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1、精品学习资源生物选修三学问点基因工程的产生三个理论和三个技术：基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科根底上开展起来的， 正是这些学科的根底理论和相关技术的开展催生了基因工程，详细有三大理论发觉 和三个技术突破；1) 理论根底： DNA 是遗传物质； DNA 分子的双螺旋结构和半储存复制；遗传密码的通用性和遗传信息传递的方式；2) 技术根底：限制性核酸内切酶的发觉与DNA 的切割； DNA 连接酶的发觉与 DNA 片段的连接；基因工程载体的构建与应用理论上的三大发觉、发觉了遗传物质DNA1944 年，艾弗里 O.T.Avery 的肺炎双球菌转化试验、揭示了遗传物质的分子机制：DNA 分
2、子的双螺旋结构和半储存复制1953 年，沃森 J.D.Watson 和克里克 F.Crick 的 DNA 双螺旋结构模型、半储存复制图，获1958 年诺贝尔奖；、确立了遗传信息的传递方式：以密码形式传递1963 年，美国尼伦伯格M.W.Nirenberg 和马太 H.Matthaei 确立了遗传信息以密码形式传递，破译了编码氨基酸的遗传密码3 个核苷酸 =1个密码子 =1 个 aa；技术上的三大突破、世界上第一个重组DNA 试验：实现不同来源DNA 的体外重组1972 年斯坦福高校化学家伯格P.Berg借助内切酶和连接酶将猴病毒 SV40 的 DNA 和大肠杆菌噬菌体的DNA 在试管中连接在了
3、一起，第一次胜利地实现了DNA 的体外重组；、第一个基因克隆试验：重组DNA 表达试验，是世界上第一个基因工程试验1973 年美国斯坦福高校医学院遗传学家科恩 S.Cohen将体外构建的含有四环素和卡那霉素抗性基因的重组质粒导入大肠杆菌，获得了具有双抗性的大肠杆菌转化子，胜利完成了第一个基因克隆试验；是基因工程产生的标志；、第一个真核基因在原核生物中的表达：第一次实现了异源真核基因在原核生物中的表达1974 年，科恩 S.Cohen和博耶 H.Boyer 将非洲爪蟾编码核糖体基因的 DNA 片断同 pSC101 质粒重组，并导入大肠杆菌细胞，结果说明动物基因已进入大肠杆菌并转录出相应的mRNA
4、 产物， 第一次实现了异源真核基因在原核生物中的表达；专题 1基因工程基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望，进行严格的设计， 通过 体外 DNA重组和转基因技术， 给予生物以 新的遗传特性 ，制造出 更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在 DNA分子水平 上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术 ；一基因工程的根本工具1. “分子手术刀限制性核酸内切酶限制酶1来源：主要是从 原核生物 中别离纯化出来的；2功能：能够识别双链DNA分子的某种 特定 的核苷酸序列，并且使每一条链中特定 部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 断开，因此具有 专一 性；3结果：经限制酶切割产生的DNA片段
5、末端通常有两种形式：粘性末端EcoRI 酶 和平末端 SmaI 酶；2. “分子缝合针DNA连接酶(1) 两种 DNA连接酶 E coliDNA 连接酶和 T4- DNA连接酶的比拟：相同点：都缝合 磷酸二酯 键；区分： EcoliDNA连接酶来源于 T 4 噬菌体 ，只能将双链 DNA 片段互补的 黏性末端 之间的磷酸二酯键连接起来；而T 4DNA 连接酶能缝合 两种末端，但连接平末端的之间的效率较低；(2) 与 DNA 聚合酶作用的异同 :DNA 聚合酶只能将 单个核苷酸 加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键；DNA连接酶是连接 两个 DNA片段 的末端，形成磷酸二酯键；3. “分子
6、运输车载体1载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳固储存； 具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入 ； 具有标记基因，供重组DNA的鉴定和挑选 ；2最常用的载体是 质粒 , 它是一种 暴露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制才能的双链环状DNA分子 ；3其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 二 基因工程的根本操作程序第一步： 目的基因的猎取1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因；2. 原核基因实行 直接别离 获得，真核基因是 人工合成 ；人工合成目的基因的常用方法有 反转录法 _和化学合成法 _；从基因文库 基因组文库或 cDNA文库 中猎取人工合成目的基因: 常用的方
