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文檔簡介

1、選修3現(xiàn)代生物科技專題知識點總結(jié) 專題1   基因工程一、基因工程的概念:基因工程是指按照人們的愿望,通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(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。又叫做DNA重組技術(shù)操作水平:DNA分子水平; 優(yōu)點:定向改造生物性狀(與誘變育種相比);克服遠緣雜交不親和障礙(與雜交育種相比)二、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,不能切割RNA和單鏈DNA)(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苷酸序列(含4到8個核苷酸的回紋序列),并且使特定部位的兩個核苷酸

2、之間的磷酸二酯鍵斷開,因此具有專一性(3)結(jié)果:產(chǎn)生黏性末端或平末端。2.“分子縫合針”DNA連接酶(1)分類:E·coliDNA連接酶(來源于大腸桿菌)和T4-DNA連接酶(來源于T4噬菌體)E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端;而T4DNA連接酶能連接兩種末端,但連接平末端的效率較低(2) 與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸加到單鏈DNA片段的末端,合成子鏈。DNA連接酶是連接兩個DNA片段(3) RNA聚合酶的作用部位:磷酸二酯鍵和氫鍵; 解旋酶的作用部位:氫鍵 DNA連接酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA(水解)酶的作用部位:磷酸二酯鍵3.

3、“分子運輸車”載體(1)載體具備的條件:能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存具有一至多個限制酶切位點,便于目的基因的插入具有標記基因,便于目的基因的鑒定和篩選 *標記基因:合成熒光蛋白的基因或抗性基因(如抗青霉素基因)(2)最常用的載體是質(zhì)粒,是細胞質(zhì)中一種裸露的小型環(huán)狀DNA,并具有自我復(fù)制能力(3)其它載體:噬菌體的衍生物、動植物病毒注意:1.目的基因:主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因,也可以是一些具有調(diào)控作用的因子2.獲得目的基因一般要切2個切口,產(chǎn)生4個黏性末端 3.一般用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,以獲得相同的黏性末端,利于重組質(zhì)粒的構(gòu)建(但可能導(dǎo)致目的基因自身環(huán)化) 4.用兩種限制酶同時切割目的

4、基因和質(zhì)粒,可防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化(還可以防止目的基因反向連接) 5.原核生物體內(nèi)的限制酶不切割自身DNA的原因:原核生物的DNA中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾 6.基因工程得以實現(xiàn)的理論基礎(chǔ): 不同生物的DNA分子結(jié)構(gòu)基本相同; 所有生物共用一套遺傳密碼(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的獲?。ㄈN方法)1.從基因文庫中獲取:(1)分類:基因組文庫:含有某種生物的全部基因; cDNA文庫:含有某種生物的部分基因(2)基因文庫的構(gòu)建過程:略(課本P10;注意兩種文庫的區(qū)別)2.PCR技術(shù)擴增目的基因(1)概念:短時間內(nèi)在體外大量復(fù)制DNA的技術(shù)。(2)原理:DNA雙

5、鏈復(fù)制(3)條件:模板、Taq酶、引物(單鏈DNA片段,能與模板鏈互補配對)、4種脫氧核苷酸(4)過程:變性退火延伸3.通過DNA合成儀用化學(xué)方法人工合成:目的基因比較小,核苷酸序列已知第二步:基因表達載體的構(gòu)建(核心步驟)1. 目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在和表達,并且可以遺傳給下一代2. 組成:目的基因啟動子終止子標記基因(+復(fù)制原點)(1) 啟動子(RNA聚合酶結(jié)合位點):位于基因的首端,能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA(2)終止子:位于基因的尾端,終止轉(zhuǎn)錄啟動子和終止子位于DNA上;起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上真核生物的基因結(jié)構(gòu) 非編碼區(qū):不能轉(zhuǎn)錄出mRNA,但能調(diào)控基因的表達(

