生物选修三总复习1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,离体的植物器官、组织或细胞,脱分化（又叫去分化）,愈伤组织,（排列疏松无规则，高度液泡化而无定形的,薄壁细胞,）,再分化,根或芽等器官,植物体,植物组织培养的条件：,适宜的养料和激素，适宜的温度和无菌条件。,植物激素诱导,以此为基础，哪些用途,二、植物细胞工程的基本技术,（一）植物组织培养技术,三、植物细胞工程的实际应用,1,、微型繁殖,概念：,快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫,快速繁殖技术,。,特点：,繁殖速度快，即具有,高效性,保持优良品种的遗传特性，即具有,高保真性,2,、培育脱毒作物,原因：,无性繁殖的作物，感染的病毒易传播给后代，病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，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，获得,脱毒苗,。,三、植物细胞工程的实际应用,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,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的障碍,，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围（种间、属间），并且培育出了许多在生产上有较高,应用价值的杂种植株品种。,2.2,动物细胞工程,常用技术手段,动物细胞工程,动物细胞培养,动物细胞融合,生产单克隆抗体,动物细胞核移植,动物细胞培养,技术,是其他动物细胞工程技术的基础。,动物细胞工程常用的技术手段技术：,定义：,人们通常将动物组织,消化后,的,初次培养,称为原代培养。(P45),胰蛋白酶处理,取出组织,胚胎或幼龄动物器官组织,剪碎,单个细胞,细胞悬液,转入培养瓶内培养（特点：,细胞,贴壁,生长成单层细胞。有,接触抑制,现象）,原代培养,1,：过程,图示,原代培养,无菌无毒环境、充足营养,（血清或血浆）、,适宜温度、,PH,、气体环境。,2,、体外培养动物细胞需要物质和环境条件(P46?),无菌、无毒的环境,对培养液、培养用具进行无菌处理；,在培养液中加抗生素；,定期更换培养液。,充的营足养,葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、,微量元素、血浆或血清,温度和,PH,36.5,0.5,；,PH=7.27.4,气体环境,O,2,和,CO,2,C0,2,的主要作用是维持培养液的,PH,。,含,95%,空气加,5%CO,2,混合气体,5.,动物细胞培养应用：,.,大规模生产生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；,.,检测有毒物质，判断某种物质的毒性；,.,培养基因工程中的受体细胞,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）,获得大量自体的皮肤细胞，解决烧伤病人的植皮问题,检测有毒物质，判断某种物质的细胞毒性,筛选抗癌药物，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据,（四）动物细胞培养技术的应用,二,.,动物细胞核移植技术和克隆动物,将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）。,分,类,胚胎细胞核移植,：,体细胞核移植,：,细胞分化程度低，恢复全能性容易；,细胞分化程度高，恢复全能性不容易,1.,动物细胞核移植概念：,2.,体细胞核移植的过程：,（,难度高,）,（三）体细胞核移植的过程,（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,核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？,通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？,M,中期,的卵母细胞,诱导方法：,物理或化学方法激活受体细胞，完成细胞分裂和发育进程。,在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？(p49讨论1）,为了使核移植的胚胎或动物的遗传物质绝大部分部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。,3.,体细胞核移植技术的应用前景：,1.,加速家畜遗传改良的进程,2.,保护濒危物种,3.,生产医用蛋白质及组织器官的移植,4.,了解胚胎发育和衰老过程；,追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病,（二）单克隆抗体技术,每一个,B,淋巴细胞只合成和分泌一种特异性抗体。,由单个,B,淋巴细胞克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、,特异性强的抗体就是,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,。,1.抗体是由何种细胞产生的？,B淋巴细胞浆细胞（效应B细胞）,2.一个B淋巴细胞能产生多种抗体吗？,每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。,3.动物免疫反应产生的抗体只有一种吗？,针对不同抗原，,B,淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。