人教版高中生物选择性必修3《生物技术与工程》必背知识考点提纲填空练习版（含答案）

第第③大多数单倍体植株可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。（3）为什么大多数单倍体植株可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料？大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。2．突变体的利用（1）过程：（2）诱变处理对象：一般为愈伤组织。（3）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。(P41)（4）原理：基因突变和植物细胞的全能性。（5）诱变育种的缺点：突变具有不定向性和低频性，因此需大量实验材料。（6）诱变育种的优点：通过人工诱变提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种，加快育种进程。(P41)(7)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。(P41)（三）细胞产物的工厂化生产1.代谢产物的分类a.初生代谢产物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；产物：糖类、脂质、蛋白质、核酸等(P41相关信息)b.次生代谢产物：植物代谢会产生一些一般认为不是生物生长所必需的，一般在特定组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。产物：一类小分子有机化合物（如酚类、萜类、含氮化合物等)2.细胞产物的工厂化生产的目标产物：次生代谢产物。(P41)3.次生代谢物作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。(P41)4.生产技术手段：植物细胞培养技术（在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术）。5.过程：6.细胞产物工厂化生产主要利用的是哪种结构？愈伤组织。7.该过程中是否需要培养得到完整植株？一般不需要。8.优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义；生产速度快。(P41)9．实例：利用紫草细胞的组织培养生产的紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用红豆杉细胞的组织培养生产的紫杉醇具有高抗癌活性。(P41)第二节动物细胞工程提纲1细胞工程的概念动物细胞工程包括：动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植。(P43)提纲2动物细胞培养1.动物细胞培养概念：指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。(P43)2.动物细胞培养的原理：细胞增殖（有丝分裂）。3.动物细胞培养的地位：动物细胞工程的基础。(P43)4.动物细胞培养的关键操作：原代培养和传代培养。(P45)提纲3动物细胞培养的条件1.动物细胞培养的条件：营养条件、无菌、无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境。(P43)2.营养物质主要包括：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等。(P43)3.未知营养条件：使用合成培养基时，通常需加入血清等一些天然成分。4.血清的作用：提供尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质。(P44)5.动物细胞培养的培养基的物理性质：培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。(P44)6.动物细胞利用的营养物质包括蔗糖和淀粉吗？不包括。7.保证无菌、无毒环境的具体措施(P44)（1）对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。（2）在无菌环境下进行操作。（3）还需要定期更换培养液。8.培养液的灭菌方法：湿热灭菌法。培养用具的灭菌方法：湿热灭菌法或干热灭菌法。9.为什么培养液需要定期更换？(P44)以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。11.如何防止培养过程中的微生物污染?在细胞培养液中添加一定量的抗生素。12.哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5℃为宜。(P44)13.多数动物细胞生存的适宜pH为7.2-7.4。(P44)14.维持适宜渗透压的目的维持细胞正常的形态和功能。15.动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。(P44)16.O2的作用：O2是细胞代谢所必需的。CO2的作用：CO2的主要作用维持培养液的pH。(P44)17.培养容器：通常采用培养皿或松盖培养瓶。(P44图)培养仪器：含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱。(P44)提纲4动物细胞培养的过程取动物组织——制成细胞悬液——转入培养液原代培养——分瓶——传代培养1.动物细胞培养取材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。取材原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。2.制成细胞悬液的步骤(P44)：（1）将组织分散成单个细胞。（2）用培养液将细胞制成细胞悬液。3.将组织分散成单个细胞的原因（1）从动物体取出的成块组织中，彼此限制了生长和增殖；（2）能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。4.将组织分散成单个细胞的方法(1)机械法;(2)用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。5.用胰蛋白酶分散细胞,可以说明什么问题?动物细胞间的物质主要是蛋白质。6.可以用胃蛋白酶分散细胞吗？不可以。7.体外培养的动物细胞的两大类：(P44)（1）能够悬浮在培养液中生长增殖。（2）大多数需要贴附于某些基质表面才能生长增殖（细胞贴壁）。8.两类细胞的生长特点(P44)（1）悬浮生长类：会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。（2）贴壁生长类：除会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻外，还会发生接触抑制。9．原代培养：通常将分瓶之前的细胞培养，即指动物组织经处理后的初次培养。(P45)10.原代培养的具体做法：将初次制备好的细胞悬液放入培养皿或培养瓶内，置于适宜环境中培养。(P44)11．传代培养：将分瓶后的细胞培养。(P45)12.