2024年高考生物選修課本基礎(chǔ)知識全冊歸納總結(jié)

2024年高考生物選修課本基礎(chǔ)知識全冊歸納總

結(jié)（精品）

課題1DNA的粗提取與鑒定

一、實驗原理

提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離

具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對于DNA的粗提取而言，

就是要利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的

差異，提取DNA,去除其他成分。

1.DNA的溶解性

DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCI溶液中溶解度不同，

利用這一特點，選擇適當?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)

沉淀，或者相反，以達到分離目的。

止匕外，DNA不溶于酒精溶液,但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒

精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進一步的分離。

2.DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性

蛋白酶能水解蛋白質(zhì),但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不

能忍受60-80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會變性。洗滌劑能夠

瓦解細胞膜,但對DNA沒有影響。

3.DNA的鑒定

在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍色,因此二苯胺可以

作為鑒定DNA的試劑。

二、實驗設(shè)計

1.實驗材料的選取

凡是含有DNA的生物材料都可以考慮,但是使用DNA含量相對

較高的生物組織，成功的可能性更大。

2.破碎細胞，獲取含DNA的濾液

動物細胞的破碎比較容易，以雞血細胞為例，在雞血細胞液中加

入一定量的蒸饋水,同時用玻璃棒攪拌,過濾后收集濾液即可。如果

實驗材料是植物細胞，需要先用洗滌劑溶解細胞膜。例如，提取洋蔥

的DNA時，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進行充分的

攪拌和研磨，過濾后收集研磨液。

注意：

①為什么加入蒸t留水能使雞血細胞破裂？

蒸t留水對于雞血細胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進入血

細胞內(nèi)，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，就加速了雞血細胞

的破裂（細胞膜和核膜的破裂），從而釋放出DNAo

②加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？

洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細胞膜，有利于DNA的釋放;

食鹽的主要成分是NaCI,有利于DNA的溶解。

③如果研磨不充分，會對實驗結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？

研磨不充分會使細胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變

少，影響實驗結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍

色等。

④此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分？

可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。

3.去除濾液中的雜質(zhì)

方案一的原理是DNA在不同濃度NaCI溶液中溶解度不同；方案

二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)

和DNA的變性溫度不同。

注意：

①為什么反復(fù)地溶解與析出DNA,能夠去除雜質(zhì)？

用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；

用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，

通過反復(fù)溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜

質(zhì)。

②方案二與方案三的原理有什么不同？

方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)

分開；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對高溫耐受性的不同，從而使

蛋白質(zhì)變性，與DNA分離。

4.DNA的析出與鑒定

將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液,

靜置2?3min,溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物,這就是粗提取的DNA。用

玻璃棒沿一個方向攪拌,卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分。

取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2moi/L的NaCI溶

液5ml,將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶

解。然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝螅瑢?/p>

試管置于沸水中加熱5min,待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色

的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍。

三、實驗步驟一以洋蔥為實驗材料

1.稱取30克已切碎的洋蔥，放入研缽中，加入少量石英砂助研，倒

入10mL2moi/L的氯化鈉溶液，充分研磨。

洋蔥含有揮發(fā)性刺激物，有效減少刺激，才能使實驗順利進行。

上課前，教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會兒，使其涼透但又不能結(jié)

