1、專題二專題二 細(xì)胞工程細(xì)胞工程 細(xì)胞工程細(xì)胞工程是指應(yīng)用是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的的原理和方法，通過原理和方法，通過細(xì)胞整體水平細(xì)胞整體水平或或細(xì)胞器水平細(xì)胞器水平上的上的操作，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或操作，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。 按照操作對(duì)象不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)按照操作對(duì)象不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程兩大領(lǐng)域。物細(xì)胞工程兩大領(lǐng)域。一、理論基礎(chǔ)一、理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性1.1.概念：概念：細(xì)胞全能性是指細(xì)胞全能性是指細(xì)胞細(xì)胞具有具有形成機(jī)體形成機(jī)

2、體所有細(xì)胞類型所有細(xì)胞類型 的能力，是細(xì)胞的一種特征。的能力，是細(xì)胞的一種特征。2.2.基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套 遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部 基因。基因。3.3.全能性大小全能性大小體細(xì)胞（分化程度低的細(xì)胞體細(xì)胞（分化程度低的細(xì)胞 分化程度高的細(xì)胞）分化程度高的細(xì)胞）植植 物物 細(xì)細(xì) 胞胞 工工 程程 植物組織培養(yǎng)是在植物組織培養(yǎng)是在無菌無菌和人工控制條件下，和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培

3、養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株完整的植株。二、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)二、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)離體器官離體器官組織細(xì)胞組織細(xì)胞 脫分化：已經(jīng)高度分化的植物細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后，脫分化：已經(jīng)高度分化的植物細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后，失去失去特有的結(jié)構(gòu)和特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞未分化細(xì)胞的過程，即形成愈傷組織。的過程，即形成愈傷組織。 再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又重新分化重新分化成根成根或芽等器官?；蜓康绕鞴?。植物體植物體愈傷組織

4、愈傷組織脫分化脫分化營養(yǎng)激素營養(yǎng)激素根、芽根、芽再分化再分化營養(yǎng)激素營養(yǎng)激素 離體、提供營養(yǎng)的培養(yǎng)基、激素及其他適宜條件離體、提供營養(yǎng)的培養(yǎng)基、激素及其他適宜條件（溫度、（溫度、O2、pH、無菌、光照）。、無菌、光照）。二、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)二、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)AB去掉細(xì)胞壁去掉細(xì)胞壁原生質(zhì)體原生質(zhì)體A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合融合原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞 愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株植物細(xì)胞植物細(xì)胞A A植物細(xì)胞植物細(xì)胞B B愈傷組織愈傷組織脫分化脫分化雜種植物雜種植物再分化再分化植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)去壁去壁雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞生壁生壁原生質(zhì)體原生質(zhì)

5、體A A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B酶解法酶解法 融合原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體誘誘 導(dǎo)導(dǎo) 融合融合 與有性雜交（種內(nèi)）相比，植物體細(xì)胞雜交與有性雜交（種內(nèi)）相比，植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙緣雜交不親合的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍（種間、屬間），并且培育出了許多在生產(chǎn)上有較高范圍（種間、屬間），并且培育出了許多在生產(chǎn)上有較高應(yīng)用價(jià)值的雜種植株品種。應(yīng)用價(jià)值的雜種植株品種。u概念：概念：快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，也叫也叫快速繁殖技術(shù)快速繁殖技術(shù)。u特點(diǎn)：特點(diǎn)： 繁殖速度快，即具有繁殖速度快，即具

6、有高效性高效性 保持優(yōu)良品種的遺傳特性，即具有保持優(yōu)良品種的遺傳特性，即具有高保真性高保真性u(píng) 原因：原因：無性繁殖的作物，感染的病毒易傳播給無性繁殖的作物，感染的病毒易傳播給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。量降低，品質(zhì)變差。u 材料：材料：植物分生區(qū)（如莖尖）。植物分生區(qū)（如莖尖）。u 方法：方法：切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗脫毒苗。u技術(shù)：技術(shù)：組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)u特性：特性：在適宜條件下可以萌發(fā)長成幼苗在適宜條件下可以萌發(fā)長成幼苗u優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)后代無性狀分離，保持優(yōu)良特性后代無性狀分離，保持優(yōu)良

