重點(diǎn)高中生物人教版選修3《現(xiàn)代生物科技專題》知識點(diǎn)總結(jié)

1、重點(diǎn)高中生物人教版選修 3?現(xiàn) 代生物科技專題?知識點(diǎn)總結(jié)作者:日期:選修3?現(xiàn)代生物科技專題?知識點(diǎn)總結(jié)專題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DNA重組技術(shù)。(一) 基因工程的根本工具1“分子手術(shù)刀一一限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)(1) 來源：主要是從 原核生物 中別離純化出來的。(2) 功能：能夠識別雙 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核苷酸之間的 磷酸二酯鍵 斷開，因此具有 專一性。(

2、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。2. “分子縫合針 一一DNA連接酶兩種DNA連接酶(E- coli DNA連接酶和T4-DNA連接酶)的比擬： 相同點(diǎn)：都縫合 磷酸二酯鍵。 區(qū)別：E - coli DNA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DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶DNA聚合酶不同點(diǎn)

3、連接的DNA雙鏈單鏈模板不要模板要模板連接的對象2個DNA片段單個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： 入噬菌體的衍生物、動植物病毒(二) 基因工程的根本操作程序 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. 原核基因采取

4、 直接別離獲得，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 9095 C DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到 5560 C，引物與兩條單鏈 DNA結(jié)合;第三步：加熱至 7075 C，TaqDNA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)

5、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) 錄岀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些，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，其次還有 基因

6、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)。方法的受體纟將目的基因?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上是否 插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交DNA-D

7、NA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 DNA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 抗原一抗體雜交 技術(shù)。4. 有時還需進(jìn)行個體生物學(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)1. 植物基因工程： 抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改進(jìn)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,

8、對現(xiàn)有蛋 自然界已蛋白iTg分干跚.-蛋白質(zhì)三側(cè)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 作為根底,通過基因修飾或基因合成 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。 基因工程在原那么上只能生產(chǎn) 存在的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄蛋白質(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，以疋向改造天然蛋白 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)工程是在基因工程根底上，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. 理論根底原理：細(xì)胞全能性全能性表

9、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)胞一-愈傷組織 一-試管苗 一-植物體2用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)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。1過程:新的原生植物難日翌番主冊甲 植物細(xì)胞乙-粵算跌3. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)豪邁地笑 第4頁共10頁 就算跌倒也要豪邁地笑鮒蟲環(huán)轆猊処愈傷組織再叫稱植慄(2) 誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括 離心、振動、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

10、) 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)的組織，將它分散成 單個細(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t用 胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成 單個細(xì)胞t制成細(xì)胞懸液t轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行 原代培養(yǎng)t貼滿瓶壁的細(xì)胞重胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細(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)胞分裂生長到外表 相互抑制時，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)

11、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。通常需參加血清、血漿等天然成分。 溫度：適宜溫度：哺乳動物多是36.5 C+ 0.5 C ; pH: 7.27.4。 氣體環(huán)境:95%空氣+ 5%CO2 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

12、隆動物(1) 哺乳動物核移植可以分為 胚胎細(xì)胞 核移植(比擬容易)和 體細(xì)胞核移植(比擬難)。(2) 選用去核卵(母)細(xì)胞的原因：卵(母)細(xì)胞比擬大，容易操作；卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。(3)體細(xì)胞核移植的大致過程是:(右圖)卵祁融劇糞體樹牛是怵軫牛1 1¥RfflsnffiU理亠1魚in如葩|核移植申甜體盤中一慢科1|另一頭母鎔羊的于討. 1屜維.曲生胚胎移植1井悅齡財(cái)林皓精牛(4)體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：加速家畜遺傳改進(jìn)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:克隆動物存

13、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，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩 個或多個 細(xì)胞潰傳信息的單核細(xì)胞，稱為 雜交細(xì)胞。(2) 動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理根本相同，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)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比擬：比擬工程細(xì)胞融合的原理細(xì)胞融合的方法誘導(dǎo)手段用法4.單克隆抗體

14、12分 B淋巴纟瘤細(xì)胞細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 細(xì)胞 選擇培養(yǎng)細(xì)|口從腹培 培、 從培345雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)單克隆抗體的作用O既能大量繁殖，又能特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備 。植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜的流動性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生 質(zhì)體融合離心、電刺激、振動， 聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和 性，獲得雜種植株動物細(xì)胞 融合細(xì)胞膜的流動性使細(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)之抗體：一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種 特異性抗體。從血清中別離出的抗體 產(chǎn)量低、純度低、特異性差 。 單克隆抗體的制備過程：準(zhǔn)確識別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，