冰；或?qū)⒀笫[切成幾大塊，放入清水泡一會兒，讓其揮發(fā)性刺激物溶

于水，可以減輕刺激。然后將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋

蔥細胞破裂，使DNA溶于2moi/L的氯化鈉溶液，沒必要將洋蔥研成

粥糊狀，后者既浪費時間又影響實驗效果。研磨時，切忌使用攪拌器

（榨汁機）。使用攪拌器雖可以提高研磨效率，但攪拌器將洋蔥切成

極細小的顆粒，無法通過過濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入

濾液中，許多洋蔥小顆粒因為輕會漂浮起來，DNA藏在其中，無法分

辨。學(xué)生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。

2.研磨后，用漏斗和紗布將汁液過濾到小燒杯中，得到濾液。

3.向濾液中加入95%的酒精溶液20mL,沿燒杯壁緩緩倒入，不要震

動或攪拌。

此時，燒杯中的液體分為上、下兩層，下層較渾濁，上層澄清，

很快上層溶液中就會有白色纖維狀粘稠物析出，用玻璃棒可將其輕輕

卷起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質(zhì)一一DNAoDNA析出的過

程中，切忌震動和攪拌（不震動易于分層，我們就能很容易觀察到上

清液中的絲狀物；攪拌會使非常柔軟的DNA斷裂成小段，不易取出）。

如果用玻璃棒DNA不易卷起，可改用表面打毛的牙簽，DNA提取物

就纏繞在牙簽上了。

4.鑒定：取兩支試管，編為1、2號，各加入2moi/L的氯化鈉溶液

2mL,向1號試管中加入一些白色纖維狀物，振蕩使其溶解，然后向

兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鐘。

四、注意事項

1.以血液為實驗材料時，每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止

血液凝固。

2.加入洗滌劑后，動作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，

不利于后續(xù)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，

以免DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。

3.二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用,否則會影響鑒定的效果。

4.DNA的溶解度與NaCI溶液濃度的關(guān)系：

當NaCI溶液濃度低于0.14mol/L時，隨濃度的升高，DNA的溶解

度降低；當NaCI溶液濃度高于Q14mol/L時，隨濃度升高，DNA的溶

解度升高。

5.盛放雞血細胞液的容器，最好是塑料容器。

雞血細胞破碎以后釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附，由于細

胞內(nèi)DNA的含量本來就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取

到的DNA就會更少。因此，實驗過程中最好使用塑料

高中生物選修3

一、基因工程

1、(a)基因工程的誕生

(一)基因工程的概念

基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，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?；蚬こ淌窃贒NA分子水平上進行設(shè)

計和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。

2、(a)基因工程的原理及技術(shù)

原理：基因重組

技術(shù)：(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昔酸序列，并且

使每一條鏈中特定部位的兩個核昔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：B

性末端和平末端。

2."分子縫合針〃一一DNA連接酶

(1)兩種DNA連接酶(EsliDNA連接酶和T4DNA連接酶)的比較：

①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。

②區(qū)別：EsliDNA連接酶來源于T4噬菌體,只能將雙鏈DNA片段互

補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來;而連接酶能縫合

T4DNA

兩種末端,但連接平末端的之間的效率較低。

⑵與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個核昔酸加到已有

的核昔酸片段的末端，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。

3."分子運輸車〃一一載體

（1）載體具備的條件：①能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。②具

有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。⑶具有標記基因，

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、獨立于細

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.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)擴增目的基因

（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制

(2)過程：第一步：加熱至90?95℃DNA解鏈；第二步:冷卻到

55?60℃,引物結(jié)合到互補DNA鏈；第三步:加熱至70?75℃,熱

穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。

第二步：基因表達載體的構(gòu)建

1.目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代,

使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。

2.組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因

(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)標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因,

從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基

因。

第三步：將目的基因?qū)胧荏w細胞

1.轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持

穩(wěn)定和表達的過程。

2.常用的轉(zhuǎn)化方法：

將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次

還有基因槍法和花粉管通道法等。

將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射技術(shù)。此方法

的受體細胞多是受精卵。

將目的基因?qū)胛⑸锛毎?/p>

3.重組細胞導(dǎo)入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)

是標記基因是否表達。

第四步：目的基因的檢測和表達

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分子雜交技術(shù)。

2.其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,方法是采用用標記

的目的基因作探針與mRNA雜交。

3.最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提

取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進行抗原一抗體雜交。

4.有時還需進行個體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出

現(xiàn)抗蟲性狀。

（三）（b）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)，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)

揮作用。

（四）（a）蛋白質(zhì)工程的概念

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)）（1）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)

（2）蛋白質(zhì)工程的基本原理：它可以根據(jù)人的需求來設(shè)計蛋白質(zhì)的

結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的基因工程。

基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計預(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)的脫氧核甘酸序列（基因）以上是蛋

白質(zhì)工程特有的途徑；以下按照基因工程的一般步驟進行。（注意：

目的基因只能用人工合成的方法）

設(shè)計中的困難：如何推測非編碼區(qū)以及內(nèi)含子的脫氧核昔酸序列

二、細胞工程

（一）植物細胞工程

1.理論基礎(chǔ)（原理）：細胞全能性

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（b）

（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞-----玲愈傷組織-----好

試管苗一一玲植物體

（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細

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（因為植物分生區(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：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；對其幼苗時期進行秋水仙素處理；得到了正常的純合二倍

體植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四種類型）。

b優(yōu)點：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)物的細胞進行組織

培養(yǎng)，從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細胞產(chǎn)物。

（3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的

最后一道工序。

3.植

植

物物體

細

晌A細胞

植

物雜交

細

的1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：克服了遠緣雜交不親和的障礙。

(二)動物細胞工程

1.動物細胞培養(yǎng)(a)

(1)概念：動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它

分散成單個細胞,然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和繁殖。

(2)動物細胞培養(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)玲剪碎玲用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞

玲制成細胞懸液好轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)好貼滿瓶壁的細胞重

新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。

(3)細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上,

稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互

抑制時,細胞就會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。

(4)動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件

①無菌、無毒的環(huán)境:培養(yǎng)液應(yīng)進行無菌處理。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。止匕外，應(yīng)定期更換

