高中生物選修3知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

高

中

生

物

選

修

3

知

識(shí)

點(diǎn)

總

結(jié)

姓爸

工程

基因

專題1

基因工程的概念：

基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)展嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)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(jìn)展設(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

L”分子手術(shù)刀”一一限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶〕

（1）來(lái)源：主要是從原核生物中別離純化出來(lái)的。

（2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核音酸序列，并且使每一條鏈

中特定部位的兩個(gè)核甘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。

2.“分子縫合針"一一DNA連接酶

⑴兩種DNA連接酶（E?coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較:

①一樣點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。

②區(qū)別：E?coliDNA連接酶來(lái)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(lái)；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。

⑵與DNA聚合酶作用的異同：

DNA聚合酶只能將單個(gè)核甘酸加到已有的核甘酸片段的末端，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

不同點(diǎn)連接的DNA雙鏈單鏈

模板不要模板要模板

連接的對(duì)象2個(gè)DNA片段單個(gè)脫氧核甘酸加到已存在的單鏈

DNA片段上

一樣點(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”一一載體

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

②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。

③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、構(gòu)造簡(jiǎn)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(dòng)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)的構(gòu)造基因。

2.原核基因采取直接別離獲得，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)合成法一

3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的.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

⑶原理:DNA雙鏈復(fù)制

（4）過(guò)程：第一步：加熱至90?95CDNA解鏈為單鏈；

第二步：冷卻到55?60℃,引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；

第三步：加熱至70?75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)展互

補(bǔ)鏈的合成。

⑸特點(diǎn)：指數(shù)（29形式擴(kuò)增

第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）

L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)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

[1）啟動(dòng)子：是一段有特殊構(gòu)造的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合

酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需的

蛋白質(zhì)。

（2）終止子：也是一段有特殊構(gòu)造的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(lái)。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.

L轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)入受麻細(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(guò)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，其次還有基因槍法

和花粉管通道法等。

將目的基因?qū)雱?dòng)物細(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(duì)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(guò)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(cè)和表達(dá)

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,方法是采用DNA

分子雜交（DNA-DNA）技術(shù)。

2.其次還要檢測(cè)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(cè)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(shí)還需進(jìn)展個(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(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基

因異?；驍y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)分子的構(gòu)造規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為根

基，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)展改造，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(lái)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的構(gòu)造，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)詁預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造

推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫僦核甘酸序列（基因）

注意：目的基因只能用人工合成的方法

5、設(shè)計(jì)中的困難：若何推測(cè)非編碼區(qū)以及內(nèi)含子的脫氧核甘酸序列

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(guò)改造基因，以定向改造天然蛋白將目的基因從供體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)

質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)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根基上，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.理論根基（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(dòng)物細(xì)胞

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)

（1）過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞一-?愈傷組織--?試管苗--?植物體

12）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)。

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(lái)除去病毒（因?yàn)橹参锓稚鷧^(qū)附近的病毒極少或沒(méi)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(chǔ)藏和運(yùn)輸

B作物新品種培育

單倍體育種：

a過(guò)程：植株（AaBb）通過(guò)減數(shù)分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四種類型）；對(duì)

花粉進(jìn)展花藥離體培養(yǎng)（技術(shù)是植物組織培養(yǎng)）；得到單倍體植株；對(duì)其幼苗時(shí)

期進(jìn)展秋水仙素處理；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(diǎn)：明顯縮短育種年限

C突變體利用：在組織培養(yǎng)中會(huì)出現(xiàn)突變體，通過(guò)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(guò)能夠產(chǎn)生對(duì)人們有利的產(chǎn)物的細(xì)胞進(jìn)展組織培養(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(guò)程：

(2)誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、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：抑制了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

二、動(dòng)物細(xì)胞工程

L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)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)一剪碎一用胰蛋白酶或膠原蛋白

酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞一制成細(xì)胞懸液一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)

展原代培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細(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(zhǎng)到外表相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停頓分裂增殖，

這種現(xiàn)象稱為細(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

①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)展無(wú)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(guò)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。

②營(yíng)養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。通

常需參加血清、血漿等天然成分。

③溫度:適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.5℃+0.5℃；pH：7.2?7.4。

④氣體環(huán)境：95%空氣+5%CO2。02是細(xì)胞代謝所必需的，C02的主要作用是

維持培養(yǎng)液的pHo

(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。

2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

(1)哺乳動(dòng)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)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。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(guò)程是：(右圖)

高產(chǎn)奶牛(提供體細(xì)胞)進(jìn)展細(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(yíng)養(yǎng)；操作簡(jiǎn)便；細(xì)胞質(zhì)不會(huì)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(guò)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1代孕)母牛體內(nèi)；生出與供體奶牛遺傳基因一樣的

