高考生物一輪復(fù)習(xí)：選修三基礎(chǔ)知識填空

1、現(xiàn)代生物科技專題基因工程導(dǎo)學(xué)案第一節(jié)基因工程的基本工具1、限制性核酸內(nèi)切酶(1)來源：主要從 _原核生物把分離。(2)作用：識別雙鏈DNA分子的某種特定的核甘酸 序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核甘酸之間的磷酸二酯 延斷開。(3)結(jié)果：產(chǎn)生_ 黏性末端一末端和 乎末端。(4)實例：EcoRI識別的序列為_GAATTC_切割的位點為 _G A間的化學(xué)鍵，形成黏性 末端。Small識別的序列為_CCCGGG 切割的位點為 _G_C司的化學(xué)鍵，形成 末端2、DNA連接酶E.coil DNA1接酶：取自 大腸桿菌 _可連接 黏性 乳T4_DNA連接酶：取自T4噬菌體 可連接_黏性末端或平 *作用：

2、恢復(fù)被限制酶切開的兩個核甘酸之間的磷酸二酯鍵*已發(fā)現(xiàn)的限制酶大約有 4000種，而DNA連接酶僅兩種，從對應(yīng)關(guān)系上，DNA連接酶是否具有特異性？(有 )3、載體(運載體)(1)常用載體為_質(zhì)粒 除此之外還有 _動植物病毒與 入噬菌體衍生物 (2)常用載體的化學(xué)本質(zhì)為小型雙鏈環(huán)狀DNA 分子。(3)作為載體的條件：有一個至多個限制酶切割位點 供外源DNA插入；進入細(xì)胞后，能進行自我復(fù)制 _或整合到_染色體DNA上 隨其同步復(fù)制；有特殊的 標(biāo)記基因 供重組DNA的鑒定 和選擇。第二節(jié)基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序主要包括：目的基因的獲取 、 基因表達載體的構(gòu)建 、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)

3、胞 目的基因的檢測與鑒定。1、第一步： 1的基因的獲取 *目的基因主要指編碼蛋白質(zhì)的基因 也可以是一些具有 調(diào)控 作用的因子。(1)從_基因文庫史獲取目的基因基因組文庫：含有一種生物的所有基因。部分基因文庫：含有一種生物的部分 基因,如 cDNA文庫。如果用某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA 反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補 DNA (也叫cDNA)片段，與載體連接后儲存在一個受體菌群中，那么這個受體菌群就叫做這種生物的cDNA文庫。比較：xmeicDNA義庫基因組文庫文庫大小小大啟動子無有內(nèi)含子無有基因的多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因物種間的基因父流可以部分基因可以PCR技術(shù)擴增目的基因原理：D

4、NA雙鏈復(fù)制 (2) 利用利用PCR技術(shù)擴增目的基因的前提：有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便據(jù)此合成 引物PCR體系需要加入的物質(zhì)包括：模板DNA、 熱穩(wěn)定DNA聚合酶 _4種脫氧核甘酸 、引物；過程：目的基因加熱至 9095C,使其變性_解鏈;然后冷去至 55-60 C,引物 與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合； 最后再次加熱至7075C,_熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下進行延伸，進行互補鏈的合成。 結(jié)束后如此循環(huán)，DNA便會呈現(xiàn)指數(shù)形式擴增。 上述 過程可以在PCR儀中自動完成。*DNA細(xì)胞內(nèi)復(fù)制解旋需要_解旋酶,而在PCR中使用高溫 取代了它。*如果用PCRa術(shù)從一個完整的 DNAk獲取目的基因，則至

5、少需要 _3 輪PCR能實現(xiàn)。(3)化學(xué)方法人工合成使用此方法的前提是基因比較小,核甘酸序列已知，利用 DNA合成儀 2、第二步： 基因表達載體的構(gòu)建 (此步驟是基因工程的核心)(1)目的：使目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代,同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。(2)組成：位于基因的首端的_啟動子-作用是 是RNA聚合酶識別和結(jié)合位點 _啟動轉(zhuǎn)錄；位于基因的尾端的終止子,作用是RNA聚合酶脫離位點終止轉(zhuǎn)錄；標(biāo)記基因;目的基因。*在某些表達載體中還存在復(fù)制原點結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)是否為表達載體必須成分？(是必須成分)此結(jié)構(gòu)的作用是_DNA聚合酶識別和結(jié)合位點，啟動復(fù)制 。(3)過程：用

