(完整)高中生物選修3知識點(diǎn)總結(jié)(全),推薦文檔

1、高中生物選修3知識點(diǎn)總結(jié)班級：姓名：15基因工程的概念 ：專題 1 基因工程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 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(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做 dna 重組技術(shù)。基因工程的原理：基因重組（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(gè)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

2、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 t4-dna 連接酶）的比較：相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。區(qū)別：ecolidna 連接酶來源于大腸桿菌，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。dna 連接酶dna 聚合酶不同

3、點(diǎn)連接的 dna雙鏈單鏈模板不要模板要模板連接的對象2 個(gè) dna 片段單個(gè)脫氧核苷酸加到已存在的單鏈dna 片段上相同點(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”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)簡單的、獨(dú)立于細(xì)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.

4、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(kuò)增目的基因（1） pcr 的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定 dna 片段的核酸合成技術(shù)。（2） 目的：獲取大量的目的基因（3） 原理：dna 雙鏈復(fù)制（4） 過程：第一步：加熱至 9095dna 解鏈為單鏈；第二步：冷卻到 5560，引物與兩條單鏈 dna 結(jié)合；第三步：加熱至 7075，熱穩(wěn)定 dna 聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5） 特點(diǎn)：指數(shù)(2n)形式擴(kuò)增第二步：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

5、基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2. 組成：目的基因啟動子終止子標(biāo)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(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。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

6、，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?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。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、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少 ，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 分子，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：目的基因的檢測和表達(dá)1. 首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體 dna 上

7、是否插入了目的基因，方法是采用dna 分子雜交(dna-dna)技術(shù)。2. 其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出 mrna，方法是采用分子雜交(dna-rna)技術(shù)。3. 最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是采用抗原抗體雜交技術(shù)。4. 有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如生物抗蟲或抗病的鑒定等。（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(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。4. 基因診斷：又稱為 dna 診斷，是采用基因檢測的方法來判斷

8、患者是否出現(xiàn)了基因異常或攜帶病原體。（四）蛋白質(zhì)工程的概念1、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(jìn)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)）a 轉(zhuǎn)錄b 翻譯2、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)3、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(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的基因工程。4、蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計(jì)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）注意：目的基因只能用人工合成的方法

9、5、設(shè)計(jì)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6、 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)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程專題 2 細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程1. 理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性全能性表達(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)胞動物細(xì)胞2. 植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1） 過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞 愈傷組織 試管苗 植物體（2） 用途：微型繁殖、作物脫毒、制造

10、人工種子、單倍體育種、細(xì)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(shí)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?yàn)橹参锓稚鷧^(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(diǎn)：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(yùn)輸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(jìn)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(shí)期進(jìn)行秋水仙素處理；得到了正常的純合二倍體植株（aabb、aabb、aabb、aabb

11、 四種類型）。b 優(yōu)點(diǎn)：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(xì)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(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細(xì)胞產(chǎn)物。（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。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、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(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。二、動物細(xì)胞工程1. 動物細(xì)胞培養(yǎng)（1） 概念：動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組

12、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)胞生長和繁殖。（2） 動物細(xì)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(gè)細(xì)胞制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原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)胞分裂生長到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。（4） 動物細(xì)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(jìn)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

13、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(xì)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(jī)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(xì)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(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、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。2. 動物體細(xì)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(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)

14、細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核全能性得到表達(dá)。（3） 體細(xì)胞核移植的大致過程是：（右圖）高產(chǎn)奶牛（提供體細(xì)胞）進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)；同時(shí)采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減二分裂中期的卵母細(xì)胞，去核（顯微操作）注：為什么要用卵細(xì)胞？它可以提供充足的營養(yǎng)；操作簡便；細(xì)胞質(zhì)不會抑制細(xì)胞核全能性的表達(dá)；將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞；通過電刺激使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)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(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：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

15、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(xì)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(xì)胞融合（1） 動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動物細(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） 動物細(xì)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(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)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。（3） 動物細(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） 動物細(xì)胞融合

16、與植物體細(xì)胞雜交的比較：細(xì)胞工程植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞增殖、細(xì)胞膜的流動性融合前處理酶解法去除細(xì)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(xì)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(xì)胞的融合（物、化、生法）雜交瘤細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)專一抗體檢驗(yàn)陽性細(xì)胞培養(yǎng)單克隆抗體的提純用途和意義克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙，

17、大大擴(kuò)展雜交的親本組合范圍應(yīng)用：白菜-甘藍(lán)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(gè) b 淋巴細(xì)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(xì)胞）；提取b 淋巴細(xì)胞；同時(shí)用動物細(xì)胞培養(yǎng)的方法培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞并提??；促使它們細(xì)胞融合注：融合的結(jié)果是有很多不符合要求的；如有 2 個(gè) b 淋巴細(xì)胞融合的細(xì)胞等，所以要進(jìn)行篩選；在特定的選擇培養(yǎng)基上篩選出融合的雜種細(xì)胞特點(diǎn)細(xì)胞融合雜交瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞是能迅速大量增殖

