人教版生物选修三全高考复习可以用哦市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,基因工程是指按照人们意愿，进行严格设计，并经过,体外,DNA,重组,和,转基因,等技术，赋予生物以新遗传特征，从而创造出更符合人们需要新生物类型和生物产品。因为基因工程是在,DNA,分子水平,上进行设计和施工，所以又叫做,DNA,重组技术,。,专题一,基因工程,1/118,一、,DNA,重组技术基本工具,（一）限制性核酸内切酶,“,分子手术刀,”,1.,分布：,2.,特点：,特异性,，即能够识别双链,DNA,分子某种,特定核苷酸序列,，而且切割每一条链中,特定部位,两个核苷酸之间,磷酸二酯键,，使之断开,。,主要从原核生物中分离纯化出来,2/118,G A A,T T C,C T T,A A G,G,C T T,A A,G,A A,T T C,C C C,G G G,G G G,C C C,C C C,G G G,G G G,C C C,中轴线,Eco,R,（在,G,与,A,之间切割）,Sma,（在,G,与,C,之间切割）,粘性末端,平末端,切割,DNA,分子产生两种不一样末端（箭头表示酶切割位点）,3.,结果：,在识别序列中轴线两侧切割，产生粘性末端；在识别序列中轴线处切割，产生平末端。,3/118,G,C T T A A,A A T T C,G,G,C T T A A,A A T T C,G,（二）,DNA,连接酶,“,分子缝合针,”,4/118,G,C T T A A,A A T T C,G,（二）,DNA,连接酶,“,分子缝合针,”,5/118,（二）,DNA,连接酶,“,分子缝合针,”,2.,连接酶部位：,磷酸二酯键，不是氢键,G,C T T A A,A A T T C,G,磷酸二酯键,磷酸二酯键,1.,连接酶作用：,将互补配正确两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整,DNA,分子,6/118,3.,连接酶类型,（按起源分类）,(1),E.coli,DNA,连接酶：,(,起源于大肠杆菌,),只能连接双链,DNA,片段互补粘性末端,(2)T,4,DNA,连接酶：,（起源于,T,4,噬菌体）,既能够连接双链,DNA,片段 互补粘性末端，又能够“缝合”双链,DNA,片段平末端,7/118,（三）基因进入受体细胞载体,“,分子运输车,”,1.,作用：,2.,条件：,能在宿主细胞内复制并稳定地保留；,含有多个限制酶切位点,便于目标基因插入；,含有标识基因，便于筛选；,必需是安全，对宿主细胞无害。,将外源基因送入受体细胞,8/118,3.,种类：,质粒、,噬菌体衍生物、动植物病毒,质粒,细菌拟核,DNA,之外能自主复制小型双链环状,DNA,分子；,DNA,分子上含有多个限制酶切割位点；,只能在宿主细胞中进行自我复制；,DNA,分子上含有特殊标识基因；,对宿主细胞无影响。,9/118,二、基因工程基本操作程序,获取目基因,构建表示载体,导入受体细胞,目基因检测与鉴定,第一步,第二步,第三步,第四步,10/118,（一）目标基因获取,1.从基因文库中获取目基因,（,1,）基因组文库,将含有某种生物不一样基因许多片段，导入受体菌群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物不一样基因，称为基因文库。,受体菌包含了某种生物全部基因，该受体菌群体称为这种生物基因组文库。,（,2,）部分基因文库,受体菌包含了一个生物部分基因，该受体菌群体称为这种生物部分基因文库，如,cDNA,文库。,11/118,（,3,）基因文库构建基因组文库构建,提取某生物,全部,DNA,用适当,限制酶切割,许 多,DNA,片段,与载体连接,导入受体菌群,该生物基,因组文库,（每个受体菌含有一段不一样,DNA,片段）,cDNA,文库构建,mRNA,反转录形成,mRNA,逆转录酶,杂交双链,核酸酶,H,单链,DNA,DNA,聚合酶,双链,DNA,与载体连接,导入受体菌群,该生物,cDNA,文库,12/118,2.利用PCR技术扩增目基因,(1),原理,PCR,是聚合酶链式反应（,polymerase chain reaction,）,它是利用,DNA,双链复制原理，将基因核苷酸序列不停加以复制，使其数量呈,指数方式,增加。因为整个过程是在,体外,进行，所以又叫做,体外,DNA,扩增技术,。