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1、選修3?現(xiàn)代生物科技專題?知識(shí)點(diǎn)總結(jié)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,進(jìn)展嚴(yán)格的設(shè)計(jì),通過(guò)體夕_ 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)。一基因工程的根本工具1 “分子手術(shù)刀限制性核酸內(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苷酸序列,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(kāi),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

2、“分子縫合針 一一DNA連接酶兩種DNA連接酶E coliDNA連接酶和TDNA連接酶的比 較: 一樣點(diǎn):都縫合磷酸二酯鍵。 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。(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,形成磷酸二酉旨鍵。DNA連接酶是連 接兩個(gè)DNA片段的末端,形成磷酸二酯鍵。DNA連寸接酶DNA聚合酶不同占八、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)脫氧核苷酸加到已存在的單鏈

3、DNA片段上一樣占八、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:能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。 具有一至多個(gè)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、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_。3.PCR技術(shù)擴(kuò)增

4、目的基因1PCR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(guò)程:第一步:加熱至 9095C DNA解鏈為單鏈;第二步:冷卻到5560C,引物與兩條單鏈 DNA結(jié)合; 第三步:加熱至 7075C, TaqDNA聚合酶從引物起 始進(jìn)展互補(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)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

5、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)胞篩選岀來(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 _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(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

6、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 Cs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DNA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

7、.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(chóng)或抗病的鑒定三基因工程的應(yīng)用1 .植物基因工程:抗蟲(chóng)、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)系作為根底,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 新1造一(那么八L轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(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)

8、改造基因,以定 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。3. 植物

9、體細(xì)胞雜交技術(shù)1過(guò)程:謊瓷驚F2誘導(dǎo)融合的方法:物理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等?;瘜W(xué)法亠般是用聚乙二醇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f制成細(xì)胞懸液f轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)展原代培養(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,

10、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 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,防止代醒_ 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(wú)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(dòng)物多是 36.5C + 05C; pH : 7.274 氣體環(huán)境:95%空氣+ 5%CQ。02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)

11、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。3體細(xì)胞核移植的大致過(guò)程是:右圖耳圖嫦羊 £板卵仙嵐魚(yú)如知絶I迪擇佛怵丙牛受怵軫牛1I同期師船瑋 I慎捽公爭(zhēng)優(yōu)科展幣査、塔那 裁盾衿拉 核移植皿2掩査i胚胎移植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

12、;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。.word.zl.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)體融合的原理根本一樣, 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)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較:比較 工

13、程細(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)性去除細(xì)胞壁 后誘導(dǎo)原生 質(zhì)體融合離心、電刺 激、振動(dòng), 聚乙二醇等 試劑誘導(dǎo)抑制了遠(yuǎn)緣雜 交的不親和性, 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,再加 滅活的病毒 誘導(dǎo)制備單克隆抗 體的技術(shù)之一4.單克隆抗體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。.word.zl.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:

14、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)育胚胎工程的建立場(chǎng)所:睪丸的曲細(xì)精管1時(shí)間:從初情期開(kāi)場(chǎng),到生殖機(jī)能衰退精子的發(fā)生1精原細(xì)胞T多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞通過(guò)數(shù)次有絲分裂過(guò)程 21個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞T 2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞T 4個(gè)精子細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂,即 Ml和Mil3精子細(xì)胞-精子通過(guò)變形"場(chǎng)所:卵巢I時(shí)間:從胎兒時(shí)期開(kāi)場(chǎng)胎兒時(shí)期完成了卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)藏卵子的甲1卵原細(xì)胞-初級(jí)卵母細(xì)胞' 過(guò)程

15、21個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞-1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+第一極體排卵前后完成31個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞1個(gè)卵子+第二極體精子和卵子結(jié)合過(guò)程中完成J概念:精子和卵子結(jié)合成合子受精卵的過(guò)程。受精場(chǎng)所:雌性的輸卵管內(nèi)/1受精前的準(zhǔn)備階段1:精子獲能、過(guò)程2受驚前的準(zhǔn)備階段2:卵子的準(zhǔn)備/a精子穿越放射冠和透明帶:頂體反響,透明帶反響3受精階段b.進(jìn)入卵黃膜:卵黃膜封閉作用c.原核形成和配子結(jié)合I卵裂期:細(xì)胞在透明帶中進(jìn)展有絲分裂早期胚胎發(fā)育 桑椹胚:胚胎細(xì)胞達(dá)32個(gè)左右,每一個(gè)細(xì)胞都是細(xì)胞囊胚:有囊胚腔,出現(xiàn)了囊胚從透明帶中伸展出 來(lái)的孵化過(guò)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)育成胎膜和胎盤(pán),內(nèi)胚層包圍著原腸

16、腔3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)'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)育為早期胚胎后,再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。'|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)、(卵母細(xì)胞的采集實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,家畜豬、羊等方法二:從屠宰母畜卵巢中采集'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(guò)獲能培養(yǎng)液、化學(xué)誘導(dǎo)法通過(guò)肝素或鈣離子載體 A23187卄、亠、專用的受精溶液獲