18、，又能產(chǎn)生專一的抗體；然后對它進(jìn)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(xì)胞；最后將雜交瘤細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體?？乖⑷胄∈篌w內(nèi)分離b 淋巴細(xì)胞選擇培養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞培注入小培養(yǎng)基體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)從腹水提取篩選出雜交瘤細(xì)胞，單克隆抗體兩次篩選:第一次從培養(yǎng)液提第二次篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。（3） 雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：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(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。（5） 在腹腔內(nèi)增殖的優(yōu)點(diǎn)：不需要特定的培養(yǎng)基，不需要嚴(yán)格的外界條件。（6） 篩選的時(shí)候用：特定的選擇

19、性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。（7） 單克隆抗體的作用： 作為診斷試劑：準(zhǔn)確識別各種抗原物質(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”（借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用），也有少量用于治療其它疾病。專題 3 胚胎工程3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、精子的發(fā)生1、場所：睪丸的曲細(xì)精管2、時(shí)間：從初情期開始，到生殖機(jī)能衰退3、過程：（1）精原細(xì)胞多個(gè)初級精母細(xì)胞（通過數(shù)次有絲分裂）（2）1 個(gè)初級精母細(xì)胞2 個(gè)次級精母細(xì)胞4 個(gè)精子細(xì)胞（通過減數(shù)分裂， 即 mi 和 mii）（3）精子細(xì)胞精子（通過變形）補(bǔ)充，精原細(xì)胞

20、先進(jìn)行有絲分裂后進(jìn)行減數(shù)分裂；變形過程中，細(xì)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(yùn)動提供能量。二、卵細(xì)胞（卵子）的發(fā)生1、場所：卵巢2、 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)的儲備）3、過程：（1）卵原細(xì)胞初級卵母細(xì)胞（ 2）1 個(gè)初級卵母細(xì)胞1 個(gè)次級卵母細(xì)胞第一極體（排卵前后完成）（3）1 個(gè)次級卵母細(xì)胞1 個(gè)卵子第二極體（精子和卵子結(jié)合過程中完成）在胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍， 減一分裂在排卵前后完成，形成次級卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)

21、入輸卵管準(zhǔn)備受精； 減二分裂是在受精過程中完成的。三、受精1、概念：精子和卵子結(jié)合成合子（受精卵）的過程。2、 場所：雌性的輸卵管內(nèi)3、過程（1） 受精前的準(zhǔn)備階段 1：精子獲能（2） 受驚前的準(zhǔn)備階段 2：卵子的準(zhǔn)備（到減數(shù)第二次分裂中期，具備與精子受精的能力）（3） 受精階段精子穿越放射冠和透明帶：頂體反應(yīng)，透明帶反應(yīng)進(jìn)入卵黃膜：卵黃膜封閉作用原核形成和配子結(jié)合精子獲能（在雌性動物生殖道內(nèi)）；卵子的準(zhǔn)備（排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)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(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。b 透明

22、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(jìn)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(jìn)入卵內(nèi)的過程它是防止多精子入卵受精的第二道屏障；d 精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時(shí)卵子完成減二分裂，形成雌原核注意：受精標(biāo)志是第二極體的形成；受精完成標(biāo)志是雌雄原核融合成合子。四、早期胚胎發(fā)育1、卵裂期：細(xì)胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂，細(xì)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。2、桑椹胚：胚胎細(xì)胞達(dá) 32 個(gè)左右的胚胎（之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能

23、細(xì)胞）3、囊胚：細(xì)胞開始分化，其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(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(kuò)大會導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來，這一過程叫孵化4、原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞形成外胚層和內(nèi)胚層（內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層，下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔），滋養(yǎng)層發(fā)育成胎膜和胎盤。細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)一、體外受精1、試管動物技術(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（桑葚胚或囊胚）后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。2、卵母細(xì)胞的采集：方法一：用促性腺激素處理，使其超

24、數(shù)排卵，從中輸卵管沖取精子（針對體型小的實(shí)驗(yàn)動物，家畜豬、羊等） ，可直接受精。方法二：從屠宰母畜卵巢中采集（針對大家畜或大型動物，如牛）方法三：借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡、腹腔鏡等工具直接從活體母畜卵巢中吸?。ㄡ槍Υ蠹倚蠡虼笮蛣游铮缗＃?、 卵母細(xì)胞的培養(yǎng)：在體外人工培養(yǎng)成熟4、 精子的采集：方法有假陰道法、手握法和電刺激法等5、精子的獲能：方法有：（1）培養(yǎng)法（通過獲能培養(yǎng)液），如嚙齒動物、兔、豬等的精子；（2）化學(xué)法（通過一定濃度的肝素或鈣離子載體 a23187 溶液） ，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能，如牛、羊等家畜的精子。6、受精：獲能的精子 培養(yǎng)成熟的卵子完成受精二、胚胎早期培養(yǎng)1、條件：