,13/118,(2),过程,高温变性（,9095,）,低温退火（,5560,）,中温延伸（,7075,）,双链,DNA,是在高温条件下解链为单链,DNA,，所以整个,过程不需要解旋酶。,屡次重复,(3),特点：,指数形式扩增,14/118,推测,推测,合成,3.通过DNA合成仪直接合成目基因,DNA,合成仪,蛋白质氨基酸次序,mRAN,核苷酸序列,基因,DNA,核苷酸序列,目,基因,当基因比较小、蛋白质氨基酸序列能够测得或核苷酸序列已知时，可采取此种方法。,15/118,（二）基因表示载体构建,用限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目标基因插入切口处，让目标基因黏性末端与切口上黏性末端互补配对后，在连接酶作用下连接形成,重组,DNA,分子,，即,基因表示载体,。,16/118,质粒,目基因,限制酶,DNA,连接酶,重组,DNA,（二）基因表示载体构建,17/118,1.构建目,使目基因在受体细胞中稳定存在，并且可遗传给下一代，同时，使目基因能够表达和发挥作用。,2.,构建零件及其作用,（1）目基因,（,2,）开启子,RNA,聚合酶识别和结合一段特殊结构,DNA,片段,，位于基因首端，,RNA,聚合酶与之结合才能驱动基因转录出,mRNA,，进而取得需要蛋白质。,（二）基因表示载体构建,18/118,（,3,）终止子,一段特殊结构,DNA,片段,，位于基因尾端，作用是使转录在所需要地方停顿。,（,4,）标识基因,判别受体细胞中是否含有目标基因，从而将含有目标基因细胞筛选出来。,（二）基因表示载体构建,2.,构建零件及其作用,19/118,（三）将目基因导入受体细胞,将目标基因导入受体细胞而且在受体细胞内,维持稳定和表示,过程称为,转化,。,基因工程中惯用受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌和动植物细胞等。,导入受体细胞方法主要是借鉴,细菌或病毒侵染细胞,路径，且因受体细胞不一样而不一样。,20/118,（,1,）农杆菌转化法,1.,导入植物细胞,（,2,）其它方法,基因枪法,花粉管通道法,21/118,移 植,显微,注射,发,育,2.,导入动物细胞,(,显微注射技术,),含目标基因表示载体,动 物,受 精 卵,含目标基因受精卵,早 期,胚 胎,雌性动物输卵管或子宫,转基因,动 物,分裂,分化,22/118,3.,导入微生物细胞,(2),优点,繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少、操作简单、价格低廉。,(3),惯用受体细胞,大肠杆菌（,E.coli,）,(1),过程,制备感受态细胞：用,Ca,2+,（,CaCl,2,）处理细菌，使细菌易于接,受外源,DNA,分子。,重组,DNA,分子与感受态细胞混合孵育，完成转化。,(Ca,2+,处理法,),23/118,（四）目标基因检测与判定,目标基因,是否真正插入受体细胞,DNA,中，,是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表示,，只有经过检测、判定才能得知。,惯用检测伎俩主要从,分子水平,和,个体水平,进行。,24/118,适当限制,酶切割,用同位素标识,目标基因片段杂交,1.,分子水平,（,1,）检测转基因生物染色体,DNA,上是否插入了目标基因,提取受体生,物全部,DNA,许多,DNA,片段,显 出,杂交带,（表明目基因已插入）,（分子杂交技术）,25/118,(2)检测目基因是否转录出了mRNA,提取受体生,物,mRNA,用同位素标识,目标基因片段杂交,显 出,杂交带,（表明目基因已转录出了mRNA）,检测,DNA,利用是,DNA,与,DNA,杂交，检测,mRNA,利用是,DNA,与,mRNA,杂交。,1.,分子水平,（分子杂交技术）,26/118,（3）检测目基因是否翻译出蛋白质,（抗原,抗体杂交技术）,提取受体生,物蛋白质,与对应抗体杂交,显 出,杂交带,（表明目基因已形成蛋白质产品）,1.,分子水平,（分子杂交技术）,27/118,2.,个体水平,例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目基因或摄入目基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。,28/118,1.,用基因工程技术可使大肠杆菌合成人蛋白质。