6、含有啟動子和終止子) 基因 外顯子:轉(zhuǎn)錄出的mRNA能翻譯出蛋白質(zhì) 編碼區(qū) (原核生物的基因無外顯子和內(nèi)含子之分) (能轉(zhuǎn)錄形成mRNA) 內(nèi)含子:轉(zhuǎn)錄出的mRNA不能翻譯出蛋白質(zhì)(加工時被剪切)第三步:將目的基因?qū)胧荏w細胞1.轉(zhuǎn)化: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:導(dǎo)入植物細胞:主要是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次還有基因槍法和花粉管通道法等 農(nóng)桿菌能感染雙子葉植物和裸子植物(植物受損傷時,傷口處細胞分泌大量酚類化合物,吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞),農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA能轉(zhuǎn)移至受體細胞,并整合到受體細胞染色體的DNA上導(dǎo)入動物細胞:最常用的方法:顯微注

7、射技術(shù)。 受體細胞:受精卵導(dǎo)入微生物細胞:原核生物作為受體細胞的優(yōu)點:繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少 最常用的原核細胞是大腸桿菌 ,方法:感受態(tài)法(Ca2+處理法,增強細胞壁的通透性)第四步:目的基因的檢測與鑒定 目的基因是否成功導(dǎo)入:DNA分子雜交技術(shù)(用到基因探針)分子水平 目的基因是否成功轉(zhuǎn)錄出mRNA:分子雜交技術(shù)(從細胞中提取mRNA,用 檢測 基因探針與其雜交,觀察是否形成雜交帶) 目的基因是否成功翻譯成蛋白質(zhì):抗原抗體雜交技術(shù) 個體水平鑒定:做抗蟲、抗病接種實驗;或?qū)⒅参镆圃灾聋}堿地等 基因探針:用放射性同位素標記含有目的基因的(單鏈)DNA片段 轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灣晒Φ臉酥荆撼晒?/p>

8、表達出相關(guān)蛋白質(zhì)和性狀(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:將藥用蛋 白基因(目的基因)和乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,從乳汁中提取藥用蛋白。此轉(zhuǎn)基因動物又稱為乳腺生物反應(yīng)器;用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體(無免疫排斥反應(yīng))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)揮功能 體外基因治療:從病人體內(nèi)獲得某種細胞體外完成基因轉(zhuǎn)移篩選成功轉(zhuǎn)移的細胞擴增培養(yǎng)重新輸入患者體內(nèi)。(特點:操作復(fù)雜,但效果可靠) 體內(nèi)基因治療:直接向患者體內(nèi)輸入某正?;?/p>

9、因(特點:操作簡便,但效果難以控制)(四)蛋白質(zhì)工程的概念 目標:根據(jù)人們的需求,對蛋白質(zhì)進行設(shè)計和改造 手段: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) 實質(zhì):改造基因(優(yōu)點:改造基因能遺傳,改造蛋白質(zhì)不能遺傳;改造基因更容易) 1.過程:預(yù)期蛋白質(zhì)的功能設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列 2.蛋白質(zhì)工程是在基因工程上延伸出來的第二代基因工程 3.蛋白質(zhì)工程能合成自然界原先不存在的蛋白質(zhì),而基因工程不能 4.改造蛋白質(zhì)難度大的原因:對蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)了解不夠?qū)n}2 細胞工程 原理:細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細胞工 操作水平:細胞水平或細胞器水平 程概念

10、目的:改變細胞的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品 分類:植物細胞工程和動物細胞工程(一)植物細胞工程 (包括植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交)1.植物組織培養(yǎng)原理:植物細胞的全能性(全能性大小的比較:略)過程:離體的植物器官、組織或細胞(脫分化)愈傷組織(再分化)試管苗 植物體條件:離體、無菌、植物激素(生長素和細胞分裂素)、適宜的外界條件(生長素/細胞分裂素)比值高:促進生根;比值低:促進發(fā)芽;比值適中:誘導(dǎo)愈傷組織形成 注意:1.植物組織培養(yǎng)為無性繁殖,但花藥離體離體培養(yǎng)為有性繁殖;種子發(fā)育成植株未體現(xiàn)全能性(屬于正常生長發(fā)育)2.愈傷組織:排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞,處于未分化狀態(tài) 3.脫分化時需

