生物選修知識(shí)點(diǎn)

選修3、當(dāng)代生物科技專題專題1、基因工程什么是基因工程？1.1DNA重組技術(shù)基本工具一、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）㈠起源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)。㈡功效：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子某種特定核苷酸序列，而且使每一條鏈中特定部位兩個(gè)核苷酸之間磷酸二酯鍵斷開(kāi)，所以具備專一性。㈢結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生DNA片段末端通常有兩種形式，黏性末端和平末端。二、“分子縫合針”——DNA連接酶㈠功效：將切下來(lái)DNA片段拼接成新DNA分子。連接部位：磷酸二酯鍵，不是氫鍵。㈡兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）比較：同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。⒉區(qū)分：E·coliDNA連接酶起源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)黏性末端之間磷酸二酯鍵連接起來(lái)；而T4DNA連接酶起源于T4噬菌體，能縫合兩種末端，但連接平末端之間效率較低。㈢與DNA聚合酶作用異同:DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已經(jīng)有核苷酸片段末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段末端，形成磷酸二酯鍵。三、“分子運(yùn)輸車(chē)”——載體(與細(xì)胞膜上載體有什么區(qū)分？)㈠作為載體必要條件：能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保留；具備一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入；具備標(biāo)識(shí)基因，供重組DNA判定和選擇；對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害、易分離。㈡最慣用載體是質(zhì)粒：是一個(gè)裸露、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌DNA之外，并具備自我復(fù)制能力很小雙鏈環(huán)狀DNA分子。㈢其它載體：噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒。1.2基因工程基本操作程序一、目標(biāo)基因獲取(什么是目標(biāo)基因？)㈠獲取方法：原核基因采取直接分離取得，真核基因是人工合成。㈡從基因文庫(kù)中獲取目標(biāo)基因什么是基因文庫(kù)？什么是基因組文庫(kù)？什么是部分基因文庫(kù)？三者間是什么關(guān)系？怎樣從基因文庫(kù)中獲取目標(biāo)基因？㈢利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目標(biāo)基因⒈什么是PCR技術(shù)？⒉原理：DNA雙鏈復(fù)制。⒊PCR技術(shù)需哪些必要條件？PCR結(jié)果是什么？⒋過(guò)程：變性→退火→延伸→數(shù)次重復(fù)。㈣直接人工合成。二、基因表示載體構(gòu)建（該過(guò)程實(shí)際上是不一樣起源基因重組過(guò)程，是基因工程關(guān)鍵）㈠構(gòu)建基因表示載體目標(biāo)是什么？怎樣構(gòu)建？㈡一個(gè)基因表示載體組成：復(fù)制原點(diǎn)＋開(kāi)啟子＋目標(biāo)基因＋終止子＋標(biāo)識(shí)基因什么是開(kāi)啟子、終止子？它們分別在基因表示載體上什么位置？各有什么作用？標(biāo)識(shí)基因有什么作用？三、將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞㈠轉(zhuǎn)化概念：是目標(biāo)基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，而且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表示過(guò)程。㈡慣用轉(zhuǎn)化方法⒈將目標(biāo)基因?qū)胫参锛?xì)胞：采取最多方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。導(dǎo)入到了植物細(xì)胞什么位置？⒉將目標(biāo)基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最慣用方法是顯微注射技術(shù)。此方法受體細(xì)胞多是受精卵。⒊將目標(biāo)基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)有哪些？最慣用原核細(xì)胞是什么？轉(zhuǎn)化方法是什么？㈢四、目標(biāo)基因檢測(cè)和表示㈠首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體DNA上是否插入了目標(biāo)基因。方法：DNA分子雜交技術(shù)。該方法原理是什么？㈡其次還要檢測(cè)目標(biāo)基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA。方法：用標(biāo)識(shí)目標(biāo)基因作探針與mRNA雜交。㈢最終檢測(cè)目標(biāo)基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。方法：從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用對(duì)應(yīng)抗體進(jìn)行抗原－抗體雜交。㈣有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平判定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。1.3基因工程應(yīng)用一、植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)。