高三生物選修3專題1-3知識(shí)點(diǎn)總結(jié).doc

核心出品 必屬精品 免費(fèi)下載生物：現(xiàn)代生物科技專題專題1-3 知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 一、 基因工程 1、（a）基因工程的誕生 （一）基因工程的概念 基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外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?DNA 分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA 重組技術(shù)。 2、（a）基因工程的原理及技術(shù) 原理：基因重組 技術(shù)：（一）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） （1）來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(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.“分子縫合針”DNA 連接酶 (1)兩種DNA 連接酶（EcoliDNA 連接酶和T4DNA 連接酶）的比較： 相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。 區(qū)別：EcoliDNA 連接酶來(lái)源于T4 噬菌體，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， 形成磷酸二酯鍵。DNA 連接酶是連接兩個(gè)DNA 片段的末端，形成磷酸二酯鍵。 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)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、結(jié)構(gòu)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： 噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 2 / 11 第一步：目的基因的獲取 1.目的基因是指： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 。 2.原核基因采取直接分離獲得，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)增目的基因 （1）原理：DNA 雙鏈復(fù)制 （2）過(guò)程：第一步：加熱至9095DNA 解鏈；第二步：冷卻到5560，引物結(jié)合到互 補(bǔ)DNA 鏈；第三步：加熱至7075，熱穩(wěn)定DNA 聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。 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：是一段有特殊結(jié)構(gòu)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：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)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)胞篩選出來(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)。此方法的受體細(xì)胞多是 受精卵。 將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞： 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 技術(shù)。 2.其次還要檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用 用標(biāo)記的目的基因作探針與 mRNA 雜交。 3 / 11 3.最后檢測(cè) 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進(jìn)行 抗原抗體雜交。 4.有時(shí)還需進(jìn)行 個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。 （三）（b）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。 （四）（a）蛋白質(zhì)工程的概念 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或 基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)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。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）（1）蛋白質(zhì)工程崛起的緣由： 基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì) （2）蛋白質(zhì)工程的基本原理：它可以根據(jù)人的需求來(lái)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的 基因工程。 基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找 到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；以下按照基因工程的 一般步驟進(jìn)行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法） 設(shè)計(jì)中的困難：如何推測(cè)非編碼區(qū)以及內(nèi)含子的脫氧核苷酸序列 二、細(xì)胞工程 （一）植物細(xì)胞工程 1.理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性 2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（b） （1）過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞 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)。 A 植物繁殖 微型繁殖：可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖 作物脫毒：采用莖尖組織培養(yǎng)來(lái)除去病毒（因?yàn)橹参锓稚鷧^(qū)附近的病毒極少或沒(méi)有） 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)人工薄膜包裝 得到的種子。優(yōu)點(diǎn)：完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，不受季節(jié)的限制；方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸 4 / 11 B 作物新品種培育 單倍體育種： a 過(guò)程：植株（AaBb）通過(guò)減數(shù)分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab 四種類型）；對(duì)花粉進(jìn)行花 藥離體培養(yǎng)（技術(shù)是植物組織培養(yǎng)）；得到單倍體植株；對(duì)其幼苗時(shí)期進(jìn)行秋水仙素處理； 得到了正常的純合二倍體植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb 四種類型）。 b 優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限 C 突變體利用：在組織培養(yǎng)中會(huì)出現(xiàn)突變體，通過(guò)從有用的突變體中選育出新品種（如篩選 抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體） D 細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn)：通過(guò)能夠產(chǎn)生對(duì)人們有利的產(chǎn)物的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，從而讓它們能 夠產(chǎn)生大量的細(xì)胞產(chǎn)物。 （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.植物體細(xì)胞雜交技術(shù) （1）過(guò)程： （2）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)法一般是 用聚乙二醇（PEG）作為 誘導(dǎo)劑。 （3）意義：克服了遠(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)（a） （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)胞制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培 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)。 植 物 細(xì) 胞 A 植 物 細(xì) 胞 B 雜種細(xì)胞 愈傷組織 雜種植株 圖（2） 5 / 11 （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，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)到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，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)行無(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，防止代謝產(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。通常需加入血 清、血漿等天然成分。 溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.50.5；pH：7.27.4。 氣體環(huán)境：95%空氣5%CO2。O2 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)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： 高產(chǎn)奶牛（提供體細(xì)胞）進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)；同時(shí)采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減二分裂中期的 卵母細(xì)胞，去核（顯微操作）注：為什么要用卵細(xì)胞？它可以提供充足的營(yíng)養(yǎng)；操作簡(jiǎn)便； 細(xì)胞質(zhì)不會(huì)抑制細(xì)胞核全能性的表達(dá)；將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞；通過(guò)電刺激使兩細(xì) 胞融合，供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎；將胚胎移入受體（代孕）母牛體內(nèi)；生 出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛 （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；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 6 / 11 （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)體融合的原理基本相同，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：克服了遠(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： 細(xì)胞工程 植物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞融合 理論基礎(chǔ) 細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性 細(xì)胞增殖、細(xì)胞膜的流動(dòng)性 融合前處理 酶解法去除細(xì)胞壁（纖維素酶、果 膠酶） 注射特定抗原，免疫處理正常小鼠 誘導(dǎo)手段 物理法:離心、振動(dòng)、電激 化學(xué)法：聚乙二醇（PEG） 物理法:離心、振動(dòng)、電激 化學(xué)法：聚乙二醇 生物法：滅活的病毒（滅活的仙臺(tái)病 毒） 誘導(dǎo)過(guò)程 第一步：原生質(zhì)體的制備 （酶解法） 第二步：原生質(zhì)體融合（物、化法） 第三步：雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng) 第四步：雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定 正常小鼠免疫處理 動(dòng)物細(xì)胞的融合（物、化、生法） 雜交瘤細(xì)胞的篩選與培養(yǎng) 專一抗體檢驗(yàn)陽(yáng)性細(xì)胞培養(yǎng) 單克隆抗體的提純 用途和意義 克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙，大大 擴(kuò)展雜交的親本組合范圍 應(yīng)用：白菜-甘藍(lán)等雜種植株 （1） 制備單克隆抗體 （2） 診斷、治療、預(yù)防疾病，例 如“生物導(dǎo)彈”治療癌癥 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。