6、同種 的限制酶同時處理目的基因 與 載體 ；使其形成可相對應(yīng)的末端；將二者混合，同時加入 _DNA連接酶 即可。(4)連接結(jié)果(三種可能的連接)目的基因和目的基因連接 目的基因和載體連接載體和載體連接 (5)雙酶切的作用是為了防止目的基因和載體的自身環(huán)化以及目的基因反向連接到載體上。3、第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞*目的基因進入受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定禾口表達 的過程，稱為轉(zhuǎn)化。I植物類型方法(1)導(dǎo)入植物細(xì)胞最常用方法為 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。原理：當(dāng)植物體受到損傷時，傷口處的細(xì)胞會分泌大量的 酚 類化合物，吸引農(nóng)桿菌 移向這些細(xì)胞，這時農(nóng)桿菌中的 _Ti質(zhì)粒 上的 T-DNA可轉(zhuǎn)移至受

7、體細(xì) 胞，并整合到受體細(xì)胞 染色體DNA 上。利用農(nóng)桿菌的這種特點， 將目的基因連接在_Ti質(zhì)粒 的 T-DNA 上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用, 就可以使目的基因進入植物細(xì)胞。對象：農(nóng)桿菌自然條件下感染 雙子葉植物 和 裸子植物 。(2) 基因槍法 :此方法成本較高，一般針對單子葉植物 植物。、(3)花粉管通道法_:我國科學(xué)家獨創(chuàng)的方法， 使用此方法成功獲得 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。n動物類型方法(1)方法為： 顯微注射法；(2)受體細(xì)胞一般為： 受精卵；(3)此方法需要對表達載體 _提純。出微生物類型方法(1)原核生物特點： 繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì) 相對較少(2)轉(zhuǎn)化過程：使用_Ca2+處理細(xì)胞，使

8、細(xì)胞處于一種 _能吸收周圍環(huán)境中 DNA分子的生理狀態(tài),即感受態(tài) 細(xì)胞。4、第四步：目的基因的檢測與鑒定 (1)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞 :用標(biāo)記基因檢測。(2)檢測轉(zhuǎn)基因生物的 DNA上是否插入了目的基因，使用的方法：DNA分子雜交技術(shù) ,這是目的基因能否在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。這種方法是將轉(zhuǎn)基因生物的 基因組 DNA提取出來；在含有目的基因的 DNA片段上用 放射性同位素等做標(biāo)記,以此作為 探針,使其與提取的 DNA做雜交，如果出現(xiàn) 雜交帶,就表明目的基因已經(jīng)插入到了染色體 DNA上。(3)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,使用的方法：分子雜交技術(shù) ,這是目的基因是否發(fā)揮功能作用的第一步

9、。(4)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，使用的方法： 抗原抗體雜交 。(分子檢測)(5)檢測轉(zhuǎn)基因生物是否具備相應(yīng)性狀，進行抗蟲或抗病 接種試驗(個體生物學(xué)水平的檢測)第三節(jié)基因工程的應(yīng)用I植物基因工程碩果累累1、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物；用于殺蟲的基因主要是 Bt毒蛋白基因(從 蘇云金芽徇桿菌中分離出來的抗蟲基因)、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等2、抗病轉(zhuǎn)基因植物；病原微生物包括 病毒、真菌、細(xì)菌; 抗 病轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因，使用最多的是 病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因 ；抗真 菌轉(zhuǎn)基因植物中可使用的基因有 幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因 。3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物；抗逆基因：調(diào)節(jié)

10、細(xì)胞滲透壓 的基因,提高農(nóng)作物抗鹽堿和抗干旱能力；魚的抗凍基因使作物耐寒；抗除草劑基因使作物抗除草劑。4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。優(yōu)良基因：必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄果實成熟的基因和與植物花青素代謝有關(guān)的基因。n動物基因工程前景廣闊1、用于提高動物的生長速度將外源生長激素 基因?qū)雱游矬w內(nèi),加速動物的生長速度。2、用于改善畜產(chǎn)品品質(zhì)將腸乳糖酶 基因?qū)肽膛；蚪M中， 獲得轉(zhuǎn)基因牛，其乳汁中乳糖含量大大 降低，使乳糖不耐癥患者也可正常飲用此牛奶。3、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物將藥用蛋白基因 與乳腺蛋白基因的啟動子 等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射 方法，導(dǎo)入到哺乳動物的受精卵中，最