,阅读 思考,阅读 思考,传统血清抗体的制备,方法：向动物体内反复注射某种抗原，使之产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。,缺陷：产量低、纯度低、特异性差,4.简述获得抗体的传统途径？,这种方法获得的抗体有什么缺陷？,B淋巴细胞,骨髓瘤细胞,细胞融合,筛选（选择性培养基）,杂交瘤细胞,细胞培养,克隆培养、抗体检测、多次筛选,足够数量、能分泌单一抗体的细胞群,单克隆抗体制备过程,注射抗原,体内培养,体外培养,单克隆抗体,杂交瘤细胞特点：,既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体。,单克隆抗体的优点：,特异性强,灵敏度高,产量大,BB,、,B,瘤,、,瘤瘤,（,B,、瘤）,（一选）,选择性培养基,：只有,杂交瘤细胞,才能存活,获得产生相应抗体的,B,细胞,（二选）：选能产生所需,专一抗体的杂交瘤细胞,体外培养,小鼠腹腔内培养,杂交瘤细胞特点：,既能产生特异性抗体，又能大量增殖。,三、单克隆抗体的应用,（1）作为诊断试剂,最广泛的用途,准确、高效、简易、快速,如：同位素标记单克隆抗体，可诊断肿瘤、心血管畸形等,（2）治疗疾病：,运载药物：,生物导弹,=,单克隆抗体,+,药物，治疗肿瘤,(“生物导弹”,单抗制导瞄准，药物为弹药),主要用于癌症治疗,瞄准癌细胞的生物导弹,优势：既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。,动物细胞融合,单克隆,抗体制备,过程：,原理：,细胞膜的流动性,意义：,突破有性杂交局限，使远缘杂交成为可能,应用：,主要用于制备单克隆抗体,制备过程：,特点：,特异性强,灵敏度高,产量大,应用：,用作诊断试剂，治疗疾病和运载药物,小结：,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的多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。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。,【,复习回顾,】,穿越放射冠,穿越透明带,穿越卵黄膜,原核形成,配子结合,顶体反应,透明带反应,（第一道）,卵,细胞膜,作用,（第二道）,雄原核形成雌原核形成,雌雄原核融合形成合子,(,受精卵,),受精,胚胎发育,受精卵,卵裂,桑椹胚,囊胚（内含囊胚腔）,原肠胚（内含原肠腔）,胎儿形成,（开始分化）,孵化,试管动物技术,通过人工操作使卵子和精子在,体外,条件下,成熟,和,受精,，并通过,培养,发育成,早期胚胎,后，再经,移植,产生,后代,的技术。,一、体外受精,1.,卵母细胞的收集和培养,超数排卵技术：,利用,促性腺激素,处理，使得卵巢中有更多的卵泡发育，更多的卵被排出，这个过程就称为,超数排卵,。,分别,采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在,体外,完成受精的过程。,牛卵巢,牛卵巢中采卵,有,法、,法和,等方法。,2.,精子的收集和获能,假阴道 手握 电刺激,（,1,）收集的方法,:,（,2,）获能处理,:,法：,把精子放入,液中。,法：,把精子放入一定浓度,溶液或,溶液中。,培养,化学,适用对象：（啮齿动物、家兔和猪）,适用对象：（牛、羊等家畜）,获能,肝素,钙离子载体,A23187,另：啮齿类实验动物处死附睾尾收集,精子的获能,2.,精子的收集和获能,一、体外受精,培养法,化学诱导法,人工配制的,获能液,处理（啮齿类动物、家兔、猪等动物精子）,一定浓度的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,或专用的,受精溶液,中完成受精过程。,二、胚胎的早期培养,受精卵,胚胎,受体,目的：,发育培养液,:,检查受精状况和受精卵发育能力,成分：,无机,盐、,有机,盐,、维生,素,、激,素,、氨基,酸、,核苷,酸,以及动物,血清,等,.,？,？,一般比较复杂,不同动物胚胎移植时间不同,桑椹胚阶段：,牛、羊,8,个或,16,细胞胚阶段：,小鼠、家兔,4,个细胞胚阶段：,试管婴儿,移植：,胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向,受体移植,或,冷冻保存,。,胚胎移植,采集卵母细胞,体外培养,采集精子,体外获能,体外受精,早期胚胎培养,受体牛,小,结,（,时期,：）,1,）超数排卵,（试剂）,2,）活体取卵,（仪器）,3,）从屠宰的卵巢取卵,方法,（,方法，试剂,）,（试剂）,（,培养条件、目的阶段）,成熟的卵子,获能的精子,MII,中期,方法,如果采集的是卵细胞，就可以直接进行受精作用,三、胚胎移植,将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过其他方式得到的胚胎，移植到,同种,的、,生理状态相同,的其他,雌性动物,的体内，使之,发育为新个体,的技术。,供体：提供胚胎的个体,受体：接受胚胎的个体,胚胎移植的基本程序,选择及同期发情处理,超数排卵处理,配种或人工授精,胚胎收集,胚胎检测,胚胎保存,胚胎移植,妊娠检查,分娩,胚胎移植一般应在,同种,的雌性供体和受体之间进行。,（不发生免疫排斥）,进行胚胎移植的供体和受体的,生理状态,要相同。,（同期发情处理）,胚胎移植成功与否的两个条件,四、胚胎分割,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。,来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割是动物无性繁殖或克隆的方法之一,选择发育良好、形态正常的,桑椹胚,或,囊胚,进行分割,五、胚胎干细胞,哺乳动物的胚胎干细胞（,embryonic stem cell,）简称,ES,或,EK,细胞，是由,早期胚胎,或,原始性腺,中分离出来的一类细胞。