選修3知識(shí)點(diǎn)匯編

1、 選修3 現(xiàn)代生物科技專題知識(shí)點(diǎn)匯編專題1 基因工程一知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 概念：又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(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)品基因工程工具 來(lái)源：主要從原核生物分離純化（“分子手術(shù)刀”） 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） 作用：識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯鍵斷開 結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端E·coliDNA連接酶DNA連接酶“分子縫合針” 基 來(lái)源：大腸桿菌 本 作用 ：連接黏性末端 T4 DNA連接酶 工 來(lái)源：T4 噬菌體 具 作用：可連接兩種末端 常用

2、載體：質(zhì)粒 能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 必備條件 具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn) （“分子運(yùn)輸車”） 具有標(biāo)記基因 其他載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒 目的基因：主要指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因從基文庫(kù)中獲取目的基因方法 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因用化學(xué)方法直接人工合成基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)（cDNA文庫(kù)）目的基因的獲取目的：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)揮作用組成：目的基因 + 啟動(dòng)子 + 終止子 + 標(biāo)記基因基因表達(dá)載體基因工程的操作程序的構(gòu)建將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：顯微

3、注射法 Ca2+ 含重組DNA分將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：受體細(xì)胞 感受態(tài) 子的緩沖液 感受態(tài)細(xì)胞吸 細(xì)胞 收DNA分子將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA是否插入了目的基因（DNA分子雜交法） 檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA（分子雜交法） 檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)（抗原抗體雜交法）目的基因的檢測(cè)與鑒定抗蟲轉(zhuǎn)基因植物減輕農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染植物基因工程 抗病轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)動(dòng)物基因工程 用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體基因工程藥品的生產(chǎn)基因工程應(yīng)用把正常基因?qū)塍w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用基因治療

4、 體外基因治療方法 體內(nèi)基因治療 二考點(diǎn)解析1限制性核酸內(nèi)切酶來(lái)源：多數(shù)來(lái)自原核生物。作用特點(diǎn)：將外來(lái)的DNA切斷，它們能即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對(duì)自己的DNA卻無(wú)損害作用，達(dá)到保護(hù)自身的目的。專一性：只能識(shí)別DNA分子中特定的核苷酸序列，且只能在每一條鏈中特定的部位進(jìn)行切割，這種能被特異性識(shí)別的切割部位都具有回文序列。（3）作用結(jié)果：形成黏性末端或平末端（4）作用實(shí)質(zhì)：使特定部位的兩核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。2.DNA連接酶（1）作用實(shí)質(zhì)：使兩DNA的雙鏈片段末端缺口之間形成磷酸二酯鍵而連接成一個(gè)DNA。 E·coli DNA連接酶 來(lái)源：大腸桿菌（2）常用種

5、類及作用 作用：使黏性末端之間連接 T4DNA連接酶 來(lái)源：T4噬菌體 作用：幾能連接黏性末端，也能連接 平末端，但后者效率低3DNA聚合酶作用：將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸鏈末端上，形成磷酸二酯鍵。4.運(yùn)載體運(yùn)載體是基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。在基因操作過(guò)程中使用載體有兩個(gè)目的：一是將它作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中去；二是利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制。作為運(yùn)載體必須具備以下條件：能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存；具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接；具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。5蛋白質(zhì)工程與基因工程比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過(guò)程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)

6、氨基酸序列推測(cè)脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)獲取目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)定向地改造生物的遺傳性狀，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品（基因的異體表達(dá)）結(jié)果生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程。因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過(guò)基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)專題2 細(xì)胞工程一知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 基 理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性 本 脫分化 再分化 技 植物組織培養(yǎng)：離體的高度 愈傷組織 試管苗 植物體 術(shù) 常用 分化的組織 技術(shù) 過(guò)程：植物細(xì)胞A 原生質(zhì)體A 植物細(xì)胞工程