分瓶传代培养的具体做法(P45)（1）收集细胞a.悬浮生长类：直接用离心法收集。b.贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。（2）将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养。15.为什么动物细胞培养中需分瓶进行传代培养？(P44)细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，贴壁细胞还会发生接触抑制现象。16.离心的作用：在沉淀中得到细胞，同时去掉上清液中的胰蛋白酶。17.动物细胞培养技术有没有体现动物细胞的全能性？未体现，动物细胞培养只是细胞增殖的过程。思考：正常细胞能否一直传代培养下去？不可以；细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去，这时细胞能保持细胞正常的二倍体核型；传至10-50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化，这一阶段的细胞称为细胞株;继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生了突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展，这一阶段的细胞称为细胞系，细胞系的遗传物质一定改变了。提纲5干细胞的培养及其应用1．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成其他类型的细胞。(P46)2．干细胞的分布：早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。(P46)3．干细胞的种类：包括胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞等。(P46)4.胚胎干细胞（简称ES细胞）(P46)（1）分布：存在于早期胚胎中。（2）特点：具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。5.成体干细胞(P46)（1）分布：存在于成体组织或器官内中。（2）常见类别：包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞、睾丸中的精原干细胞等；（3）特点：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。（4）发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例造血干细胞，主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。6.诱导多能干细胞概念：通过体外诱导成纤维细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。(P46)7.诱导多能干细胞优点：(P46)（1）诱导过程无需破坏胚胎。（2）iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。8.干细胞的应用：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。(P46)9.干细胞应用实例(P46)（1）造血干细胞可以治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。（2）神经干细胞可以治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）。（3）诱导多能干细胞（iPS细胞）可治疗小鼠的镰状细胞贫血症，在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。9.胚胎干细胞的局限性：必须从胚胎中获取，涉及伦理问题。(P46)10.普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。(P46)11.iPS细胞用于治疗人类疾病过程(P47)取成纤维细胞转入相关因子细胞转化为iPS细胞诱导iPS细胞定向分化为多种组织细胞移植回病人体内。12.制备iPS细胞的其他方法(P46相关信息)（1）借助载体将特定基因导入细胞中诱导形成iPS细胞。（2）直接将特定蛋白导入受体细胞中诱导形成iPS细胞。（3）用小分子化合物来诱导形成iPS细胞诱导形成iPS细胞。13.iPS细胞的来源：成纤维细胞以及已分化的T细胞、B细胞。提纲6动物细胞融合技术1．动物细胞融合技术概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。2.诱导的结果：形成的杂交细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息。3.诱导的原理：细胞膜具有一定的流动性。4．诱导方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中，灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的诱导融合方法。(P48)5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。(P48)6.“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？(P48相关信息)用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。7.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？(P48相关信息)病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。8.融合实质及完成的标志：细胞核的融合。9．动物细胞融合技术的应用(P48)(1)细胞融合技术成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。(2)利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制备单克隆抗体开辟了新途径。提纲7单克隆抗体及其应用1.早期获得抗体的方法：向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。(P49)2.上述抗体的缺点：产量低、纯度低、特异性差。(P49)3.B细胞的特点(优点和局限性):能产生单一的特异性抗体,但不能无限增殖。4.癌细胞的特点：能在体外大量增殖，但不能产生抗体。5.杂交瘤细胞特点：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能无限增殖又能产生大量特定抗体。(P49)6.米尔斯坦和科勒由于发明了单克隆抗体的制备技术，于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。(P49)7．制备过程：8.实验最初应如何处理小鼠?注射特定的抗原,用特定的抗原对小鼠进行免疫。