,1.,特点,形态,体积小、核大、核仁明显,功能,具有发育的,全能性,，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞,在,体外培养,的条件下，,ES,细胞可以,增殖,而,不,发生,分化,。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,2.,主要用途,治疗人类的某些顽症,培育出人造组织器官，用于器官移植,是研究体外细胞分化的理想材料,（需加入诱导分化因子，如牛磺酸、丁酰环腺甘酸）,专题四,生态工程,人类应用,生态学,和,系统学,等学科的基本原理和方法，通过,系统设计、调控和技术组装,，对已破坏的生态环境进行,修复、重建,，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行,改善,，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境和谐发展。,（一）生态工程建设目的,遵循自然界,物质循环,的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止,环境污染,，达到,经济效益,和,生态效益,的同步发展。,(,少消耗、多效益、可持续,),一、生态工程的基本原理,（二）传统农业生产模式,石油农业,(2,）弊端：,不注重生态环境的保护，没有考虑成本，,经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。,(1,）模式内容：,大量使用化肥、农药、机械的农业生,产方式。,石油农业,：是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。,主要是通过实行,“循环经济”,原则，使一个系统产生出的,污染物,，能够,成为,本系统或者另一个系统的,生产原料,，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。,（三）生态经济,模式：,实现,原料产品原料产品,的生产体系，实现废弃物的资源化。,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，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。,（四）生态工程所遵循的基本原理,（,3,）意义：,可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响,。,（,2,）理论基础,:,物质循环,无废弃物农业,(4,）实例,2、物种多样性原理,（,1,）内容：物种繁多而,复杂,的生态系统具有,较高的抵抗力稳定性,，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。,（,3,）意义：,避免系统结构或功能失衡,。,（,2,）,理论基础,:,生态系统的稳定性,（,4,）实例,正面：,由珊瑚虫和某些,藻类共生组成的珊瑚礁,区，物种繁多，系统稳,定。,反面：,辽宁西部地区樟子松林的松毛虫肆虐；,宁夏、内蒙古地区杨树天牛造成几十亿株杨树损毁。,纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。,3、协调与平衡原理,（,1,）内容：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑,环境承载力,即某种环境所能养活的生物种群的数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。,（,2,）理论基础,:,生物与环境的协调与平衡,（,3,）意义：,避免系统的失衡和破坏,。,（,4,）实例：,太湖水葫芦泛滥,4、整体性原理,整体指,社会-经济-自然,复合而成的巨大系统,生产 成本,消费效益,经济系统,植物,动物,微生物,非生物的因素,自然系统,政策,管理,科学文化,社会系统,(1,）内容：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。,(4,）实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴及收入等。,（,3,）意义：,统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定,。,（,2,）理论基础：,社会、经济、自然复合系统,（,1,）内容：,生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的,。,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,统的结构决定功能原理,（,3,）意义：,改善和优化系统的结构以改善功能,。,桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。,（,4,）实例：,桑基鱼塘,系统整体性原理,（,1,）内容：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。,（,2,）理论基础,:,整体大于部分之和,（,4,）实例：豆科作物和固氮菌的共生。,（,3,）意义：,保持系统很高的生产力,。,二、生态工程的实例,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,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,