二、動(dòng)物基因工程：三、基因工程藥品：細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。四、基因治療：把正常外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表示產(chǎn)物發(fā)揮功效，多而達(dá)成治療疾病目標(biāo)，這是治療遺傳病最有效伎倆。1.4蛋白質(zhì)工程崛起一、天然蛋白質(zhì)為何不能完全適應(yīng)生產(chǎn)和使用需要？實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)工程基本路徑是什么？二、蛋白質(zhì)工程：指以蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功效關(guān)系作為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一個(gè)新蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活需求。（基因工程在標(biāo)準(zhǔn)上只能生產(chǎn)自然界已存在蛋白質(zhì)）專題2、細(xì)胞工程什么是細(xì)胞工程？依照操作對(duì)象不一樣，可分為哪幾個(gè)？2.1.1植物細(xì)胞工程基本技術(shù)一、理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性。㈠什么是細(xì)胞全能性？在生物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞為何不會(huì)表現(xiàn)出全能性？㈡全能性表示難易程度：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。植物組織培養(yǎng)技術(shù)㈠過(guò)程―――――――――→―――――――――→愈傷組織――――――→試管苗―→植物體離體植物器官、組織或細(xì)胞消毒→接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基接種到分化培養(yǎng)基脫分化再分化什么是植物組織培養(yǎng)？什么叫脫分化？脫分化實(shí)質(zhì)是什么？(恢復(fù)細(xì)胞全能性過(guò)程)脫分化結(jié)果是什么？什么叫再分化？什么是愈傷組織，有什么特點(diǎn)？㈡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最終一道工序。三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)㈠過(guò)程植物細(xì)胞融合植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞Ａ植物細(xì)胞Ｂ↓去壁↓去壁原生質(zhì)體Ａ原生質(zhì)體Ｂ╲╱↓人工誘導(dǎo)融合原生質(zhì)體AB↓再生壁雜種細(xì)胞AB↓脫分化愈傷組織↓再分化雜種植株人工誘導(dǎo)融合方法離心振動(dòng)電刺激物理法化學(xué)法─聚乙二醇(PEG)原因：細(xì)胞壁妨礙了植物細(xì)胞間雜交方法：酶解法纖維素酶果膠酶去壁植物體細(xì)胞融合碰到第一個(gè)障礙是什么？溫和去壁方法是什么？把原生質(zhì)體放在一起會(huì)自然融合嗎？㈡什么是植物體細(xì)胞雜交？㈢意義：克服了不一樣生物遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。㈣傳統(tǒng)有性雜交與本節(jié)體細(xì)胞雜交有何區(qū)分？(生殖方式；物種)2.1.2植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用一、植物繁殖新路徑㈠微型繁殖。什么叫植物微型繁殖技術(shù)？微型繁殖技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)？(繁殖速度快；保持母本性狀；不受自然生長(zhǎng)季節(jié)限制)㈡作物脫毒。無(wú)性繁殖作物染毒后有什么癥狀？什么是作物脫毒？㈢人工種子。天然種子有哪些缺點(diǎn)？什么是人工種子？有什么優(yōu)點(diǎn)？二、作物新品種培育㈠單倍體育種。什么是單倍體育種？原理是什么？慣用什么方法？有什么優(yōu)點(diǎn)？㈡突變體利用。為何組織培養(yǎng)中易產(chǎn)生突變？三、作物脫毒、人工種子、單倍體育種比較。⒈相同點(diǎn)：培育過(guò)程都有采取微型繁殖技術(shù)。⒉區(qū)分：作物脫毒強(qiáng)調(diào)取材一定是無(wú)毒；人工種子只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽；單倍體育種本質(zhì)上屬于有性生殖。細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)。人們利用細(xì)胞產(chǎn)物主要有哪些？2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程慣用技術(shù)伎倆有哪些？其中哪項(xiàng)工程是其余動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)基礎(chǔ)？一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)㈠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)組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖。㈡過(guò)程：取材→分散→配制懸液→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。每一步分別是怎樣處理？⒈細(xì)胞培養(yǎng)前為何要對(duì)細(xì)胞分散處理？⒉什么是細(xì)胞貼壁？什么是接觸抑制？⒊什么是原代培養(yǎng)？什么是傳代培養(yǎng)？⒋為何用于核移植細(xì)胞通常為10代以內(nèi)？10代以后細(xì)胞什么特點(diǎn)？㈢動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件(什么是內(nèi)環(huán)境？?jī)?nèi)環(huán)境及穩(wěn)態(tài)對(duì)細(xì)胞有什么作用？)