7、特性不受季節(jié)、氣候和地域的限制不受季節(jié)、氣候和地域的限制 植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等包裹在人工薄膜（腋芽等包裹在人工薄膜（人工種皮人工種皮）內(nèi)形成的結(jié)構(gòu)。）內(nèi)形成的結(jié)構(gòu)。 從動(dòng)物機(jī)體中從動(dòng)物機(jī)體中取出取出相關(guān)組織，將它相關(guān)組織，將它分散分散成成單個(gè)細(xì)胞，放在適當(dāng)?shù)膯蝹€(gè)細(xì)胞，放在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基培養(yǎng)基中，使之中，使之生長和生長和增殖增殖的技術(shù)。的技術(shù)。動(dòng)物動(dòng)物組織塊組織塊剪碎剪碎胰蛋白酶胰蛋白酶單個(gè)單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞加培養(yǎng)加培養(yǎng)液制成液制成細(xì)胞細(xì)胞懸浮液懸浮液10501050代細(xì)胞代細(xì)胞貼壁貼壁細(xì)胞細(xì)胞原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)脫離、分瓶脫離、分瓶傳代培養(yǎng)

8、傳代培養(yǎng)細(xì)胞群細(xì)胞群 少部分細(xì)胞突破細(xì)少部分細(xì)胞突破細(xì)胞壽限，獲得不死性胞壽限，獲得不死性1. 1. 無菌、無毒的環(huán)境無菌、無毒的環(huán)境添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液。添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液。2. 2. 營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì) 糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素以及糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素以及動(dòng)物或人血清動(dòng)物或人血清等。等。3. 溫度和溫度和pH溫度溫度pH4. 氣體環(huán)境氣體環(huán)境與體內(nèi)相近與體內(nèi)相近 36.50.57.27.4O2CO2細(xì)胞代謝所必需細(xì)胞代謝所必需維持維持pH大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品（病毒疫苗、干大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品（病毒疫苗、干擾素、

9、單克隆抗體）擾素、單克隆抗體）獲得大量自體的皮膚細(xì)胞，解決燒傷病人的植皮獲得大量自體的皮膚細(xì)胞，解決燒傷病人的植皮問題問題檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的細(xì)胞毒性檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的細(xì)胞毒性篩選抗癌藥物，為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提篩選抗癌藥物，為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)供理論依據(jù)（四）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（四）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（一）概念（一）概念 動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入到一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成入到一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，該胚胎最終

10、發(fā)育成完整的動(dòng)物個(gè)體。一個(gè)新的胚胎，該胚胎最終發(fā)育成完整的動(dòng)物個(gè)體。（二）類型（二）類型1.1. 胚胎細(xì)胞核移植胚胎細(xì)胞核移植2.2. 體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植容易容易困難困難u利用核移植技術(shù)得到的動(dòng)物稱為利用核移植技術(shù)得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物。（三）體細(xì)胞核移植的過程（三）體細(xì)胞核移植的過程（以高產(chǎn)奶牛為例）（以高產(chǎn)奶牛為例）體細(xì)胞體細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)取出核取出核甲牛甲牛乙牛乙牛M卵卵母細(xì)胞母細(xì)胞去除核去除核去核卵去核卵母細(xì)胞母細(xì)胞重組重組卵細(xì)胞卵細(xì)胞核植入核植入卵裂卵裂早期早期胚胎胚胎代孕母牛丙代孕母牛丙移植移植體細(xì)胞群體細(xì)胞群克隆?？寺∨＜?xì)胞核移植細(xì)胞核移植胚胎移植胚胎移植物理或化學(xué)方法

11、激活物理或化學(xué)方法激活（一）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)（一）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。u融合后形成的具有兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，融合后形成的具有兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為稱為雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞。1 1、概念、概念2 2、過程、過程不同不同DNA的兩個(gè)細(xì)胞的兩個(gè)細(xì)胞滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合（先質(zhì)后核先質(zhì)后核）融合后的雜交細(xì)胞進(jìn)融合后的雜交細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂行有絲分裂（二）單克隆抗體技術(shù)（二）單克隆抗體技術(shù)l 每一個(gè)每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只合成和分泌

