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文檔簡介

1、重點(diǎn)高中生物選修三全套知識 點(diǎn)+填空作者:日期:選修3易考知識點(diǎn)背誦專題1 基因工程基因工程的概念基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平根本過程剪切f 拼接f導(dǎo)入f 表達(dá)結(jié)果產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物特點(diǎn)打破種的界限,定向改造生物本質(zhì)基因重組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核苷酸之間的 磷酸二酯鍵斷開,因此具有特 異性。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

2、 和平末端。2. “分子縫合針 一一DNA連接酶1兩種DNA連接酶E coliDNA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- coliDNA連接酶來源于T4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。 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。3. “分子運(yùn)輸車一一載體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 D

3、NA片段插入。 具有標(biāo)記基因,供重組 DNA勺鑒定和選擇。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、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:是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因2. 獲取目的基因的方法 基因文庫、人工合成、PCR技術(shù)3. 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_。4.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(1) 原理:DNA雙鏈復(fù)制(2) 過程:第一步:加熱至 9095C DNA軍鏈;第二步:冷卻到5560C

4、, 引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈;第三步:加熱至7075 C,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始 互補(bǔ)鏈的合成。第二步:重組DNA分子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)和發(fā)揮作用。2. 組成:目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因+復(fù)制原點(diǎn)(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)

5、記基因是 抗生素基因。第三步:轉(zhuǎn)化受體細(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 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)。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

6、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 DNAh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(biāo)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(jìn)行抗原-抗體雜交。4. 有時還需進(jìn)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)基因改進(jìn)

7、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。四蛋白質(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 作為根底,通過基因修飾或基因合成,足人類的生產(chǎn)和生活的需求。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 基因工程在原那么上只能生產(chǎn) 自然界已存在的蛋白質(zhì)蛋白壓工涯t 預(yù)期功能 生物功能仔殳計(jì) 1氮基醛序列中衛(wèi)詵那么蛋白廣三堆結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的改造大改:設(shè)計(jì)并制造自然界中不存在的全新蛋白質(zhì),使之具有特定的氨基 酸序列、空間結(jié)構(gòu)和預(yù)期功能皿:在蛋白質(zhì)分子中替代某

8、一個肽段或一個特定的結(jié)構(gòu)域小改:通過基因工程中的定點(diǎn)誘變技術(shù),有目的改造蛋白質(zhì)分子中某活性部位 的1個或幾個氨基酸殘基,以改善蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能定點(diǎn)誘變技術(shù)是改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的核心之一PCF技術(shù)是基因定點(diǎn)誘變的常用方法 蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系蛋白質(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)胞工程一植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、理論根底原理:細(xì)胞全能性細(xì)胞具有全能性的原因:每個

9、細(xì)胞都含有該物種的全套遺傳物質(zhì)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,請排序受精卵生殖細(xì)胞干細(xì)胞體細(xì)胞 ;植物細(xì)胞動物細(xì)胞2、 過程:離體的植物器官、組織或細(xì)胞又稱 外植體 愈傷組織 一-胚狀體一-試管苗 一-植物體愈傷組織的特點(diǎn):一團(tuán)沒有特定結(jié)構(gòu)和功能不處于旺盛分裂狀態(tài)的薄壁細(xì)胞脫分化:已經(jīng)分化的植物細(xì)胞形成愈傷組織的過程再分化:愈傷組織生長一段時間后,再移植到新的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),從新誘導(dǎo) 分化形成根和芽等器官的過程。3、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

10、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)輸人工種子的結(jié)構(gòu)包括:人工種皮、胚狀體和人工胚乳。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四種類 型。b優(yōu)點(diǎn):明顯縮短育種年限二植物細(xì)胞培養(yǎng):通過能夠產(chǎn)生對人們

11、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)生大量的次級代謝產(chǎn)物。注意:1、原理:細(xì)胞增殖2 、大規(guī)模獲得細(xì)胞產(chǎn)品應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)到愈傷組織階段三植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1、過程:植物細(xì)胞甲L蘭聖原生質(zhì)體甲、融4 "訃H亠 植物細(xì)胞乙-三里*原生質(zhì)協(xié)乙/慣體$噩"朶種細(xì)胞恥W愈傷姐織再分化雜種植株2、植物誘導(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 乙二醇作為誘導(dǎo)劑。3注意:a生理根底:細(xì)胞膜流動性,植物細(xì)胞全能性b植物細(xì)胞融合前需用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁3意義:克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。二、動物細(xì)胞工程一般包括動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)、細(xì)胞核移