⒈無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境。培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無(wú)菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量抗生素，以防培養(yǎng)過(guò)程中污染。另外，應(yīng)定時(shí)更換培養(yǎng)液，預(yù)防代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞本身造成危害。⒉營(yíng)養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成份：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、血漿等天然成份。⒊溫度和pH。適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.5℃＋0.5⒋氣體環(huán)境。㈣動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用：制備病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體、檢測(cè)有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究各種細(xì)胞。㈤動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞(組織)培養(yǎng)比較比較項(xiàng)目原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)環(huán)境培養(yǎng)目標(biāo)植物組織培養(yǎng)細(xì)胞全能性固體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素可培養(yǎng)成植株離體微型繁殖，作物脫毒等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖培育成細(xì)胞群體內(nèi)或體外取得細(xì)胞產(chǎn)物或細(xì)胞等二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為何不能取得完整動(dòng)物個(gè)體？什么是動(dòng)物核移植？什么叫克隆動(dòng)物？㈠分類：胚胎細(xì)胞核移植(比較輕易)；體細(xì)胞核移植(比較難)。㈡選取去核卵母細(xì)胞原因：卵母細(xì)胞比較大，輕易操作；卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)豐富。㈢體細(xì)胞核移植過(guò)程：取供體動(dòng)物體細(xì)胞→供體細(xì)胞培養(yǎng)→供體細(xì)胞與去核卵母細(xì)胞融合→重組細(xì)胞→早期胚胎→移入受體動(dòng)物子宮→克隆動(dòng)物。⒈受體細(xì)胞為何要選取卵母細(xì)胞？選取是哪一時(shí)期卵母細(xì)胞？怎樣去除卵母細(xì)胞核？⒉怎樣使供、受體細(xì)胞融合？怎樣激活受體細(xì)胞？激活目標(biāo)是什么？㈣體細(xì)胞核移植技術(shù)應(yīng)用前景⒈加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；⒉保護(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量；⒊生產(chǎn)寶貴醫(yī)用蛋白；⒋作為異種移植供體；⒌用于組織器官移植等。㈤體細(xì)胞核移植技術(shù)存在問(wèn)題：克隆動(dòng)物存在著健康問(wèn)題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺點(diǎn)等。2.2.2動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體一、什么是動(dòng)物細(xì)胞融合？二、動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合原理基本相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合方法與植物原生質(zhì)體融合方法類似，慣用誘導(dǎo)原因有聚乙二醇、滅活病毒、電刺激等。三、動(dòng)物細(xì)胞融合意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和性，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主要伎倆。四、動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交比較比較項(xiàng)目原理方法誘導(dǎo)伎倆主要用途植物體細(xì)胞雜交去壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合物理、化學(xué)方法克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，取得雜種植株動(dòng)物細(xì)胞融合使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合理、化、生物法制備單克隆抗體五、單克隆抗體：用單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖形成細(xì)胞群，這么細(xì)胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)抗體。㈠傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)方法及缺點(diǎn)是什么？B淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)？㈡單克隆抗體制備過(guò)程⒈動(dòng)物細(xì)胞融合⑴取材：骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原刺激B淋巴細(xì)胞。(選取小鼠體內(nèi)兩種細(xì)胞是因?yàn)橥晃锓N細(xì)胞雜交易成功；這兩種細(xì)胞各有什么特點(diǎn)？)