以下叙述,不正确是（）,A.,惯用相同限制性内切酶处理目标基因和质粒,B.,导入大肠杆菌目标基因不一定能成功表示,C.DNA,连接酶和,RNA,聚合酶是构建重组质粒必需工具酶,D.,可用含抗生素培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒,C,2.,以下关于基因工程中限制性内切酶描述，错误是（）,A.,一个限制性内切酶只能识别一个特定脱氧核苷酸序列,B.,限制性内切酶活性受温度影响,C.,限制性内切酶能识别和切割,RNAD.,限制性内切酶可从原核生物中提取,C,29/118,含重组质粒土壤农杆菌,抗虫基因,含,kan,r,质粒,重组质粒,A,构建,土壤农杆菌,导入,B,培养选择,侵 染,转基因,抗虫植株,离体棉花叶片组织,愈伤组织,C,诱导选择,再生植株,分化,D,检测,3.,在培育转基因植物研究中，卡那霉素抗性基因（,kan,r,）常作为标识,基因，只有含卡那霉素抗性基因细胞才能在卡那霉素培养基上生长。,下列图为取得抗虫棉技术流程。,请据图回答：,（,1,）,A,过程需要酶有,_,。,（,2,）,B,过程及其结果表达了质粒作为运载体必须具备两个条件是,_,。,（,3,）,C,过程培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加,入,_,。,（,4,）假如利用,DNA,分子杂交原理对再生植株进行检测，,D,过程应该用,_,_ _,作为探针。,限制性内切酶和,DNA,连接酶,含有标识基因；能在宿主细胞内复制并稳定保留,卡那霉素,放射性同位素（或荧光分子）标识后抗虫基因,30/118,（5,）科学家发觉转基因植株卡那霉素抗性基因传递符合孟德尔,遗传规律。,将转基因植株与,_,杂交，其后代中抗卡那,霉素型与卡那霉素敏感型数量比为,1,：,1,。,若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型,数量比为,_,。,若将该转基因植株花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则取得,再生植株群体中抗卡那霉素型植株占,_%,。,含重组质粒土壤农杆菌,抗虫基因,含,kan,r,质粒,重组质粒,A,构建,土壤农杆菌,导入,B,培养选择,侵 染,转基因,抗虫植株,离体棉花叶片组织,愈伤组织,C,诱导选择,再生植株,分化,D,检测,非转基因植株,3,：,1,100,31/118,三、基因工程应用,（一）植物基因工程,抗虫转基因植物,抗病转基因植物,抗逆转基因植物,改良植物品质,如,转基因抗虫棉（水稻）,减轻农药对环境污染,抗病毒（细菌、真菌）转基因植物，,如,抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因烟草等,如,转鱼抗冻蛋白基因番茄、,转基因抗除草剂玉米,如,富含赖氨酸转基因玉米、,转番茄基因延熟番茄,32/118,（二）动物基因工程,三、基因工程应用,提升动物生长速度,改进畜产品品质,生产药品,做器官移植供体,如,转生长激素基因鲤鱼,如,低乳糖转基因牛（转肠乳糖酶基因）,如,乳腺生物反应器,利用基因工程,改造供体器官,，,抑制或去除,供体器官,抗原决定基因表示,，取得,没有免疫排斥反应,转基因克隆猪器官,33/118,（三）基因工程药品,三、基因工程应用,利用基因工程技术，经过,微生物,生产蛋白质类药品,。,生长激素,干扰素,胰岛素,34/118,（四）基因治疗,三、基因工程应用,基因治疗就是将,正常基因,导入病人体内，使该基因,表示产物发挥功效,，从而,到达治疗疾病,目标。基因治疗是治疗遗传病最有效伎俩。,35/118,体外基因治疗,从病人体内取得某种细胞，进行培养，在,体外,完成,基因转移,，,筛选,成功转移细胞,扩增培养,，再,重新输入,患者体内治疗方法。,（四）基因治疗,体内基因治疗,直接向人体组织细胞中转移基因治病方法。,36/118,SCID,基因工程治疗,37/118,四、蛋白质工程,以蛋白质分子结构规律及其与生物功效关系作为基础，经过,基因修饰,或,基因合成,，对,现有,蛋白质进行,改造,，或,制造一个新蛋白质,，以满足人类对生产和生活需求。