15、并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、 作為診斷試劑 ：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。專題3胚胎工程13.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 胚胎工程的建立場所：睪丸的曲細(xì)精管精子的發(fā)時間：從初情期開始，到生殖機(jī)能衰退.1精原細(xì)胞-多個初級精母細(xì)胞通過數(shù)次有絲分裂I過程 1個初級精母細(xì)胞T 2個次級精母細(xì)胞T 4個精子細(xì)胞通過減數(shù)分裂，即 Ml和Mil -3 精子細(xì)胞T精子通過變形場所：卵巢時間：從胎兒時期開始胎兒時期完成了卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲藏卵子的發(fā)卵原細(xì)胞-初級卵母細(xì)胞1個次級卵母細(xì)胞+第一極體排卵前后完成

16、1個卵子+第二極體精子和卵子結(jié)合過程中完成 的過程。受精過程2 1個初級卵母細(xì)胞T*3 1個次級卵母細(xì)胞T概念：精子和卵子結(jié)合成合子受精卵場所：雌性的輸卵管內(nèi)1受精前的準(zhǔn)備階段1 ：精子獲能受驚前的準(zhǔn)備階段 2:卵子的準(zhǔn)備過程a.精子穿越放射冠和透明帶：頂體反響，透明帶反響Q 受精階段 彳.進(jìn)入卵黃膜：卵黃膜封閉作用就算跌倒也要豪邁地笑第6頁共10頁就算跌倒也要豪邁地笑c.原核形成和配子結(jié)合.一卵裂期：細(xì)胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂早期胚胎發(fā)育桑椹胚：胚胎細(xì)胞達(dá) 32個左右，每一個細(xì)胞都是細(xì)胞囊胚：有囊胚腔，岀現(xiàn)了囊胚從透明帶中伸展岀來的孵化過程、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

17、成胎膜和胎盤，內(nèi)胚層包圍著原腸腔13.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)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)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。r 方法一：用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵，從中輸卵管沖取精子針對f卵母細(xì)胞的采集Q實(shí)驗(yàn)動物，家畜豬、羊等方法二：從屠宰母畜卵巢中采集II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取針對大家畜或大型動物，如牛體外受精?卵母細(xì)胞的培養(yǎng)：在體外人工培養(yǎng)成熟精子的采集：方法有假陰道法、手握法和電刺激法等精子的獲能：方法有培養(yǎng)法通過獲能培養(yǎng)液、化學(xué)誘導(dǎo)法通過肝素或鈣離子載體A23187獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖?/p>

18、精溶液'受精：獲能的精子 +培養(yǎng)成熟的卵子 完成受精胚胎早期培養(yǎng).條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)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13.3胚胎工程的應(yīng)用及前景概念：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，移植到其中提供胚胎的同種的、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)育為新個體的技術(shù)。個體叫供體，接受胚胎的個體叫受體。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)方法更為簡便、實(shí)用。意義：可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體繁殖潛力。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

19、胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的生理狀況胚胎移植生理學(xué)根底蛙*2根本程序供、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 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 受體對外來胚胎根本不發(fā)生免疫排斥反響，為胚胎的存活提供可能 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)不受影響1 供、受體的選擇和處理使用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理、超數(shù)排卵處理配種或人工受精胚胎收集沖卵胚胎移植：手術(shù)法、檢查胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚、培養(yǎng)或保存196 'C的液氮 引岀子宮和卵巢將其注入；非手術(shù)法用移植管將其送入子宮移植后的檢查是否妊娠等概念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2、4或

20、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：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀操作程序選擇發(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)皿用分割針或分割刀切開胚胎，吸岀半個，注入空透明帶或直接將裸半胚移植 給受體。分割囊胚時要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。此時還可用分割針分割滋養(yǎng)層, 做胚胎DNA分析性別鑒定。乂局限：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。ES或EK纟田胞。概念：由早期胚胎或原始性腺中別離岀來的一類細(xì)胞。簡稱 特點(diǎn)形態(tài)上：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯胚胎干細(xì)胞增殖而不發(fā)生分化；可冷凍保存；可進(jìn)行遺傳改造1 一移植ES細(xì)胞修復(fù)壞死或退化部位，治愈糖尿病、肝心衰