⑵融合:誘導(dǎo)可用物理、化學(xué)、生物法等(會(huì)有幾個(gè)融合方式？)；⑶用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞。(這類細(xì)胞有何特點(diǎn)？為何？)⒉動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)⑴克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)雜交瘤細(xì)胞，從中篩選出能分泌所需抗體雜交瘤細(xì)胞；⑵體內(nèi)或體外大規(guī)模培養(yǎng)。(鼠單抗能否用于人體疾病治療？)㈢單克隆抗體優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。㈣單克隆抗體應(yīng)用⒈作為診療試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)細(xì)微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具備準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速優(yōu)點(diǎn)。⒉用于治療疾病和運(yùn)載藥品：主要用于癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”(由哪幾部分組成？各起什么作用？)，也有少許用于治療其余疾病。專題3、胚胎工程什么是胚胎工程？主要包含哪些技術(shù)？3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、精子和卵子發(fā)生㈠精子發(fā)生⒈場(chǎng)所：睪丸。⒉時(shí)期：從初情期開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退。⒊過(guò)程⑴精原細(xì)胞→多個(gè)精原細(xì)胞→初級(jí)精母細(xì)胞⑵初級(jí)精母細(xì)胞→次級(jí)精母細(xì)胞→精子細(xì)胞⑶精子細(xì)胞→精子(其中細(xì)胞核變?yōu)榫宇^部主要部分；高爾基體發(fā)育為頭部頂體；中心體演變?yōu)榫游?；線粒體形成線粒體鞘；其它物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴)⒋⑴精子細(xì)胞變成精子過(guò)程中，主要發(fā)生了哪些改變？細(xì)胞核和線粒體為何都保留了？線粒體為何集中在尾基部？⑵成熟精子：形似蝌蚪，由頭、頸、尾三部分組成。精子大小與動(dòng)物體型大小關(guān)于嗎？㈡卵子發(fā)生⒈場(chǎng)所：卵巢。⒉時(shí)期：胚胎在性別分化以后。⒊過(guò)程：卵原細(xì)胞→多個(gè)卵原細(xì)胞→初級(jí)卵母細(xì)胞胞→次級(jí)卵母細(xì)胞→卵細(xì)胞兩次減數(shù)分裂分別是在何時(shí)、何地完成？⒋卵泡主要由卵母細(xì)胞和卵泡細(xì)胞組成，生長(zhǎng)中卵泡卵母細(xì)胞與周?chē)雅菁?xì)胞突入卵泡腔形成卵丘。排卵：卵母細(xì)胞與周?chē)该鲙?由糖蛋白組成)、放射冠(透明帶外一層卵泡細(xì)胞)從卵泡中排出過(guò)程。排卵后卵泡位置形成黃體。剛排出卵是成熟卵子嗎？它在母體什么部位與精子受精？㈢精子與卵細(xì)胞比較⒈相同點(diǎn)：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不停增加生殖原細(xì)胞數(shù)量；經(jīng)過(guò)兩次減數(shù)分裂才能形成精子和卵子。⒉不一樣點(diǎn)：一個(gè)精原細(xì)胞→四個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞→一個(gè)卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形；精子形成從初情期開(kāi)始，而多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子形成和在卵巢內(nèi)貯備是胎兒出生前完成。二、受精⒈概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)過(guò)程。⒉標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶間隙能夠觀察到兩個(gè)極體時(shí)。⒊場(chǎng)所:輸卵管。⒋過(guò)程⑴受精前準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段1－精子獲能：即精子必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生對(duì)應(yīng)生理改變后，才能取得受精能力現(xiàn)象。準(zhǔn)備階段2－卵子準(zhǔn)備：即卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)成減數(shù)第二分裂中期時(shí)，才具備受精能力。⑵受精階段：精、卵相遇→頂體反應(yīng)(→頂體酶釋放→溶解卵丘細(xì)胞(放射冠)→穿越放射冠→接觸透明帶→頂體酶溶解透明帶→穿越透明帶)→接觸卵黃膜→產(chǎn)生透明帶反應(yīng)→形成第一道屏障→精子被微絨毛抱合→精子外膜與卵黃膜融合→精子進(jìn)入卵→產(chǎn)生卵黃膜封閉作用→形成第二道屏障→形成雄原核→形成雌原核→雌雄原核發(fā)育、移動(dòng)、接觸、合并→形成受精卵。①受精階段主要包含哪些步驟？②什么是頂體反應(yīng)？什么是透明帶反應(yīng)？什么是卵黃膜封閉作用？它們分別起什么作用？③什么是雌、雄原核？分別是什么時(shí)期形成？㈣意義：維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目標(biāo)恒定；對(duì)于生物遺傳和變異十分主要。三、胚胎發(fā)育：指受精卵發(fā)育成幼體過(guò)程。受精卵最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂。㈠卵裂期。特點(diǎn)：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不停增加，但胚胎總體積并不增加，或略有降低。㈡桑椹胚。