,38/118,四、蛋白质工程,（一）原理,（二）过程,基因,DNA,生物功效,预期功效,mRNA,转录,氨基酸序列,多肽链,翻译,蛋白质,三维结构,折叠,DNA,合成,分子设计,中心法则逆推,39/118,专题二,细胞工程,细胞工程,是指应用细胞生物学和分子生物学原理和方法，经过,细胞整体水平,或,细胞器水平,上操作，按照人们意愿来改变细胞内遗传物质或取得细胞产品一门综合科学技术。,按照操作对象不一样，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。,40/118,植 物 细 胞 工 程,植物组织培养是在无菌和人工控制条件下，将离体植物器官、组织、细胞，培养在人工配制培养基上，给予适宜培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植株。,41/118,一、理论基础,细胞全能性,1.,概念：,细胞全能性是指,细胞,含有,形成机体,全部细胞类型,能力，是细胞一个特征。,2.,基础：,生物体每一个细胞都含有该物种所特有全套,遗传物质，都有发育成为完整个体所必需全部,基因。,3.,全能性大小,受精卵 生殖细胞 体细胞,体细胞（分化程度低细胞 分化程度高细胞）,植物细胞 动物细胞,42/118,二、植物细胞工程基本技术,（一）植物组织培养技术,离体器官,组织细胞,脱分化：已经高度分化植物细胞经诱导后，,失去,特有结构和功效而转变成,未分化细胞,过程，即形成愈伤组织。,再分化：脱分化产生愈伤组织继续进行培养，又,重新分化,成根或芽等器官。,植物体,愈伤组织,脱分化,营养激素,根、芽,再分化,营养激素,1,、过程,43/118,2,、条件,离体、提供营养培养基、激素及其它适宜条件（温度、,O,2,、,pH,、无菌、光照）。,二、植物细胞工程基本技术,（一）植物组织培养技术,44/118,（二）植物体细胞杂交技术,A,B,去掉细胞壁,原生质体,A,原生质体,B,原生质体融合,融合原生质体,杂种细胞,1,、过程,愈伤组织,杂种植株,45/118,植物细胞,A,植物细胞,B,愈伤组织,脱分化,杂种植物,再分化,植物组织培养,去壁,杂种细胞,生壁,原生质体,A,原生质体,B,酶解法,融合原生质体,诱 导,融合,46/118,2,、意义,与有性杂交（种内）相比，植物体细胞杂交,克服了远缘杂交不亲合障碍,，大大扩展了可用于杂交亲本组合范围（种间、属间），而且培育出了许多在生产上有较高,应用价值杂种植株品种。,47/118,三、植物细胞工程实际应用,1,、微型繁殖,概念：,快速繁殖优良品种植物组织培养技术，也叫,快速繁殖技术,。,特点：,繁殖速度快，即含有,高效性,保持优良品种遗传特征，即含有,高保真性,48/118,2,、培育脱毒作物,原因：,无性繁殖作物，感染病毒易传输给后代，病毒在作物体内逐年积累，会造成作物产量降低，品质变差。,材料：,植物分生区（如茎尖）。,方法：,切取茎尖进行组织培养，取得,脱毒苗,。,三、植物细胞工程实际应用,49/118,技术：,组织培养,特征：,在适宜条件下能够萌发长成幼苗,优点,后代无性状分离，保持优良特征,不受季节、气候和地域限制,3,、人工种子,植物组织培养得到胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等包裹在人工薄膜（,人工种皮,）内形成结构。,三、植物细胞工程实际应用,50/118,某二倍体植物是杂合子，图为其花药中未成熟花粉在适宜培养基上培养产生完整植株过程。据图回答：,（,1,）图中表示是该花粉培养过程中,过程，表示是,过程，,X,代表是,，表示是,过程，表示是诱导,过程。,（,2,）图中从愈伤组织形成完整植株路径有两条，详细经过那一条路径主要取决于培养基成份中,种类及其浓度配比，最终取得起源,与未,成熟花粉完整植株都称为,植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉含有,。,愈伤组织,花药中未,成熟花粉,丛芽（芽）,完整植株,X,脱分化,再分化,胚状体,分化,(,发育,),生根,激素,单倍体,细胞全能性,51/118,愈伤组织,花药中未,成熟花粉,丛芽（芽）,完整植株,X,（,3,）对植株进行,，才能使其坚固产生后代（乙），不然植株甲只有经过,方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉是,植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉基因组成种类为,种，花药培养在育种上特殊意义是,，从而开辟育种新路径。