犢牛。

(4)體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：

①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育；②保護(hù)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(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題：

克隆動(dòng)物存在著安康問(wèn)題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。

3.動(dòng)物細(xì)胞融合

(1)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

的過(guò)程。融合后形成的具有原來(lái)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(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本一樣，誘導(dǎo)動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞融合的意義：抑制了遠(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(dòng)物細(xì)打n融合與植物體細(xì)胞雜交的比較：

細(xì)胞工程植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合

理論根基細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞增殖、細(xì)胞膜的流動(dòng)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(dòng)、電激物理法:離心、振動(dòng)、電激

化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)化學(xué)法：聚乙二醇

生物法：滅活的病毒［滅活的

仙臺(tái)病毒)

誘導(dǎo)過(guò)程第一步：原生質(zhì)體的制備正常小鼠免疫處理

(酶解法)

第二步：原生質(zhì)體融合動(dòng)物細(xì)胞的融合

(物、化法)(物、化、生法)

第三步：雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)

第四步：雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定

專一抗體檢驗(yàn)陽(yáng)性細(xì)胞培養(yǎng)

單克隆抗體的提純

用途和意義抑制遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙，大大擴(kuò)展雜(1)制備單克隆抗體

交的親本組合范圍(2)診斷、治療、預(yù)防疾

應(yīng)用：白菜-甘藍(lán)等雜種植株病，例如“生物導(dǎo)彈”

治療癌癥

4.單克隆抗少k

(1)抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。從血清中別離出的抗體產(chǎn)

量低、純度低、特異性差。

(2)單克隆抗體的制備過(guò)程：

對(duì)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(dòng)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)展篩選］;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)是能迅速

大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體］;然后對(duì)它進(jìn)展克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)［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。

5D/n曰缶A.

兩次篩選:第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞，

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：特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)展篩選。

(7)單克隆抗體的作用：

①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)。

②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(chǎng)所：睪丸的曲細(xì)精管

2、時(shí)間：從初情期開場(chǎng)，到生殖機(jī)能衰退

3,過(guò)程：

(1)精原細(xì)胞一多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞(通過(guò)數(shù)次有絲分裂)

(2)1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞一2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞一4個(gè)精子細(xì)胞(通過(guò)減數(shù)分裂，即

Ml和Mil)

(3)精子細(xì)胞一精子(通過(guò)變形)

補(bǔ)充，精原細(xì)胞先進(jìn)展有絲分裂后進(jìn)展減數(shù)分裂；變形過(guò)程中，細(xì)胞核為

精子頭的主要局部，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(dòng)

提供能量］。

二、卵細(xì)胞(卵子)的發(fā)生

1、場(chǎng)所：卵巢

2、時(shí)間：從胎兒時(shí)期開場(chǎng)(胎兒時(shí)期完成了卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)藏)

3、過(guò)程：

(1)卵原細(xì)胞一初級(jí)卵母細(xì)胞

(2)1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞一1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+第一極體(排卵前后完成)

(3)1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞一1個(gè)卵子+第二極體(精子和卵子結(jié)合過(guò)程中完成)

在胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)展有絲分裂演變成初級(jí)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(jí)卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備

受精；減二分裂是在受精過(guò)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(guò)程。

2、場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)

3、過(guò)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)

⑶受精階段

①精子穿越放射冠和透明帶：頂體反響，透明帶反響

②進(jìn)入卵黃膜：卵黃膜封閉作用

③原核形成和配子結(jié)合

精子獲能（在雌性動(dòng)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［卵子周圍的構(gòu)造由外到

內(nèi)：放射冠、透明帶、卵黃膜］。

a頂體反響：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透明帶反響：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(lái)精子進(jìn)入透明帶的生理反響［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(huì)拒絕

其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過(guò)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)展有絲分裂，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、桑根胚：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

屬全能細(xì)胞）

3、囊胚：細(xì)胞開場(chǎng)分化，其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各

種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)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(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來(lái)，這一過(guò)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)胞分化在胚胎期到達(dá)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(dòng)物技術(shù)：通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通

過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎（桑甚胚或囊胚）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，使其超數(shù)排卵，從中輸卵管沖取精子［針對(duì)體型小

的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，家畜豬、羊等），可直承受精。

方法二：從屠宰母畜卵巢中采集（針對(duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛）

方法三：借助超聲波探測(cè)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(duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛）

3、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(guò)獲能培養(yǎng)液），如嚙齒動(dòng)物、兔、豬等的精子；

（2）化學(xué)法1通過(guò)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一?