9.上述操作目的是为了获得抗体吗？不是。(P48)10.注射特定抗原的目的：用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞（获得能产生特定抗体的B淋巴细胞）。11.诱导融合的方法：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法（动物细胞特有）。(P48)12.诱导融合后，能得到几种细胞？（融合只考虑两两融合）（1）未融合的亲本细胞（B淋巴细胞、骨髓瘤细胞）。（2）融合的具有同种核的细胞（B-B细胞、瘤-瘤细胞）。（3）融合的杂交瘤细胞。13.第一次筛选(P48)（1）如何筛选（筛选方法）：用特定的选择培养基进行筛选。（2）筛选原理：在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。（3）获得的杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能产生抗体。此时，抗体不是所需的特定抗体。（4）得到的该杂交瘤细胞一定是所需的吗？杂交瘤细胞并不纯，因为从脾脏获得的B淋巴细胞不纯（既有未免疫的B淋巴细胞，又有能产其他抗体的B淋巴细胞，以及能产所需抗体的B淋巴细胞），因此要进行第二次筛选。14.第二次筛选(P49)（1）如何筛选（筛选方法）：用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下，进行克隆化培养和抗体检测（一般进行多次筛选）。（2）获得的杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能分泌所需抗体。（3）选择抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，即分泌的抗体能与特定的抗原结合。（4）抗体检测原理：抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的检测）。15.第一次筛选的目的：筛选获得杂交瘤细胞。第二次筛选的目的：获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。16.如何对所需杂交瘤细胞大规模培养(P49)在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖。17.如何获取单克隆抗体（1）体外培养：从细胞培养液中获取。（2）小鼠腹腔内培养：从小鼠腹水中获取。18.单克隆抗体制备的过程中涉及原理:细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖。19.单克隆抗体制备的过程中应用到的技术：动物细胞融合、动物细胞培养。20．单克隆抗体的优点：能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。(P50)21．单克隆抗体的应用(P50)(1)作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。(2)用于治疗疾病和运载药物。22.用作诊断试剂的原理：单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合。(P50)23.用作诊断试剂的实例：多种疾病的诊断和病原体鉴定。(P50)24.运载药物(P50)（1）实例—ADC:与药物结合,制成抗体-药物偶联物（ADC）,杀伤肿瘤细胞；ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成。(P50)（2）原理：通过将药物与能特异性识别肿瘤细胞抗原的单克隆抗体结合，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。(P50)发挥杀伤作用的为放射性同位素、化学药物或细胞毒素；单克隆抗体作用为靶向运输作用；（3）优点：靶点清楚、毒副作用小（不会对健康细胞造成伤害）。提纲8动物体细胞核移植技术和克隆动物1.动物细胞核移植技术概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。2.克隆动物：用核移植的方法得到的动物。(P52)3.动物细胞核移植技术原理:动物细胞核的全能性、细胞膜具有一定的流动性培育多利羊的原理：动物体细胞核的全能性、细胞膜具有一定的流动性。4.动物细胞核移植技术生殖方式：无性生殖。5．哺乳动物核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。两者中难度较高的是体细胞核移植。(P52)6.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植；为什么？(P52)动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。7.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因(P52)（1）供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；（2）对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。提纲9体细胞核移植的过程1.采集的卵母细胞应培养至MⅡ期（减数分裂Ⅱ中期）(P53)2.选择MⅡ期卵母细胞的原因（1）含有促进细胞核表现全能性的物质和营养条件。（2）细胞体积大，易于操作。3.卵母细胞去核的方法：显微操作（去核）法。(P53)*除此之外，还有梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。*这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。4.“去核”去的是什么？去除的为纺锤体-染色体复合物。注意：去核时，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，一般用微型吸管一并吸出细胞核和第一极体。5.去核的原因：使核移植得到的胚胎或动物核内遗传物质全部来自有重要利用价值的动物。6.与直接注入核相比，将供体细胞注入卵母细胞的优点：对卵母细胞损伤较小。注入位置：将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内（卵细胞膜和透明带之间）。7.诱导供体细胞和去核卵母细胞融合的方法：电融合法。8.融合的结果：供体核进入卵母细胞，形成重构胚。(P53)9.重构胚概念：人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。(P53相关信息)10.激活重构胚的方法(P53)（1）物理方法：电刺激。（2）化学方法：Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制。11.以上方法处理重构胚的目的：激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。(P53)12.实验结论：证明了动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。