7、 植物體細(xì) 胞雜交 酶 雜種 雜種 細(xì)胞 植物體 植物細(xì)胞B 原生質(zhì)體B 意義 ：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙植物繁殖新途徑 微型繁殖 作物脫毒 制造人工種子 單倍體育種突變體的利用應(yīng)用 作物新品種的培育 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 概念：從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將他分散成單個(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。 細(xì)胞 細(xì)胞貼壁， 遺傳物過(guò)程：取材 懸浮液 出現(xiàn)接觸抑制 質(zhì)未變 （10代50代） 無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境條件 營(yíng)養(yǎng)合成培養(yǎng)基 溫度和pH（36.5±0.5，7.27.4） 氣體環(huán)境 生物制品的生產(chǎn)應(yīng)用 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培養(yǎng) 檢測(cè)有毒物質(zhì) 醫(yī)學(xué)研究概念： 體細(xì)胞核 核移植

8、 發(fā)育 去核卵細(xì)胞 重組細(xì)胞 胚胎 動(dòng)物體過(guò)程：去核卵母細(xì)胞 電刺激 胚胎移植 生出 供 體 細(xì) 胞 重組細(xì)胞 代孕母體子宮 幼體 畜牧業(yè)：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育 保護(hù)瀕危物種，增大存活量應(yīng)用前景 醫(yī)藥：生物反應(yīng)器、移植性克隆 科研：胚胎發(fā)育及衰老的研究、用作疾病模型 存在問(wèn)題：成功率低、克隆動(dòng)物的健康問(wèn)題、克隆動(dòng)物食品的安全性問(wèn)題概念：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)程原理：生物膜的流動(dòng)性方法：聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等 突破有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能意義 細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的研究 單克隆抗體的制造制備： B淋巴細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 產(chǎn)

9、生特定抗 單克隆抗體 骨髓瘤細(xì)胞 融合篩選 體的細(xì)胞群 培養(yǎng)、提取特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)專一、特異性強(qiáng)靈敏度高，并可以大量制備應(yīng)用：作為診斷手段、用于治療疾病和運(yùn)載藥物 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)融合胞單克隆抗體二考點(diǎn)解析1. 植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞的增殖培養(yǎng)基的物理性質(zhì)固體液體（合成培養(yǎng)基）培養(yǎng)基的成分水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂、激素等葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素、動(dòng)物血清等結(jié)果培育成新的植株或組織培育成細(xì)胞系或細(xì)胞株培養(yǎng)目的植株快速繁殖脫毒植株的培育人工種子生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等轉(zhuǎn)基因植物的培育蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮

10、膚移植材料的培育檢測(cè)有毒物質(zhì)生理、病理、藥理學(xué)研究取材植物幼嫩的部位或或花藥等動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織其他條件均為無(wú)菌操作，需要適宜的溫度、pH、O2 等條件（1）植物組織培養(yǎng) （2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 概念：取動(dòng)物體的相關(guān)組織分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜培養(yǎng)基中使細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的過(guò)程。基本過(guò)程：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大都取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官組織，將組織取出來(lái)以后，先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進(jìn)行處理，使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，然后配制一定濃度的懸浮液，在培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)。隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，大多數(shù)細(xì)胞不適應(yīng)懸浮生長(zhǎng)，它們必須在固定的表面上生長(zhǎng)和分裂，細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長(zhǎng)，隨著

11、細(xì)胞越來(lái)越多，貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)就停止分裂增殖，這種現(xiàn)象叫接觸抑制。這樣就需定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)，配成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個(gè)或兩上以上的培養(yǎng)瓶中進(jìn)行傳代培養(yǎng)。在傳代培養(yǎng)中出現(xiàn)細(xì)胞株和細(xì)胞系兩種類型。（如圖所示）2植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞融合方法用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合誘導(dǎo)手段離心、電刺激、振動(dòng)、顯微操作、聚乙二醇等誘導(dǎo) 與植物體細(xì)胞雜交相比，還可用滅活的病毒誘導(dǎo)結(jié)果獲取雜種植株獲得雜種細(xì)胞，以生產(chǎn)細(xì)

12、胞產(chǎn)品用途克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)展雜交親本范圍，培育新品種制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等（1）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交就是將不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交的障礙，一是植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，二是如何誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合。利用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁，這樣可保持原生質(zhì)體的活性。去除細(xì)胞壁的原生質(zhì)體再利用人工誘導(dǎo)的方法融合，人工誘導(dǎo)的方法包括物理法和化學(xué)法。物理法包括離心、振動(dòng)、電激等，化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。原生質(zhì)體融合后的細(xì)胞是雜種細(xì)胞，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)把雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株。（2