11、要避光培養(yǎng)(光照不利于愈傷組織的形成),所用培養(yǎng)基為誘導(dǎo)培養(yǎng)基;再分化時需要光照,所用培養(yǎng)基為分化培養(yǎng)基 4.植物組織培養(yǎng)時,要強調(diào)對所用器械滅菌的原因:防止雜菌污染(雜菌不僅會和植物細胞爭奪營養(yǎng),同時會產(chǎn)生大量對細胞有害的物質(zhì),危害植物細胞生長)2.植物體細胞雜交技術(shù)(1)概念:將不同種的植物體細胞,在一定條件下融合成雜種細胞,并把細胞培育成新的植株體(2)原理:細胞膜的流動性;植物細胞的全能性(3)過程:包括植物體細胞融合和植物組織培養(yǎng)兩個過程 (異源多倍體)(4)誘導(dǎo)融合的方法:物理法:離心、振動、電刺激等;化學(xué)法:用聚乙二醇(PEG)做誘導(dǎo)劑(5)意義:克服了遠緣雜交不親和障礙 注意:

12、1.植物細胞融合成功的標志:細胞壁的再生 2. 植物體細胞雜交技術(shù)獲得的植株為什么很難表現(xiàn)出兩種植株的優(yōu)良性狀? 不同生物基因的表達存在相互影響和干擾,從而使基因不能正常表達3.植物細胞工程的實際應(yīng)用(1)植物繁殖的新途徑: 微型繁殖:通過植物組織培養(yǎng),快速繁殖優(yōu)良植株的技術(shù)(又稱快速繁殖技術(shù))優(yōu)點:保持優(yōu)良品種的遺傳特性;繁殖速度快 作物脫毒:利用莖尖(根尖)分生區(qū),植物組織培養(yǎng),獲得脫毒苗(莖尖病毒極少) 制造人工種子:將胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等用人工薄膜包裝得到的種子 i.優(yōu)點:a.克服某些作物結(jié)子困難,發(fā)芽率低等缺點;b.后代不發(fā)生性狀分離,能保持優(yōu)良品種 的遺傳特性;c.不受季節(jié)

13、、氣候、地域的限制 ii.為了保證胚狀體順利長成小植株,人工種皮應(yīng)該具有的有效成分是:適量的養(yǎng)分、無機鹽、有機碳源以及農(nóng)藥、抗生素、益生菌等;為了促進胚狀體正常生長發(fā)育,還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑 (2)作物新品種的培育 單倍體育種 原理:染色體變異 突變體的利用:外植體(脫分化)愈傷組織(人工誘變)突變體(篩選)新品種; 此過程利用了愈傷組織分裂旺盛,易人工誘變的特點 (3)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):將外植體培養(yǎng)至愈傷組織階段,再提取細胞產(chǎn)物(如人參皂甙干粉) 植物組織培養(yǎng)不一定都要培養(yǎng)形成植株,還可能培養(yǎng)至愈傷組織階段(二)動物細胞工程(包括動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、動物細胞核

14、移植、單克隆抗體制備等技術(shù)) 1. 動物細胞培養(yǎng)(是其他動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ))(1)原理:細胞增殖(動物細胞培養(yǎng)最終不能得到動物個體)(2)過程:略(課本P45) 細胞貼壁:懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細胞貼壁接觸抑制:當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖 區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng):a.第一次用胰蛋白酶處理為原代培養(yǎng),第二次處理為傳代培養(yǎng);b.分瓶培養(yǎng)前為原代培養(yǎng),分瓶培養(yǎng)后為傳代培養(yǎng) 細胞株:傳代培養(yǎng)至10-50代時,細胞增殖緩慢甚至停止,此時部分細胞的核型可能發(fā)生改變細胞系:少部分細胞獲得不死性,可以無限增值,等同于癌細胞(遺傳物質(zhì)發(fā)生改變)因此,目前使用或

15、冷凍保存的細胞通常為10代以內(nèi)的細胞,以保持細胞正常的二倍體核型(3)動物細胞培養(yǎng)的條件無菌、無毒的環(huán)境:通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,以防培養(yǎng)過程中雜菌污染。此外,應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。營養(yǎng):由于人們對細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全弄清楚,因此在使用合成培養(yǎng)基時(糖、氨基酸、無機鹽、促生長因子、微量元素等),通常還需加入血清、血漿等天然成分 *在研究動物細胞培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分時,可以采用無血清培養(yǎng)適宜的溫度和pH值:哺乳動物多是36.50.5;pH:7.27.4。氣體環(huán)境:95%空氣5%CO2。CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值(4)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)