11、終獲得轉(zhuǎn)基因動物。該動物通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需的藥品，因此成為乳腺生物反應(yīng)器或 乳房生物反應(yīng)器。4、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體導(dǎo)入某種 調(diào)節(jié)因子,以抑制 抗原決定 基因的表達，或設(shè)法除去 抗原決定 基因，再結(jié)合 克隆 技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。 出基因工程藥物異軍突起*用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達 的菌株，一般稱為“工程菌”。IV基因治療曙光初照1、分為 體外基因治療 和一體內(nèi)基因治療 （例如:利用經(jīng)過修飾的腺病毒作載體,成功地將治療遺傳性囊性纖維病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織中）兩類。2、用于治療的基因包括 _正常基因 、反義基因 以及編碼可以 殺死癌變細(xì)

12、胞的蛋白酶基因，即自殺基因。第四節(jié)蛋白質(zhì)工程的崛起1、蛋白質(zhì)工程的基本途徑是： 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 一月兌氧核甘酸序列（基因）。2、蛋白質(zhì)工程是指從蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(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。* 蛋白質(zhì)工程也叫作第二代基因工程,它與基因工程的區(qū)別是 基因工程原 則上只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)， 而蛋白質(zhì)工程可以對現(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。細(xì)胞工程導(dǎo)學(xué)案* 是指應(yīng)用細(xì)胞

13、生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細(xì)胞 水平和細(xì)胞器水平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合技術(shù)科 學(xué)。第一節(jié)植物細(xì)胞工程I植物組織培養(yǎng)1、植物組織培養(yǎng)的基本原理是植物細(xì)胞具有全能性。定義：已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個體 的潛能。* 種子、受精卵發(fā)育成個體是否體現(xiàn)？（種子發(fā)育成個體不體現(xiàn)全能性）原因：細(xì)胞內(nèi)有個體發(fā)育所需的 全部遺傳信息。體現(xiàn)：離體的細(xì)胞、組織、器官發(fā)育成完整個體。體現(xiàn)條件：離體、 激素、營養(yǎng)物質(zhì)、溫度等適宜條件。能力大小比較：組織細(xì)胞_卵細(xì)胞受精卵細(xì)胞；組織細(xì)胞動物細(xì)胞；分裂能力強的細(xì)胞_分裂能力差的細(xì)胞；2、植物組織培養(yǎng)的過程： 離體的器

14、官、（ 脫分化）一愈傷組織（再分化?組織、細(xì)胞 光照條件：避光 , 光照條件：光質(zhì) 件狀體或從芽激素條件：生長素多于細(xì)胞分裂素激素條件：生長素少于細(xì)胞分法素誘導(dǎo) 培養(yǎng)基分化 培養(yǎng)基完整個體 * 愈傷組織是具有 分裂分化 能力的液泡化薄壁 細(xì)胞；* 離體的細(xì)胞可以有多種選擇，取形成層或分生區(qū)是因為：容易形成愈傷組織 ; *從一個植物體上獲得的細(xì)胞做植物組織培養(yǎng)得到的細(xì)胞基因型一般情況是否全部相同？不_一定原因是：生殖細(xì)胞培養(yǎng)的個體基因型一般不同體細(xì)胞培養(yǎng)的個體相同 3、植物組織培養(yǎng)定義：在 無菌 和 人工控制 條件下，將離體的器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上， 給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)