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度 低、特異性差。 （2）單克隆抗體的制備過(guò)程： 對(duì)免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠產(chǎn)生了效應(yīng)B 細(xì)胞）；提取B 淋巴細(xì)胞；同 時(shí)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞并提?。淮偈顾鼈兗?xì)胞融合注：融合的結(jié)果是有 7 / 11 很多不符合要求的；如有2 個(gè)B 淋巴細(xì)胞融合的細(xì)胞等，所以要進(jìn)行篩選；在特定的選擇 培養(yǎng)基上篩選出融合的雜種細(xì)胞特點(diǎn)是能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體；然后對(duì) 它進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選出能夠分泌所需抗體的雜種細(xì)胞；最后將雜交瘤細(xì)胞 在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單 克隆抗體。 （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：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。 三、胚胎工程 （一）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程 （1）精子的發(fā)生：補(bǔ)充，精原細(xì)胞先進(jìn)行有絲分裂后進(jìn)行減數(shù)分裂；變形過(guò)程中，細(xì)胞核 為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體在尾基部形 成線粒體鞘膜，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。線粒體為精子運(yùn)動(dòng)提供能量 （2）卵子的發(fā)生：在胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級(jí)卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包 圍，減一分裂在排卵前后完成，形成次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精；減二 分裂是在受精過(guò)程中完成的。 （3）受精：精子獲能（在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)）；卵子的準(zhǔn)備（排出的卵子要在輸卵管中進(jìn) 一步成熟到減二中期才具備受精能力）；受精階段卵子周圍的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)：放射冠、透 明帶、卵黃膜，a 頂體反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。 b 透明帶反應(yīng)：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來(lái) 精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)它是防止多精子入卵受精的第一道屏障；c 卵黃膜的封閉作 用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會(huì)拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過(guò)程它是 防止多精子入卵受精的第二道屏障；精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時(shí)卵子 完成減二分裂，形成雌原核注意：受精標(biāo)志是第二極體的形成；受精完成標(biāo)志是雌雄原核 融合成合子。 （4）胚胎發(fā)育：a 卵裂期：細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總體積不增加；b 桑椹胚： 32 個(gè)細(xì)胞左右的胚胎之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細(xì)胞；c 囊胚：細(xì) 胞開(kāi)始分化，其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞 8 / 11 將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔注：囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂， 胚胎伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫孵化；d 原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層，下方細(xì)胞形成內(nèi) 胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度 9 胚胎工程的理論基礎(chǔ)（識(shí)記） （1）胚胎工程的概念及技術(shù)手段：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)。 （2）體外受精屬有性生殖過(guò)程：a 卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 對(duì)體型小的動(dòng)物用促性腺激素 處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對(duì)體型大的動(dòng)物從卵巢中采集卵母細(xì)胞（要在體 外培養(yǎng)成熟）b 精子的采集 假陰道法、手握法和電刺激法；獲能 對(duì)嚙齒動(dòng)物、兔、豬等的 精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對(duì)牛、羊等精子用化學(xué)法（放在肝素或鈣離子 載體溶液中） （3）胚胎的早期培養(yǎng)：a 培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、 血清等注意與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較；b 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。 （4）胚胎移植：a 概念：將雌性動(dòng)物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性 動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。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(guò)程，通過(guò)轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。 b 優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 c 胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的對(duì)供體和受體 進(jìn)行同期發(fā)情處理；早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能；受體對(duì)移入 子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不 受影響。 d 胚胎移植的程序：對(duì)供、受體母牛進(jìn)行選擇，用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理；對(duì)供體母牛用激 素做超數(shù)排卵處理；選擇同種優(yōu)秀公牛配種有性生殖過(guò)程；對(duì)胚胎進(jìn)行收集此時(shí)胚胎處于 游離狀態(tài)；對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查此時(shí)胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚；胚胎移植或冷凍保存； 檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。 （5）胚胎分割：a 概念：用機(jī)械方法將早期胚胎切割成 2、4、8 等分等，經(jīng)移植獲得同卵 雙胎或多胎的技術(shù)可看作是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆 b 基本過(guò)程：選擇良好的桑椹胚或囊胚移入培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀片將其切開(kāi)，吸出 其中的半個(gè)胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。注意：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割，否則會(huì)影 9 / 11 響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 10 胚胎干細(xì)胞的移植（識(shí)記） （1）胚胎干細(xì)胞的含義：由早期胚胎囊胚或原始性腺胎兒中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，又叫 ES 或EK 細(xì)胞。 （2）特征：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，即可分化為 成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。體外培養(yǎng)下，ES 細(xì)胞可以只增殖不分化 （3）應(yīng)用：用于治療人類疾病，如利用 ES 細(xì)胞誘導(dǎo)其分化成新的組織細(xì)胞特性，移植 ES 細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)。 1、胚胎工程是指對(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)育的基本過(guò)程 （1）受精場(chǎng)所是母體的輸卵管。 （2）卵裂期：特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂，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)目達(dá)到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)始出現(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分離出來(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。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可 以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。 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)液中加入分化誘導(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，這為揭示細(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 10 / 11 復(fù)正常功能；隨著組織工程技術(shù)的發(fā)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，解決供體器官不足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。 (2) 精子的采集和獲能：在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。 (3) 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 要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植，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