13、）動(dòng)物體細(xì)胞核移植動(dòng)物體細(xì)胞核移植依據(jù)的原理還是細(xì)胞的全能性。動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著動(dòng)物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到抑制，全能性表達(dá)很難，但是動(dòng)物的細(xì)胞核內(nèi)仍含有該種動(dòng)物的全部遺傳基因，具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，即動(dòng)物的細(xì)胞核仍具有全能性。但只靠動(dòng)物的細(xì)胞核是不行的，必需提供促進(jìn)細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件，還要保證細(xì)胞的完整性，這樣去核的卵母細(xì)胞是最合適的細(xì)胞。因?yàn)槁涯讣?xì)胞體積大、易操作，含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件。通過(guò)核移植形成重組細(xì)胞，重組細(xì)胞必須通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)形成重組胚胎，然后才能進(jìn)行胚胎移植，進(jìn)入代孕母體，發(fā)育成成熟胚胎，產(chǎn)出即是克隆動(dòng)物，該動(dòng)物的核基因型與供體體細(xì)胞完

14、全相同，該技術(shù)是一種無(wú)性繁殖技術(shù)。（3）動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體制備細(xì)胞融合是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程，也叫細(xì)胞雜交。雜交細(xì)胞是具有兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息的單核細(xì)胞。雜交細(xì)胞的形成需要人工誘導(dǎo)，如聚乙二醇（PEG）、滅活的仙臺(tái)病毒、電激等。融合的細(xì)胞要繁殖就要進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)，通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)，雜交細(xì)胞表現(xiàn)出兩個(gè)親本各自的優(yōu)良特點(diǎn)。單克隆抗體的制備，首先應(yīng)獲得雜交瘤細(xì)胞，其過(guò)程是用已免疫的效應(yīng)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞雜交獲得三種細(xì)胞：BB細(xì)胞、B瘤細(xì)胞、瘤瘤細(xì)胞，然后用選擇培養(yǎng)基篩選獲得雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞要發(fā)揮其繁殖快、產(chǎn)生特異性抗體的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)才能實(shí)現(xiàn)。所

15、以無(wú)論是動(dòng)物細(xì)胞融合還是單克隆抗體的制備，都是以動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為基礎(chǔ)的。3生物技術(shù)與育種技術(shù)原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)誘變育種基因突變提高生物便宜的頻率，使后代變異性狀較快穩(wěn)定；可大幅度改良某些性狀，縮短育種進(jìn)程盲目性大，需大量處理供試材料雜交育種基因重組使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體周期長(zhǎng)，難以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙單倍體育種染色體變異獲得個(gè)體均為純種，明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，須與雜交育種配合、且需細(xì)胞工程參與多倍體育種染色體變異器官大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分適用于植物，動(dòng)物方面難以展開基因工程育種分子遺傳學(xué)原理打破物種界限，定向地改造生物遺傳性狀技術(shù)要求高細(xì)胞工程育種細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)原理、基

16、因突變植物體細(xì)胞雜交可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大了用于雜交的親本范圍；定向改造生物遺傳性狀遠(yuǎn)緣雜種不能按人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 專題3 胚胎工程一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 時(shí)間： 初情期以后 場(chǎng)所： 睪丸曲細(xì)精管 二者重要區(qū)別： 體 精子的發(fā)生 哺乳動(dòng)物卵泡 內(nèi) 過(guò)程：三個(gè)階段 的形成和在卵 受 巢內(nèi)的儲(chǔ)備是 精 在出生前完成 和 時(shí)間：性別分化以后 的，而精子是從 早 卵子的發(fā)生 場(chǎng)所：卵巢輸卵管 初情期開始的 期 過(guò)程 胚 受精前的準(zhǔn)備階段 準(zhǔn)備階段1：精子獲能 胎 受精 準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備 發(fā) 受精階段：頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用 育 胚胎發(fā)育：受精卵卵裂桑椹胚囊胚原腸胚