15、其產(chǎn)生 愈傷組織、叢芽 最終形成完整的植物。胡蘿卜組織培養(yǎng)步驟：將胡蘿卜根用自來水充分洗凈，削去外皮，并切成段.用酒精棉球擦手消毒.在超凈工作臺上將胡蘿卜段用酒精 溶液消毒 30s后,立即用無菌水清洗2-3次，再用 次氯酸鈉 溶液處理30min后,立即用 無菌水 清洗2-3次.選取 有形成層部位，切取小塊.胡蘿卜組織塊接種到培養(yǎng)基上.將接種后的胡蘿卜組織塊，放在23-26攝氏度恒溫避光 條件下培養(yǎng)，形成愈傷組織.將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后，胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導(dǎo)出試管苗.n植物體細(xì)胞雜交 1、植物體細(xì)胞雜交的原理是：細(xì)胞膜具有一定的流動性：植物細(xì)胞具有全能性：2

16、、植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志是： 獲得雜種植株 ; 3、雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是： 雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁 ; 4、植物體細(xì)胞雜交得意義： 克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 ; 5、植物體細(xì)胞雜交存在的問題是：雜種植物含有兩種生物的遺傳物質(zhì) ，但并不能很好的同時表達，因此雜種植物形成后需要對應(yīng)的手段進行篩選。 6、細(xì)胞融合成功后需要使用 選擇 培養(yǎng)基進行篩選。若番茄細(xì)胞內(nèi)有2m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞含2n條染色體，則”番茄-馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含2m+2n 條染色體；理論上此雜種植株是否可育 ？可育 若雜種細(xì)胞培育成為“番茄-馬鈴薯植株 為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于幾倍體植株？單倍體

17、出植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)用1、植物繁殖的新途徑(1)微型繁殖 (也叫作快速繁殖技術(shù))優(yōu)點有：不僅能保持優(yōu)良品種的遺傳特性：又可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。屬于無性 繁殖。(2)作物脫毒選擇莖尖做組織培養(yǎng)進行作物脫毒。選擇的原因是：莖尖的病毒極少，甚至無病毒。(3)神奇的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)過人工薄膜包裝得人工種子的優(yōu)點不受季節(jié)、氣候和地域的限制；不發(fā)生性狀分離，保持親本的優(yōu)良特性；不占用土地等；為了促進人工種子中胚狀體的生長發(fā)育，可以向人工種皮中加入營養(yǎng)物質(zhì)、抗生素、植物生長調(diào)節(jié)劑等 物質(zhì)。2、作物新品種的培育(1)單倍體育種取植物的花粉做 花藥

18、離體培養(yǎng) 得到單倍體植物，然后使用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。單倍體育種的優(yōu)點是 明顯縮短育種年限。(2)突變體的利用在植物組織培養(yǎng)過程中，由于細(xì)胞一直處于不斷的分生 狀態(tài)，因此容易受到 培養(yǎng)條件 和 外界壓力 的影響而發(fā)生突變。3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 選取組織培養(yǎng)獲得的愈傷組織 進行細(xì)胞發(fā)酵培養(yǎng)獲得藥品。第二節(jié)動物細(xì)胞工程*動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植動物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體,其中 動物細(xì)胞培養(yǎng) 技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。 I動物細(xì)胞培養(yǎng)1、培養(yǎng)過程：從健康動物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用 胰蛋白酶 或 膠原蛋白酶處理一段時間，將細(xì)胞分散成單個細(xì)胞。然后

19、，用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液,再將其放入培養(yǎng)瓶中，置于適宜的環(huán)境中培養(yǎng)。*分散細(xì)胞的試劑是否可以選擇胃蛋白酶？( 否)原因是：胃蛋白酶的適宜pH過低。由于細(xì)胞具有 細(xì)胞貼壁 的特點，細(xì)胞會吸附于底物上生長， 也正是這一特點，要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿光滑、 無毒,易于貼附。由于細(xì)胞具有 接觸才制 的特點，細(xì)胞增殖到一定階段就會停止增殖，此時需要重新使用 胰蛋白酶 處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)叫做 原代培養(yǎng),而分瓶后的培養(yǎng)成為 傳代培養(yǎng)。 動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是：細(xì)胞增殖; 目前現(xiàn)代生物技術(shù)使用的或者冷凍保存的細(xì)胞通常為一10 代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是它保持有 正常的二倍體