7、法有化学合成法和反转录法；3. PCR 技术扩增目的基因1原理： DNA双链复制2过程：第一步：加热至 90 95 DNA解链 ；其次步：冷却到 55 60， 引物结合到互补 DNA链 ；第三步：加热至 70 75， 热稳固 DNA聚合酶从引物起始互补链的合成 ；其次步： 基因表达载体的构建最核心步骤1. 目的：使目的基因在受体细胞中稳固存在 ，并且可以 遗传至下一代 ，使目的基因能够 表达和发挥作用 ；2. 组成： 目的基因 启动子 终止子 标记基因1启动子：是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的 首端 ，是 RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出 mRNA，最终获得所需的 蛋白
8、质 ；2终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的 尾端 ；3标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将 含有目的基因的细胞 挑选出来；常用的标记基因是抗生素基因 ；提示：与载体相比拟 , 增加启动子、目的基因和终止子三个基因片段, 其功能各不相同；启动子 DNA 片段 起始密码子 RNA; 终止子 DNA 片段 终止密码子 RNA；第三步： 将目的基因导入受体细胞_1. 转化的概念： 是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维护稳固和表达的过程；2. 常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采纳最多的方法是农杆菌转化法 ，其次仍有基因枪法 和 花粉管通道法 等；
9、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术 ；此方法的受体细胞多是 受精卵 ；2+将目的基因导入微生物细胞： 原核生物作为受体细胞的缘由是 繁衍快、 多为单细胞、遗传物质相对较少 ， 最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ， 其转化方法是： 先用 Ca 处理细胞，使其成为 感受态细胞 ， 再将 重组表达载体 DNA分子欢迎下载精品学习资源供学习参考欢迎下载精品学习资源溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在肯定的温度下促进感受态细胞吸取DNA分子，完成转化过程；3. 重组细胞导入受体细胞后， 挑选含有基因表达载体受体细胞的依据是 标记基因是否表达 ；第四步： 目的基因的检测和表达1. 第一要检测转基因
10、生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采纳DNA分子杂交技术 ；2. 其次仍要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采纳用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交 ；3. 最终检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质 ，用相应的 抗体 进行 抗原抗体杂交 ；4. 有时仍需进行个体生物学水平 的鉴定；如转基因抗虫植物是否显现抗虫性状 ；三基因工程的应用1. 植物基因工程： 抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改进植物的品质；2. 动物基因工程： 提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物；3. 基因治疗： 把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发
11、挥作用；四蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为根底，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造 ，或制造一种 新的蛋白质 ，以满意人类的生产和生活的需求；基因工程在原那么上只能生产自然界已存在 的蛋白质转录翻译专题 2细胞工程一植物细胞工程1. 理论根底原理： 细胞全能性供学习参考全能性表达的难易程度：受精卵生殖细胞干细胞体细胞； 植物细胞 动物细胞2. 植物组织培育技术1过程： 离体 的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 试管苗植物体2用途： 微型繁衍、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产 ；3条件： 离体、无菌 、养分物质、激素、光
12、照等其他相宜条件；4位置：是培育 转基因植物 、植物体细胞杂交 培育植物新品种的最终一道工序；植物繁衍微型繁衍： 可以高效快速地实现种苗的大量繁衍作物脱毒： 采纳 茎尖 组织培育来除去病毒 由于 植物分生区邻近的病毒极少或没有 人工种子： 以植物组织培育得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子；优点： 完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制； 便利贮存和运输 作物新品种培育单倍体育种： a 过程：植株 AaBb 通过减数分裂得到花粉AB 、Ab 、aB 、 ab 四种类型；对花粉进行 花药离体培育技术是植物组织培育 ，得到 单倍体 植株 ； 对其幼苗时期进行秋水仙