12、植、體細(xì)胞克隆、細(xì)胞融合、單克隆抗體 的制備等技術(shù)一動物細(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用胰蛋白酶處理 分散成單個細(xì)胞制成細(xì)胞懸液一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行 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)胞培養(yǎng)需要

13、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濤氣+ 5%CO O是細(xì)胞代謝所必需的,CO的主要作用是維持培養(yǎng)液£捶卵令I(lǐng)fc電酥沖刑H r早期胚夠用一天母爭羊時于玄I5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

14、種細(xì)胞。6動物細(xì)胞培養(yǎng)與組織培養(yǎng)的主要區(qū)別動物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶等是 組織塊中的細(xì)胞分散二動物體細(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:右圖注意:細(xì)胞核移植Cb胚胎移植原理:細(xì)胞 核全能性克隆羊性別:白面綿羊3、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。4、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題:克隆動物存在著

15、健康冋題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。三動物細(xì)胞融合1、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。2、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、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。3、動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比擬:重點(diǎn)記憶細(xì)胞工程植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合理論根底細(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t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

16、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,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1a.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。b.B淋巴細(xì)胞特點(diǎn):可以產(chǎn)

17、生抗體,但不能無限增殖: 骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn):能無限增殖,但不能產(chǎn)生抗體。2單克隆抗體的制備過程:3雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn):既能大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的特異性抗體。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)彈連 接上抗癌藥物的單克隆抗體,也有少量用于治療其它疾病。補(bǔ)充:淋巴因子中的干擾素是治療病毒的特效藥,通常只能從體內(nèi)獲得,且數(shù)量非常 的少,為了在體外獲得大量的干擾素,我們可以用鼠的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞與

18、其骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,進(jìn)而從小鼠的 腹水中或從培養(yǎng)液中提取。干擾素是由效應(yīng)T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的,所以在進(jìn)行細(xì)胞融合時, 選用的是效應(yīng)T淋巴 細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞。專題3胚胎工程一生殖細(xì)胞的發(fā)生和受精作用1. 精子與卵細(xì)胞的發(fā)生過程1精子的發(fā)生:精原細(xì)胞先進(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局部,高爾基體發(fā)育為頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈玻€ 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2卵子的發(fā)生:卵原細(xì)胞演變成初級卵母細(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)入輸卵管準(zhǔn)備受精;減二分裂 是在受精過程中完成的

19、。(3)精子與卵細(xì)胞發(fā)生過程比擬工程精子的發(fā)生過程卵子的發(fā)生過程發(fā)生場所發(fā)生時間發(fā)生過程是否連續(xù)核物質(zhì)含量是否變形結(jié)果細(xì)胞質(zhì)分裂2.受精作用:(1) 受精場所:是母體的 輸卵管上段(2) 受精前的準(zhǔn)備a. 精子獲能(在雌性動物生殖道內(nèi));b. 卵子的準(zhǔn)備(排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到 減數(shù)第二次分裂 中期才具備受精能力);(3) 受精過程卵子周圍的結(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

20、;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;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(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(二) 動物胚胎發(fā)育的根本過程1. 胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成 勺過程2. 胚胎發(fā)育的各個階段的特點(diǎn):(1) 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。(2) 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)胞。(3) 囊 胚:特點(diǎn):細(xì)胞開始出現(xiàn) 分化(該時

21、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)胞群稱為 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:特點(diǎn):有了三胚層的分化,具有原腸腔。(三) 胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程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),由 體外 受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)、胚胎冷凍保存技術(shù)和性別控制技術(shù)等組 成的現(xiàn)代生物技術(shù)。1. 體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)(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,

22、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儀、腹腔鏡等直接從 活體動物的卵巢中吸取 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:在體外受精前,要對精子進(jìn)行 獲能處理。(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?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、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清 等

23、物質(zhì)。當(dāng)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 816個細(xì)胞 階段移植。)2. 胚胎移植(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(xiàng)胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎

24、, 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。丕胎在一定時間內(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)生免疫排斥反響。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:選擇供體母牛受休母牛胚胎移植的叢木程序超數(shù)排卵(促性腺

25、激素供體公牛-配種沖卵質(zhì)量檢查"培養(yǎng)肝胎移植妊娠檢查 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(jìn)行同期發(fā)情處理, 用促性腺激素 對供體母牛做 超數(shù)排卵處理。 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 196C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