20、核型; 當(dāng)傳代至10 50代左右， 增殖會緩慢,以至于完全停止，這時部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化。當(dāng)傳代超過50代時，少部分細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的極限，獲得 不死性, 這時細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了突變，正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展。 2、動物細(xì)胞培養(yǎng)條件(1)無菌無毒 的環(huán)境培養(yǎng)液和所有的用具進行 無菌處理;在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,防止培養(yǎng)過程中的污染；為清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害，還應(yīng)定期更換培養(yǎng)液。(2)營養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，例如糖、氨基酸、 促生長因子、 無機鹽、微量元素 (將細(xì)胞所需的上述營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配置而成的培養(yǎng)基，稱為 合成培

21、養(yǎng)基);由于所需營養(yǎng)沒有完全搞清楚，在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，還需加入血清血漿、等一些天然成分。(3)溫度和PH哺乳動物以36.5 0.5C ;多數(shù)細(xì)胞生存的適宜 PH為7.2 74(4)氣體環(huán)境所需氣體1: _O2;原因：細(xì)胞代謝所必需的 ;所需氣體2:_CO2;原因： 維持培養(yǎng)液的pH。CO2培養(yǎng)箱是輸入 95%的空氣 和5%的_CO2。3、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用(1)重要價值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等，借助動物細(xì)胞的大規(guī)模 培養(yǎng)來生產(chǎn)；(2)動物基因工程也離不開動物細(xì)胞的培養(yǎng);(3)培養(yǎng)的動物細(xì)胞還可以用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性;(4)培養(yǎng)正?；虿∽兊募?xì)胞，用于生

22、理、病理、藥理的研究。n動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物*動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個去核的的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個心的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法獲得的動物稱為克隆動物。1、體細(xì)胞核移植的過程(克隆高產(chǎn)奶牛)供體細(xì)胞注入去除細(xì)胞核的MII卵母細(xì)胞融合、 激活供體體細(xì) 如耳朵進行細(xì)胞培養(yǎng)卵巢獲得 . 一并吸出細(xì)胞核 ,卵母細(xì)胞及第一極體產(chǎn)下犢牛 胚胎移植早期胚胎培養(yǎng)重組胚胎選擇卵母細(xì)胞的原因是體積大易操作；營養(yǎng)豐富；細(xì)胞質(zhì)中含有使細(xì)胞核全能性表達 的物質(zhì)。卵母細(xì)胞要在體外培養(yǎng)到MII中時期。在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須去掉

23、受體卵母細(xì)胞的核？是為了使重組細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)完全來自供體細(xì)胞用于核移植的供體細(xì)胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞？你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進行了100%的復(fù)制嗎?為什么?不是，遺傳物質(zhì) DNA 主要存在于細(xì)胞核，也有少量存在于細(xì)胞質(zhì)，重組細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(xì)胞目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法,還有人采用其他方法，如 梯度離心、紫外光短時間照射、 化學(xué)物質(zhì)處理等。這些方法是在沒刺破透明帶或卵母細(xì)胞質(zhì)膜的情況下，去除細(xì)胞核或使卵細(xì)胞核 DNA變性,從而達到去核目的。幼齡與老齡動物的組織細(xì)胞比較，分化程度低的與分化程度高的組織

24、細(xì)胞比較，哪一種更伴卅培恭易于培養(yǎng)？幼齡動物和分化程度低的細(xì)胞更易培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？動物細(xì)胞培養(yǎng)不經(jīng)過脫分化用 物理（如電脈沖）或 化學(xué)（鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等）方3、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景：加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育保護瀕危物種可作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白作為異種移植的供體；人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織器官后，可以用于組織器官的移植。4、核移植存在的問題：成功率低克隆動物存在健康問題克隆動物的食品安全問題5、體細(xì)胞核移植的原理是動物細(xì)胞核具有全能性.出動物細(xì)胞融合*其中動物特有的方法是滅活的病毒（如仙臺病毒）。3、細(xì)胞融合

25、技術(shù)的意義是：突破了有性雜交方法的局限.使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。法激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和2、根據(jù)供體細(xì)胞的選擇差異，動物細(xì)胞核移植可分為 胚胎細(xì)胞核移植。4、動物細(xì)胞融合過程中，借助有絲分裂促使兩細(xì)胞的核發(fā)生融合。5、動物細(xì)胞融合最重要的應(yīng)用是制備單克隆抗體IV單克隆抗體歲神雜正挺.悒u發(fā)育 進程。物理因素如電激：化學(xué)因素如聚乙二醇（PEG :生1、單克隆抗體的特點是 一特異T強_、_靈敏度高2、單克隆抗體制備過程可大量制備中免疫注射希定的抗原嘍白，小鼠.*從小鼠的一脾臟裝耳”k誅不融（第一次祓選）卡典感+（第二次岬選）,體細(xì)胞核移植1、動物細(xì)胞融合的原理是:2、動物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)因素有