13、素 处理，得到了正常的纯合二倍体植株 AABB 、AAbb 、aaBB 、 aabb四种类型；b 优点：明显缩短育种年限，快速获得纯系植株；突变体利用： 在组织培育中会显现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种 如挑选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培育，从而让它们能够产生大量的细胞产物；5位置：是培育 转基因植物 、植物体细胞杂交 培育植物新品种的最终一道工序；3. 植物体细胞杂交技术1过程：2诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等；化学法一般是用 聚乙二醇 PEG作为诱导剂；3去壁的方法： 酶解法纤维素酶和果胶酶4意义： 克服
14、了远缘杂交不亲和的障碍；二动物细胞工程1. 动物细胞培育1概念：动物细胞培育就是从动物机体中取出相关的组织 ，将它分散成 单个细胞 ，然后放在相宜的 培育基 中，让这些细胞 生长和繁衍 ；2动物细胞培育的流程： 取动物组织块 动物胚胎或幼龄动物的器官或组织剪碎用 胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成 单个细胞 制成 细胞悬液转入培育瓶中进行原代 培育贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞连续传代 培育；3细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上 ，称为 细胞贴壁 ；细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到外表相互抑制 时，细胞就会 停止分裂增殖 ，这种现象称为 细胞的
15、接触抑制 ；4动物细胞培育需要满意以下条件 无菌、无毒的环境 ：培育液应进行 无菌 处理；通常仍要在培育液中添加肯定量的 抗生素 ，以防培育过程中的污染；此外，应定期更换培育液，防止代谢产物积存对细胞自身造成危害； 养分 ：合成培育基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等；通常需参与 血清、血浆 等自然成分； 温度 ：相宜温度：哺乳动物多是36.5 0.5 ； pH： 7.2 7.4 ； 气体环境 ： 95%空气 5%CO2；O2 是细胞代谢 所必需的， CO2 的主要作用是 维护培育液的 pH；5动物细胞培育技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培育医学讨论的各种
16、细胞；2. 动物体细胞核移植技术和克隆动物1哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞 核移植比拟简洁 和体细胞 核移植比拟难；2选用去核 卵 母 细胞 的缘由：卵 母 细胞 比拟大，简洁操作 ；卵 母 细胞细胞质多，养分丰富；3体细胞核移植的大致过程是：高产奶牛供应体细胞进行细胞培育 ；同时采集卵母细胞，在体外培育到减欢迎下载精品学习资源二分裂中期的卵母细胞，去核显微操作 注：为什么要用卵细胞？它可以提 供充分的养分；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达；将供体细胞第三步：杂种细胞的挑选和培育第四步：杂种植株的诱导与鉴定单克隆抗体的提纯欢迎下载精品学习资源注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，
17、供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体代孕母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相结果猎取杂种植株获得 杂种细胞 ，以生产 细胞产品欢迎下载精品学习资源同的犊牛用途和意义4. 单克隆抗体克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组合范畴 应用：白菜 - 甘蓝等杂种植株1制备单克隆抗体2诊断、治疗、预防疾病， 例如“生物导弹治疗癌症欢迎下载精品学习资源核移植1抗体：一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 ；从血清中别离出的抗体产量低、纯度低、特异性差；2单克隆抗体的制备过程：对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白目的使小鼠产生了效应B 细胞 ；提取 B 淋巴细胞；同时用动物细胞培育的方法培育骨髓
18、瘤细胞并提取；促使它们细胞融1. 植物组织培育与动物细胞培育的比拟植物组织培育动物细胞培育原理细胞的全能性细胞的增殖欢迎下载精品学习资源胚胎移植合 注：融合的结果是有许多不符合要求的；如有 2 个 B 淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行挑选 ；在特定的挑选培育基上挑选出融合的杂种细胞 特点是能迅培 养基 的 物理性质固体液体合成培育基欢迎下载精品学习资源速大量增殖，又能产生专一的抗体 ；然后对它进行 克隆化培育和抗体检测 挑选出能够分泌所需抗体的杂种细胞 ；最终将杂交瘤细胞在体外做大规模培育或注射入小鼠腹腔内增殖， 从细胞培育液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体；培育基的成分水、矿质元素、维生素
