1、生物校本教材（三）選修 3現(xiàn)代生物科技專題學(xué)問(wèn)點(diǎn)總結(jié)專題 1 基因工程一、基因工程的概念：基因工程是指依據(jù)人們的愿望, 通過(guò)體外 DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),給予生物以新的遺傳特性, 制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(diǎn)：定向改造生物性狀（與誘變育種相比）；克服遠(yuǎn)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(lái)源：主要是從原核生物中分別純化出來(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（含 4 到 8 個(gè)核苷酸的

2、回紋序列）,并且使特定部位的兩個(gè)核苷酸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 coli DNA連接酶（來(lái)源于大腸桿菌）和 T4-DNA連接酶（來(lái) 源于 T4 噬菌體）E coli DNA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高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 1頁(yè)生物校本教材（三）2 與 DNA聚合酶作用的異同 :DNA聚合酶只能將單個(gè)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(gè) DNA片段 3 RNA聚合酶的作用部位： 磷酸二酯鍵和氫鍵

3、；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. “ 分子運(yùn)輸車” 載體（1）載體具備的條件：能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)固儲(chǔ)存 具有一至多個(gè)限制酶切位點(diǎn),便于目的基因 的插入 具有標(biāo)記基因,便于目的基因的鑒定和挑選 * 標(biāo)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(xì)胞質(zhì)中一種暴露的小型環(huán)狀 DNA,并具 有自我復(fù)制才能（3）其它載體： 噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒留意：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(gè)切口,產(chǎn)生 4

4、個(gè)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）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 2頁(yè)生物校本教材（三） 4.用兩種限制酶同時(shí)切割目的基因和質(zhì)粒,可防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化（仍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的緣由：原核生物的DNA中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾 6. 基因工程得以實(shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ)：不同生物的 DNA分子結(jié)構(gòu)基本相同；傳密碼 二 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的獵?。ㄈN方法）1. 從基因文庫(kù)中獵取：全部生物共用一套遺（1）分類：基因組文庫(kù)：含有

5、某種生物的全部基因； cDNA文庫(kù)：含 有某種生物的部分基因（2）基因文庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程：略（課本 2.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）概念：短時(shí)間內(nèi)在體外大量復(fù)制（2）原理： DNA雙鏈復(fù)制P10；留意兩種文庫(kù)的區(qū)分）DNA的技術(shù)；（3）條件：模板、Taq酶、引物（單鏈 DNA片段,能與模板鏈互補(bǔ)配對(duì)）、4 種脫氧核苷酸（4）過(guò)程：變性 退火延長(zhǎng)高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 3頁(yè)生物校本教材（三）3. 通過(guò) 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 其次步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心步驟）1. 目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)固存在和表達(dá),并且可以遺傳給下 一代 2.

6、 組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因（+復(fù)制原點(diǎn)）（1）啟動(dòng)子（ RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)） ：位于基因的首端, 能驅(qū)動(dòng)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(dòng)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 啟動(dòng)子和終止子）mRNA,但能調(diào)控基因的表達(dá)（含有基因 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(wú)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(shí)被剪切）第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 4頁(yè)生物校本教材（三）1.

7、轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維護(hù)穩(wěn)固和表達(dá) 的過(guò)程 2. 常用的轉(zhuǎn)化方法：導(dǎo)入植物細(xì)胞： 主要是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 ,其次仍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（植物受損耗時(shí),傷口處細(xì)胞分 泌大量酚類化合物,吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞）,農(nóng)桿菌中 Ti 質(zhì)粒的 T-DNA能轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞染色體的 DNA上 導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：最常用的方法：顯微注射技術(shù)；受體細(xì)胞：受精 卵 導(dǎo)入微生物細(xì)胞： 原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：繁衍快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌,方法：感受態(tài)法（ Ca 2+處理法,增強(qiáng)細(xì)胞壁的通透性）第四步： 目

8、的基因的檢測(cè)與鑒定因探針）目的基因是否勝利導(dǎo)入：DNA分子雜交技術(shù)（用到基分子水平目的基因是否勝利轉(zhuǎn)錄出mRNA：分子雜交技術(shù)（從細(xì)胞中提取 mRNA,用檢測(cè) 基因探針與其雜交,觀看是否形成雜交帶）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié) 共 64 頁(yè) 第 5頁(yè)生物校本教材（三）目的基因是否勝利翻譯成蛋白質(zhì)：抗原抗體雜交技 術(shù) 個(gè)體水平鑒定：做抗蟲、抗病接種試驗(yàn)；或?qū)⒅参镆圃灾聋}堿地等基因探針：用放射性同位素標(biāo)記含有目的基因的（單鏈）DNA片段 轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)勝利的標(biāo)志：勝利表達(dá)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(dòng)物基因工程：提高動(dòng)