,染色体加倍处理,无性繁殖,乙,一,缩短育种周期,52/118,动 物 细 胞 工 程,53/118,一、动物细胞培养,（一）概念,从动物机体中,取出,相关组织，将它,分散,成单个细胞，放在适当,培养基,中，使之,生长和增殖,技术。,54/118,动物,组织块,剪碎,胰蛋白酶,单个,细胞,加培养,液制成,细胞,悬浮液,1050,代细胞,（二）过程,贴壁,细胞,原代培养,脱离、分瓶,传代培养,细胞群,少部分细胞突破细胞寿限，取得不死性,55/118,（三）动物细胞培养条件,1.,无菌、无毒环境,添加一定量抗生素，定时更换培养液。,2.,营养物质,糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素以及,动物或人血清,等。,3.,温度和,pH,温度,pH,4.,气体环境,与体内相近,36.50.5,7.27.4,O,2,CO,2,细胞代谢所必需,维持,pH,56/118,大规模培养生产蛋白质生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）,取得大量自体皮肤细胞，处理烧伤病人植皮问题,检测有毒物质，判断某种物质细胞毒性,筛选抗癌药品，为治疗和预防癌症及其它疾病提供理论依据,（四）动物细胞培养技术应用,57/118,二、动物细胞核移植技术和克隆动物,（一）概念,动物细胞核移植技术是将动物一个细胞细胞核，移入到一个已经去掉细胞核卵母细胞中，使其重组并发育成一个新胚胎，该胚胎最终发育成完整动物个体。,（二）类型,胚胎细胞核移植,体细胞核移植,轻易,困难,利用核移植技术得到动物称为,克隆动物,。,58/118,（三）体细胞核移植过程,（以高产奶牛为例）,体细胞,培养,取出核,甲牛,乙牛,M,卵母细胞,去除核,去核卵母细胞,重组,卵细胞,核植入,卵裂,早期胚胎,代孕母牛丙,移植,体细胞群,克隆牛,细胞核移植,胚胎移植,物理或化学方法激活,59/118,三、动物细胞融合和单克隆抗体,（一）动物细胞融合技术,动物细胞融合也称细胞杂交，指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞过程。,融合后形成含有两个或多个细胞遗传信息单核细胞，称为,杂交细胞,。,1,、概念,60/118,2,、过程,不一样,DNA,两个细胞,灭活病毒诱导细胞融合,（,先质后核,）,融合后杂交细胞进行有丝分裂,61/118,（二）单克隆抗体技术,每一个,B,淋巴细胞只合成和分泌一个特异性抗体。,由单个,B,淋巴细胞克隆形成细胞群产生化学性质单一、,特异性强抗体就是,单克隆抗体,。,B,淋巴细胞：能产生抗体，,体外培养不能无限增殖,。,骨髓瘤细胞：体外培养可无限传代，,不能产生抗体,。,62/118,（二）单克隆抗体技术,63/118,骨髓瘤细胞,抗原,小鼠,B,淋巴细胞,体外培养,体内培养,单克隆抗体,杂交瘤细胞,融合 筛选,产生特定,抗体,杂交瘤细胞,培养 筛选,64/118,现有,A,和,B,两个肉牛品种，,A,品种牛细胞组成可表示为,A,细胞核、,A,细胞质，,B,品种牛则为,B,细胞核、,B,细胞质。,（,1,）假如要取得一头克隆牛，使其细胞由,A,细胞核和,B,细胞质组成，基本步骤是，从,A,品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出,_,注入,B,品种牛,_,卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为,，将该胚胎移入代孕母牛,_,中，经过培育可到达目标。,细胞核,去核,重组胚胎,子宫,65/118,（,2,）普通来说，要想大量取得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细胞数量,_,，为处理这一问题，能够用,_,激素处理,B,品种母牛。,（,3,）克隆牛产生说明,_,含有全能性。克隆牛性状主要表现,_,品种牛特征。由,A,、,B,两品种杂交得到牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核遗传物质来自,_,个亲本，细胞质来自,_,性亲本，克隆牛和杂交牛遗传物质组成,_,（相同，不一样）。,不足,促性腺,A,动物体细胞核,2,雌,不一样,66/118,2.,下列图表示用生物工程制备人抗,A,抗体过程。请回答以下问题。