19、、蔗糖、氨基酸、琼脂、 激素 等结果葡萄糖、 氨基酸、 无机盐、 维生素、 动物血清 等欢迎下载精品学习资源培育成新的植株或组织培育 成细胞系或细胞株4体细胞核移植技术的应用：欢迎下载精品学习资源加速家畜遗传改进进程，促进良畜群繁育；爱护濒危物种，增大存活数量；生产宝贵的医用蛋白；作为异种移植的供体；用于组织器官的移植等；培育目的植株快速繁衍脱毒植株的培育人工种子生产药物、杀虫剂等转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药理学讨论欢迎下载精品学习资源5体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着 健康 问题、表现出 遗传和生理 缺陷等；3. 动物细胞融合1动
20、物细胞融合也称 细胞杂交 ，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程；融合后形成的具有原先两个或多个 细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞 ；取材植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎或诞生不久的幼龄动物的器官或组织其他条件均为无菌操作，需要相宜的温度、pH、O2 等条件3生物技术与育种技术原理优点缺点欢迎下载精品学习资源2动物细胞融合与植物原生质体融合的原理根本相同， 诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有 聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激 等；3动物细胞融合的意义：克服了 远缘杂交的不亲和性 ，成为讨论 细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育 的重要手段；4动物细胞
21、融合与植物体细胞杂交的比拟：细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合理论根底细胞的 全能 性、细胞膜的 流淌 性细胞 增殖 、细胞膜的 流淌 性3杂交瘤细胞的特点：既能大量繁衍 ，又能产生 专一的抗体 ；4单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备；5单克隆抗体的作用： 作为诊断试剂 ：精确识别各种 抗原 物质的微小差异， 并跟 肯定抗原 发生特异性结合，具有 精确、高效、简易、快速的优点； 用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗 癌症治疗 ，可制成“ 生物导弹 ，也有少量用于治疗其它疾病；诱变育种杂交育种提高生物廉价的频率，使基因后代变异性状较快稳固； 可大幅度改进某些性状，突变缩短育种进程
22、使位于不同个体的优良基因性状集中于一个个体重组盲目性大， 需大量处理供试材料周期长， 难以克服远缘杂交不亲和的障碍欢迎下载精品学习资源融合前处理酶解 法去除细胞壁纤维素酶、果胶酶注射特定抗原，免疫处理正常小鼠单倍体获得个体均为纯种，明显技术复杂， 须与杂交育种配欢迎下载精品学习资源诱导手段物理法 : 离心、振动、电激化学法：聚乙二醇PEG诱导过程第一步：原生质体的制备酶解法 其次步：原生质体融合物、化法物理法 : 离心、振动、电激化学法：聚乙二醇生物法： 灭活的病毒 灭活的仙台病毒正常小鼠免疫处理动物细胞的融合物、化、生法 杂交瘤细胞的挑选与培育 专一抗体检验阳性细胞培育育种染色体变异多倍体育
23、种染色体变异基因工程育种分子遗传学原理缩短育种年限器官大，提高产量和养分成分打破物种界限，定向地改造生物遗传性状合、且需细胞工程参与适用于植物， 动物方面难以绽开技术要求高欢迎下载精品学习资源供学习参考欢迎下载精品学习资源细胞工程育种细胞生物学和分子生物学原理、基因突变植物体细胞杂交可以克 服远缘杂交不亲和的障 碍，扩大了用于杂交的亲本范畴；定向改造生物遗传性状远缘杂种不能按人们的需要表现出亲代的优良性状克隆的根本条件： 1具有包含物种 完整基因组的细胞核的活细胞；2能有效调控 细胞核发育的细胞质物质；3完成胚胎发育的必要的环境 条件；4、细胞增殖：无丝分裂蛙的红细胞真核 细胞分裂的方式：有丝
24、分裂形成 体细胞最主要的分裂方式减数分裂形成 生殖 细胞细胞周期：细胞周期是连续 分裂的细胞从前次分裂完成 到后次分裂 完成 所经受的过程，包括两次分裂之间的分裂间期 和正在分裂的 分裂期 ；1精子的形成：（ 1）场所：睾丸的曲细精管示图（ 2）时期：从初性期到生殖机能衰退；欢迎下载精品学习资源二、克隆技术细胞工程一克隆1. 个体通过无性繁衍可以连续传代并形成群体，这样的群体称为无性繁衍系2. 克隆就是指 无性繁衍系 名词；是通过单个细胞，特殊是来自特定个体的单个体 细胞进行无性繁衍，从而产生新个体的过程或技术动词3. 无性生殖概念： 不经过两性 生殖 细胞的结合， 由母体直接产生新个体的生殖
25、方式；种类 :在精细胞的变形过程中，细胞发生较大的变化，如下：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源种类工程概念举例共同点2卵子的发生：1场所：卵巢2时间： 哺乳动物在诞生前 胎儿时期 完成卵泡的形成和在卵巢内的贮存，欢迎下载精品学习资源分裂生殖由一个生物体直接分裂成为两个新个体；这两个新个体，大小和外形根本相同；出芽生殖在母体的肯定部位上长出芽体；芽体长大以后从母体上脱落下来，成为与母体一样的新个体；真菌和一些植物，能够产生一种无性的草履虫细菌水螅、酵母菌根霉、新个体是由 母体直接产 生出来，新 个体所含的遗传物质 与母 体 的 相同，因而新有丝分裂的意义遗传物质 的稳固对于生物非常重要，
