選修三知識(shí)點(diǎn)填空(答案)

1、-作者xxxx-日期xxxx選修三知識(shí)點(diǎn)填空(答案)【精品文檔】選修3現(xiàn)代生物科技專題 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（定向變異），進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過 體外 （體內(nèi)、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 ?；蚬こ淌窃?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) ?；蚬こ碳夹g(shù)的原理： 基因重組 基因工程的優(yōu)點(diǎn)：（1）目的性強(qiáng)，能夠定向的改變生物的品質(zhì)。（2）克服遠(yuǎn)緣雜交不親和。 1.1 基因工程的基本工具1.“ 分子手術(shù)刀 ”限制酶（全稱：限制性核酸內(nèi)切酶）（1）主要來源

2、： 原核生物 。（2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種 特定 的核苷酸序列（被識(shí)別序列具反向?qū)ΨQ特點(diǎn)），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。（4）與解旋酶的區(qū)別： 解旋酶：斷開堿基對(duì)間 氫鍵 限制酶：斷開兩個(gè)脫氧核苷酸之間（即磷酸與脫氧核糖之間）的 磷酸二酯鍵 2.“ 分子縫合針 ”DNA連接酶(1)兩種DNA連接酶（E·coli DNA連接酶和T4 DNA連接酶）的比較：相同點(diǎn)：都連接 磷酸二酯 鍵。區(qū)別：E·coliDNA連接酶來源于T4

3、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：連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。3.“ 分子運(yùn)輸車 ”運(yùn)載體（1）運(yùn)載體具備的條件：具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。 能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。 具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。 能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存（對(duì)受體細(xì)胞無害），大小合適。（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)菌染色體

4、之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈 環(huán)狀 DNA分子。（3）其它載體： 噬菌體的衍生物 、 動(dòng)植物病毒 。（4）在進(jìn)行基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的?；蚬こ痰幕静僮鞒绦虿襟E：1、 獲取目的基因 ， 2、 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 ， 3、 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 ， 4、 目的基因的檢測(cè)和鑒定 。第一步：獲取目的基因范圍：編碼蛋白質(zhì)的基因、具有調(diào)控作用的因子。2.目的基因來源：自然界獲得或人工合成 自然界獲得：采取直接分離法-用適當(dāng)?shù)南拗泼柑幚淼玫?。工作量大，多為原核基因來源?人工合成： 反轉(zhuǎn)錄法 和化學(xué)合成法。操作復(fù)雜，基因結(jié)構(gòu)不完整，多為真核

5、基因的來源。補(bǔ)：基因結(jié)構(gòu) 原核基因、真核基因均有兩種區(qū)域： 編碼區(qū) 、 非編碼 。但真核基因的前者是不連續(xù)的，分為 外顯子 和 內(nèi)含子 。3.目的基因的（大量）獲取方法（1）從基因文庫獲取A.基因文庫分類：基因組文庫、 部分基因文庫 B.獲取方法：據(jù) 目的基因 的有關(guān)信息，以及基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性。C.兩種文庫中目的基因的來源： 基因組文庫的目的基因來源于 自然界直接分離法獲得 。 cDNA文庫的目的基因來源于 反轉(zhuǎn)錄法人工合成 。D.兩種文庫中目的基因的區(qū)別：書P10表格（2）PCR( 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 的縮寫)技術(shù).(發(fā)明人：穆里斯等人)A.原理： DNA雙鏈復(fù)制 ： 體外 復(fù)制， 指

6、數(shù) 增加， 需要 （需要、不需要）模板。C.過程：第一步：高溫解鏈（變性）：加熱至9095，雙鏈DNA受熱解成單鏈（不需解旋酶）；第二步：低溫引物（復(fù)性）：冷卻到5560，引物與模板單鏈DNA互補(bǔ)結(jié)合；第三步：中溫復(fù)制（延伸）：加熱至7075，熱穩(wěn)定 DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。第四步：重復(fù)一至三步。D.所需條件：模板為 目的基因 ，原料為 四種脫氧核苷酸 ，酶為 熱穩(wěn)定DNA聚合酶 ，能量由 ATP 直接提供。（3）化學(xué)合成法人工合成（通過DNA合成儀）特點(diǎn)：A. 基因較小 B. 核苷酸序列已知 C. 不需模板 第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建 1. 目的：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，并使目的