16、的應(yīng)用:生產(chǎn)生物制品:如干擾素、疫苗等;應(yīng)用于基因工程:動物細胞是基因工程常用的受體細胞;檢測有毒物質(zhì);臨床醫(yī)學(xué)研究 2.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物(1)分類:胚胎細胞核移植(分化程度低,成功率高)和體細胞核移植(分化程度高,成功率低)(2)選用去MII中期卵母細胞的原因:體積大,容易操作,營養(yǎng)豐富;且含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì);(去核目的:使克隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自供體細胞)(3)體細胞核移植的過程是:(略 課本P48) 去核的方法:顯微操作去核法用微型吸管一并吸出細胞核與第一極體(還可采用紫外線照射或化學(xué)物質(zhì)處理使核DNA變性,從而達到去核的目的) 用物理或化學(xué)方法(如鈣離子載

17、體等)激活受體細胞,使其完成細胞分裂和發(fā)育進程(4)體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用:加速家畜遺傳改良進程,促進良畜群繁育; 保護瀕危物種;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。(5)體細胞核移植技術(shù)存在的問題:大多數(shù)克隆動物存在健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等3.動物細胞融合(1)原理:細胞膜的流動性,(2)方法:常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等(滅活病毒誘導(dǎo)融合的原理:滅活的病毒使細胞膜上蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,細胞膜打開,細胞發(fā)生融合)(3)意義:主要是用于單克隆抗體的制備(使動物遠緣雜交成為可能)4.單克隆抗體 (1)原理:B細胞與骨髓瘤細胞融合后,

18、既能大量增殖,又能產(chǎn)生大量的特異性抗體(2)制備單克隆抗體過程中有兩次篩選,其目的是:第一次篩選:用選擇性培養(yǎng)基篩選出成功融合的雜交瘤細胞(B細胞、骨髓瘤細胞、自身融合的B細胞、自身融合的骨髓瘤細胞不能增殖)第二次篩選:(在多孔培養(yǎng)基上培養(yǎng)做克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢測)選擇出能產(chǎn)生特定所需抗體的雜交瘤細胞 雜交瘤細胞除了在體外培養(yǎng),還可以注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從小鼠腹水中提取單克隆抗體(3)單克隆抗體的優(yōu)點:特異性強、靈敏度高、可大量制備(4)單克隆抗體的應(yīng)用:作為診斷試劑,能高效快速地識別抗原;用于治療疾病和運載藥物,如制作生物導(dǎo)彈=單克隆抗體+藥物(單克隆抗體起導(dǎo)向作用,將藥物定向帶到癌細胞

19、所在的位置) 還可以將無限增殖基因?qū)霛{細胞來生產(chǎn)單克隆抗體(基因工程)專題3 胚胎工程 胚胎工程概念: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、胚胎干細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)(一)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1.精子和卵子的發(fā)生場所:睪丸的曲細精管時間:從初情期開始,到生殖機能衰退精子的發(fā)生 細胞核精子頭部的主要部分變形 高爾基體頭部的頂體中心體精子的尾線粒體尾基部的線粒體鞘 場所:卵巢 時間:胎兒時期(性別分化以后)形成初級卵母細胞;排卵從初情期開始卵子的發(fā)生 1)卵原細胞初級卵母細胞(胎兒時期在卵巢中完成)過程 2)MI分裂:時期-排卵前后;場所:

20、卵巢或輸卵管3)MII分裂:時期-精卵結(jié)合過程中;場所:輸卵管 注意:卵子的形成是不連續(xù)的;排卵:卵子從卵泡中排出2.受精(精子和卵子結(jié)合形成受精卵的過程)(1)場所:輸卵管(2)過程: 精子獲能:在雌性生殖道中發(fā)生相應(yīng)變化后,才能受精 準備階段 卵子必須發(fā)育至MII分裂中期,才能受精 頂體反應(yīng):精子釋放頂體酶(由高爾基體分泌)穿越放射冠和透明帶 受精階段 透明帶反應(yīng):阻止多精入卵的第一道屏障(精子與卵細胞膜接觸的瞬間) (三個反應(yīng), 卵細胞膜反應(yīng):阻止多精入卵的第二道屏障(精子入卵后) 兩道屏障) 雌雄原核形成,配子結(jié)合形成受精卵(雌原核略小于雄原核) 注意:在卵細胞膜和透明帶之間觀察到兩個