13.实验结果：生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛14.新生犊牛的细胞核遗传物质来自供体奶牛。新生犊牛的细胞质遗传物质来自去核卵母细胞。15.新生牛的性别与供体奶牛一致。16.通过动物细胞核移植获得奶牛的过程中涉及的技术：（1）动物细胞核移植。（2）动物细胞培养。（3）动物细胞融合。（4）早期胚胎培养。（5）胚胎移植。注意：操作为“将供体细胞注入去核卵母细胞”时，才涉及该技术。17.用上述技术培育的克隆动物，是对体细胞供体动物进行100%的复制吗不是。18.为什么克隆动物不是对体细胞供体动物进行了100%的复制*？（1）克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但线粒体中的DNA（细胞质中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞。（2）性状是基因与环境共同作用的结果，克隆动物所处的环境与核供体细胞生活的环境不会完全相同。（3）克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。提纲10体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题1．应用前景(1)畜牧生产方面：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。(P54)(2)医药卫生领域(P54)①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。(3)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危动物的存活数量。(P54)(4)科研(P54)①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因。③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助。2．存在问题(P54)(1)体细胞核移植技术的成功率非常低。(2)各个技术环节有待进一步改进。(3)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。第三节胚胎工程提纲1胚胎工程的理论基础1.胚胎工程概念：对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。2．胚胎工程技术(1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞；(2)技术种类：体外受精、胚胎移植、胚胎分割；(P56)(3)特点：获得的胚胎需移植到雌性动物体内生产后代；(4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。(P56)提纲2受精1．受精概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。(P56)2．受精场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。(P56)3．受精过程：包括受精前的准备阶段和受精阶段；前者又包括精子获能和卵子的准备。4.精子获能(1)概念：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在相应的生理变化发生雌性动物的生殖道后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。(P56)*获能的能指的是“受精能力”而不是“能量”。(2)使精子获能的两种方法:(P56相关信息)a.直接利用雌性动物生殖道使精子获能b.将精子培养在人工配制的获能液中使其获能*获能液的成分因动物种类不同而有所差异；*获能液常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。(3)研究精子获能机制的意义:实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为体外受精技术的建立奠定了基础。(P57)5.卵子的准备(1)卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。(P57)(2)动物排出的卵子成熟程度不同。(P57)有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。(3)卵子成熟的场所:排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟。(4)卵子具备与精子受精能力的时期MⅡ期。(P57)6.受精阶段过程:（1）精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构，精子穿越透明带。(P57)（2）透明带反应：阻止多精入卵的第一道屏障。(P57)（3）透明带反应具体表现：精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。(P57)（4）透明带反应发生时间：精子触及卵细胞膜的瞬间。(P57)（5）精子入卵：（卵细胞膜反应：阻止多精入卵的第二道屏障。）(P57)（6）卵细胞膜反应具体表现：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。(P57)（7）卵细胞膜反应发生时间：精子入卵后。(P57)（8）雄原核的形成：精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。(P57)（9）雌原核的形成：精子入卵后,被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。(P57)（10）受精的标志：a.观察到两个极体（透明带和卵细胞膜之间）。b.观察到雌、雄原核。注意：多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体，观察到的两个极体为一个第一极体一个第二极体。(P58相关信息)（11）受精完成的标志：雌、雄原核核膜消失，形成合子。(P57)（12）受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。(P57)（13）受精卵中细胞核遗传物质来源一半来源于精子，一半来源于卵子。细胞质遗传物质来源几乎全部来自于卵子。提纲3胚胎早期发育1.受精卵是胚胎发育过程中全能性最高的阶段。2.哺乳动物胚胎早期发育场所：输卵管和子宫。3.胚胎早期发育阶段(P58)受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。4.卵裂（1）场所：透明带内。(P58)（2）分裂方式：有丝分裂。(P58)（3）特点(P58)a.细胞数量不断增加。b.胚胎总体积并不增加。（4）其他表现每个细胞体积不断减小；DNA总数目不断增加；每个细胞的核DNA数目不变；有机物总量减少；有机物种类增加。3.