培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。

②營養(yǎng):合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微

量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。

⑶溫度:適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃+0.5℃；pH：7.2?7.4。

⑷氣體環(huán)境:95%空氣+5%8,,。2是細胞代謝所必需的,C02的主

要作用是維持培養(yǎng)液的PH。

（5）動物細胞培養(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)研究的各種細胞。

2.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物

（1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細

胞核移植（比較難）。

（2）選用去核卵（母）細胞的原因：卵（母）細胞比較大，容易操作;卵

（母）細胞細胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。

（3）體細胞核移植的大致過程是：

高產(chǎn)奶牛（提供體細胞）進行細胞培養(yǎng)；同時采集卵母細胞，在體外

培養(yǎng)到減二分裂中期的卵母細胞，去核（顯微操作）［注：為什么要

用卵細胞？它可以提供充足的營養(yǎng)；操作簡便；細胞質(zhì)不會抑制細胞

核全能性的表達］;將供體細胞注入去核卵母細胞；通過電刺激使兩

細胞融合，供體核進入受體卵母細胞，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）體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：

①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育；②保護瀕危物種，增

大存活數(shù)量；

③生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官

的移植等。

（5）體細胞核移植技術(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.動物細胞融合

(1)動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形

成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息

的單核細胞，稱為雜交細胞。

(2)動物細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)動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性,成為研究

細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。

(4)動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：

細胞工程植物體細胞雜交動物細胞融合

理論基礎(chǔ)細胞的全能性、細胞細胞增殖、細胞膜的

膜的流動性流動性

融合前處理酶解法去除細胞壁注射特定抗原，免疫

(纖維素酶、果膠酶)處理正常小鼠

誘導(dǎo)手段物理法:離心、振動、物理法:離心、振動、

電激電激

化學(xué)法：聚乙二醇化學(xué)法：聚乙二醇

(PEG)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)體的正常小鼠免疫處理

制備

(酶解法)動物細胞的融合

第二步：原生質(zhì)體融(物、化、生法)

合雜交瘤細胞的篩選與

(物、化法)培養(yǎng)

第三步：雜種細胞的

篩選和培養(yǎng)專一抗體檢驗陽性細

第四步：雜種植株的胞培養(yǎng)

誘導(dǎo)與鑒定

單克隆抗體的提純

用途和意義克服遠緣雜交的不親(1)制備單克隆抗

和障礙，大大擴展雜體

交的親本組合范圍(2)診斷、治療、預(yù)

應(yīng)用：白菜-甘藍等雜防疾病，例如

種植株"生物導(dǎo)彈”治

療癌癥

4.單克隆抗體

(1)抗體：一個B淋巴細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細胞)；

提取B淋巴細胞；同時用動物細胞培養(yǎng)的方法培養(yǎng)骨髓瘤細胞并提

取；促使它們細胞融合［注：融合的結(jié)果是有很多不符合要求的；如

有2個B淋巴細胞融合的細胞等，所以要進行篩選］;在特定的選擇

培養(yǎng)基上篩選出融合的雜種細胞［特點是能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生

專一的抗體］;然后對它進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測［篩選出能夠分泌

所需抗體的雜種細胞］;最后將雜交瘤細胞在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注

射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克

隆抗體。

（3）雜交瘤細胞的特點：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：特異性強，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:準確識別各種抗原物質(zhì)的

細微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合,具有準確、高效、簡易、

快速的優(yōu)點。用于治療疾病和運載藥物: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。

三、胚胎工程

（一）動物胚胎發(fā)育的基本過程

（1）精子的發(fā)生：補充，精原細胞先進行有絲分裂后進行減數(shù)分裂;

變形過程中，細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?，線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。［線粒體為精子運動提供能量］

（2）卵子的發(fā)生：在胎兒時期，卵原細胞進行有絲分裂演變成初級

卵母細胞［被卵泡細胞包圍］,減一分裂在排卵前后完成，形成次級卵

母細胞和第一極體進入輸卵管準備受精；減二分裂是在受精過程中完

成的。

（3）受精：精子獲能（在雌性動物生殖道內(nèi)）；卵子的準備（排出

的卵子要在輸卵管中進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胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。

b透明帶反應(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入卵內(nèi)的過程［它是防

止多精子入卵受精的第二道屏障］;精子尾部脫落，原有核膜破裂形

成雄原核，同時卵子完成減二分裂，形成雌原核［注意：受精標志是

第二極體的形成；受精完成標志是雌雄原核融合成合子］。

（4）胚胎發(fā)育：a卵裂期：細胞進行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總

體積不增加；b桑柩胚：32個細胞左右的胚胎［之前所有細胞都能發(fā)

育成完整胚胎的潛能屬全能細胞］;c囊胚：細胞開始分化，其中個體

較大的細胞叫內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細胞將

來發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔［注：囊胚的擴大會

導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來，這一過程叫孵化］;d原腸胚：內(nèi)