17、試管動(dòng)物技術(shù)：是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件 下成熟和受精，并通過(guò)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)胚胎工程 促性腺激素處理 卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡等 假陰道法 體外 采集 手握法 體 受精 精子的采集和獲能 電刺激法 外 受 獲能 培養(yǎng)法 精 化學(xué)法 和 受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子發(fā)生作用 早 期 培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、 胚 早期胚 氨基酸、核苷酸、血清等 胎 胎培養(yǎng) 不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同 培 定義 養(yǎng) 現(xiàn)狀和意義 胚胎移植 生理學(xué)基礎(chǔ)：與供體、受體的生理狀況有關(guān) 胚胎工程的 基本程序 應(yīng)用及前景 定義 胚胎分割 設(shè)備：實(shí)

18、體顯微鏡和顯微操作儀 定義：由早期胚胎或原始性腺分離出來(lái)的一類細(xì)胞。 胚胎干細(xì)胞 應(yīng)用 二考點(diǎn)解析1精子、卵子的發(fā)生兩者都是在生殖器官內(nèi)，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂而形成的。關(guān)于兩者的區(qū)別應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）卵泡的形成和卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前完成的，這是兩者在發(fā)生上的重要區(qū)別，但不是唯一區(qū)別。（2）精子的發(fā)生中減數(shù)分裂的兩次分裂是連續(xù)的，在曲細(xì)精管內(nèi)進(jìn)行的，場(chǎng)所是唯一的。卵子發(fā)生減數(shù)分裂的兩次分裂是不連續(xù)的，第一次是在卵巢內(nèi)完成，形成的次級(jí)精母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管，與精子的結(jié)合過(guò)程中完成第二次減數(shù)分裂。因此，場(chǎng)所在卵巢和輸卵管兩處，也不是唯一的。（3）減數(shù)分裂中細(xì)胞質(zhì)的分配、形成成熟性生殖細(xì)胞的數(shù)目

19、、是否需要變形，都是兩者在發(fā)生上的區(qū)別?，F(xiàn)將二者的發(fā)生比較如下：項(xiàng)目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū) 別場(chǎng)所睪丸的曲細(xì)精管（場(chǎng)所惟一）卵巢（MI）、輸卵管（MII）（場(chǎng)所不惟一）時(shí)間初情期后性別分化后開始，卵泡（含次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體的形成）的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前（胎兒時(shí)期）完成的，減II是在精子和卵子的結(jié)合過(guò)程中（即受精過(guò)程中）完成的過(guò)程特點(diǎn)MI和MII是連續(xù)的，需要變形細(xì)胞質(zhì)均等分配MI和MII是不連續(xù)的，不需要變形細(xì)胞質(zhì)不均等分配結(jié)果形成4個(gè)精子形成一個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體相同點(diǎn) 原始生殖細(xì)胞的增殖為有絲分裂 生殖細(xì)胞的成熟為減數(shù)分裂 成熟過(guò)程均經(jīng)一次復(fù)制和兩次分裂，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半2

20、.受精作用成熟的精子并不代表具有受精的能力，必須獲能后才具備受精能力，剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力，這一現(xiàn)象稱為精子獲能。排出的卵子并未成熟且成熟程度因動(dòng)物種類不同而異，但只有達(dá)到減II中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。對(duì)于受精階段的理解，要先弄清卵母細(xì)胞的層層基本結(jié)構(gòu)，才能掌握精子穿行的路線和發(fā)生的反應(yīng)。對(duì)于受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志應(yīng)該區(qū)分開，受精的標(biāo)志是第二極體的形成，受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合成合子。雌雄原核不能理解成卵子、精子原來(lái)的細(xì)胞核，而是在原來(lái)細(xì)胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。受精卵中的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物

21、質(zhì)一半來(lái)自精子（父方），一半來(lái)自卵子（母方），質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全來(lái)自卵子。3.受精與胚胎的早期培養(yǎng)精子和卵子受精后，應(yīng)將受精卵放入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。（1）發(fā)育培養(yǎng)液用途：精子和卵子在體外受精后，用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng)。成分：水、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動(dòng)物血清等。（2）過(guò)程（以牛為例）大致為：體外受精良種牛早期胚胎胚胎移植健康受體牛良種犢牛成熟期牛4.胚胎移植（1）實(shí)質(zhì)：是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來(lái)的優(yōu)良特性。這是胚胎工程的最后一道“工序”。（2）基本程序下面以牛胚胎移植為例，移植的基本程序如下：