桑葚胚（1）概念：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。(P58)（2）特点：这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。4.囊胚（1）概念：胚胎进一步发育，细胞开始出现分化，形成内细胞团、滋养层；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有液体的囊腔—囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。(P58)（2）特点：细胞逐渐分化。(P58)（3）结构组成：内细胞团、滋养层、囊胚腔。(P58)a.内细胞团(P58)位置：聚集在胚胎一端。作用：将来发育成胎儿的各种组织。b.滋养层(P58)位置：沿透明带内壁扩展和排列。作用：将来发育成胎膜和胎盘。c.囊胚腔：胚胎内部含有液体的腔。(P58)（4）孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从透明带中伸展出来，这一过程叫做孵化。(P58)5.囊胚期的内细胞团细胞具有全能性。6.原肠胚：囊胚孵化后，将发育形成原肠胚；原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层；随着发育的进行，一部分细胞还会在内外两个胚层之间形成中胚层；这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。(P58小字)7.牛在自然情况下，胚胎最早可在8-16细胞阶段进入子宫，但在实践中通常对发育到囊胚阶段的胚胎进行移植的原因：提高移植后胚胎的发育率和妊娠率。注意：不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。提纲4体外受精1．试管动物：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。(P60)2．体外受精技术的主要过程：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。(P60)（1）采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养（即培养至MⅡ期）和获能处理（可对精子进行离心处理），然后才能用于体外受精。(P60)（2）一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促进它们完成受精。(P60)3.体外受精的意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。(P60)提纲5胚胎移植1．概念：是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。(P61)2.胚胎来源：体外受精及其他方式得到的胚胎。其他方式包括：体内受精、转基因技术、动物细胞核移植技术等。3．胚胎移植的基本程序：（1）供体、受体的选择和处理。提供胚胎的个体称为供体。(P61)供体选择标准：遗传性状优良、生产能力强。供体职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。接受胚胎的个体叫受体。(P61)受体选择标准：有健康体质和正常繁殖能力。受体职能：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务。对受体进行的处理：同期发情处理。(P61图)该处理的目的：为胚胎移植前后提供相同的生理环境。只对供体进行的操作：超数排卵处理。(P61图)该处理需要用的激素：外源促性腺激素。该处理的结果：卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。（2）配种或人工授精（应选择同种的优良公牛）。(P61)（3）胚胎的收集、检查、培养或保存。(P61)胚胎收集的基础：哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。移植前检查的目的：检查胚胎的质量。胚胎保存的方法（了解）：-196℃液氮中保存。（4）胚胎的移植。(P61)胚胎移植的时期：一般选择移植桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。移植后的检查。(P61)移植后检查的目的：对受体进行妊娠检查（检查受体是否妊娠）。4.胚胎移植过程中进行了两次目的不同检查（1）第一次目的：检查胚胎的质量。（2）第二次目的：检查受体是否妊娠。5.胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。6.胚胎移植的地位：胚胎工程的最终技术环节。7．胚胎移植的意义(P62)(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(2)大大缩短了供体本身的繁殖周期。(3)对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。8.胚胎移植是如何充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力的？对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，使供体生产下的后代数量是自然繁殖的十几倍到几十倍。(P62)9.检查合格的胚胎移植到任何一个受体子宫内都能正常发育吗？(P62思考)不一定；需移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。10.胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？(P62思考)在胚胎移植前应该对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，目的是为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。11.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？不会。(P62思考)12.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？(P62思考)供体；供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生任何变化。提纲6胚胎分割1．胚胎分割概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。(P62)2.胚胎分割理论基础：早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。3.胚胎分割生殖方式：无性生殖（无性繁殖、克隆）。(P62)4．胚胎分割的方法：机械方法。所需主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。分割工具:分割针或分割刀。(P62)5．