,(1),人红细胞膜表面有被称为凝集原特异,_,：从免疫学角度看，这种凝集原是,_,。,(2),图中细胞中,1是小鼠体内注入人,A,型血红细胞后而取得,_,细胞，这种细胞含有产生,_,特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养细胞,2,，是从患骨髓瘤小鼠体内获取骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能,_,，但不会产生抗体。,糖蛋白,抗原,浆,单一特异性,（抗,A,）,抗体,快速大量增殖,67/118,(3),为了能充分发挥上述两种细胞各自特点，经特殊处理，在促细胞融合因子作用下，使两种细胞发生融合，形成图中细胞,3,，这种细胞称为,_,。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量细胞群，这种方法称为,_,。,(4),过程主要目标,_,_,。经过过程或,培养方法能产生大量,_,抗体。,杂交瘤细胞,克隆,筛选出能,产生单一抗,A,抗体杂交瘤细胞,抗,A,单克隆,68/118,专题三,胚胎,工程,胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行各种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后取得胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类各种需求。,69/118,体内受精和早期胚胎发育,70/118,一、精子和卵子发生,（一）精子发生,1.,场所,睾丸,2.,时间,初情期,生殖机能衰退,DNA,复制,生长、,DNA,复制,减数分裂,减数分裂,精原细胞（,2N,）,初级精母细胞（,2N,）,次级精母细胞（,N,）,精细胞（,N,）,精子（,N,）,变形,减数分裂,减数分裂,精原细胞（,初级精母细胞（,）,次级精母细胞（,精细胞（,精子（,变形,3.,过程,71/118,精细胞变形为精子,72/118,细胞核,高尔基体,中心体,线粒体,细胞内其它物质,精子头主要部分,头部顶体,精子尾,线粒体鞘,(,尾基部,),原生质滴,(,球状,最终脱落,),精细胞变形为精子,73/118,1.,场所：,卵巢,2.,时间：,性别分化以后,（二）卵子发生,74/118,3.,过程,卵原细胞,有丝分裂,初级卵母细胞,胎儿期,初级卵母细胞生,长，透明带形成,M,分裂,合子,+,第二极体,初情期后,初级卵母细胞,次级卵母细胞,第一极体,M,分裂,透明带,受精,2N,2N,2N,N,卵黄膜2N,排卵,75/118,二、受精,1.,概念,精子与卵子结合形成合子（即受精卵）过程。,2.,场所,输卵管,3.,过程,准备阶段,受精阶段,76/118,准备阶段,（,1,）精子获能,:,精子在雌性动物生殖道发生对应生理改变，取得受精能力生理过程。,（,2,）卵子准备,:,在输卵管中发育到,减数第二次分裂中期,。此期卵子才含有与精子受精能力。,77/118,受精阶段,（,1,）精子穿越放射冠和透明带,顶体反应：,顶体内酶释放出来，并溶解放射冠卵丘细胞之间以及透明带组成物质，形成精子穿越放射冠和透明带通道。,透明带反应：,精子接触卵黄膜瞬间，产生阻止其它精子进入透明带反应。这是预防多精入卵受精第一道屏障。,78/118,（,2,）精子进入卵黄膜,卵黄膜封闭作用：,精子入卵后，卵黄膜会马上发生一个生理反应，阻止其它精子再进入卵内。这是预防多精入卵受精第二道屏障。,当精子与卵黄膜接触时，马上被卵黄膜微绒毛抱合，随即，精子外膜与卵黄膜融合，精子头部进入卵细胞质。,79/118,（,3,）原核形成,雄原核形成和雌原核形成,精子入卵后，核膜破裂，接着形成新核膜，最终形成一个比原来精子核还大核，即,雄原核,，也称,精原核,。,精子入卵后，激活了静息在减数第二次分裂中期次级卵母细胞，使其很快完成第二次分裂，排出第二极体后，形成一个成熟卵子，即,雌原核,，也称,卵原核,。,80/118,（,4,配子结合,雌雄原核融合形成合子,(,受精卵,),雌雄原核充分发育后，相互靠近，彼此接触，二者体积缩小、合并，核膜解体，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍染色体合子，即受精卵。,81/118,卵子受精标志,卵黄膜和透明带间隙能够观察到,两个极体,时，说明卵子已经完成了受精。