26、染色体上有遗传物质 ，必需精确而万无一失地传递给后代！纺锤丝 的形成保证了每个染色体分裂后平均安排 到两个子细胞中去； 从而保证染色体的的遗传物质 在亲代与子代细胞之间稳固的传递 ；专题 3胚胎工程到性成熟时经减数分裂形成卵子；3过程：卵子的发生过程大体可以分为两个阶段：第一阶段：初级卵母细胞的形成阶段；其次阶段：初级卵母细胞分裂形成卵子阶段；特殊提示：受精作用发生的时间在两处并不冲突；受精作用是一个过程，减数其次次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，只有在减数其次次分裂完成后，才能真正完成精子和卵子的核融合过程；欢迎下载精品学习资源孢子生殖生殖细胞，称孢子；孢子在相宜的环境条件下，能够萌发
27、并长成新植株；铁线蕨个体能够保持母体的 一是否受精的标志：是否受精的标志是在卵黄膜和透亮带的间隙可以观看到两个极体时，说明欢迎下载精品学习资源养分生殖植物体养分器官的一局部，在与母体脱离后，能够发育成为一个新个体；草莓、马铃薯切性状 ；卵子已经完成了受精； 同时说明白第一极体和次级卵母细胞的分裂不是同步的， 当完成受精作用时第一极体仍没有分裂；欢迎下载精品学习资源4. 有性生殖 . 概念：由亲本产生有性生殖细胞，经过两性生殖 细胞的结合，成为合子， 再由 合子 发育成新个体的生殖方式； . 意义：产生的后代具备了双亲的遗传特性 ，具有更强的 生活力和变异性 ， 对于生物的生存和进化具有重要的意
28、义；5. 克隆的理论根底：从理论上说，由于细胞核 具有基因组全套遗传信息，生物的体细胞有潜力直接发育成胚胎 和形成与核供体完全相同的个体克隆 具有发育的全能性 ，但实际上动物胚胎发育的条件 和基因 调控机理 复杂，动物克隆的实现并非是一件简洁的事；6. 克隆的条件： 细胞主要是包含遗传物质的细胞核具有发育全能性是生物克 隆的根本条件 严格说是克隆的潜能 ；实际讨论说明， 生物特殊是高等动物欢迎下载精品学习资源留意： 1卵裂期的特点：细胞进行有丝分裂，细胞数目增加，染色体数目增加，但胚胎总体积不增加，或略有缩小；2桑椹胚前的每一个细胞都有发育成完整胚胎的潜能，属于全能性细胞；3囊胚时期细胞开头显
29、现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；显现囊胚腔；4原肠腔时期的细胞进一步发育，内细胞团表层细胞形成外胚层，发育成神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构；下方的细胞形成内胚层，发育成肝、胰等腺体，以及呼吸道、消化道上皮；滋养层发育成胎膜和胎盘；1. 卵母细胞采集的方法和操作的要领对试验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其场所：在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的；预备阶段：本阶段又分为预备阶段1精子获能阶段、预备阶段2卵子的预备两个阶段；预备阶段 1：精液由精子和精
30、清精浆两局部组成；精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情形下，精液中的精子无法获能；只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能，精子获能后才能完成受精作用；精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管；预备阶段 2：卵子在受精前也要经受类似精子获能的过程，动物排出的卵子成熟程度不同，有的是次级卵母细胞，有的是初级卵母细胞，它们都要在输 卵管内进一步成熟，当到达减数其次次分裂的中期时，才具备与精子受精的能 力；受精阶段：(1) 顶体反响：获能后的精子，在雌性动物生殖道与卵子相遇时，显现精子顶体膨大，精子质
31、膜外膜和顶体外膜局部融合，并在融合处形成一些泡状 物，随后脱落，造成精子顶体外膜显现孔洞，使顶体内储存的与受精有关的酶 释放出来，参与精子和卵子的受精过程，这种生理现象叫顶体反响；(2) 防止多精子入卵受精的两道屏障：屏障：透亮带反响；当精子越过放射冠，进入透亮带并接触卵黄膜的瞬时， 卵子发出指令信号，产生阻挡后续的精子进入透亮带的生理反响；屏障：卵黄膜封闭作用；当第一个精子进入卵黄膜后，会立刻引起卵黄膜的紧缩、增厚，产生阻挡其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反响，也叫做多精子入卵阻滞；(3) 精子入卵后发生的变化：尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜， 最终形成一个比原先精子核仍大的雄原
32、核；(4) 卵子入卵后发生的变化：变化：卵黄膜封闭，拒绝其他精子再进入卵内；变化：卵子完成减数其次次分裂，排除其次极体，形成雌原核；(5) 雄原核和雌原核彼此接触，并融合为合子，即受精卵；3. 胚胎发育早期胚胎发育的过程：直接与获能的精子在体外受精；其次种方法是从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞；仍可以直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵；需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜，直接从活的动物卵巢中吸取卵母细胞；后两种方法适用于大家畜和大动物；采集的卵母细胞需在体外培育成熟后才能与获能的精子受精；2. 采集精子的方法和详细要求主要方法有假阴道法、手握法和电刺激法；假阴