17、能溶液或受精:獲冃匕的精子+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(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、 基酸、核苷酸、血清等3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景' 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,承受 胚胎的個(gè)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(jiǎn)便、實(shí)用。 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

18、性的胚胎,縮短繁殖周期"胚胎移植成功與否關(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)根底 2早期胚胎沒(méi)有與母體子宮建立組織聯(lián) 系,為胚胎收集提供可能13受體對(duì)外來(lái)胚胎根本不發(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立正常的生理和組織聯(lián)系,但其遺傳物質(zhì)不受影響f1供、受體的選擇和處理使用激素進(jìn)展同期發(fā)情處理、超數(shù)排卵處理2配種或人工受精根本程序 3胚胎收集沖卵、檢查胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚、培養(yǎng)或保存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

19、妊娠等' 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)。儀器設(shè)備:實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀T操作程序1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)皿胚胎分割2用分割針或分割刀切開(kāi)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。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。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。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。T 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

20、化為成 年動(dòng)物體任何一種組織細(xì)胞;在體外可胚胎干細(xì)胞增殖而不發(fā)生分化;可冷凍保存;可進(jìn)展遺傳改造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、成骨不良等病癥意義 2ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,可培育人造組織 器官3ES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(dòng)物胚胎發(fā)育的根本過(guò)程1、胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所講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。2、動(dòng)物胚胎發(fā)育的根本過(guò)程1受精場(chǎng)所是母體的輸卵管上段。2卵裂期:特點(diǎn):細(xì)胞有

21、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(gè)左右時(shí),胚胎形成致 密的細(xì)胞團(tuán),形似桑椹。是全能細(xì)胞。4囊胚:特點(diǎn):細(xì)胞開(kāi)場(chǎng)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(lái)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(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱 ES或EK細(xì)胞,來(lái)源于早期胚胎或 從原始性腺中別離出來(lái)。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(dòng)物體內(nèi) 任何一種組織細(xì)胞

22、。另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖_ 不發(fā)生分化,可進(jìn)展冷凍保存.也可進(jìn)展遺傳改造。3、胚胎干細(xì)胞的主要用途是: 可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)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(shí).就可以誘導(dǎo) ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化,這為提醒細(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(kāi)展,通過(guò) 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

23、供體器官缺乏和器官移 植后免疫排斥的問(wèn)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(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。精子的采集和獲能:在體外受精前,要對(duì)精子進(jìn)展獲能處理。 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^(guò)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

24、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(wú)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、羊一般要培育到桑棋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4個(gè)細(xì)胞階段移植。)2胚胎移植(1)胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過(guò)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)一樣的其它雌性動(dòng)物的 體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體稱為“供 體,

25、承受胚胎的個(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(jiàn)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(guò)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(gè)體的繁殖能力。(3) 生理學(xué)根底:動(dòng)物發(fā)情排卵后,同種動(dòng)物的供、受體生殖器 官的生理變化是一樣的。這就為供體的胚胎移入受體提供了一樣的 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 受體對(duì)移入子宮的外來(lái)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

26、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(guò)程中不受影響。(4) 根本程序主要包括: 對(duì)供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和牛產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體, 有安康的體質(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)展同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處 理。 配種或人工授精。 對(duì)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(lái) 他叫沖卵)。對(duì) 胚胎講展質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段。直接 向受體移植或放入一196C的液氮中保存。 對(duì)胚胎講展移植。 移植后的檢查。對(duì)受體母牛進(jìn)展是否妊娠的檢查。3胚胎分割(

27、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(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。(3) 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(guò)程中,細(xì)胞開(kāi)場(chǎng)分化,但其全能性仍很高,也可 用于胚胎分割。(4) 操作過(guò)程:對(duì)囊胚階段的胚胎分割時(shí),要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割, 否那么會(huì)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(wèn)題一轉(zhuǎn)基因生物的平安性爭(zhēng)論:(1)基因生物與食物平安: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):有平安性評(píng)價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú)實(shí)例無(wú)證

28、據(jù)(2轉(zhuǎn)基因生物與生物平安: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(3轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境平安: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(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

29、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??隙ǖ睦碛桑杭夹g(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。四不原那 么: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

30、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。(3) 基 因 XX :否認(rèn)的理由:個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視,勢(shì)必造成潰傳學(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??隙ǖ睦碛桑和ㄟ^(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(1)種類:致病菌、病毒、?;緞?,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(chóng)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(shí)間長(zhǎng)等。(4)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5.1生態(tài)工程的根本原理'生態(tài)工程建立目的

31、: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(kāi)展。少消耗、多效益、可持續(xù)生態(tài)經(jīng)濟(jì):主要是通過(guò)實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)"原那么,使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn) 生出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)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?!?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(jí)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 3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(guò)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)建立要考慮自然、經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)的整體影響5系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的構(gòu)造決定功能原理:要通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)造改善功能系統(tǒng)整體性原理:系

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