特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)成32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。是全能細(xì)胞。㈢囊胚。特點(diǎn)：細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞全能性仍比較高）。外為滋養(yǎng)層細(xì)胞，將發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)；聚集在胚胎一端個(gè)體較大細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，未來(lái)發(fā)育成胎兒各種組織。中間空腔稱為囊胚腔。什么叫孵化？㈣原腸胚。特點(diǎn)：有了三胚層分化，具備囊胚腔和原腸腔。3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)一、體外受精㈠卵母細(xì)胞采集和培養(yǎng)主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜卵巢中采集卵母細(xì)胞；第三種方法是借助超聲波探測(cè)儀、腹腔鏡等直接從活體動(dòng)物卵巢中吸收卵母細(xì)胞。采集卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能精子受精。㈡精子采集和獲能⒈搜集方法:假陰道法,手握法和電刺激等。⒉獲能處理:在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理⑴培養(yǎng)法：將取自附睪精子，放入人工配制獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間精子就可獲能。如嚙齒動(dòng)物、家兔和豬。⑵化學(xué)法：將精子放在一定濃度肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥品誘導(dǎo)精子獲能。如牛、羊。㈢受精：二、胚胎早期培養(yǎng)胚胎早期培養(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)，以檢驗(yàn)受精情況和受精卵發(fā)育能力。培養(yǎng)液成份較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成份，以及血清等物質(zhì)。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留。不一樣動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不一樣。3.3胚胎工程應(yīng)用及前景一、胚胎移植。㈠什么叫胚胎移植？什么是“供體”？什么是“受體”？（供體為優(yōu)良品種，作為受體雌性動(dòng)物應(yīng)為常見(jiàn)或存量大品種。）㈡地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精等任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)胚胎，都必須經(jīng)過(guò)胚胎移植技術(shù)才能取得后代，是胚胎工程最終一道“工序”。㈢胚胎移植現(xiàn)實(shí)狀況和意義⒈加速育種工作和品種改良；⒉大量節(jié)約購(gòu)置種畜費(fèi)用；⒊一胎多產(chǎn)；⒋保留品種資源和瀕危物種；⒌能夠充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體繁殖潛力,縮短繁殖周期,增加一生繁殖后代數(shù)量。㈣生理學(xué)基礎(chǔ)：⒈動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物供、受體生殖器官生理改變是相同。這就為供體胚胎移入受體提供了相同生理環(huán)境。⒉早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎搜集提供了可能。⒊受體對(duì)移入子宮外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體存活提供了可能。⒋供體胚胎可與受體子宮建立正常生理和組織聯(lián)絡(luò)，但供體胚胎遺傳特征在孕育過(guò)程中不受影響。㈤基本程序主要包含⒈對(duì)供、受體選擇和處理。選擇遺傳特征和生產(chǎn)性能優(yōu)異供體，有健康體質(zhì)和正常繁殖能力受體，供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。⑴對(duì)供體、受體進(jìn)行選擇①供體：遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)異個(gè)體；②受體：健康和正常繁殖能力個(gè)體。⑵處理：同期發(fā)情。詳細(xì)做法：注射相關(guān)激素。⒉采集卵母細(xì)胞。方法：注射促性腺激素使供體超數(shù)排卵。⒊配種或人工授精。精子起源：同種優(yōu)良雄性動(dòng)物。⒋對(duì)胚胎搜集、檢驗(yàn)、培養(yǎng)或保留。配種或輸精后第7天，用特制沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)胚胎沖洗出來(lái)(也叫沖卵)。對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，此時(shí)胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入－196℃⒌對(duì)胚胎進(jìn)行移植。⑴手術(shù)法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。⑵非手術(shù)法：將裝有胚胎移植管送入受體母牛子宮對(duì)應(yīng)部位，注入胚胎。⒍移植后檢驗(yàn)。對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠檢驗(yàn)。二、胚胎分割㈠概念：是指采取機(jī)械方法將早期胚胎切割2等份、4等份等，經(jīng)移植取得同卵雙胎或多胎技術(shù)。㈡意義：來(lái)自同一胚胎后代具備相同遺傳物質(zhì)，屬于無(wú)性繁殖。㈢理論基礎(chǔ)：動(dòng)物胚胎細(xì)胞全能性。所以胚胎分割時(shí)期為發(fā)育良好，形態(tài)正常桑椹胚或囊胚。