25、受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)2、培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等3、當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景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(jìn)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(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。一、胚胎移植1、概念：是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到 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(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體叫供體 （遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀），接受胚胎的個(gè)體叫受體（有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力）。2、 應(yīng)用：胚胎

26、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”。3、現(xiàn)狀：在牛的胚胎移植中，技術(shù)方法更為簡便、實(shí)用。4、意義：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。5、生理學(xué)基礎(chǔ)胚胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的生理狀況（1） 供、受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎提供相同的生理環(huán)境生理學(xué)基礎(chǔ)（2） 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） 受體對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎的存活提供可能（4） 胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳物質(zhì)在孕育過程中不受影響6、基本程序（1） 對供、受體母牛進(jìn)行選擇：用激素進(jìn)行同

27、期發(fā)情處理；對供體母牛用激素做超數(shù)排卵處理；（2） 配種或人工受精 ：選擇同種優(yōu)秀公牛配種有性生殖過程；（3） 胚胎收集（沖卵（早期胚胎），此時(shí)胚胎處于游離狀態(tài)）、檢查（胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚）、培養(yǎng)或保存（196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）（ 5）移植后的檢查（是否妊）等（6）產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。7、胚胎移植的時(shí)間不同動物胚胎移植的時(shí)間不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植，小鼠、家兔等實(shí)驗(yàn)動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在 8-16 個(gè)細(xì)胞階段移植。)二、胚胎分割1、概念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切

28、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)可看作是動物無性繁殖或克隆。2、儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀3、意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無性繁殖。4、操作程序：（1） 選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿（2） 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)要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會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 dna 分析性別鑒定。5、局限：剛出生的動物體重偏低，毛色和斑紋上存在差異，同卵多胎的可能性有限。三、胚胎干細(xì)胞1、概念：由早期胚胎或原始性腺

29、中分離出來的一類細(xì)胞。簡稱 es 或 ek 細(xì)胞。2、特點(diǎn)： 形態(tài)上：體積小、細(xì)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任何一種組織細(xì)胞；在體外可增殖而不發(fā)生分化；可冷凍保存；可進(jìn)行遺傳改造 。3、意義：（1） 移植 es 細(xì)胞修復(fù)壞死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、成骨不良等病癥（2） es 細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育人造組織器官，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題（3） es 細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等分化誘導(dǎo)因子作用下可向不同類型組織細(xì)胞分化4、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：可用于研究哺乳動物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少

30、年糖尿病等；5、胚胎工程胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進(jìn)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(xì)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。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論 ：(1) 基因生物與食物安全：反方觀點(diǎn)：反對“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變正方觀點(diǎn)：有安全性評價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無實(shí)例無證據(jù)(2) 轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對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、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染

31、”正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、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地位上都不健全的人?？隙ǖ睦碛桑杭夹g(shù)性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟

32、的技術(shù)也只有通過實(shí)踐才能使之成熟。中國政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。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：兩種目的試管嬰兒的區(qū)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)胞并不會對試管嬰兒造成損傷。(3) 基因身份證：否定的理由：個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢必造成遺傳學(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。肯定的

33、理由：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。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)間長等。(4) 禁止生物武器公約及中國政府的態(tài)度專題 5 生態(tài)工程一、生態(tài)工程的基本原理 1、生態(tài)工程的概念（1） 原理技術(shù)應(yīng)用： 生態(tài)學(xué) 和 系統(tǒng)學(xué) 等學(xué)科的基本理論和方法通過 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 調(diào)控 和 技術(shù)組裝（2） 操作對 已破壞的生態(tài)環(huán)境 進(jìn)行 修復(fù)、重建對 已造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)

34、行 改善（3） 結(jié)果提高 生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力 促進(jìn) 人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。2、生態(tài)工程所遵循的基本原理（1）.生態(tài)工程建設(shè)的目的：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。（2）.生態(tài)工程的特點(diǎn)： 少消耗，多效益，可持續(xù)的生態(tài)工程。項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及影響系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展無廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營

35、養(yǎng)化問題整體性原理社會、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系二、生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景1、生態(tài)工程的實(shí)例分析類型主要原理注意問題農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工物質(zhì)循環(huán)再生原理、整核心：沼氣工程 優(yōu)程體性原理、物種多樣性點(diǎn)：農(nóng)林牧副漁全面發(fā)原理展；開發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染小流域綜合治理生態(tài)工整體性原理、協(xié)調(diào)與平“綜合”表現(xiàn)在同時(shí)程衡原理、工程學(xué)原理考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，生態(tài)工程模式應(yīng)各具特色大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體