操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚（原因：桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性），将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割(原因：防止影响分割后胚胎的恢复和进一步发育)。(P62)6.胚胎分割的操作环境：盛有操作液的培养皿，在显微镜下分割。(P62)7.分割后胚胎去向：直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体。(P63)8．胚胎分割的意义(P63)(1)促进优良动物品种的繁殖，产生遗传性状相同的后代（具有相同的遗传物质）用于遗传学研究。(2)在胚胎移植前，对胚胎进行性别鉴定（取样部位为滋养层，鉴定方法为做DNA分析）、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。9.胚胎移植的局限性：采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。10.利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？不一样；核移植——无性生殖、体外受精——有性生殖、胚胎分割——无性生殖。选修三第三章基因工程第一节重组DNA技术的基本工具基因工程：指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫重组DNA技术。提纲1限制性内切核酸酶1.简称：限制酶2.来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的3.作用：①识别双链DNA分子的某种_特定核苷酸序列。②使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。4.作用部位：磷酸二酯键5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成6.切割结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式黏性末端和平末端。（1）EcoRⅠ限制酶切割EcoRⅠ识别序列为G↓AATTC（2）SmaⅠ限制酶切割SmaⅠ识别序列为CCC↓GGG提纲2DNA连接酶1.功能：将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。2.分类和对比种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只缝合黏性末端缝合黏性末端平末端作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3．比较与DNA有关的六种酶名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端提纲3载体1.作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。2.种类：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。3.作为载体需具备的条件①_有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中__；②_能在细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制_；③_常有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选_；④_对受体细胞无害_。提纲4探究.实践：DNA的粗提取与鉴定1.提取思路：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在的差异，选用适当的物理或化学方法对他们进行提取。2.提取原理：①DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质；②DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。3.鉴定原理：在一定温度下（沸水浴），DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。4.比较DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同溶解规律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNA溶解析出5．DNA粗提取中的注意事项（1）本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)。可选用鸡血细胞作材料。（2）加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。（3）二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。（4）提取植物细胞的DNA时，加入的洗涤剂能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；加入食盐(主要成分是NaCl)的目的是溶解DNA。（5）在DNA进一步提纯时，选用冷却的95%的酒精的作用是溶解杂质和析出DNA。第二节基因工程的基本操作程序提纲1目的基因的筛选与获取1.目的基因概念在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因就是目的基因（根据不同的需要，目的基因是不同的，主要是指编码蛋白质的基因）。2.筛选目的基因的方法（1）从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。（2）获取方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(从基因文库中获取,利用PCR技术扩增,通过化学方法人工合成))3.利用PCR获取和扩增目的基因（1）PCR的概：PCR是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。①全称：聚合酶链式反应②原理：DNA半保留复制③操作环境：体外（PCR扩增仪/PCR仪）④目的：对目的基因的核苷酸序列进行大量复制⑤优点：可以在短时间内大量扩增目的基因（2）DNA体内复制的条件参与的组分在DNA复制中的作用DNA母链提供DNA复制的模板4种脱氧核苷酸合成DNA子链的原料解旋酶打开DNA双链DNA聚合酶催化合成DNA子链引物使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸注：引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。