7、基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至 下一代（復(fù)制），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 。（具復(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（編碼區(qū)上游的非編區(qū)），含 有RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，有助于RNA聚合酶驅(qū)動(dòng)基因的編碼區(qū)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（編碼區(qū)下游的非編區(qū)）。（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，此外還有熒光蛋白基因。第三步：將目的基因?qū)胧荏w

8、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 （該方法主要針對(duì) 雙子葉植物 植物和 裸子 植物，而對(duì)大多數(shù) 單子葉 植物無效。利用農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA可整合到受全細(xì)胞染色體DNA上的特性）。 其次還有 基因槍法 （又稱微彈轟擊法），以及 花粉管通道 等。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是 顯微注射法 。此方法的受體細(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(duì)較少 。最常用的原核細(xì)胞是 大腸桿菌 ，其轉(zhuǎn)化方法

9、是：先用 鈣離子 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)胞的成功率 很低 ，需利用 標(biāo)記基因 篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞。第四步：目的基因的檢測(cè)和鑒定 1. 分子水平的檢測(cè) （1）首先要檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因 方法/技術(shù)： DNA分子雜交技術(shù) 基因探針：用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的 目的基因 單鏈。 檢測(cè)對(duì)象：DNA 存在標(biāo)志：出現(xiàn)雜交帶。 （2）其次還要檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA 方法/技術(shù)： DNA分子雜交技術(shù) 基因探針

10、：用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的 目的基因 單鏈。 檢測(cè)對(duì)象： mRNA 。 存在標(biāo)志：出現(xiàn)雜交帶。 （3）最后檢測(cè) 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì) 方法/技術(shù)： 抗原-抗體雜交 存在標(biāo)志：出現(xiàn)雜交帶。 目的基因翻譯成的蛋白質(zhì)相當(dāng)于 抗原 。 2. .個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定 如做抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)： 將蟲子放在轉(zhuǎn)基因植物上，觀察蟲子是否因攝食植物死亡 ，以確定轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀及抗性的程度。 又如，有的基因工程產(chǎn)品需與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行 活性 比較，以確定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的 功能活性 是否與天然產(chǎn)品相同。1.3 基因工程的應(yīng)用注意：書中提到的各種應(yīng)用中，目的基因?yàn)楹危?. 植物基因工程應(yīng)用：（1）

11、抗蟲、抗病等抗逆能力的提高。（2）改良農(nóng)作物的品質(zhì)。（3）利用植物生產(chǎn)藥物等。2.動(dòng)物基因工程：（1）提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度。（2）改善畜產(chǎn)品品質(zhì)。（3）用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。（4）器官移植的供體乳腺生物反應(yīng)器（乳房生物反應(yīng)器）： 藥用基因 （目的基因）+ 乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子3. 基因工程藥物（干擾素是一種 糖蛋白 。） 工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類細(xì)胞株系一般稱為工程菌。4.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。是治療遺 傳病的最有效的手段。5.基因芯片的應(yīng)用（DNA分子雜交技術(shù)）：親子鑒定、罪犯認(rèn)定、尸體辨別、疾病診斷等。1.4 蛋白

12、質(zhì)工程1、蛋白質(zhì)工程的概念 蛋白質(zhì)工程是指以 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律 及 其與生物功能的關(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 改造 ，或制造一種新的（自然界沒有的）蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。是在 基因工程 的基礎(chǔ)上延伸出來的。（基因工程在原則上只能生產(chǎn) 自然界已存在 的蛋白質(zhì)）2、 過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能->設(shè)計(jì)蛋白（空間）結(jié)構(gòu)->改造相關(guān)基因->基因工程 實(shí)現(xiàn)預(yù)期成功例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級(jí)（空間）結(jié)構(gòu)，而目前科學(xué)家們對(duì)此了解的還很不夠。 專題2 細(xì)胞工程 細(xì)胞工程：是指導(dǎo)應(yīng)用 細(xì)胞生物 學(xué)和 分子生物 學(xué)的原理和方法