,82/118,三、胚胎发育,受精卵,桑椹胚,囊胚,（内含囊胚腔）,原肠胚,（内含原肠腔）,胎儿,卵裂,83/118,试管动物技术,经过人工操作使卵子和精子在,体外,条件下,成熟,和,受精,，并经过,培养,发育成,早期胚胎,后，再经,移植,产生,后代,技术。,84/118,一、体外受精,1.,卵母细胞搜集和培养,超数排卵技术：,利用,促性腺激素,处理，使得卵巢中有更多卵泡发育，更多卵被排出，这个过程就称为,超数排卵,。,分别,采集雌性动物卵细胞和雄性动物精子，使其在,体外,完成受精过程。,85/118,精子获能,2.,精子搜集和获能,一、体外受精,培养法,化学诱导法,人工配制,获能液,处理（啮齿类动物、家兔、猪等动物精子）,一定浓度肝素溶液或钙离子载体,A23187,溶液处理（牛、羊等动物精子）。,3.,受精,在,获能溶液,或专用,受精溶液,中完成受精过程。,86/118,87/118,二、胚胎早期培养,将受精卵在人工环境下培养成早期胚胎过程。,培养液：,水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。,88/118,三、胚胎移植,将雌性动物体内早期胚胎,或者经过其它方式得到胚胎，移植到,同种,、,生理状态相同,其它,雌性动物,体内，使之,发育为新个体,技术。,供体：提供胚胎个体,受体：接收胚胎个体,89/118,胚胎移植基本程序,选择及同期发情处理,超数排卵处理,配种或人工受精,胚胎搜集,胚胎检测,胚胎保留,胚胎移植,妊娠检验,分娩,90/118,胚胎移植普通应在同种雌性供体和受体之间进行。,（不发生免疫排斥）,进行胚胎移植供体和受体生理状态要相同。,（同期发情处理）,胚胎移植成功是否两个条件,91/118,四、胚胎分割,采取机械方法将,早期胚胎,切割成,2,等份、,4,等份或,8等份等，经移植取得,同卵双胎,或,多胎,技术。,来自同一胚胎后代含有相同遗传物质,胚胎分割是动物无性繁殖或克隆方法之一,选择发育良好、形态正常,桑椹胚,或,囊胚,进行分割,92/118,五、胚胎干细胞,哺乳动物胚胎干细胞（,embryonic stem cell,）简称,ES,或,EK,细胞，是由,早期胚胎,或,原始性腺,中分离出来一类细胞。,93/118,1.,特点,形态,体积小、核大、核仁显著,功效,含有发育,全能性,，即可分化为成年动物体内任何一个组织细胞,在,体外培养,条件下，,ES,细胞能够,增殖,而,不,发生,分化,。对它能够进行冷冻保留，也能够进行遗传改造。,94/118,95/118,2.,主要用途,治疗人类一些顽症,培育出人造组织器官，用于器官移植,是研究体外细胞分化理想材料,（需加入诱导分化因子，如牛磺酸、丁酰环腺甘酸）,96/118,1.,表现型不一样母牛生育出基因型完全相同小牛。产生这一结果最可能原因是（）,A.,试管动物培养,B.,胚胎移植,C.,胚胎分割移植,D.,受精卵移植,2.,利用以下细胞工程技术培养出新个体中，只含有一个亲本遗传性状是（）,细胞和组织培养 细胞融合,动物胚胎移植 克隆羊技术,A,B,C,D,C,C,97/118,专题四,生态工程,人类应用,生态学,和,系统学,等学科基本原理和方法，经过,系统设计、调控和技术组装,，对,已破坏生态环境,进行修复、重建，对造成环境污染和破坏传统生产方式进行改进，并提升生态系统生产力，从而促进,人类社会和自然环境友好发展,。,98/118,（一）生态工程建设目,遵照自然界,物质循环,规律，充分发挥资源生产潜力，预防,环境污染,，到达,经济效益,和,生态效益,同时发展。,(,少消耗、多效益、可连续,),一、生态工程基本原理,99/118,（二）传统农业生产模式,石油农业,(2,）弊端：,不重视生态环境保护，没有考虑成本，,经济发展以巨大生态环境破坏为代价。,(1,）模式内容：,大量使用化肥、农药、机械农业生,产方式。,石油农业,：是指大量使用化肥、农药、机械农业生产方式。因为需要大量石油、煤天然气等作为原料或动力而得名。,100/118,主要是经过实施,“循环经济”,标准，使一个系统产生出,污染物,，能够,成为,本系统或者另一个系统,生产原料,，从而实现废弃物资源化，而实现循环经济最主要伎俩之一是生态工程。,（三）生态经济,模式：,实现,原料产品原料产品,生产体系，实现废弃物资源化。,101/118,1、物质循环再生原理,(1,）内容：物质能够在各类生态系统中，进行,区域小循环,和,全球地质大循环,，循环往复，分层分级利用，从而到达取之不尽、用之不竭效果。