9、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：將藥用蛋白基因（目的基因）和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)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(dòng)物又稱為乳腺生物反應(yīng)器；用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體（無(wú)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(dá)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(xì)胞體外完成基因轉(zhuǎn)移 篩選勝利轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培育重新輸入患者體內(nèi)；（特點(diǎn)：操作復(fù)雜,但成效牢靠）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 6頁(yè)生物校本教材（三）體內(nèi)基因治療：直接向患者體內(nèi)輸入某正常基因（特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便,但成效難以掌握）（四）蛋白質(zhì)工程的概念 目標(biāo)：依據(jù)人們的

10、需求,對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造手段：通過(guò)基因修飾或基因合成 種新的蛋白質(zhì),對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一實(shí)質(zhì)：改造基因（優(yōu)點(diǎn)：改造基因能遺傳, 改造蛋白質(zhì)不能遺傳；改造基因更簡(jiǎn)單）1. 過(guò)程：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能 設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 估計(jì)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長(zhǎng)出來(lái)的其次代基因工程 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)難度大的緣由：對(duì)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)明白不夠?qū)ｎ} 2 細(xì)胞工程原理：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué) 細(xì)胞工 操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平 程概念 目的：轉(zhuǎn)變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品 分類：植物細(xì)胞工程和

11、動(dòng)物細(xì)胞工程（一）植物細(xì)胞工程（包括植物組織培育和植物體細(xì)胞雜交）1. 植物組織培育 原理：植物細(xì)胞的全能性（全能性大小的比較：略）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 7頁(yè)生物校本教材（三）過(guò)程：離體的植物器官、 組織或細(xì)胞 （脫分化） 愈傷組織 （再分化）試管苗植物體條件： 離體、無(wú)菌、植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）、相宜的外界 條件（生長(zhǎng)素/ 細(xì)胞分裂素）比值高：促進(jìn)生根；比值低：促進(jìn)發(fā)芽；比值適中：誘導(dǎo)愈傷組織形成 留意:1. 植物組織培育為無(wú)性繁衍,但花藥離體離體培育為有性繁衍；種子發(fā)育成植株未表達(dá)全能性（屬于正常生長(zhǎng)發(fā)育）2. 愈傷組織：排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞,處于未分化狀

12、態(tài) 3. 脫分化時(shí)需要避光培育（光照不利于愈傷組織的形成）,所用 培育基為誘導(dǎo)培育基； 再分化時(shí)需要光照, 所用培育基為分化培育基 4.植物組織培育時(shí), 要強(qiáng)調(diào)對(duì)所用器械滅菌的緣由：防止雜菌污染（雜菌不僅會(huì)和植物細(xì)胞爭(zhēng)奪養(yǎng)分,有害的物質(zhì),危害植物細(xì)胞生長(zhǎng)）2. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)細(xì)胞（1）概念：將不同種的植物體細(xì)胞,在肯定條件下融合成雜種細(xì)胞,并 把細(xì)胞培育成新的植株體高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 8頁(yè)生物校本教材（三）（2）原理：細(xì)胞膜的流淌性；植物細(xì)胞的全能性（3）過(guò)程：包括植物體細(xì)胞融合和植物組織培育兩個(gè)過(guò)程（異源多倍體）（4）誘導(dǎo)融合的方法：物理法：離心、振動(dòng)、電

13、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(yuǎn)緣雜交不親和障礙 留意：1. 植物細(xì)胞融合勝利的標(biāo)志：細(xì)胞壁的再生 2. 植物體細(xì)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(dá)存在相互影響和干擾,從而使基因不能正常表達(dá) 3. 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（1）植物繁衍的新途徑：高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 9頁(yè)生物校本教材（三）微型繁衍 ：通過(guò)植物組織培育,快速繁衍優(yōu)良植株的技術(shù)（又稱快 速繁衍技術(shù)）優(yōu)點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的遺傳特性；繁衍速度快 作物脫毒： 利用莖尖（根尖）分生區(qū),植物組織培育,獲得脫毒苗（莖尖病毒極少）制造人工種子：將 胚狀體、不定芽