13、，通過 細(xì)胞 水平或 細(xì)胞器 水平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)， 根據(jù)操作對(duì)象不同分為：植物細(xì)胞工程，動(dòng)物細(xì)胞工程 操作水平： 細(xì)胞 水平的操作（基因工程為 分子 水平的操作）植物細(xì)胞工程 （屬于無性繁殖）有關(guān)知識(shí)回顧：1、無性繁殖最大優(yōu)點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的遺傳特征。2、理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性（具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整生物體的潛能，也就是說，每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)，）3、具有全能性的原因：分化的細(xì)胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。 理論上，生物的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植物的潛力，但是在生物的生

14、長(zhǎng)發(fā)育過程中，細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種器官和組織，是因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下，基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。4、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 一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)：植物組織培養(yǎng)，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（一）植物組織培養(yǎng)技術(shù)（最基本技術(shù)）1.原理： 細(xì)胞全能性 2.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） 胚狀體 植物體 （外植體消毒） 生長(zhǎng)素及細(xì)胞分裂素 生長(zhǎng)素及細(xì)胞分裂素 （試管苗） （避光） （給光）植物全能性表達(dá)的條件：離體的，提供人為條件（營(yíng)養(yǎng)，激素，適宜的外界條件）愈傷組織：細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則是一種高

15、度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞3. 注意事項(xiàng)（1） 材料： 離體 、 消毒 、 分化程度較低 （2） 環(huán)境： 無菌、避光->給光 （3） 培養(yǎng)基：含有：無機(jī)營(yíng)養(yǎng)（水、無機(jī)鹽），小分子有機(jī)物， 植物激素 ，維生素。 固體培養(yǎng)基（瓊脂），4.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。 是植物細(xì)胞工程的最基本技術(shù)（二）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）過程： 原生質(zhì)體制備 細(xì)胞融合 雜種細(xì)胞篩選 細(xì)胞培養(yǎng)（組織培養(yǎng)技術(shù)） 植物鑒定 植物再生要點(diǎn)： A.去細(xì)胞壁：纖維素酶和果膠酶 B.誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括 離心、振動(dòng)、電激 等。 化學(xué)法：用聚乙二醇（PEG)作為誘導(dǎo)劑。

16、C.雜種細(xì)胞形成標(biāo)志：再生出 細(xì)胞壁 。（2） 意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。打破特種之間的生殖隔離，擴(kuò)大遺傳重組范圍。2、 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：探究植物科學(xué)理論的重要手段，微型繁殖、培養(yǎng)脫毒苗、生產(chǎn)人工種子、培養(yǎng)新品種（單倍體育種）、轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)，細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。要點(diǎn)：1、微型繁殖的優(yōu)點(diǎn)：可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，可以高效快速地實(shí)驗(yàn)種苗的大量繁殖2、人工種子的優(yōu)點(diǎn)：無性繁殖，完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，不受季節(jié)限制，方便運(yùn)輸及貯藏3、單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)：極大縮短了育種的年限，節(jié)約了大量的人力物力。2.2 動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)技術(shù)），動(dòng)物細(xì)胞核移植，動(dòng)物

17、細(xì)胞融合（生產(chǎn)單克隆抗體）。 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） 原理： 細(xì)胞增殖（有絲分裂） （3）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）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)胞后分瓶，進(jìn)行傳代培養(yǎng)。 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

18、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、無機(jī)鹽、微量元素等。通常還需加入血清、血漿等天然成分。含有天然成分的培養(yǎng)基稱天然培養(yǎng)基。溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是；pH：。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(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。（1）哺乳動(dòng)物核移植可以分

19、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）體細(xì)胞核移植的大致過程是：（下圖）（3） 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；細(xì)胞質(zhì)中合成與分裂分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂分化。（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(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） 定義：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

20、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） 原理：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：細(xì)胞膜的流動(dòng)性（3） 方法：誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合方法的與植物原生質(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。（4）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。（5）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、植物細(xì)胞的全能性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合物理：離心、電刺激、振動(dòng)，化學(xué)：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和

