǔ)上的，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也取得了良 好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。我國(guó)生態(tài)工程建設(shè)的實(shí)例典型的例子是治污生態(tài)