14、、頂芽、腋芽 等用人工薄膜包裝 得到的種子 i. 優(yōu)點(diǎn)：a. 克服某些作物結(jié)子困難, 發(fā)芽率低等缺點(diǎn)；b. 后代不發(fā)生性 狀分別,能保持優(yōu)良品種 的遺傳特性；c. 不受季節(jié)、氣候、地域的限制 ii. 為了保證胚狀體順當(dāng)長(zhǎng)成小植株,人工種皮應(yīng)當(dāng)具有的有效成分是：適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、益生菌等；為 了促進(jìn)胚狀體正常生長(zhǎng)發(fā)育,仍可以向人工種皮中加入一些植物生 長(zhǎng)調(diào)劑劑（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（挑選）新品種；此過(guò)程利用了愈傷組織分裂旺盛,易人工誘變的特點(diǎn)高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 1

15、0頁(yè)生物校本教材（三）（3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)： 將外植體培育至愈傷組織階段,再提取細(xì)胞產(chǎn)物（如人參皂甙干粉）植物組織培育不肯定都要培育形成植株,仍可能培育至愈傷組織階段（二）動(dòng)物細(xì)胞工程（包括動(dòng)物細(xì)胞培育、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞核移 植、單克隆抗體制備等技術(shù)） 1. 動(dòng)物細(xì)胞培育（是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)）（1）原理：細(xì)胞增殖（動(dòng)物細(xì)胞培育最終不能得到動(dòng)物個(gè)體）（2）過(guò)程：略（課本 P45）細(xì)胞貼壁 ：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 接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞就會(huì)停止 分裂增殖區(qū)分原代培育和傳代培育：其次次處理為傳代培育；a. 第一次用胰蛋白酶

16、處理為原代培育,b. 分瓶培育前為原代培育,分瓶培育后為傳代培育 細(xì)胞株：傳代培育至 10-50 代時(shí),細(xì)胞增殖緩慢甚至停止,此時(shí)部分 細(xì)胞的核型可能發(fā)生轉(zhuǎn)變 細(xì)胞系：少部分細(xì)胞獲得不死性, 可以無(wú)限增值, 等同于癌細(xì)胞 （遺 傳物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變）因此,目前使用或冷凍儲(chǔ)存的細(xì)胞通常為 胞正常的二倍體核型（3）動(dòng)物細(xì)胞培育的條件高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 11頁(yè)10 代以內(nèi)的細(xì)胞,以保持細(xì)生物校本教材（三）無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：通常仍要在培育液中添加肯定量的抗生素,以防 培育過(guò)程中雜菌污染；此外,應(yīng)定期更換培育液,防止代謝產(chǎn)物積存 對(duì)細(xì)胞自身造成危害；養(yǎng)分：由于人們對(duì)細(xì)胞所需的養(yǎng)分物質(zhì)仍沒(méi)有完全

17、弄清晰,因此在使 用合成培育基時(shí) （糖、氨基酸、 無(wú)機(jī)鹽、促生長(zhǎng)因子、 微量元素 等）,通常仍需加入血清、血漿等自然成分 * 在爭(zhēng)論動(dòng)物細(xì)胞培育所需的培育液成分時(shí),可以采納無(wú)血清培育 相宜的溫度和 pH值：哺乳動(dòng)物多是 36.5 0.5 ；pH：7.2 7.4 ；氣體環(huán)境： 95%空氣5%CO 2；CO 2 的主要作用是維護(hù)培育液的 pH值（4）動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)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(dòng)物細(xì)胞是基因工程常用的受體細(xì)胞；檢測(cè)有 毒物質(zhì)；臨床醫(yī)學(xué)爭(zhēng)論 2. 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物（1）分類：胚胎細(xì)胞核移植（分化程度低,勝利率高）和體細(xì)胞核移植（分 化程度高,

18、勝利率低）（2）選用去 MII 中期卵母細(xì)胞的緣由：體積大,簡(jiǎn)單操作,養(yǎng)分豐富；且含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)；核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自供體細(xì)胞）（去核目的：使克隆動(dòng)物的（3）體細(xì)胞核移植的過(guò)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(xì)胞核與第一極體（仍可采納紫外線照耀或化學(xué)物質(zhì)處理使核 DNA變性,從而達(dá)到去核的目的）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 12頁(yè)生物校本教材（三）用物理或化學(xué)方法（如鈣離子載體等）激活受體細(xì)胞,使其完成細(xì) 胞分裂和發(fā)育進(jìn)程（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；愛(ài)護(hù)瀕危物種； 生產(chǎn)寶貴的醫(yī)用蛋白；作為異種移植的