（3）DNA体外复制（PCR）的条件参与的组分在DNA复制中的作用DNA母链提供DNA复制的模板4种脱氧核苷酸合成DNA子链的原料引物使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸90℃以上高温打开DNA双链（变性温度）耐高温的DNA聚合酶催化合成DNA子链缓冲液（含Mg2+)激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶其他不同的温度变性、复性和延伸需要不同温度注：复制的原料实为dNTP（dATP、dTTP、dCTP、dGTP），同时水解产生能量为合成DNA子链提供能量，因此体系中不需要添加ATP。（4）过程目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3’端，如此重复循环多次，每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。变性温度上升到90℃左右，双链DNA解聚为单链复性温度下降到55℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸温度上升到72℃左右，Taq酶从引物起始合成互补链，可使新链由5′端向3′端延伸拓展：DNA复制的相关计算（1）子代DNA分子总数：2n个；（2）第n代产生的DNA数：2n-1个；（3）子代DNA脱氧核苷酸链总数=2n+1条（4）第n代产生的DNA链数：2n条①n代后，DNA分子有2n个②n代后，DNA链有2n+1条③n代后，含引物的DNA分子有2n个④n代后，共消耗2n+1-2个引物⑤第n代复制，消耗了2n个引物⑥n代后，完整的目的基因有2n-2n个4.获取目的基因的其他方法（1）构建基因文库来获取目的基因：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。①基因组文库：包含一种生物所有的基因。②部分基因文库：只包含一种生物一部分基因，如cDNA文库。（2）利用化学方法人工合成：用DNA合成仪，要获取的基因比较小，核苷酸序列又已知，不需要模板。提纲2基因表达载体的构建（核心）1.基因表达载体的组成基因表达载体必须包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等（若需要能完成自主复制，还应有复制原点）。（1）启动子①本质：一段有特殊序列结构的DNA片段。②位置：位于基因的上游，紧挨转录的起始位点。③功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。④特殊类型：诱导型启动子。⑤诱导型启动子的特点：当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。（2）终止子①本质：一段有特殊序列结构的DNA片段。②位置：位于基因的下游。③功能：使转录在所需要的地方停下来。注：启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比比较项目启动子终止子起始密码子终止密码子本质DNA片段DNA片段mRNA上三个相邻的碱基mRNA上三个相邻的碱基位置目的基因上游目的基因下游mRNA首端mRNA尾端功能RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA使转录在所需要的地方停下来翻译的起始信号（编码氨基酸）翻译的结束信号（不编码氨基酸）（3）标记基因①作用：_便于重组DNA分子的筛选_②常见类型：抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等（4）基因表达载体的构建过程提纲3将目的基因导入受体细胞1.将目的基因导入植物细胞——花粉管通道法（1）操作方式①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。②在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花粉管通道上，使目的基因借助花柱切面进入胚囊。（2）受体细胞：受精卵。2.将目的基因导入植物细胞——农杆菌转化法（1）转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。注：此处“转化”与肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义相同，实质都是基因重组。（2）农杆菌特点：①能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。②农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。（3）农杆菌转化法的过程：将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，使目的基因能够维持稳定和表达。3.将目的基因导入动物细胞——显微注射法（1）受体细胞：受精卵（受精卵容易表现出全能性）。（2）过程：4.将目的基因导入微生物细胞——Ca2+处理法（1）受体细胞：常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌最广泛（2）原核生物的优点：繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少、易于培养（3）Ca2+处理法的一般过程：提纲4目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNADNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性DNA片段的电泳鉴定（1）实验原理：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极移动。（2）影响DNA分子的迁移率的因素：DNA的分子大小，DNA分子的构象，凝胶的浓度。（3）电泳出现位置不等的几条条带，说明存在长短不一的DNA片段，鉴定的PCR产物不纯净。第三节基因工程的应用提纲1基因工程在农牧业方面的应用分类实例处理或作用转基因抗虫植物转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯从某些生物中分离出抗虫基因导入作物，使之具有抗虫性状。可减少因化学农药的使用而造成的环境污染和对人类健康的损害，降低生产成本、提高产量

。转基因抗病植物抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等将源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入作物,培育出抗病作物。抗病毒的目的基因病毒外壳蛋白基因抗真菌的目的基因几丁质酶基因转基因抗逆植物抗除草剂玉米、转鱼抗寒基因番茄等抗逆性基因：调节细胞渗透压的基因(提高作物抗盐碱、抗干旱)；抗除草剂基因；鱼的抗冻蛋白基因。改良植物的品质高赖氨酸玉米、含大量纤维素的转基因玉米、转基因矮牵牛改善植物的营养成分含量（如氨基酸、蛋白质）或提升观赏价值等。提高动物的生长速率转生长激素基因的鲤鱼由于外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快，可将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。改善畜产品的品质转肠乳糖酶基因牛