12、一種特異性抗體。淋巴細(xì)胞只合成和分泌一種特異性抗體。 由單個(gè)由單個(gè)B B淋巴細(xì)胞克隆形成的細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、淋巴細(xì)胞克隆形成的細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體就是特異性強(qiáng)的抗體就是單克隆抗體單克隆抗體。l B淋巴細(xì)胞：能產(chǎn)生抗體，淋巴細(xì)胞：能產(chǎn)生抗體，體外培養(yǎng)不能無限增殖體外培養(yǎng)不能無限增殖。l 骨髓瘤細(xì)胞：體外培養(yǎng)可無限傳代，骨髓瘤細(xì)胞：體外培養(yǎng)可無限傳代，不能產(chǎn)生抗體不能產(chǎn)生抗體。（二）單克隆抗體技術(shù)（二）單克隆抗體技術(shù)骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞抗原抗原小鼠小鼠B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)單克隆抗體單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞融合融合 篩選篩選產(chǎn)生特定產(chǎn)生

13、特定抗體抗體的雜交瘤細(xì)胞的雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng) 篩選篩選專題三專題三 胚胎胚胎工程工程 胚胎工程指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多胚胎工程指對(duì)動(dòng)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)，如體外受精、胚胎移植、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)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，得的胚胎，還需要移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。以滿足人類的各種需求。（一）精子的發(fā)生（一）精子的發(fā)生1.1.場所場所睪丸睪丸2.2.時(shí)間時(shí)間初情期初情期生殖機(jī)能衰退生殖機(jī)能衰退DNADNA復(fù)制復(fù)

14、制生長、生長、DNA復(fù)制復(fù)制減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂精原細(xì)胞（精原細(xì)胞（2N）初級(jí)精母細(xì)胞（初級(jí)精母細(xì)胞（2N）次級(jí)精母細(xì)胞（次級(jí)精母細(xì)胞（N）精細(xì)胞（精細(xì)胞（N）精子（精子（N ）變形變形減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂精原細(xì)胞（精原細(xì)胞（初級(jí)精母細(xì)胞（初級(jí)精母細(xì)胞（）次級(jí)精母細(xì)胞（次級(jí)精母細(xì)胞（精細(xì)胞（精細(xì)胞（精子（精子（變形變形3.3.過程過程精細(xì)胞變形為精子精細(xì)胞變形為精子細(xì)胞核細(xì)胞核高爾基體高爾基體中心體中心體線粒體線粒體細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾線粒體鞘線粒體鞘( (尾的基部尾的基部) )原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴

15、( (球狀球狀, ,最后脫落最后脫落) )精細(xì)胞變形為精子精細(xì)胞變形為精子1.1.場所：場所： 卵巢卵巢2.2.時(shí)間：時(shí)間： 性別分化以后性別分化以后（二）卵子的發(fā)生（二）卵子的發(fā)生3.3.過程過程卵原細(xì)胞卵原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂初級(jí)卵母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞胎兒期胎兒期初級(jí)卵母細(xì)胞生初級(jí)卵母細(xì)胞生長，透明帶形成長，透明帶形成MM分裂分裂合子合子第二極體第二極體初情期后初情期后初級(jí)卵母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體第一極體MM分裂分裂透明帶透明帶受精受精2N2N2NN卵細(xì)胞膜卵細(xì)胞膜2N排卵排卵二、受精二、受精1.1.概念概念精子與卵子結(jié)合形成合子（即受精精子與卵子結(jié)合形成合子（即

16、受精卵）的過程。卵）的過程。2.2.場所場所輸卵管輸卵管3.3.過程過程準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段受精階段受精階段 準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段（1 1）精子獲能）精子獲能: :精子在雌性動(dòng)物的生殖道發(fā)精子在雌性動(dòng)物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化，獲得受精能力的生理過生相應(yīng)的生理變化，獲得受精能力的生理過程。程。（2 2）卵子的準(zhǔn)備）卵子的準(zhǔn)備: :在輸卵管中發(fā)育到在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第減數(shù)第二次分裂的中期二次分裂的中期。此期的卵子才具有與精子。此期的卵子才具有與精子受精的能力。受精的能力。 受精階段受精階段（1 1）精子穿越放射冠和透明帶）精子穿越放射冠和透明帶l頂體反應(yīng)：頂體反應(yīng)：頂體內(nèi)的酶釋放出來，并溶解放射頂體