21、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，還可利用滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體的技術(shù)之一（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：特定抗原（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）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

22、療其它疾病。專題3 胚胎工程 胚胎工程：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(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。 胚胎工程的許多技術(shù)，實(shí)際是在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。（一）體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1、精子的發(fā)生（1）場(chǎng)所：睪丸（精巢） （2）時(shí)間：初情期-生殖機(jī)能衰退（3）階段： （4）精子的外形： 似蝌蚪，分頭，頸，尾三部分。不 同動(dòng)物精子形態(tài)相似，大小與動(dòng)物的體型 大小無關(guān)。 （5）變形： 細(xì)胞核-精子頭的主要部分 高爾基體-頂體 中心體-尾部

23、 線粒體-鞘膜 其它物質(zhì)-原生質(zhì)滴-脫落 2、卵子的發(fā)生（1）場(chǎng)所：卵巢 （2）時(shí)間：性別分化以后（胎兒期）-精子與卵子在發(fā)生時(shí)間上的差別是重要的區(qū)別 減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的，其結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體，進(jìn)入輸卵管，準(zhǔn)備與精子受精（不同的動(dòng)物排卵的時(shí)間不同）。 排卵是指卵子 卵泡 從中排出。減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的，當(dāng)卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(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。（3） 過程3、受精：（1）場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)（2）過程：準(zhǔn)備階段：精子獲能：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

24、發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力 卵子的準(zhǔn)備：動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，但都在要輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期，才具備與精子受精的能力。受精階段： 獲能的精子通過 頂體 反應(yīng)依次穿過 放射冠、透明帶，精子的頭部與卵細(xì)胞膜，即卵黃膜接觸，引發(fā)防止多精入卵的第一道屏障：透明帶反應(yīng)。 兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜融合，引發(fā)第二道屏障卵黃膜封閉作用。同時(shí)卵子開始繼續(xù)減數(shù)第 二次分裂，因此，此時(shí)可觀察到受精作用的標(biāo)志，即精子入卵的標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間觀察到兩個(gè)極體;精子入卵后，形成雄原核，同時(shí)卵細(xì)胞形成雌原核。雌雄原核的融合標(biāo)志著受精作用完成。4、動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程（1）卵裂期：細(xì)胞

25、有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加。胚胎中有機(jī)物種類增加，DNA數(shù)目增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略有減小。每個(gè)細(xì)胞體積變小。細(xì)胞 未分化 （2）桑椹胚：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。細(xì)胞 分化，是全能細(xì)胞。（3）囊 胚：細(xì)胞開始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。（4）原腸胚：特點(diǎn)：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。胚胎發(fā)育（受精卵幼體）后，生物體進(jìn)行胚后發(fā)育（胎兒-性成熟）植物是從受精卵-種子，胚后發(fā)育從種子-開發(fā)結(jié)果（二）體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1 體外受精主要過程

26、包括：卵母細(xì)胞的采集，精子的獲取，和受精 (1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(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)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。(2) 精子的采集和獲能：假陰道法，手握法和電刺激法，在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種（把精子放在人工配制的獲能液中如肝素中）(3) 受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。(4)

27、胚胎的早期培養(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)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機(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)成分，以及血清等物質(zhì)。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。不同動(dòng)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(dòng)物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在4個(gè)細(xì)胞階段移植。)(1)胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其它雌性動(dòng)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

28、個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”。（供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為常見或存量大的品種。）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)的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。（三）胚胎工程的應(yīng)用及前景1胚胎移植（1 ） 胚胎移植：的指將雌性動(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，移植到同種的，生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序（2） 胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力。應(yīng)用：良種畜群迅速擴(kuò)大，加速了育種工作和品種改良；胚胎移植不受時(shí)間和地域的限制，大量節(jié)省了購(gòu)買種畜的費(fèi)用；一次多胎或一次雙胎；建立胚胎庫，保存品種資源和瀕危物種。（3） 生理學(xué)基礎(chǔ)：動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。受體對(duì)移