細胞團表層形成外胚層，下方細胞形成內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔

叫原腸腔。［細胞分化在胚胎期達到最大限度］

9胚胎工程的理論基礎(chǔ)（識記）

（1）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

干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。

（2）體外受精［屬有性生殖過程］:a卵母細胞的采集和培養(yǎng)對體型

小的動物用促性腺激素處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對

體型大的動物從卵巢中采集卵母細胞（要在體外培養(yǎng)成熟）b精子的

采集假陰道法、手握法和電刺激法；獲能對嚙齒動物、兔、豬等的

精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對牛、羊等精子用化學(xué)

法（放在肝素或鈣離子載體溶液中）

（3）胚胎的早期培養(yǎng)：a培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽、維生素、

激素、氨基酸、核昔酸、血清等［注意與動物細胞培養(yǎng)液成分的比較］;

b當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。

（4）胚胎移植：a概念：將雌性動物的早期胚胎移植到同種的、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)育為新個體的技術(shù)。

是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程，通過轉(zhuǎn)基

因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。

b優(yōu)勢：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁

殖周期。

c胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：同種動物的供、受體生殖器官的生理變化

是相同的［對供體和受體進行同期發(fā)情處理］;早期胚胎形成后處于游

離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能；受體對移入子宮的外來胚胎基本不

發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不

受影響。

d胚胎移植的程序：對供、受體母牛進行選擇，用激素進行同期發(fā)情

處理；對供體母牛用激素做超數(shù)排卵處理；選擇同種優(yōu)秀公牛配種［有

性生殖過程］;對胚胎進行收集［此時胚胎處于游離狀態(tài)］;對胚胎進行

質(zhì)量檢查［此時胚胎應(yīng)發(fā)育到桑植胚或囊胚］;胚胎移植［或冷凍保存］；

檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。

（5）胚胎分割：a概念：用機械方法將早期胚胎切割成2、4、8等

分等，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?。?/p>

b基本過程：選擇良好的桑根胚或囊胚移入培養(yǎng)皿中，用分割針或分

割刀片將其切開，吸出其中的半個胚胎注入透明帶中或直接移植給受

體。［注意：內(nèi)細胞團要均等分割，否則會影響胚胎的恢復(fù)和進一步

發(fā)育］

10胚胎干細胞的移植（識記）

（1）胚胎干細胞的含義：由早期胚胎［囊胚］或原始性腺［胎兒］中分離

出來的一類細胞，又叫ES或EK細胞。

（2）特征：形態(tài)上體積小、細胞核大、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內(nèi)任何一種組織細胞。［體外培養(yǎng)

下，ES細胞可以只增殖不分化］

（3）應(yīng)用：用于治療人類疾病，如利用ES細胞誘導(dǎo)其分化成新的組

織細胞特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)。

1、胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進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)育的基本過程

（1）受精場所是母體的輸卵管。

（2）卵裂期：特點：細胞有絲分裂,細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的

總體體積并不增加，或略有減小。

（3）桑柩胚：特點：胚胎細胞數(shù)目達到32個左右時，胚胎形成致密

的細胞團，形似桑柩。是全能細胞。

（4）囊胚：特點：細胞開始出現(xiàn)分化（該時期細胞的全能性仍比

較高）。聚集在胚胎一端個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團，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：有了三胚層的分化,具有囊胚腔和原腸腔。

（二）胚胎干細胞

1、哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或從

原始性腺中分離出來。

2、具有胚胎細胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大,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,

可進行冷凍保存,也可進行遺傳改造。

3、胚胎干細胞的主要用途是：①可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)

育規(guī)律;②是在體外條件下研究細胞分化的理想材料,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，就可以誘導(dǎo)ES細胞向

不同類型的組織細胞分化，這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供

了有效的手段；③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；⑷利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細胞的特性,

移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能；⑤隨

著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過ES細胞體外誘導(dǎo)分化,定向培育出人

造組織器官,用于器官移植,解決供體器官不足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)

(1)卵母細胞的采集和培養(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胞;第三種方

法是借助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵母

細胞。采集的卵母細胞，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。

⑵精子的采集和獲能：在體外受精前，要對精子進行獲能處理。

⑶受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫?/p>

溶液中完成受精過程。

⑷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)直

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，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基

酸、核甘酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。當胚胎發(fā)育到適宜的階段

時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動物胚胎移植的時間不

同。（牛、羊一般要培育到桑根胚或囊胚階段才能進行移植，小鼠、

家兔等實驗動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在4個細

胞階段移植。）

2.胚胎移植

⑴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，移植到同種的、生理狀態(tài)相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“供體”,接

受胚胎的個體稱為“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”。

⑵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。

⑶生理學(xué)基礎(chǔ)：①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。

②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。

③受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受

體的存活提供了可能。

⑷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。

⑷基本程序主要包括：

①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,

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