26、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 無性繁殖。(3) 材料:發(fā)育良好,形態(tài)正常的 桑棋胚或囊胚。(桑棋胚至囊胚的發(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。)(4) 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 。(四) 胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用1. 干細(xì)胞分類(1) .按照分化潛能的大小分(例、(例)、(例 。(2) .按來源分、。2. 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

27、別離出來。、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 夕卜,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:(了解) 可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)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)

28、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。專題四生態(tài)工程一、生態(tài)工程的概念生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能相 協(xié)調(diào)原那么,結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法而設(shè)計(jì)的促進(jìn)物質(zhì)被分層多級利用的生產(chǎn)工 藝系統(tǒng)。二、生態(tài)工程的根本原理生態(tài)工程的設(shè)計(jì)所依據(jù)的是生態(tài)學(xué)和工程學(xué)原理1、生態(tài)學(xué)原理(1) 物種共生原理:自然界任何一種生物都不能離開其他生物而單獨(dú)生存和 繁衍,存在著共生、競爭等關(guān)系,這構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的 自我調(diào)節(jié)

29、和反響機(jī)制。(2) 生態(tài)位原理:生態(tài)系統(tǒng)中各種生物都占有一定的生態(tài)位,依據(jù)此原理,可構(gòu)建一個具有多層次、多種群的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。3食物鏈原理:食物鏈/食物網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中 物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信 息傳遞的根底,物種間的 食物關(guān)系是生態(tài)工程設(shè)計(jì)的重要因素。4物種多樣性原理:生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高,抵抗力穩(wěn)定性越陷越 高, 生態(tài)系統(tǒng)就越1 急定。如“三北防護(hù)林蟲害、珊瑚礁區(qū)的生機(jī)2、工程學(xué)原理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。我 國古代的“無廢棄物農(nóng)業(yè)一一利用收集到的一切可能的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料, 改善了土壤結(jié)構(gòu),培育了土壤微生物,實(shí)現(xiàn)了 N P、K等元

30、素的循環(huán)利用。2協(xié)調(diào)與平衡原理:要處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,生態(tài)系統(tǒng)中的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力環(huán)境容納量的限度。太湖等水體富營養(yǎng)化,導(dǎo)致水葫蘆和藻類瘋長現(xiàn)象;西北衰敗的楊樹和繁茂的當(dāng)?shù)貥浞N間的大反差。3整體性原理:生態(tài)工程建設(shè),不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,還要考 慮到社會和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的影響力。只有應(yīng)用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、 局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。三、生態(tài)工程建設(shè)的根本過程1. 生態(tài)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)是技術(shù)設(shè)計(jì).2. 生態(tài)工程設(shè)計(jì)的方法及實(shí)例1 食物鏈網(wǎng)的“相接,如稻田養(yǎng)魚農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。2 食物鏈網(wǎng)的“加環(huán),如玉米芯的充分利用。3

31、. 生態(tài)工程在設(shè)計(jì)時要考慮到有利于人和自然兩方面,突出 低消耗、多效益、可 持續(xù)的特征。二、我國生態(tài)工程建設(shè)的實(shí)例1. 治污生態(tài)工程1內(nèi)容:主要涉及 固體、液體、有機(jī)廢物 的處理,生態(tài)肥料的研制與試用, 湖區(qū)污染的生態(tài)治理,塑料的再生利用。2實(shí)例“人工濕地生態(tài)工程:1 濕地的重要特點(diǎn)之一是生物多樣性豐富,濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的功能,被譽(yù)為“地球之腎。2 “人工濕地的凈化作用是通過濕地環(huán)境中所發(fā)生的物理、化學(xué)和生物作 用的綜合效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的,由不同類型的 水牛植物和微生物的共同作用來完成。3 水生植物可吸收、轉(zhuǎn)化污水中的 N、P等物質(zhì),還能促進(jìn) 細(xì)菌等微生物對 污水的處理和凈化。【拓展】人工濕地是一