21、竭、成骨不良等病癥意義卡ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育人造組織器官-ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等誘導(dǎo)因子作用下可向不同類型組織細(xì)胞分化一動物胚胎發(fā)育的根本過程1、 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)，女口胚胎移植、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。2、動物胚胎發(fā)育的根本過程1受精場所是母體的輸卵管上段。2 卵裂期：特點(diǎn)：細(xì)胞 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。3 桑椹胚：特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目到達(dá)32個左右時，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。是全能細(xì)

22、胞。4囊 胚：特點(diǎn)：細(xì)胞開始出現(xiàn) 分化 該時期細(xì)胞的 全能性仍比擬高。聚集在胚胎一端個體較大的細(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。5原腸胚：特點(diǎn)：有了 三胚層的分化，具有 囊胚腔和原腸腔。二胚胎干細(xì)胞1、 哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱 ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎或從原始性腺 中別離出來。2、具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為 體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯；在功能上，具有 發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生 分化，可進(jìn)行 冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。3、胚胎干細(xì)胞的主要用途是： 可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)

23、育規(guī)律； 是在體外條件下研究 細(xì)胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中參加 分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段； 可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等; 利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能; 隨著組織工程技術(shù)的開展，通過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，解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥的問題。三胚胎工程的應(yīng)用1. 體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)然后，從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。第三種方法

24、是借助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。獲能處理。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， 第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢 中采集卵母細(xì)胞； 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)2精子的采集和獲能：在體外受精前，要對精子進(jìn)行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?溶液中完成受精過程。4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 受精狀況和受精受體移植或冷凍保存。不同動物胚胎移植的時間更早的階段移植，人的卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些

25、無機(jī)鹽和有機(jī)鹽夕卜，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸 等營養(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，可將其取出向 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 體外受精胚胎可在4個細(xì)胞階段移植。2. 胚胎移植同種的、生理狀態(tài)相“供體，接受胚胎的個體稱1胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同的其它雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱為“為“受體。供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應(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，

26、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 。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)良個體的繁殖能力 。(3) 生理學(xué)根底：動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、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。 受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)廠免疫排斥反響。這為胚胎在受體的存活提供了可能。 供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的 遺傳特性在孕育過程中不受影響。(4) 根本程序主要包括： 對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能 優(yōu)秀的供體

27、，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力 的受體,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 對供體母 配種或人工授精 。 對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進(jìn)行 質(zhì)量檢查，此時的胚胎應(yīng)發(fā)育到 桑椹或胚囊胚 階段。直接向受體移植或放入 196 C的 液氮中保存。 對胚胎進(jìn)行移植。 移植后的檢查。對受體母牛進(jìn)行是否妊娠 的檢查。3. 胚胎分割(1) 概念：是指采用機(jī)械方法將 早期胚胎 切割2等份、4等份等，經(jīng)移植獲得 同卵雙胎或多胎 的技術(shù)。(2) 意義：來自同一胚胎的后代具有 相同的遺傳物質(zhì)，屬于

28、無性繁殖。 材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的 桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚 的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。)操作過程：對囊胚階段的胚胎分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否那么會影響 分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。專題4生物技術(shù)的平安性和倫理問題(一) 轉(zhuǎn)基因生物的平安性爭論：(1) 基因生物與食物平安：反方觀點(diǎn)：反對“實(shí)質(zhì)性等同、岀現(xiàn)滯后效應(yīng)、岀現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變正方觀點(diǎn)：有平安性評價、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、重組岀有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染正方觀點(diǎn)： 生命力有

29、限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限(3) 轉(zhuǎn)基因生反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組岀有害的病原微生物、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)人持否認(rèn)態(tài)度。否認(rèn)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。不成熟的技術(shù)也只有通過實(shí)踐才能使之成熟。中國政

30、府的態(tài)度： 禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。四不原那么：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)否認(rèn)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?；蛏矸葑C：否認(rèn)的理由：個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^基因檢測可以及早采取預(yù)防措施，適時進(jìn)

31、行治療，到達(dá)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。 散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。 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5.1 生態(tài)工程的根本原理生態(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)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步開展。(少消耗、多效益、可持續(xù))生態(tài)經(jīng)濟(jì)：主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)原那么，使一個系統(tǒng)產(chǎn)生岀的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個<系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，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 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)工程原理宅協(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