26、: 物因素如滅活的病毒等細(xì)胞膜具有一定的流動性選擇性卜養(yǎng)發(fā) 上進出培養(yǎng):?。寺』囵B(yǎng)虎產(chǎn)生專一抗體 界H能在件外條件X典特與7“該知.&CW專一抗體檢測能產(chǎn)生_所需專媽電M 細(xì)胞培養(yǎng)液 |中a 獲戡單克險抗迅速大量繁殖抗體的雜交瘤骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤洋雨軻山鼠體內(nèi)，從腹水3、單克隆抗體的應(yīng)用 作為診斷試劑 用于治療疾病和運載藥物*如果把抗癌細(xì)胞的單克隆抗體跟放射性同位素、化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合，可以制成“生物導(dǎo)彈；借助單克隆抗體的導(dǎo)向 作用，能將藥物定向的帶到癌細(xì)胞所在位置。胚胎工程胚胎工程：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)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)

27、 等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎一，還需移I1到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代一,以滿足人類 的各種需求。 3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1、精子的發(fā)生 場所： 睪丸時間：從 初情期 開始，到生殖機能衰退過程：（1）精原細(xì)胞一多個初級精母細(xì)胞（2）1個初級精母細(xì)胞一 2個次級精母細(xì)胞一 4個精子細(xì)胞（通過減數(shù)分裂，即MI和 MII ）（3）精子細(xì)胞一精子（通過變形）（細(xì)胞核 變成精子的頭部；高爾基體 發(fā)育成頭部的頂體； 中心體 演變成精子的 尾；線粒體集中在尾的基部形成線粒體鞘;細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球狀，叫做 原生質(zhì)滴,最后脫落） 精子的外形：哺乳動物成熟的精子外形似蝌蚪，分 Jk、 頸 和尾 三大部分

28、。不同種動物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，與動物的體型大小無關(guān) 。2、卵子的發(fā)生 場所：卵巢 時間： 胚胎性別分化 以后（胎兒時期）完成了卵泡 的形成和在卵巢內(nèi)的儲備），從初情期開始，到生殖機能衰退 過程：（1）卵原細(xì)胞一初級卵母細(xì)胞（2） 1個初級卵母細(xì)胞一 1個次級卵母細(xì)胞+第一極體（ 排卵 前后完成）（3）1個次級卵母細(xì)胞一 1個卵子+第二極體（ 受精 過程中完成）卵子是否受精標(biāo)志：在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體精子卵子發(fā)生上的重要區(qū)別：哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前（即胎兒期）完成的 討論：一個卵泡中能形成 二個成熟的卵子；排卵是指卵子 從 卵泡 排出；剛排出的卵

29、是成熟的卵子嗎？不是 3、受精 概念：精子和卵子結(jié)合成合子（受精卵）的過程 場所：雌性的輸卵管 內(nèi)過程：（1）受精前的準(zhǔn)備階段 1: _精子獲能 （剛剛排出的精子，不能立即 與卵子受精，必須在雌性生殖道內(nèi) 發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力）（2）受精前的準(zhǔn)備階段 2:卵子的準(zhǔn)備（卵子在受精前也要類似上能的過程。動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是 初級卵母細(xì)胞如馬、 X,有的可能是次級卵母細(xì)胞如豬牛羊, 但它們都要在輸卵管 內(nèi)進一步成熟，當(dāng)達到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備與精子受精的能力。（3）受精階段：哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越放射冠 和 透明氈,進入卵細(xì)胞膜 ，原核形成和