32、個綜合的生態(tài)系統(tǒng),它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中 物種共生、物質(zhì)循環(huán) 再生原理,結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原那么,在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下,充分 發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得 污水處理與資源化的最正確效益。2. 生態(tài)恢復(fù)工程(1) 生態(tài)恢復(fù)工程的第一步是 恢復(fù)植被.(2) 實(shí)例a.礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程:在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)中,植被要注意選擇生長快和抗逆性強(qiáng)的樹種,優(yōu)先 選擇負(fù)擔(dān)樹種,盡量選擇適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種和先鋒樹種, 注意樹種的多功能效益 b.西部的生態(tài)治理水土流失是西部生態(tài)問題中最本質(zhì)、最突出的矛盾。3. 生態(tài)農(nóng)業(yè)工程生態(tài)農(nóng)業(yè)以保持生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡為主導(dǎo)思想,促進(jìn)物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)和

33、重 復(fù)使用,以最少的投入獲取最大的 經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。填空選修3易考知識點(diǎn)背誦專題1 基因工程 基因工程的概念P9基因工程的別名操作環(huán)境操作對象操作水平根本過程結(jié)果特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn))本質(zhì)(原理)(一) 基因工程的根本工具1“分子手術(shù)刀 一一-(1) 來源:主要是從 別離純化出來的。(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核苷酸之間的 開,因此具有(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: 和2. “分子縫合針 _ 兩種DNA連接酶(E coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶)的比擬: 相同點(diǎn):都縫合。 區(qū)別:E coliDN

34、A連接酶來源于T4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。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。3. “分子運(yùn)輸車 一一(1) 載體具備的條件: 。(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) DNA分子。(3) 其它常見載體(二) 基因工程的根本操作程序第一步:1. 目的基因是指:。2. 獲取目的基因的方法3. 原

35、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_。4. PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(1) 原理:DNA雙鏈復(fù)制(2) 過程:第一步:加熱至 9095C DNA解鏈;第二步:冷卻到5560C,引物 結(jié)合到互補(bǔ)DNAS;第三步:加熱至7075C,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ) 鏈的合成。第二步: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)和發(fā)揮作用。2. 組成: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

36、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7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。第三步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 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 此方法的受體細(xì)胞多為2. 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 ,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

37、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 DNAE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(biāo)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(jìn)行抗原-抗體雜交。4. 有時還需進(jìn)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。三基

38、因工程的應(yīng)用1. 植物基因工程: 2. 動物基因工程:基因檢測原理作用四蛋白質(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 作為根底,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。基因工程在原那么上只能生產(chǎn) 自然界已存在的蛋白質(zhì)蛋白底工程分干設(shè)計(jì)氨基酸庫列中尤,袪那么翻譯“| 蛋白曉轉(zhuǎn)錄扌躍三昨蛋白質(zhì)的改造:設(shè)計(jì)并制造自然界中不存在的全新蛋白質(zhì),使之具有特定的氨基酸序列、 空間結(jié)構(gòu)和預(yù)期功能:在蛋白質(zhì)分子中替代某一個肽段或一個特定的結(jié)構(gòu)域:通過基因工程中的定點(diǎn)誘變技術(shù), 有目的改造蛋白質(zhì)分子中某活性部位的 1 個或

39、幾個氨基酸殘基,以改善蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的核心之一基因定點(diǎn)誘變的常用方法蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系蛋白質(zhì)工程基因工程實(shí)質(zhì)結(jié)果聯(lián)系專題2細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程一植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、理論根底原理:細(xì)胞具有全能性的原因: 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,請排序;2、 過程:離體的植物器官、組織或細(xì)胞又稱 愈傷組織 一-胚狀體一-試管苗 一-植物體愈傷組織的特點(diǎn):脫分化:再分化3、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)來除去病毒

40、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)輸人工種子的結(jié)構(gòu)包括:、和。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(jìn)行 理;得到了正常的 株AABB AAbb aaBB aabb四種類 型b優(yōu)點(diǎn):二植物細(xì)胞培養(yǎng):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)生大量的物。注意:1、原理:2 、大規(guī)模獲得細(xì)胞產(chǎn)品

41、應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)到 段三植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1、過程:新的原主植物細(xì)胞甲民壬-原生質(zhì)體甲、融含 植物細(xì)胞乙-蘭塁-生質(zhì)體乙/慣悴壬鬆朶種細(xì)胞脫外愈傷組織再牝于朶種植株2、植物誘導(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 作為誘導(dǎo)劑。3注意:a生理根底:,b植物細(xì)胞融合前需用和除去細(xì)胞壁3意義:二、動物細(xì)胞工程一般包括 等技 術(shù)一動物細(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用處理分散成單個細(xì)胞制成細(xì)胞懸液一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中

42、進(jìn)行 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細(xì)胞繼續(xù) 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。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