㈣操作過(guò)程：用分割針或分割刀片將胚胎切開(kāi)，吸出其中半個(gè)胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。使用主要儀器是實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。操作注意事項(xiàng)：⒈對(duì)囊胚階段胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。原因是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)通常到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身基礎(chǔ)細(xì)胞，其余細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多部分正常發(fā)育能力強(qiáng)，少部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。⒉胚胎分割份數(shù)越多，操作難度會(huì)越大，移植成功率也越低。㈤胚胎分割技術(shù)缺點(diǎn)⒈剛出生動(dòng)物體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；⒉采取胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎可能性是有限。三、胚胎干細(xì)胞㈠什么是哺乳動(dòng)物胚胎干細(xì)胞？㈡特點(diǎn)⒈形態(tài)：體積小，細(xì)胞核大，核仁顯著；⒉功效：具備發(fā)育全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一個(gè)組織細(xì)胞；⒊在體外培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞能夠增殖而不發(fā)生分化。對(duì)它能夠進(jìn)行冷凍保留，也能夠進(jìn)行遺傳改造。㈢主要用途⒈可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；⒉是在體外條件下研究細(xì)胞分化理想材料，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(shí)，就能夠誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不一樣類型組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡機(jī)理提供了有效伎倆；⒊能夠用于治療人類一些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；⒋利用能夠被誘導(dǎo)分化形成新組織細(xì)胞特征，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功效；⒌伴隨組織工程技術(shù)發(fā)展，經(jīng)過(guò)ES細(xì)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，處理供體器官不足和器官移植后免疫排斥問(wèn)題。4.2關(guān)注生物技術(shù)倫理問(wèn)題專題5、生態(tài)工程概念：生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)基本原理和方法，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改進(jìn)、并提升生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境友好發(fā)展。5.1生態(tài)工程基本原理什么是生態(tài)經(jīng)濟(jì)？怎樣才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)(循環(huán)經(jīng)濟(jì))？生態(tài)工程所遵照基本原理一、物質(zhì)循環(huán)再生原理。理論基礎(chǔ)：物質(zhì)循環(huán)。實(shí)例：“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”。二、物種多樣性原理。理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。特點(diǎn)：物種越豐富，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性越高。三、協(xié)調(diào)與平衡原理。理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡。四、整體性原理。理論基礎(chǔ)：社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合成巨大系統(tǒng)。五、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。㈠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功效原理。理論基礎(chǔ)：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式。㈡系統(tǒng)整體性原理。理論基礎(chǔ)：整體功效大于部分之和。5.2生態(tài)工程實(shí)例和發(fā)展前景一、生態(tài)工程實(shí)例㈠農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。問(wèn)題：農(nóng)村中物質(zhì)、能量多級(jí)利用問(wèn)題。對(duì)策：進(jìn)行綜合發(fā)展型生態(tài)工程。㈡小流域綜合治理生態(tài)工程。問(wèn)題：小流域水土流失問(wèn)題。對(duì)策：進(jìn)行綜合治理。㈢大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程。問(wèn)題：我國(guó)土地荒漠化問(wèn)題。對(duì)策：植樹(shù)造林、退耕還林、還草等。㈣濕地生態(tài)恢復(fù)工程。問(wèn)題：濕地縮小和破壞問(wèn)題。對(duì)策：控制污染、退田還湖等。㈤礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程。