19、供體；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：大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問(wèn)題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等 3. 動(dòng)物細(xì)胞融合（1）原理：細(xì)胞膜的流淌性,（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(xì)胞膜上蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì) 分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合）（3）意義：主要是用于單克隆抗體的制備（使動(dòng)物遠(yuǎn)緣雜交成為可能）4. 單克隆抗體（1）原理： B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后,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(guò)程中有兩次挑選,其目的是：高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 13頁(yè)生物校本教材（三）第一次挑選

20、：用挑選性培育基挑選出勝利融合的雜交瘤細(xì)胞（B細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞、自身融合的 殖）B細(xì)胞、自身融合的骨髓瘤細(xì)胞不能增其次次挑選 ：（在多孔培育基上培育做克隆化培育和抗體陽(yáng)性檢測(cè)）挑選出能產(chǎn)生特定所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞除了在體外培育,仍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(diǎn)：特異性強(qiáng)、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(shí)別抗原；用于治療疾病和運(yùn)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(xì)胞所在的位置）仍可以將無(wú)限增殖基因?qū)霛{細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)單克隆抗體（基因工程）專題 3 胚胎工

21、程胚胎工程概念： 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、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培育、早期胚胎 培育等技術(shù)高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 14頁(yè)生物校本教材（三）（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(chǎng)所：睪丸的曲細(xì)精管 時(shí)間：從初情期開頭,到生殖機(jī)能衰退精子的發(fā)生變形細(xì)胞核精子頭部的主要部分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(chǎng)所：卵巢 時(shí)間：胎兒時(shí)期（性別分化以后）形成初級(jí)卵母細(xì)胞；排卵從初情期開頭 卵子的發(fā)生 1）卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞（胎兒時(shí)期在卵巢中完成）過(guò)程 2）MI 分裂：時(shí)期 - 排卵前后；場(chǎng)所：卵巢或輸

22、卵管 3）MII 分裂：時(shí)期- 精卵結(jié)合過(guò)程中； 場(chǎng)所：輸 卵管留意：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(guò)程）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 15頁(yè)生物校本教材（三）（1）場(chǎng)所：輸卵管（2）過(guò)程：精子獲能：在雌性生殖道中發(fā)生相應(yīng)變化后,才能受 精預(yù)備階段卵子必需發(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）穿越放射冠和透亮帶 受精階段 透亮帶反應(yīng)：阻擋多精入卵的第一道屏障（精子與卵 細(xì)胞膜接觸的瞬時(shí)）（三個(gè)反應(yīng),卵細(xì)胞膜反應(yīng)：阻擋多精入卵的其次道屏障（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

23、核略小于 雄原核）留意：在卵細(xì)胞膜和透亮帶之間觀看到兩個(gè)極體,是判定是否受精的 重要標(biāo)志受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核的融合；胚胎發(fā)育的開頭 3. 胚胎發(fā)育受精過(guò)程的完成標(biāo)志著（1）卵裂期：分裂方式：有絲分裂（在透亮帶中分裂）；特點(diǎn)：細(xì)胞數(shù)量增多、胚胎總體積略有減小、 有機(jī)物含量削減、高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 16頁(yè)生物校本教材（三）種類增多（2）桑椹胚：細(xì)胞數(shù)目為 發(fā)育成完整胚胎的潛能32 個(gè)左右；這一階段前的每一個(gè)細(xì)胞都具有（3）囊胚：此時(shí)期細(xì)胞開頭分化,形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（細(xì)胞較大）和滋養(yǎng) 層細(xì)胞（細(xì)胞較小）內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒的各種組織；滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎 盤（供應(yīng)養(yǎng)分）孵化：