30、融合。a.精子穿越放射冠：頂體 反應(yīng)（需要頂體酶）b.精子穿越透明帶： 透明帶 反應(yīng)（阻止多精入卵的第一道屏障）c.進入卵細(xì)胞膜： 卵細(xì)胞膜 反應(yīng)（阻止多精入卵的第二道屏障）d.原核形成（精子入卵后的另一個變化,是尾部脫離，并且原有的核膜 破 裂；隨后，精子形成一個新的核膜 ,最后形成一個比原來精子核還大的 核，叫做 雄原核 。與此同時，精子人卵后被激活的卵子完成減數(shù)第二次 分裂,排出第二極體 后,形成雌原核， 雌原核一般略小于雄原核。e.配子結(jié)合：雌雄原核充分發(fā)育，相向移動, 接觸，合并形成一個含二倍染色體 的合子注意：（1）頂體釋放頂體酶，溶解出精子穿越放射冠和透明帶的通路;當(dāng)精子接觸卵黃

31、膜 的瞬間，發(fā)生透明帶反應(yīng)；精子入卵后產(chǎn)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)）（2）卵子受精的標(biāo)志：在卵細(xì)胞膜和透明帶間觀察到_兩個極體 ;受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合形成合子。4、早期胚胎發(fā)育（從受精卵到原腸胚）場所：輸卵管、子宮卵裂過程：受精卵一桑棋胚 =*霎&_原腸胚 胎兒形成卵裂期：細(xì)胞在透明帶 中進行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總體積 不增加或略有縮小，有機物含量減少，種類增加桑棋胚：胚胎細(xì)胞 32個左右，這個階段前的每一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能， 屬于全能 細(xì)胞囊胚：包括內(nèi)細(xì)胞團 和滋養(yǎng)層,有囊胚腔。囊胚從透明帶中伸展出來稱為 孵化原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團表層的細(xì)胞形成外胚層,下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚居。這時的胚

32、胎稱為原腸胚,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。滋養(yǎng)層則發(fā)育為胎兒的胎盤 和胎1。3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)試管動物技術(shù)是指人工操作使卵子和精子在 體外條件下成熟和受 a,并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎 后，在經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。主要包括 體外受精，早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù) 1、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：a.用 促性腺激素處理，其超數(shù)排卵，從中輸卵管沖取卵子 （針對實驗動物，家b. 從已屠宰的母畜的卵巢 中采集（針對大家畜或大型動物，如牛）c.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)2、精子的采集和獲能采集的方法： 假陰道法 、手握法和電刺激法 獲能

33、的方法：a.培養(yǎng)法(通過_獲能液 培養(yǎng))：對于嚙齒目動物、家兔和豬等動物；b._化學(xué)誘導(dǎo) 法(用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能，如肝素或鈣離子載體A23187):對于牛、羊等家畜。3、體外受精( 獲能 溶液或?qū)Ｓ玫腳受精 溶液)受精：獲能的精子 +培養(yǎng)成熟的卵子 完成受精4、胚胎早期培養(yǎng)條件：受精卵在 發(fā)育 培養(yǎng)液中培養(yǎng)，以檢查受精狀況和 受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分：水、無機鹽、有機鹽、 維生素、激素、氨基酸、核甘酸、血1#等胚胎去向：向受體移植或冷凍保存不同動物胚胎移植的時間不同：牛、羊一般要培養(yǎng)到桑棋胚或囊胚階段，人的胚胎到816個細(xì)胞階段移植。5、比較試管動物與克隆動物試管動物克隆動物生殖方式有性生

34、殖無性生殖主要技術(shù)手段體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植動物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、早期胚 胎培養(yǎng)、胚胎移植等遺傳物質(zhì)來源來自雙親主要來自供體親本遵循遺傳規(guī)律遵循不遵循3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景1、胚胎移植(1)概念：將雌性動物的早期胚胎，或者通過其他方式得到的胚胎 ，移植到_同種的，生理狀態(tài) 相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個體的技術(shù) .供體是提供胚胎的個體,受體是接受胚胎的個體胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。(2)意義：充分發(fā)揮 雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,大大縮短了供體本身的繁育周期。產(chǎn)生更多的后代。(3)生理學(xué)基礎(chǔ)：a.發(fā)情排卵后，供體和受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎移植提供