問(wèn)題：礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞問(wèn)題。對(duì)策：修復(fù)土地、恢復(fù)植被等。㈥城市環(huán)境生態(tài)工程。問(wèn)題：城市生態(tài)系統(tǒng)面臨垃圾、大氣、噪音等污染問(wèn)題。對(duì)策：城市綠化、污水凈化和廢棄物處理等綜合治理。生態(tài)工程也有不足，只有預(yù)防生態(tài)破壞，發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自然修復(fù)能力才是根本出路。二、生態(tài)工程發(fā)展前景㈠“生物圈2號(hào)”試驗(yàn)及啟示是什么？㈡我國(guó)生態(tài)工程發(fā)展前景分析與展望⒈西方國(guó)家生態(tài)工程特點(diǎn)是什么？⒉我國(guó)生態(tài)工程存在問(wèn)題及發(fā)展前景有哪些？《當(dāng)代生物科技專題》必記知識(shí)點(diǎn)歸納1、DNA重組技術(shù)，實(shí)現(xiàn)這一精準(zhǔn)操作過(guò)程最少需要三種工具，即準(zhǔn)確切割DNA“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、將DNA片斷再連接起來(lái)“分子縫合針”——DNA連接酶、將體外重組好DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞“運(yùn)輸工具”——運(yùn)載體。2、限制酶：主要從原核生物中分離純化出來(lái)，能夠識(shí)別雙鏈DNA分子某種特定核苷酸序列，而且使每一條鏈中特定部位兩個(gè)核苷酸之間磷酸二酯鍵斷裂。形成黏性末端和平末端兩種。3、DNA連接酶：依照酶起源不一樣分為兩類：E.coliDNA連接酶、T4DNA連接酶。二者都是將雙連DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)兩個(gè)核苷酸之間磷酸二酯鍵。4、慣用運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒。質(zhì)粒是一個(gè)裸露、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外并具備自我復(fù)制能力雙鏈環(huán)狀DNA分子。5、基因工程基本操作步驟主要包含四步：目標(biāo)基因獲取、基因表示載體構(gòu)建、將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目標(biāo)基因檢測(cè)與判定。6、基因表示載體構(gòu)建是實(shí)施基因工程第二步，也是基因工程關(guān)鍵。其目標(biāo)是：是目標(biāo)基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在而且能夠遺傳給下一代并表示和發(fā)揮作用。其組成是：目標(biāo)基因、開(kāi)啟子、終止子、標(biāo)識(shí)基因（判定受體細(xì)胞是否含有目標(biāo)基因，便于篩選）。7、受體細(xì)胞有植物、動(dòng)物、微生物之分。8、目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否能夠維持和表示其遺傳特征，只有經(jīng)過(guò)檢測(cè)與判定才能知道。這是基因工程第四步工作。9、將目標(biāo)基因?qū)胫参锛?xì)胞方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法、基因槍法。10、將目標(biāo)基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞方法：顯微注射技術(shù)。11、將目標(biāo)基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：用CaCl2處理，增大細(xì)胞壁通透性。12、檢測(cè)目標(biāo)基因是否插入到受體細(xì)胞基因組中，是否轉(zhuǎn)錄出mRNA方法：DNA分子雜交技術(shù)（用目標(biāo)基因做探針，假如顯示出雜交帶則成功）。13、檢測(cè)目標(biāo)基因是否翻譯成蛋白質(zhì)方法：抗原——抗體雜交。14、除了分子檢測(cè)外，有時(shí)還需要進(jìn)行個(gè)體水平判定，方法是：抗蟲(chóng)或抗病接種試驗(yàn)。15、目標(biāo)基因獲?。簭囊呀?jīng)有物種中直接分離，也能夠人工合成。16、目標(biāo)基因：主要是指編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基因，也能夠是一些具備調(diào)控作用因子。17、PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)縮寫(xiě)，是一個(gè)在生物體外復(fù)制特定DNA片斷核酸合成技術(shù)。其原理是：DNA雙連復(fù)制原理。前提是：要有一段已知目標(biāo)基因核苷酸序列，方便依照這一序列合成引物（兩種）。過(guò)程是：高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸。18、植物基因工程碩果累累：抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物，抗病轉(zhuǎn)基因植物，抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)。19、動(dòng)物基因工程前景寬廣：用于提升動(dòng)物生長(zhǎng)速度，用于改進(jìn)畜產(chǎn)品品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥品，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植供體，基因工程藥品異軍突起。20、基因治療：是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表示產(chǎn)物發(fā)揮功效，從而達(dá)成治療疾病目標(biāo)。這是治療遺傳病最有效伎倆。其中效果比較可靠是體外基因治療。