17、內(nèi)的酶釋放出來，并溶解放射冠的卵丘細(xì)胞之間以及透明帶的組成物質(zhì)，形成冠的卵丘細(xì)胞之間以及透明帶的組成物質(zhì)，形成精子穿越放射冠和透明帶的通道。精子穿越放射冠和透明帶的通道。l透明帶反應(yīng)：透明帶反應(yīng)：精子接觸卵細(xì)胞膜的瞬間，產(chǎn)生精子接觸卵細(xì)胞膜的瞬間，產(chǎn)生阻止其他精子進(jìn)入透明帶的反應(yīng)。這是防止多精阻止其他精子進(jìn)入透明帶的反應(yīng)。這是防止多精入卵受精的第一道屏障。入卵受精的第一道屏障。（2 2）精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜）精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜卵細(xì)胞膜封閉作用：卵細(xì)胞膜封閉作用：精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，阻止其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。即發(fā)生一種生理反應(yīng)，阻止其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。這是

18、防止多精入卵受精的第二道屏障。這是防止多精入卵受精的第二道屏障。 當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸時(shí)，立即被卵細(xì)胞膜的當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸時(shí)，立即被卵細(xì)胞膜的微絨毛抱合，隨后，精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，微絨毛抱合，隨后，精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，精子頭部進(jìn)入卵細(xì)胞質(zhì)。精子頭部進(jìn)入卵細(xì)胞質(zhì)。（3 3）原核形成）原核形成 雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成 精子入卵后，核膜破裂，接著形成新的核膜，精子入卵后，核膜破裂，接著形成新的核膜，最后形成一個(gè)比原來精子核還大的核，即最后形成一個(gè)比原來精子核還大的核，即雄原核雄原核，也稱也稱精原核精原核。 精子入卵后，激活了靜息在減數(shù)第二次分裂中精子入卵后，激活了靜

19、息在減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞，使其很快完成第二次分裂，排期的次級(jí)卵母細(xì)胞，使其很快完成第二次分裂，排出第二極體后，形成一個(gè)成熟的卵子，即出第二極體后，形成一個(gè)成熟的卵子，即雌原核雌原核，也稱也稱卵原核卵原核。（4 4）配子結(jié)合）配子結(jié)合 雌雄原核融合形成合子雌雄原核融合形成合子( (受精卵受精卵) ) 雌雄原核充分發(fā)育后，相互靠近，彼此接觸，雌雄原核充分發(fā)育后，相互靠近，彼此接觸，二者體積縮小、合并，核膜解體，兩組核染色體二者體積縮小、合并，核膜解體，兩組核染色體合為一組，形成一個(gè)含二倍染色體的合子，即受合為一組，形成一個(gè)含二倍染色體的合子，即受精卵。精卵。卵子受精的標(biāo)志卵子受精的標(biāo)志

20、 卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩兩個(gè)極體個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精。時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精。三、胚胎發(fā)育三、胚胎發(fā)育受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚原腸胚（內(nèi)含原腸腔）（內(nèi)含原腸腔）胎兒胎兒卵裂卵裂試管動(dòng)物技術(shù)試管動(dòng)物技術(shù) 通過人工操作使卵子和精子在通過人工操作使卵子和精子在體外體外條件下條件下成成熟熟和和受精受精，并通過，并通過培養(yǎng)培養(yǎng)發(fā)育成發(fā)育成早期胚胎早期胚胎后，再經(jīng)后，再經(jīng)移植移植產(chǎn)生產(chǎn)生后代后代的技術(shù)。的技術(shù)。一、體外受精一、體外受精1.卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng)卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng)u超數(shù)排卵技術(shù)：超數(shù)排卵技術(shù)