22、 （3）胚胎移植成功與否的兩個(gè)條件一是胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。這是因?yàn)椋N動(dòng)物之間的生理特征相近，進(jìn)行胚胎移植易于成功。在這里同“種”是指同“物種”。例如：加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植給我國(guó)黃牛，生出了荷斯坦奶牛。二是進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。5.胚胎干細(xì)胞（1）胚胎干細(xì)胞，簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長(zhǎng)期維持未分化狀態(tài)，又有全能分化的潛能和無(wú)限增殖的能力，在體外培養(yǎng)時(shí)仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型，在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下，能分化成各類細(xì)胞系。因此 ，它是唯一不死的全能或多能細(xì)胞，并能夠無(wú)限分化，它

23、能制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。（2）應(yīng)用前景ES細(xì)胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上都具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。ES細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥 利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可以使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 培育成組織器官，用于器官移植。 對(duì)ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效手段。 ES細(xì)胞可用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題一知識(shí)網(wǎng)絡(luò)基因工程藥物轉(zhuǎn)基因家畜、家禽優(yōu)良品種的培育生物反應(yīng)器生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品轉(zhuǎn)基因抗性作物的培育等轉(zhuǎn)基因成果轉(zhuǎn)基因生物的安全性

24、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論食物安全：毒性蛋白、過(guò)敏源、營(yíng)養(yǎng)成分改變生物安全：對(duì)生物多樣性的影響環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響正確地社會(huì)輿論導(dǎo)向社會(huì)的監(jiān)督法制的制度理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)生物技術(shù)的安全性及倫理問(wèn)題克隆人設(shè)計(jì)試管嬰兒基因歧視生物技術(shù)的倫理問(wèn)題病菌病毒生化毒劑經(jīng)基因重組的致病菌生物武器的種類禁止生物武器生物武器尤其是轉(zhuǎn)基因武器對(duì)人類的威脅禁止生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度二考點(diǎn)解析1.安全性問(wèn)題食物安全方向:可能合成出毒蛋白,出現(xiàn)新的過(guò)敏源,改變食物的營(yíng)養(yǎng)成分。生物安全方面：有可能造成“基因污染”，危害生物的多樣性。環(huán)境安全方面：有可能打破物種界限，改變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)；造成二

25、次污染或產(chǎn)生危害動(dòng)、植物和人類的生物或產(chǎn)物。2采取了哪些監(jiān)控和預(yù)防措施來(lái)保護(hù)轉(zhuǎn)基因食品的安全性？ （1）立法是監(jiān)控農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。（2）多環(huán)節(jié)監(jiān)控、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究、從實(shí)驗(yàn)室走向大田試驗(yàn)及產(chǎn)品商品化都有相應(yīng)法規(guī)或進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，只有每一步階段試驗(yàn)獲得認(rèn)可證書后，才可進(jìn)行下一階段。（3）安全評(píng)價(jià)內(nèi)容具體而嚴(yán)格。3.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)（1）首先認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊的，以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果，進(jìn)入了人類的生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。（2）要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來(lái)的安全性問(wèn)題，切實(shí)認(rèn)識(shí)到個(gè)別有害轉(zhuǎn)基因生物的危害性，要趨利避害。（3）完善相

26、應(yīng)的法令法規(guī)，利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。（4）增強(qiáng)科學(xué)家的法制意識(shí)，提高科學(xué)家的研究道德水平。4.如何看待克隆人？倫理學(xué)家認(rèn)為違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用，克隆人對(duì)現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念具有沖擊作用，克隆人是在人為制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人；生物學(xué)家認(rèn)為克隆技術(shù)尚不成熟，實(shí)際上正常個(gè)體少；堅(jiān)持做克隆技術(shù)的科學(xué)家認(rèn)為，克隆技術(shù)可以通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等手段解決。5.何謂“設(shè)計(jì)試管嬰兒”？所謂設(shè)計(jì)試管嬰兒，是在試管嬰兒培育的技術(shù)上，在早期胚胎移入母體子宮之前，對(duì)胚胎進(jìn)行的遺傳學(xué)診斷，如診斷血型、診斷性別、診斷HLA的類型等等，有選擇