21、極體,是判斷是否受精的重要標志 受精完成的標志:雌、雄原核的融合。受精過程的完成標志著胚胎發(fā)育的開始3.胚胎發(fā)育(1)卵裂期:分裂方式:有絲分裂(在透明帶中分裂);特點:細胞數(shù)量增多、胚胎總體積略有減小、有機物含量減少、種類增多(2)桑椹胚:細胞數(shù)目為32個左右;這一階段前的每一個細胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能(3)囊胚:此時期細胞開始分化,形成內(nèi)細胞團(細胞較大)和滋養(yǎng)層細胞(細胞較?。?內(nèi)細胞團:發(fā)育成胎兒的各種組織;滋養(yǎng)層細胞:發(fā)育成胎膜和胎盤(提供營養(yǎng)) 孵化:胚胎(囊胚)從透明帶中伸展出來 囊胚內(nèi)部還有一個充滿液體的囊胚腔 (4)原腸胚:分化形成外胚層、內(nèi)胚層(還有中胚層)。含有囊胚

22、腔和原腸腔 注意:細胞分化從囊胚時期開始;囊胚的內(nèi)細胞團、桑椹胚及以前的細胞都屬于全能細胞 (二)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1.試管動物:生殖方式:有性生殖;涉及技術(shù):體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 超數(shù)排卵處理法:用促性腺激素處理后,從輸卵管中沖取卵子卵母細胞 從活體動物卵巢中采集(工具:超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡、腹腔鏡) 的采集 從屠宰母畜卵巢中采集(從輸卵管中沖取得卵子可直接參與受精, 從卵巢中采集的卵母細胞要培養(yǎng)至MII中期) 體外受精 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:培養(yǎng)法(在獲能液中培養(yǎng));化學(xué)誘導(dǎo)法(用一定濃度的肝素 或鈣離子載體A23187) 受精:在獲能

23、溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程 胚胎早期培養(yǎng):培養(yǎng)液成分:無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等 胚胎去向:胚胎移植或-196。C液氮中冷凍保存(3) 胚胎工程的應(yīng)用及前景1.概念:將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎,或者通過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)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育形成新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體叫供體(性狀優(yōu)良),接受胚胎的個體叫受體(同種健康的雌性個體)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.意義:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體繁殖潛力,縮短繁殖周期 供、受體生殖器官的生理變化相同(同期發(fā)情處理),為胚胎

24、提供相同的生理環(huán)境4.生理學(xué) 早期胚胎沒有與母體子宮建立組織聯(lián)系,為胚胎收集提供可能 基礎(chǔ) 受體對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),為胚胎的存活提供可能胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系,但其遺傳特性不受影響5.基本程序:(1)對供、受體的選擇和處理:選擇性狀優(yōu)良的個體作為供體,同種健康的雌性個體作為受體;用孕激素對供體和受體進行同期發(fā)情處理,促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理(2)配種或人工授精 (3)對胚胎的收集、檢 沖卵:從子宮中沖出胚胎查、培養(yǎng)或保存 檢查:發(fā)育至桑椹胚或囊胚階段 胚胎移植或-196。C液氮中保存(4)胚胎移植:不同動物胚胎移植的時間不同,大多數(shù)在桑椹胚或囊胚期進行

25、移植方法:手術(shù)法或非手術(shù)法(5)妊娠檢查6.胚胎移植的實質(zhì):早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程),這兩種說法都可以。注意:胚胎移植過程中有兩次激素處理(孕激素和促性腺激素),兩次檢查 沖卵沖取卵子 前者沖出的是早期胚胎,后者沖出的是卵子(可直接參與受精)(四)胚胎分割1.概念:采用機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.特點:屬于無性繁殖(試管動物屬于有性生殖)3.對象:發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚4.主要儀器:實體顯微鏡和顯微操作儀5.存在問題:剛出生的動物體重偏低,毛色和斑紋還存

26、在差異等注意:對囊胚的內(nèi)細胞團要均等分割。原因:以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育性別控制(SRY-PCR技術(shù)):從胚胎的滋養(yǎng)層中提取DNA,用PCR技術(shù)擴增(SRY基因片段做引物),再加入SRY基因探針檢測,呈陽性則為雄性,否則為雌性 SRY基因:Y染色體上的性別決定基因 分割次數(shù)不宜過多,最常見是分割產(chǎn)生同卵雙胎(五)胚胎干細胞(簡稱ES或EK細胞)1.概念:從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞,屬于全能干細胞2.特點: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 3.胚胎干細胞的培養(yǎng):在飼養(yǎng)層細胞上(輸卵管上皮細胞,提供營養(yǎng)),可以只增殖不分化 在培養(yǎng)液中添加分化誘