21、： 利用利用處理，使得卵巢中有更多處理，使得卵巢中有更多的卵泡發(fā)育，更多的卵被排出，這個(gè)過程就稱為的卵泡發(fā)育，更多的卵被排出，這個(gè)過程就稱為超數(shù)排卵超數(shù)排卵。采集雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的采集雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的精子，使其在精子，使其在體外體外完成受精的過程。完成受精的過程。u精子的獲能精子的獲能2.精子的收集和獲能精子的收集和獲能 一、體外受精一、體外受精 培養(yǎng)法培養(yǎng)法 化學(xué)誘導(dǎo)法化學(xué)誘導(dǎo)法人工配制的人工配制的獲能液獲能液處理（嚙齒類動(dòng)處理（嚙齒類動(dòng)物、家兔、豬等動(dòng)物精子）物、家兔、豬等動(dòng)物精子）一定濃度的肝素溶液或鈣離子載體一定濃度的肝素溶液或鈣離子載體A23187A23187溶

22、液處理（牛、羊等動(dòng)物精子）。溶液處理（牛、羊等動(dòng)物精子）。3.受精受精 在在獲能溶液獲能溶液或?qū)Ｓ玫幕驅(qū)Ｓ玫氖芫芤菏芫芤褐型瓿墒芫^程。中完成受精過程。二、胚胎的早期培養(yǎng)二、胚胎的早期培養(yǎng)將受精卵在人工環(huán)境下培養(yǎng)成早期胚胎的過程。將受精卵在人工環(huán)境下培養(yǎng)成早期胚胎的過程。培養(yǎng)液：培養(yǎng)液：水、無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、水、無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等。激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等。三、胚胎移植三、胚胎移植 將雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎將雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎, ,或者通過其他方式或者通過其他方式得到的胚胎，移植到得到的胚胎，移植到同種同種的、的、生理狀態(tài)相同生理

23、狀態(tài)相同的其他的其他雌性動(dòng)物雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。的技術(shù)。 供體：提供胚胎的個(gè)體供體：提供胚胎的個(gè)體 受體：接受胚胎的個(gè)體受體：接受胚胎的個(gè)體胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序選擇及同期發(fā)情處理選擇及同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理超數(shù)排卵處理配種或人工受精配種或人工受精胚胎收集胚胎收集胚胎檢測胚胎檢測胚胎保存胚胎保存胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查分娩分娩 胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。行。（不發(fā)生免疫排斥）（不發(fā)生免疫排斥） 進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理

24、狀態(tài)要相同。（同期發(fā)情處理）（同期發(fā)情處理）u胚胎移植成功與否的兩個(gè)條件胚胎移植成功與否的兩個(gè)條件四、胚胎分割四、胚胎分割 采用機(jī)械方法將采用機(jī)械方法將早期胚胎早期胚胎切割成切割成2 2等份、等份、4 4等份等份或或8 8等份等，經(jīng)移植獲得等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎同卵雙胎或或多胎多胎的技術(shù)。的技術(shù)。 來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì) 胚胎分割是動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一胚胎分割是動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一 選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚桑椹胚或或囊胚囊胚進(jìn)行分割進(jìn)行分割五、胚胎干細(xì)胞五、胚胎干細(xì)胞 哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞（哺乳

25、動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cell）簡稱）簡稱ES或或EK細(xì)胞，是由細(xì)胞，是由早期胚胎早期胚胎或或原始性原始性腺腺中分離出來的一類細(xì)胞。中分離出來的一類細(xì)胞。1.1.特點(diǎn)特點(diǎn)l 形態(tài)形態(tài) 體積小、核大、核仁明顯體積小、核大、核仁明顯 l 功能功能 具有發(fā)育的具有發(fā)育的全能性全能性，即可分化為成年動(dòng)，即可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞l 在在體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)的條件下，的條件下，ESES細(xì)胞可以細(xì)胞可以增殖增殖而而不不發(fā)發(fā)生生分化分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。傳改造。2.2.主要用途主要用途l 治

26、療人類的某些頑癥治療人類的某些頑癥l 培育出人造組織器官，用于器官移植培育出人造組織器官，用于器官移植l 是研究體外細(xì)胞分化的理想材料是研究體外細(xì)胞分化的理想材料 （需加入誘導(dǎo)分化因子，如?；撬?、丁酰環(huán)腺甘酸）（需加入誘導(dǎo)分化因子，如?；撬?、丁酰環(huán)腺甘酸）專題四專題四 生態(tài)工程生態(tài)工程 人類應(yīng)用人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)和和系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理等學(xué)科的基本原理和方法，通過和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已，對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善改善，并提高