21、基因工程在標(biāo)準(zhǔn)上只能生產(chǎn)自然界已存在蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功效關(guān)系作為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一個(gè)新蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活需求。22、蛋白質(zhì)工程基本路徑：從預(yù)期蛋白質(zhì)功效出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找出相對(duì)應(yīng)脫氧核苷酸序列（基因）。23、具備某種生物全部遺傳信息任何一個(gè)細(xì)胞，都具備發(fā)育成完整生物體潛能，也就是說(shuō)，每個(gè)生物細(xì)胞都具備全能性特點(diǎn)。24、植物細(xì)胞工程：植物組織培養(yǎng)技術(shù)（基礎(chǔ)）、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。25、細(xì)胞脫分化：就是讓已經(jīng)分化細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有結(jié)構(gòu)和功效而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞過(guò)程。創(chuàng)傷和外源激素能夠使外植體細(xì)胞合成代謝加強(qiáng)，不停分裂增殖形成愈傷組織。26、植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制培養(yǎng)基上，給與適宜培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整植株。27、植物體細(xì)胞雜交就是將不一樣種植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培養(yǎng)成新植物體技術(shù)。28、植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用：植物繁殖新路徑（微繁、作物脫毒、制造人工種子）、作物新品種培育（單倍體育種、體細(xì)胞誘變育種等）、細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)（人參細(xì)胞發(fā)酵罐生產(chǎn)人參皂苷）。29、動(dòng)物細(xì)胞工程慣用技術(shù)伎倆有：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)）、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞核移植、生產(chǎn)單克隆抗體等。30、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞（胰蛋白酶或膠原蛋白酶），然后，放在適宜培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。31、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)制備細(xì)胞懸液中分散細(xì)胞很快就貼附在瓶壁，要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿內(nèi)表面光滑、無(wú)毒、易于貼附。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停頓分裂增殖稱為細(xì)胞接觸抑制。32、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件：無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境；營(yíng)養(yǎng)與體內(nèi)基本相同；適宜溫度和pH；氣體環(huán)境（主要是氧氣和二氧化碳，二氧化碳是維持培養(yǎng)液pH，通常采取培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于95%空氣加5%CO2混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)）。33、動(dòng)物核移植是將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新胚胎，這個(gè)新胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。34、哺乳動(dòng)物核移植分為：胚胎細(xì)胞核移植、體細(xì)胞核移植。35、體細(xì)胞核移植應(yīng)用前景：轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物能夠促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；保護(hù)瀕危物種；作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；作為異種移植供體；核移植胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化成對(duì)應(yīng)組織器官用于器官移植。36、動(dòng)物細(xì)胞融合也稱為細(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)胞過(guò)程。融合后形成具備原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息單核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞。37、動(dòng)物細(xì)胞融合方法：物理方法（離心、振動(dòng)、電刺激）、化學(xué)方法（聚乙二醇）、滅活病毒。38、單克隆抗體制備：骨髓瘤細(xì)胞和已免疫小鼠脾臟中B淋巴細(xì)胞融合，再用特定選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，只有融合雜種細(xì)胞才能生長(zhǎng)，這種雜交細(xì)胞特點(diǎn)是：既能快速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體。對(duì)上述經(jīng)選擇性培養(yǎng)雜交瘤細(xì)