27、導(dǎo)因子,可向不同類型的組織細胞分化4.用途:用于治療人類某些頑癥;用于培育人造器官,解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥反應(yīng)等問題;研究體外細胞分化的理想材料;用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題(一)轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭論 :(食物安全、生物安全、環(huán)境安全)(1)轉(zhuǎn)基因生物與食物安全:反方觀點:反對“實質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變、是否侵犯了宗教信仰者或素食者的權(quán)益正方觀點:有安全性評價、科學(xué)家負責的態(tài)度、無實例無證據(jù)(2)轉(zhuǎn)基因生物與生物安全:對生物多樣性的影響反方觀點:擴散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵的外來物種、重組出有

28、害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染”正方觀點:生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限(3)轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全:對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響反方觀點:打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進入人體正方觀點:不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護農(nóng)田土壤環(huán)境(二)生物技術(shù)的倫理問題(1)克隆人:兩種不同觀點,多數(shù)人持否定態(tài)度。否定的理由:克隆人嚴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;克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人。肯定的理由:技術(shù)性問題可以通過胚胎

29、分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過實踐才能使之成熟。中國政府的態(tài)度:禁止生殖性克隆,不反對治療性克隆。四不原則:不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗(2)治療性克隆和生殖性克隆的比較類型治療性克隆生殖性克隆目的治療人類疾病用于生育,產(chǎn)生新個體水平細胞水平個體水平聯(lián)系都屬于無性繁殖;產(chǎn)生新的組織器官等(3)“試管嬰兒”與“設(shè)計試管嬰兒”的區(qū)別:后者比前者多了胚胎移植前的遺傳學(xué)診斷和篩選過程專題5 生態(tài)工程1.生態(tài)工程的特點:與傳統(tǒng)工程相比,具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點2.生態(tài)經(jīng)濟:原則:循環(huán)經(jīng)濟原則;特點:將廢棄物資源化;手段:生態(tài)工程3. 生態(tài)工程

30、原理: (1)物質(zhì)循環(huán)再生原理:將廢棄物資源化,實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用 實例:無廢棄物農(nóng)業(yè)、沼氣工程(2)物種多樣性原理:增加物種多樣性,可以提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 實例:單一的樟子松林被毀,是因為生物種類少,缺少松毛蟲的天敵 珊瑚礁區(qū)能在養(yǎng)分稀少的深海中,保持很高的生物多樣性。原因:珊瑚礁區(qū)生物種類多,食物鏈復(fù)雜,不同生物占據(jù)了不同的生態(tài)位,從而充分利用了該地區(qū)的資源(3)協(xié)調(diào)與平衡原理:生物數(shù)量不能超過環(huán)境容納量;所引進的生物要與當?shù)丨h(huán)境相適應(yīng) 實例:水葫蘆泛濫、西北地區(qū)衰敗的“楊家將”、過度放牧等違背了協(xié)調(diào)與平衡原理(4)整體性原理:生態(tài)工程建設(shè)要考慮自然、經(jīng)濟、社會的整體影響(5

31、)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理:a.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:通過改變和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來改善功能b.系統(tǒng)整體性原理:總體功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2” 實例:?;~塘主要遵循了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理(還遵循了物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理);互利共生的生物能保持高效的生產(chǎn)力是因為遵循了系統(tǒng)整體性原理。如珊瑚礁中的藻類和珊瑚蟲 4.幾種常見的生態(tài)工程所遵循的原理: 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程:物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理 小流域綜合治理生態(tài)工程:整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程:物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程:協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理高中生物記憶方法舉例一、理解記憶: 理解了才記得準,記得牢。即“先懂后記”。這是最基本的記憶方法。二、聯(lián)系實際記憶: 常說“學(xué)以致用”,反過來“用也可促學(xué)”。把生活實踐中的經(jīng)驗知識應(yīng)用到學(xué)習(xí)中來,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性的同時,也會記得更牢固。例如:“管理農(nóng)作物時

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