43、; pH: 7.27.4。 氣體環(huán)境:95濤氣+ 5%CQ 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pHo5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。6動物細(xì)胞培養(yǎng)與組織培養(yǎng)的主要區(qū)二動物體細(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:右圖也脈沖刑輕Y期齟臉男一頭率年羊的于官丸隆舞羊旻麗注意: © 2原理:能性克隆羊性別:3、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用: 加速家畜遺

44、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。4、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。三動物細(xì)胞融合1、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 等。2、 動物細(xì)胞融合的意義:克服了 成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。3、動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比擬:重點(diǎn)記憶細(xì)胞工程植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合理論根底細(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)

45、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,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3制備單克隆抗體4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1a.抗體:一個B

46、淋巴細(xì)胞只分泌一種 。從血清中別離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。b.B淋巴細(xì)胞特點(diǎn):可以產(chǎn)生 ,但不能無限增殖;骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn):能 ,但不能產(chǎn)生抗體。2單克隆抗體的制備過程:抗原注入小(3)(4)(5)從腹水雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn):既能大單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn):單克隆抗體的作用:雜交瘤細(xì)胞' 細(xì)胞選擇培養(yǎng)細(xì) 注入一 體內(nèi)培培1 體外培 一 培養(yǎng) 單克隆抗體產(chǎn)生_吉產(chǎn)生-B骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞 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,也有少量用于治療其它疾病。補(bǔ)充

47、:淋巴因子中的干擾素是治療病毒的特效藥,通常只能從體內(nèi)獲得,且數(shù)量非常 的少,為了在體外獲得大量的干擾素,我們可以用鼠的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞與其骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,進(jìn)而從小鼠的 腹水中或從培養(yǎng)液中提取。干擾素是由效應(yīng)T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的,所以在進(jìn)行細(xì)胞融合時, 選用的是效應(yīng)T淋巴 細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞。胚胎工程專題3一生殖細(xì)胞的發(fā)生和受精作用1. 精子與卵細(xì)胞的發(fā)生過程1精子的發(fā)生:精原細(xì)胞先進(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)動提供能量2卵子的發(fā)生:卵原

48、細(xì)胞演變成初級卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍,減一分裂在形成次級卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精;減二分裂是在程中完成的。3精子與卵細(xì)胞發(fā)生過程比擬工程精子的發(fā)生過程卵子的發(fā)生過程發(fā)生場所發(fā)生時間發(fā)生過程是否連續(xù)核物質(zhì)含量是否變形結(jié)果細(xì)胞質(zhì)分裂2.受精作用:1受精場所:是母體的 2受精前的準(zhǔn)備a. 精子獲能在雌性動物生殖道內(nèi);b. 卵子的準(zhǔn)備排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到 才具備受精能力;3受精過程卵子周圍的結(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: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

49、生理反響它是防止多精子入卵受精的第一道屏障;C: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;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(biāo)志是的形成;受精完成標(biāo)志(二) 動物胚胎發(fā)育的根本過程1. 胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成 勺過程2. 胚胎發(fā)育的各個階段的特點(diǎn):(1) 卵裂期:特點(diǎn):細(xì)胞進(jìn)行 分裂,細(xì)胞數(shù)量不斷增加,但胚胎的總體 體積并不增加。(2) 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,是細(xì)胞。(3) 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

50、仍比擬高)。聚集在胚胎一端個體較大的細(xì)胞群稱為 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)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:特點(diǎn):有了 的分化,具有原腸腔。(三) 胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程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),由 、 胚胎冷凍保存技術(shù)和 術(shù)等組 成的現(xiàn)代生物技術(shù)。1. 體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)(1) 卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng):主要方法:用 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

51、波探測儀、腹腔鏡等直接從 活體動物的卵巢中 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:在體外受精前,要對精子進(jìn)行 處理。(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?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 受體移植或冷凍保存。不同動 物胚胎移植的時間不同。(牛、

52、羊一般要培育到或_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 816個細(xì)胞 階段移植。)2. 胚胎移植(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 它動物的體內(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 “_,接受胚胎的個體稱為“。(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, 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

53、 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)生。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:選擇供體母牛受休母牛胚胎移植的叢木程序超數(shù)排卵(促性腺激素)供體公牛f配種沖卵質(zhì)量檢查"培養(yǎng)胚胎移植妊娠檎查 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(jìn)行,用促性腺激素 對供體母牛做 理。 配種或人工授精。

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