27、性地把胚胎植入母體子宮，以達(dá)到生出所需類型嬰兒的一種技術(shù)手段。 6.基因身份證及對(duì)基因身份證的看法（1）基因身份證：把治病基因和易感基因都檢測(cè)出來(lái)，記錄在磁卡上，做一張身份證，稱基因身份證。（2）對(duì)基因身份證的看法。對(duì)個(gè)人所有基因進(jìn)行檢測(cè)是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)檫€有很多基因尚未確定。即便是進(jìn)行少數(shù)基因的檢測(cè)，也并不是每個(gè)人都必須的，往往是在遺傳病家庭族史的個(gè)人或某類疾病的高危個(gè)人間進(jìn)行。有致病基因未必就一定會(huì)患病。很多病是由遺傳因素和環(huán)境共同決定的，有個(gè)別病，基因檢測(cè)相當(dāng)困難，往往檢測(cè)所表達(dá)的蛋白質(zhì)正常，而他可能攜帶了致病基因。基因檢測(cè)給受試者造成的心理負(fù)擔(dān)或壓力必須考慮。7.生物武器的威脅生物武器對(duì)

28、人類的威脅：生物武器可能像一陣煙霧或像一包粉末，也可能是一群老鼠或蒼蠅。病原體通過(guò)空氣、食物，甚至皮膚等渠道侵入人、畜體內(nèi)，迅速或緩慢致死，也可大規(guī)模毀傷農(nóng)作物。生物武器與其他武器的區(qū)別是擁有生命力，能夠在宿主體內(nèi)繁殖，并隨宿主移動(dòng)散布到不同地方。專題5 生態(tài)工程一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)工程建設(shè)目的：遵循自然界 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止 ，達(dá)到 和 的同步發(fā)展。（少消耗、多效益、 ）生態(tài)經(jīng)濟(jì)：主要是通過(guò)實(shí)行“ ”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 ，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 。 1） 原理：物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)， 2） 原理

29、：物種繁多復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的 生態(tài)工程原理 3） 原理：生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過(guò) （環(huán)境容納量）的限度 4） 原理：生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)要考慮自然、 、 的整體影響 5） 原理 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定 原理：要通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善功能系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分間要有適當(dāng)?shù)?，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 的效果，即“1+1>2”答案：物質(zhì)循環(huán) 環(huán)境污染 經(jīng)濟(jì)效益 生態(tài)效益 可持續(xù) 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)原料 生態(tài)工程 物質(zhì)循環(huán)再生 分層分級(jí)利用 物種多樣性 抵抗力穩(wěn)定性 協(xié)調(diào)與平衡 環(huán)境承載力 整體性 經(jīng)濟(jì) 社會(huì) 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué) 功能 比例關(guān)系 之和二、考點(diǎn)

30、解析1、分析桑基魚塘的物質(zhì)和能量流動(dòng)途徑。桑基魚塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動(dòng)是相互聯(lián)系的，能量的流動(dòng)包含在物質(zhì)的循環(huán)利用過(guò)程中，隨著食物鏈的延伸逐級(jí)遞減。能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)利用：桑葉喂蠶，蠶產(chǎn)蠶絲；桑樹的凋落物和蠶糞落到魚塘中，作為魚飼料，經(jīng)過(guò)魚塘內(nèi)的食物鏈過(guò)程，可促進(jìn)魚生長(zhǎng)；甘蔗可榨糖，糖渣喂豬，豬的排泄物進(jìn)入魚塘；魚的排泄物及其他未被利用的有機(jī)物和底泥經(jīng)微生物的分解，又可作為桑和甘蔗的有機(jī)肥料。?；~塘巧妙地利用了很難利用的大片低濕地，發(fā)展了多種經(jīng)營(yíng)，為農(nóng)民創(chuàng)造了多種收入的門路，完全符合“無(wú)廢棄農(nóng)業(yè)”的要求。2、導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？根本原因：長(zhǎng)江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。直接原因：1998年度的罕見(jiàn)降雨。但這也與全球溫室氣