35、了相同的 生理環(huán)境b.早期胚胎與母體處于游離 狀態(tài)，為 胚胎4又集提供可能c.受體對同種的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),為胚胎的 在受體內(nèi) 存活 提供了可能d.供體胚胎與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但胚胎的遺傳特性 不受影響.其遺傳性狀與受體無關(guān)。(4)實質(zhì)： 早期胚胎在相同生理環(huán)境 條件下 空間位置 的轉(zhuǎn)移。(5)基本程序選擇優(yōu)良的供體母牛受體母牛超數(shù)排卵(優(yōu)良公牛)供體奶牛與之配種 或人工授精I胚胎收集(也叫沖卵)質(zhì)量檢查、培養(yǎng) 胚胎移植 r匕 妊娠,查 分娩(胚胎移注意：a.選擇遺傳性能和 生產(chǎn)性能 優(yōu)秀的個體,作為供體牛。選擇有 健康的體質(zhì) 和正常的繁殖能力的個體作為受體牛。

36、b. 用 激素對供體、受體母牛進行同期發(fā)情處理。c.沖卵是指沖出早期胚胎， 檢查胚胎應(yīng)發(fā)育到 桑棋胚或囊胚 時 期d.胚胎移植的方法：手術(shù)法 和非手術(shù)法2、胚胎分割(動物無性繁殖或克隆)(1)概念：指采用機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)。生殖方式：無性生殖(2)主要儀器設(shè)備：顯微操作儀 和 實體顯微鏡(3)操作程序：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑棋胚或囊胚 ,移入盛有操作液的培養(yǎng)皿用分割針或分割刀切開胚胎，吸出半個，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 均等分割 。此時還可用分割 針分割 滋養(yǎng)層細(xì)胞 ,做胚胎DN酚析性別鑒定。注意：對

37、囊胚進行分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù) 和進一步發(fā)育;胚胎分割的份數(shù)越多，操作難度越大，移植的成 功率也越低(4)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。3、胚胎干細(xì)胞(1)概念：由_早期胚胎 或原始f腺 中分離出來的一類細(xì)胞。簡稱 ES 或EK細(xì)胞。(2)形態(tài)上： 體積 小、細(xì)胞核 大、核仁明顯(3)功能上：具有 發(fā)育的全能性,即可分化為成年動物體任何一種 組織細(xì)胞；在體外可增殖 而不發(fā)生 分化;可冷凍保存；可進行遺傳改造(4)應(yīng)用：治療人類的某些頑癥；培育出人造組織器官，用于解決目前臨床上存在的 供體器官不足 和 移植后免疫排斥 的

38、問題；研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機理(ES細(xì)胞在 飼養(yǎng)層 細(xì)胞上 或 在添加了抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。誘導(dǎo)分化時要加入_分化誘導(dǎo) 因子)4.4哺乳動物的性別控制：X精子和丫精子 分離技術(shù)和SRY-PCR胚胎的性別鑒定技術(shù)(先從被測胚胎中取出幾個細(xì)胞，提取DNA然后用位于Y染色體的性別決定基因，即SRY基因的一段堿基作 引物 ，用胚胎細(xì)胞中的 DNA為模板，進行 PCR擴埴,最后用SPR特異性探針對擴增產(chǎn)物進行檢測。若出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為雄性；出現(xiàn)陰性反應(yīng)者,胚胎為雌性。)生物技術(shù)的安全性和倫理問題一.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性1、轉(zhuǎn)基因成果：1)微生物方面：優(yōu)點：因為微生物具有生理結(jié)

39、構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感、容易進行遺傳物質(zhì)的操作等成果：生產(chǎn)氨基酸、生產(chǎn)藥物、減少啤酒酵母雙乙酰的生成縮短啤酒的發(fā)酵周期2)轉(zhuǎn)基因動物方面：培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽家畜；培育抵抗相應(yīng)病毒 的動物新品種；建立了某些人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型3)轉(zhuǎn)基因植物方面：培育具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物；種植最多 的轉(zhuǎn)基因作物有大豆和玉米，轉(zhuǎn)基因棉花和油菜次之2、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論焦點：轉(zhuǎn)基因食品安全性。3、理性對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)：正確的輿論導(dǎo)向；法規(guī)的建立:即維護了消費者的知情權(quán)和選擇權(quán)，又保證了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和已上市產(chǎn)品的安全性 社會的監(jiān)督：。4.關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題項目反對支持克隆人片