24、胚胎（囊胚）從透亮帶中舒展出來(lái) 囊胚內(nèi)部仍有一個(gè) 布滿液體的囊胚腔（4）原腸胚：分化形成外胚層、內(nèi)胚層（仍有中胚層）；含有囊胚腔 和原腸腔 留意：細(xì)胞分化從囊胚時(shí)期開頭；囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、桑椹胚及以前 的細(xì)胞都屬于全能細(xì)胞（二）體外受精和早期胚胎培育 1. 試管動(dòng)物：生殖方式：有性生殖；涉及技術(shù)：體外受精、早期胚 胎培育、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(xì)胞從活體動(dòng)物卵巢中采集（工具：超聲波探高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 17頁(yè)生物校本教材（三）測(cè)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加受精,從卵巢中采集的卵母細(xì)胞

25、要培育至 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：培育法（在獲能液中培育）；化學(xué)誘 導(dǎo)法（用肯定濃度的肝素或鈣離子載體 A23187）受精：在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程 胚胎早期培育：培育液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)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液氮中冷凍儲(chǔ)存（三）胚胎工程的應(yīng)用及前景 1.概念：將雌性動(dòng)物體內(nèi)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)相同的其他雌性動(dòng)物的體 內(nèi),使之連續(xù)發(fā)育形成新個(gè)體的技術(shù)；其中供應(yīng)胚胎的個(gè)體叫 供體（性狀優(yōu)良）,接受胚胎的個(gè)體叫受體（同

26、種健康的雌性 個(gè)體）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 18頁(yè)生物校本教材（三）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)的最終一道 “ 工 序”3. 意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體繁衍潛力,縮短繁衍周期供、受體生殖器官的生理變化相同（同期發(fā)情處理）,為胚 胎供應(yīng)相同的生理環(huán)境4. 生理學(xué)早期胚胎沒(méi)有與母體子宮建立組織聯(lián)系,為胚胎收集供應(yīng)可能基礎(chǔ)受體對(duì)外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),為胚胎的存活供應(yīng)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(duì)供、受體的挑選和處理：挑選性狀優(yōu)良的個(gè)體作為供體,同種 健康的雌性個(gè)體作為受體；用孕激素對(duì)供體

27、和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理（2）配種或人工授精（3）對(duì)胚胎的收集、檢 查、培育或儲(chǔ)存沖卵：從子宮中沖出胚胎 檢查：發(fā)育至桑椹胚或囊胚階段 胚胎移植或 -196；C液氮中儲(chǔ)存高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 19頁(yè)生物校本教材（三）（4）胚胎移植：不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同,大多數(shù)在 桑椹胚或囊 胚期進(jìn)行移植 方法：手術(shù)法或非手術(shù)法（5）妊娠檢查 6. 胚胎移植的實(shí)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(shí)際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁衍后 代的過(guò)程）,這兩種說(shuō)法都可以；留意：胚胎移植過(guò)程中有兩次激素處理（孕激素和促性腺激素）,兩次檢

28、查沖卵 沖取卵子（可直接參加受精）（四）胚胎分割前者沖出的是早期胚胎, 后者沖出的是卵子1. 概念：采納機(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. 特點(diǎn)：屬于無(wú)性繁衍（試管動(dòng)物屬于有性生殖）3. 對(duì)象：發(fā)育良好,形狀正常的桑椹胚或囊胚 4. 主要儀器：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀 5. 存在問(wèn)題：剛誕生的動(dòng)物體重偏低,毛色和斑紋仍存在差異等留意：對(duì)囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割；緣由：以免影響分割后胚胎的復(fù)原和進(jìn)一步發(fā)育性別掌握（SRY-PCR技術(shù)）：從胚胎的滋養(yǎng)層中提取 DNA,用 PCR高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié) 共 64 頁(yè) 第 20頁(yè)生物校本教材（三）技術(shù)擴(kuò)增

29、（ SRY基因片段做引物）,再加入 SRY基因探針檢測(cè),呈陽(yáng)性就為雄性,否就為雌性 SRY基因： Y染色體上的性別打算基因 分割次數(shù)不宜過(guò)多,最常見是分割產(chǎn)生同卵雙胎（五）胚胎干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱ES 或 EK 細(xì)胞）1.概念：從早期胚胎或原始性腺中分別出來(lái)的一類細(xì)胞,屬于全能干細(xì) 胞2.特點(diǎn)：形狀上：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；功能上：具有發(fā) 育的全能性3.胚胎干細(xì)胞的培育： 在飼養(yǎng)層細(xì)胞上（輸卵管上皮細(xì)胞, 供應(yīng)養(yǎng)分）,可以只增殖不分化在培育液中添加分化誘導(dǎo)因子,可向不同類型 的組織細(xì)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(wèn)題；爭(zhēng)論體外