33、道法是用特制的假阴道，满意雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求；同时要配备有与供精动物相适应的台畜，训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液；手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手，直接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子局部的精液；电刺激法是采纳特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精，此方法只适用于野生或某些经济动物；此外，对于啮齿类的试验动物可在处死后从附睾尾收集精液；3. 试管婴儿技术“试管婴儿是指分别将卵子与精子取出后，在体外 培育皿中 使其受精，并发育成胚胎后，再植回母体子宫内；因此，胚胎在体外培育的时间只有几天，最重要的目的是确定精卵能结
34、合胜利，并挑选好的胚胎植回母体，以增加怀孕胜利的时机；“试管婴儿技术主要包括：1 超排卵2卵泡监测3取卵手术4精卵体外处理5 体外受精6胚胎的体外培育7胚胎移植1. 胚胎移植胚胎移植俗称人工授胎或借腹怀胎；它是将动物的受精卵或早期胚胎，从供体移植到同种动物的受体内，使其连续发育的技术；胚胎移植的意义：充分发挥优良母牛的繁衍潜力；诱发肉牛产双胎；应用胚胎移植仍可以削减肉用繁衍母牛的饲养头数，可代替种畜的引进和储存品种资源等；胚胎移植的生理根底：发情后的母牛生殖器官的生理变化相同，为胚胎发育 供应各种条件的主要生理学依据；早期胚胎的游离状态胚胎在发育早期有相 当一段时间 附植之前 是独立存在的，它
35、的发育根本上靠本身贮存的养分，仍未和子宫建立实质性联系；胚胎移植不存在免疫问题；受体并不会对胚胎 产生遗传上的影响，不会影响胚胎固有的优良性状；胚胎移植的技术程序包括超数排卵、供体母牛的配种、胚胎的收集、胚胎的检查、胚胎的储存和胚胎的移植等技术程序；在胚胎移植中：该过程中两次使用促性腺激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；其次次用于供体的超数排卵；该过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；其次次对受体母牛是否妊娠进行检查；产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛供应何种类型的精子，二者与受体牛没有关系；冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子；2. 胚胎分割移植借助显微操
36、作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术；来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看成动物无性繁衍或克隆的方法之一；进行胚胎分割时，应挑选发育良好、外形正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培育皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割；对于不同发育阶段的胚胎，分割的详细操作不完全相同；详细操作时，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先预备好的空透亮袋中，或直接将裸半胚胎移植给受体；在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要留意将内细胞团均等分割， 否那么会影响分割后胚胎的复原和进一步发育；胚胎分割移植是指在囊胚期之后
37、，原肠胚之前对受精卵进行分割，再移植到不同的子宫内，就可发育成多个相同的幼体，主要作用是进行优良品种的快速繁衍；但有肯定的风险，目前仍有许多不抱负的地方；3. 干细胞的分类与胚胎干细胞干细胞分为三类：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞；胚胎干细胞属于全能干细胞；来源于早期胚胎或从原始性腺中别离出来的一类细胞，简称 ES细胞或 KS细胞；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体体内任何一种组织细胞； 具有胚胎细胞的特性，在外形上表现为细胞小，细胞核大，核仁明显；在体外 培育的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻储存，也可进行遗传改造；胚胎干细胞的主要用途是：是讨论体外细胞分化的抱负材料