27、生態(tài)，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境和系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境和諧發(fā)展。諧發(fā)展。（一）生態(tài)工程建設(shè)目的（一）生態(tài)工程建設(shè)目的 遵循自然界遵循自然界物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染環(huán)境污染，達(dá)到，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益和和生生態(tài)效益態(tài)效益的同步發(fā)展。的同步發(fā)展。( (少消耗、多效益、可持續(xù)少消耗、多效益、可持續(xù)) )一、生態(tài)工程的基本原理一、生態(tài)工程的基本原理（二）傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式（二）傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式石油農(nóng)業(yè)石油農(nóng)業(yè) (2(2）弊端：）弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮成本，不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)

28、，沒有考慮成本， 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。(1(1）模式內(nèi)容：）模式內(nèi)容：大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)方式。產(chǎn)方式。石油農(nóng)業(yè)石油農(nóng)業(yè)：是指大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)：是指大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。由于需要大量的石油、煤、天然氣業(yè)生產(chǎn)方式。由于需要大量的石油、煤、天然氣等作為原料或動(dòng)力而得名。等作為原料或動(dòng)力而得名。主要是通過實(shí)行主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)”原則，使一個(gè)原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生出的系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物污染物，能夠，能夠成為成為本系統(tǒng)或者另一本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)

29、原料生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，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。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。（三）生態(tài)經(jīng)濟(jì)（三）生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式：模式：實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)原料原料產(chǎn)品產(chǎn)品原料原料產(chǎn)品產(chǎn)品的生產(chǎn)體系，的生產(chǎn)體系， 實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。1 1、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理(1(1）內(nèi)容：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行）內(nèi)容：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循區(qū)域小循環(huán)環(huán)和和全球地質(zhì)大循環(huán)全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。（四）生態(tài)

30、工程所遵循的基本原理（四）生態(tài)工程所遵循的基本原理（3 3）意義：）意義：可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響。（2 2）理論基礎(chǔ)）理論基礎(chǔ): : 物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)無廢棄物農(nóng)業(yè)無廢棄物農(nóng)業(yè)(4(4）實(shí)例）實(shí)例2 2、物種多樣性原理、物種多樣性原理（1 1）內(nèi)容：物種繁多而）內(nèi)容：物種繁多而復(fù)雜復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力較高的抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)定性，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。（3 3）意義：）意義：避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能失衡避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功

31、能失衡。（2 2）理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ): : 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（4 4）實(shí)例）實(shí)例 正面：正面：由珊瑚蟲和某些由珊瑚蟲和某些 藻類共生組成的珊瑚礁藻類共生組成的珊瑚礁 區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn) 定。定。反面：反面：遼寧西部地區(qū)樟子松林的松毛蟲肆虐；遼寧西部地區(qū)樟子松林的松毛蟲肆虐； 寧夏、內(nèi)蒙古地區(qū)楊樹天牛造成幾十億株楊樹損毀。寧夏、內(nèi)蒙古地區(qū)楊樹天牛造成幾十億株楊樹損毀。 純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提

32、供了豐富的食物來源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹林的毀壞。提供了豐富的食物來源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹林的毀壞。 3 3、協(xié)調(diào)與平衡原理、協(xié)調(diào)與平衡原理（1 1）內(nèi)容：處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮）內(nèi)容：處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力環(huán)境承載力即某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量。如即某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量。如果生物的數(shù)量超過了環(huán)境承載力的限度，就會(huì)引起系統(tǒng)果生物的數(shù)量超過了環(huán)境承載力的限度，就會(huì)引起系統(tǒng)的失衡和破壞。的失衡和破壞。（2 2）理論基礎(chǔ)）理論基礎(chǔ): : 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡（3 3）意義：）意義：避免系統(tǒng)的失衡和破壞避免系統(tǒng)的失衡和破壞。（4 4）實(shí)例：）實(shí)例：太湖水葫蘆泛濫太湖水葫蘆泛濫4 4、整體性原理、整體性原理整體指整體指社會(huì)社會(huì)- -經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)- -自然自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)(1(1）內(nèi)容：進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)）內(nèi)容：進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社