,（四）生态工程所遵照基本原理,（,3,）意义：,可防止环境污染及其对系统稳定和发展影响,。,（,2,）理论基础,:,物质循环,102/118,无废弃物农业,(4,）实例,103/118,2、物种多样性原理,（,1,）内容：物种繁多而,复杂,生态系统含有,较高抵抗力稳定性,，能够在有限资源条件下，产生或容纳更多生物量，提升系统生产力。,（,3,）意义：,防止系统结构或功效失衡,。,（,2,）,理论基础,:,生态系统稳定性,104/118,（,4,）实例,正面：,由珊瑚虫和一些,藻类共生组成珊瑚礁,区，物种繁多，系统稳,定。,105/118,反面：,辽宁西部地域樟子松林松毛虫肆虐；,宁夏、内蒙古地域杨树天牛造成几十亿株杨树损毁。,纯樟子松林、杨树林生物多样性低，食物链短而单调，缺乏松毛虫、天牛天敌，而成片单一林木又为其提供了丰富食物起源，因而会造成了树林毁坏。,106/118,3、协调与平衡原理,（,1,）内容：处理好生物与环境协调与平衡，需要考虑,环境承载力,即某种环境所能养活生物种群数量。假如生物数量超出了环境承载力程度，就会引发系统失衡和破坏。,（,2,）理论基础,:,生物与环境协调与平衡,（,3,）意义：,防止系统失衡和破坏,。,107/118,（,4,）实例：,太湖水葫芦泛滥,108/118,4、整体性原理,整体指,社会-经济-自然,复合而成巨大系统,生产 成本,消费效益,经济系统,植物,动物,微生物,非生物原因,自然系统,政策,管理,科学文化,社会系统,109/118,(1,）内容：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统规律，还要考虑到经济和社会等系统影响力。,(4）实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，其次要考虑贫困地区农民生活问题，如粮食、烧柴及收入等。,（,3,）意义：,统一协调各种关系，保障系统平衡与稳定,。,（,2,）理论基础：,社会、经济、自然复合系统,110/118,（,1,）内容：,生态工程需要考虑系统内部不一样组分之间结构，经过改变和优化结构，到达改进系统功效目标,。,5、系统学和工程学原理,（,2,）理论基础：,分布式优于集中式和环式,系,统结构决定功效原理,（,3,）意义：,改进和优化系统结构以改进功效,。,111/118,桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带水乡，是一个经典水陆物质和能量交换型生态工程。,（,4,）实例：,桑基鱼塘,112/118,113/118,系统整体性原理,（,1,）内容：系统各组分之间要有适当百分比关系，只有这么才能顺利完成能量、物质、信息等转换和流通，而且实现总体功效大于各部分之和效果。,（,2,）理论基础,:,整体大于部分之和,（,4,）实例：豆科作物和固氮菌共生。,（,3,）意义：,保持系统很高生产力,。,114/118,二、生态工程实例,案例,1,：窦店农村综合发展型生态工程,物质循环再生原理,整体性原理,物种多样性原理,115/118,案例,3,：退耕还林还草生态工程,防沙治沙生态工程,三北”防护林生态工程,（“三北”指华北北部、东北大部和西北大部）,物种多样性原理,协调与平衡原理,整体性原理,116/118,在我国南方已经逐步开始尝试一个新养殖方法,稻田养鸭，它是利用雏鸭旺盛杂食性，吃掉稻田里杂草和害虫，利用鸭不间断活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，同时鸭粪便可作为肥料，在稻田有限空间里生产无公害、安全大米和鸭肉。所以稻田养鸭是一个种养结合、生态型综合农业技术，应该得以快速推广。（注：雏鸭不食水稻秧苗，当水稻抽穗时，鸭已收回喂养）请依据上述材料并结合所学知识回答以下相关问题：,（,1,）该农业生态系统中最主要成份是,_,。,（,2,）该农业生态系统中，鸭与杂草关系是,_,，有竞争关系是,水稻、杂草等生产者,捕食,杂草和水稻，害虫和鸭,117/118,（,3,）生产大米无公害原因是,_,_,。,（,4,）该农业生态系统最主要优点是,_,_,_,。,（,5,）请你设计出该农业生态系统中物质循环利用简图。,能量和物质多级利用，提升了农产品产量，降低,使用量，降低了对水稻污染,降低了化肥和农药,实现了生态系统内,了环境污染,118/118,