二、胚胎早期培養(yǎng)

1、條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)

2、培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核甘酸、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(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)展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(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)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)一樣的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)

體的技術(shù)。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），承受胚胎

的個(gè)體叫受體（有安康的體質(zhì)和正常繁殖能力）。

2、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〃。

3、現(xiàn)狀：在牛的胚胎移植中，技術(shù)方法更為簡(jiǎn)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)根基

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一樣，為胚胎提供一樣的生理環(huán)境

生理學(xué)根基

（2）早期胚胎沒(méi)有與母體子宮建設(shè)組織聯(lián)系，為胚胎收集提供可能

（3）受體對(duì)外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反響，為胚胎的存活提供可能

（4）胚胎能與受體子宮建設(shè)正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳物質(zhì)在孕育過(guò)程

中不受影響

6、基本程序

（1）對(duì)供、受體母牛進(jìn)展選擇：用激素進(jìn)展同期發(fā)情處理；對(duì)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(guò)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)

育到桑根胚或囊胚）、培養(yǎng)或保存（一196C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（是否妊娠）等

（6）產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。

7、胚胎移植的時(shí)間

不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。（牛、羊一般要培育到桑根胚或囊胚階段才

能進(jìn)展移植，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(dòng)物無(wú)性繁殖或克?。荨?/p>

2、儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀

3、意義：來(lái)自同一胚胎的后代具有一樣的遺傳物質(zhì)，屬于無(wú)性繁殖。

4、操作程序：

［1）選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑根胚或囊胚，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(huì)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?lè)指钭甜B(yǎng)層，做胚胎DNA分析性別鑒定。

5、局限：剛出生的動(dòng)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中別離出來(lái)的一類細(xì)胞。簡(jiǎn)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(dòng)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)展遺傳改

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，解決供體器官缺乏和器官移

植后免疫排斥

的問(wèn)題

(3)ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺甘酸等分化誘導(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：

①可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；

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；

5、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)展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(guò)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。

專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題

一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論：

⑴基因生物與食物安全：

反方觀點(diǎn)：反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同"、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過(guò)敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改

變

正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú)實(shí)例無(wú)證據(jù)

⑵轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對(duì)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(lái)物種、重組出有害的

病原體、成為超級(jí)雜草、有可能造成“基因污染”

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

⑶轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對(duì)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(guò)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(wèn)題

⑴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(huì)地位上都不健全的人。

肯定的理由：技術(shù)性問(wèn)題可以通過(guò)胚胎分級(jí)、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(guò)實(shí)踐才能使之成熟。

中國(guó)政府的態(tài)度：制止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆。

四不原則：不贊成、不允許、不支持、不承受任何生殖性

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。

否認(rèn)的理由：把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)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(wú)異于“謀殺〃。

肯定的理由：解決了不育問(wèn)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(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷。

⑶基因身份證：

否認(rèn)的理由：個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢(shì)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。

肯定的理由：通過(guò)基因檢測(cè)可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)展治療，到達(dá)挽救患

者生命的目的。

三、生物武器

⑴種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過(guò)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。

⑶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(zhǎng)等。

⑷制止生物武器公約及中國(guó)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(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝

(2)操作

對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)展修復(fù)、重建

對(duì)已造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)展改善

⑶結(jié)果

提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧開展。

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，到達(dá)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步開展。

(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。

工程理論根基意義實(shí)例

物質(zhì)循環(huán)再生原物質(zhì)循環(huán)可防止環(huán)境污染無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)

理及影響系統(tǒng)的穩(wěn)

定和開展

物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定生物多樣性程度“三北”防護(hù)林

性高，可提高系統(tǒng)的建設(shè)中的單純林

抵抗力穩(wěn)定性問(wèn)題，珊瑚礁生態(tài)

系統(tǒng)的生物多樣

性問(wèn)題

協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)可防止系統(tǒng)的失太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)

調(diào)與平衡衡和破壞題

整體性原理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)林業(yè)建設(shè)中自然

復(fù)合系統(tǒng)系，保障系統(tǒng)的平系統(tǒng)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)

衡和穩(wěn)定系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題

系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造決定改變和優(yōu)化系統(tǒng)?；~塘

原理功能的構(gòu)造以改善功

原理：分布式優(yōu)于能

集中式和環(huán)式

系統(tǒng)整體性保持很高的系統(tǒng)珊瑚礁藻類和珊

原理：整體大于局生產(chǎn)力瑚蟲的關(guān)系

部

二、生態(tài)工程的實(shí)例和開展前景

1、生態(tài)工程的實(shí)例分析

類型主要原理注意問(wèn)題

農(nóng)村綜合開展型生態(tài)工物質(zhì)循環(huán)再生原