38、，在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培育液中，能维护不分化的状态；在培育液中参与分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导细胞向不同细胞和组织分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理供应了有效的手段；可以用于治疗人类由于细胞坏死、退化或者功能反常引起的顽症；随着组织工程技术的开展，通过体外诱导分化，定向培育人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥的问题；一动物胚胎发育的根本过程欢迎下载精品学习资源1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子 所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培育等技术；经过处理后获得 的胚胎 ，仍需移植到 雌性动物体内
39、生产后代，以满意人类的各种需求；2、动物胚胎发育的根本过程1受精场所是母体的输卵管上段 ；2卵裂期：特点：细胞有丝 分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小；3桑椹胚：特点：胚胎细胞数目到达32 个左右时，胚胎形成致密的细胞团， 形似桑椹；是 全能细胞 ；4囊胚：特点：细胞开头显现分化该时期细胞的 全能性仍比拟高 ；聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团 ，将来发育成胎儿的各种组织；中间的空腔称为 囊胚腔 ；5原肠胚：特点：有了三胚层 的分化，具有 囊胚 腔和 原肠 腔；二胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES 或 EK细胞， 来源于 早期胚胎或从原始性腺中别离出来；
40、2、具有 胚胎细胞 的特性，在外形上表现为体积 小， 细胞核 大， 核仁 明显；在功能上， 具有 发育的全能性 ，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞；另外， 在体外培育的条件下，可以增殖 而不发生 分化 ，可进行 冷冻 储存，也可进行遗传改造 ；3、胚胎干细胞的主要用途是：可用于讨论哺乳动物个体发生和发育规律；是在体外条件下讨论细胞分化 的抱负材料，在培育液中参与分化诱导因子 ， 如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示 细胞分化和细胞凋亡的机理供应了有效的手段；可以用于治疗 人类的某些顽疾 ，如帕金森综合症、少年糖尿病等；利用可以被诱导分化形成新的组织
41、细胞 的特性， 移植 ES细胞可使 坏死或退化的部位得以修复并复原正常功能；随着组织工程技术的开展，通过 ES 细胞 体外诱导分化 ，定向培育出 人造组织器官 ，用于 器官移植 ，解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥 的问题；三胚胎工程的应用1. 体外受精 属 有性生殖过程 和胚胎的早期培育(1) 卵母细胞的采集和培育：主要方法：用 促性腺激素 处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管 中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精；其次种方法：从刚屠宰母畜的卵巢 中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞；采集的卵母细胞，都要在体外经人工培育成熟 后，才
42、能与获能的精子 受精；(2) 精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能 处理；对啮齿动物、兔、猪等的精子用培育法放入人工配制的获能液中；对牛、羊等精子用化学法放在肝素或钙离子载体溶液中(3) 受精：获能的精子和培育成熟的卵细胞在获能 溶液或 专用的受精 溶液中完成受精过程；(4) 胚胎的早期培育： 精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入 发育培育液 中连续培育，以检查 受精状况和受精卵的发育才能；培育液成分较复杂，除一些 无机盐和有机盐外，仍需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等养分成分，以及血清 等物质；当胚胎发育到相宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻储存；不同动物胚胎移植的时间不
43、同； 牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚 阶段才能进行移植，小鼠、家兔等试验动物可在更早的阶段 移植，人的体外受精胚胎可在 816 个细胞 阶段移植； 2. 胚胎移植(1) 胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到 同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之连续发育为新个体的技术；其中供应胚胎的个体称为“供体 ，接受胚胎的个体称为“受体 ；供体为 优良 品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大 的品种；位置：如 转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎， 都必需经过 胚胎移植技术 才能获得后代，是 胚胎工程的最终一道“工序；(2) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁衍周期，充分