30、細(xì)胞分化的抱負(fù)材料； 用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的爭(zhēng)論專題 4 生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題（一）轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)辯 1 轉(zhuǎn)基因生物與食物安全：（食物安全、生物安全、環(huán)境安全）高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 21頁(yè)生物校本教材（三）反方觀點(diǎn)：反對(duì)“ 實(shí)質(zhì)性等同” 、顯現(xiàn)滯后效應(yīng)、顯現(xiàn)新的過(guò)敏原、營(yíng) 養(yǎng)成分轉(zhuǎn)變、是否侵害了宗教信仰者或素食者的權(quán)益 正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)判、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú)實(shí)例無(wú)證據(jù) 2 轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：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、成為入侵的外來(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

31、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)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)固性的影響 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)：不轉(zhuǎn)變生物原有的分類位置、削減農(nóng)藥使用、愛(ài)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)人持否定態(tài)度；否定的理由：克隆人嚴(yán)峻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(huì)位置上都 不健全的人；確定的理由：技術(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

32、熟的技術(shù)也只有通過(guò)實(shí)踐才能使之成熟；高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 22頁(yè)生物校本教材（三）中國(guó)政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆,不反對(duì)治療性克?。凰牟辉停翰毁澇?、不答應(yīng)、不支持、不接受任何生殖性克隆人的試驗(yàn)（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(gè)體水平 細(xì)胞水平 個(gè)體水平聯(lián)系 都屬于無(wú)性繁衍； 產(chǎn)生新的組織器官等（3）“ 試管嬰兒” 與“ 設(shè)計(jì)試管嬰兒” 的區(qū)分：后者比前者多了胚胎移植前的遺傳學(xué)診斷和挑選過(guò)程專題 5 生態(tài)工程1. 生態(tài)工程的特點(diǎn)：與傳統(tǒng)工程相比,具有少消耗、多效益、可連續(xù)的特點(diǎn)2. 生態(tài)經(jīng)濟(jì)：原就：循環(huán)經(jīng)濟(jì)原就；特

33、點(diǎn)：將廢棄物資源化；手段：生態(tài)工程3. 生態(tài)工程原理：（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理：將廢棄物資源化,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用實(shí)例：無(wú)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)的抗擊力高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 23頁(yè)生物校本教材（三）穩(wěn)固性 實(shí)例：?jiǎn)我坏恼磷铀闪直粴?是由于生物種類少,缺少松毛蟲 的天敵 珊瑚礁區(qū)能在養(yǎng)分稀有的深海中, 保持很高的生物多樣性；緣由：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）和諧與平穩(wěn)原理：生物數(shù)量不能超過(guò)環(huán)境容納量；所引進(jìn)的 生物要與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相適應(yīng) 實(shí)例：水葫蘆泛濫、西北地區(qū)衰

34、敗的“ 楊家將” 、過(guò)度放牧等違 背了和諧與平穩(wěn)原理（4）整體性原理：生態(tài)工程建設(shè)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：a. 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)打算功能原理：通過(guò)轉(zhuǎn)變和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)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成效,即“1+12”實(shí)例：?；~塘主要遵循了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)打算功能原理（仍遵循了物 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)力是由于遵循了系統(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：高中生物基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)總結(jié)共 64 頁(yè)第 24頁(yè)生物校本教材（三）農(nóng)村綜合進(jìn)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、和諧與平穩(wěn)原理、系統(tǒng)學(xué) 和工程學(xué)原理 大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原工程：物種多樣性原理、和諧與平穩(wěn)原理、整 體性原理 濕地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原工程：和諧與平穩(wěn)原理、整體性原理高中生物記憶方法舉例一、懂得記憶：懂得了才記得準(zhǔn),記得牢；即“ 先懂后記” ；這是最 基本的記憶方法；二、聯(lián)系實(shí)際記憶：常說(shuō)“ 學(xué)以致用” ,反過(guò)來(lái)“ 用也可促學(xué)” ；把 生活實(shí)踐中的體會(huì)學(xué)問(wèn)應(yīng)用到學(xué)習(xí)中來(lái),激發(fā)學(xué)習(xí)積極性的同時(shí),也會(huì) 記得更堅(jiān)固；例如：“ 治理農(nóng)作物時(shí)進(jìn)行松土,可以促肥”