基础知识过关课标版：第十单元现代生物科技.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,*,基因工程、安全性和伦理,克 隆 技 术,胚 胎 工,程,生 态 工 程,结束,一、基因工程、安全性和伦理问题,1.,什么是基因工程？,2.,基因工程诞生的理论基础和技术支持有哪些？,3.,基因工程操作中用到了那些操作工具？,按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外,DNA,重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。,理论基础是,DNA,是遗传物质、,DNA,双螺旋结构和中心法则的确立、遗传密码的破译；技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发明、,DNA,体外重组的实现、重组,DNA,表达实验的成功。,限制酶、,DNA,连接酶、运载体,限制酶主要从什么生物中分离纯化出来？这种酶在原核生物中的作用是什么？,限制酶的特性是什么？限制酶产生的末端有几种？,DNA,连接酶与,DNA,聚合酶的作用部位是什么？二者在作用上有什么区别？,磷酸二酯键；二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个,DNA,片段之间的磷酸二酯键，后者是将单个的核苷酸连接到,DNA,分子上，形成磷酸二酯键。,限制酶的特性是识别特定核苷酸序列，切割特定切点。限制酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。,限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别,DNA,分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。,考点细化,在构建基因表达载体是为什么目的基因的获取和载体的切割必须用同一种限制酶？,将目的基因导入植物细胞、动物细胞和 微生物细胞的常用方法各自是什么？,作为基因工程的受体细胞植物可以采用体细胞，动物能用体细胞吗？一般采用什么细胞？说说为什么？,作为基因工程的受体细胞植物可以采用体细胞，动物不能用体细胞，一般采用受精卵细胞。因为受精卵具有全能性。,将目的基因导入植物细胞、动物细胞和 微生物细胞的常用方法分别是脓杆菌转化法；显微注射法；首先用,Ca,离子处理细胞，使细胞处于一种能够吸收周围环境中的,DNA,分子的感受态细胞。然后将重组表达载体,DNA,分子溶于缓冲溶液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收,DNA,完成转化,。,在构建基因表达载体时为了切出相同末端，因此切割必须用同一种限制酶,当受体细胞是大肠杆菌时常用,Ca2,+,处理细胞，这样做的目的是什么？,目的基因的检测要从哪些方面进行检测？（提示：,2,个水平，,4,个角度）,基因工程中的各个操作步骤中哪些步骤需要碱基互补配对？哪些步骤不需要？,目的是使细胞处于一种能够吸收周围环境中的,DNA,分子的感受态细胞,分子水平鉴定：,DNA,分子杂交技术检测是否插入了目的基因，核酸分子杂交技术检测否转录出,mRNA,；抗原,抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白质；个体水平的鉴定如抗虫或抗病的鉴定等。,获得目的基因、构建基因表达载体、和目的基因的检测和表达三个过程存在碱基互补配对，将目的基因导入受体细胞（转化）过程不存在碱基互补配对。,5.,举例说明基因工程在农业生产、医学中有哪些应用？,6.,基因治疗是对患病基因的的修复吗？基因检测所用的,DNA,分子为什么要经过处理变成单链？,基因治疗不是对患病基因的修复，基因检测所用的,DNA,分子只有处理为单链才能与被检测的样品，按碱基配对原则进行杂交。,在农业生产上：主要用于提高农作物的抗逆能力（如：抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。,7.,蛋白质工程与基因工程有什么区别？（提示：蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）,8.,转基因生物的安全性争论主要体现在哪三个方面？,蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,食品安全、生物安全、环境安全三个方面,9.,目前对在转基因食品的共识是什么观点？,10.,目前对克隆人持否定观点的人占大多数，他们的否定理由主要有哪些？,目前对在转基因食品的共识是：争论各方普遍认为，“尚未发现”转基因食品对人的健康存在“明显的不利作用”；转基因技术还具有为穷国“带来切实利益的明确可能”，关于转基因食品的争论必须更加开放、更加透明，更加全面；对这些食品危险性的评价必须谨慎。他们承认，关于转基因食品对健康的长期作用还难以确定，转基因作物对环境（尤其是在热带国家）的长期影响也是个未知数。,目前对克隆人持否定观点的人占大多数，他们的否定理由主要有：,伦理学家认为：克隆人严重地违反人类伦理道德；冲击了现有的婚姻、家庭、两性关系等传统的伦理道德观念；人为制造在心理和社会地位啥少年宫都不健全的人等等。生理学家认为：技术不成熟，可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。,11.,中国政府对克隆人一贯立场是什么？,12.,中国政府对生物武器的一贯立场是什么？,中国政府对克隆人一贯立场是禁止生殖性克隆人。不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。,中国政府对生物武器的一贯立场是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。,返回,16.,什么是细胞工程？在细胞器水平上改变细胞的遗传物质，属于细胞工程吗？,17.,什么是细胞的全能性？,为什么从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性？,指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或者细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品的一门综合科学技术。在细胞或细胞器水平上改变细胞的遗传物质，属于细胞工程,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能,生物体每个细胞都具有该生物全部遗传信息，因此从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性,二、克隆技术,考点细化,细胞在生物体内没有表现出全能性的原因是什么？,植物细胞的全能性得以实现的条件是什么？,在生物的所有的细胞中，哪种细胞的全能性最高？,体细胞和生殖细胞的全能性哪个高？,18.,什么是植物组织培养？简述植物组织培养的过程？,基因选择性表达,受精卵细胞,离体，合适的营养和激素，无菌操作,生殖细胞,指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配置的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。,什么是脱分化？,什么是再分化？,愈伤组织有什么特点？,植物组织培养时培养基的成分有哪些？与动物细胞培养相比较有什么区别？,已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。,再分化是指愈伤组织继续进行培养，重新分化出根或芽等器官。,考点细化,愈伤组织细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的呈不定型状态的薄壁细胞。,植物组织培养时培养基的成分有矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物，与动物细胞培养相比需要蔗糖、植物激素，不需要动物血清。,在植物组织培养脱分化过程中，是否需要植物激素？,植物组织培养全过程中是否都需要无菌和光照？,19.,植物组织培养技术有哪些用途？,用植物体的什么组织来获得无病毒植物？,生产紫草素时用不用进行脱分化？,植物组织培养全过程中都需要无菌，愈伤组织之前不需要光照,需要,植物组织培养技术的用途有快速繁殖；培育无病毒植株；生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等；制造人工种子；转基因植物的培育等。,考点细化,茎尖、根尖,用,转基因植物的培育需不需要植物组织培养？,人工种子中人工胚乳相当于大豆种子的什么结构？,人工种子与正常种子相比有什么优点？,20.,什么是植物体细胞杂交？,如何获得原生质体？,可以采用哪些方法促进植物体细胞原生质体融合？,需要,人工胚乳相当于大豆种子的子叶,人工种子与正常种子相比发芽率高、繁殖能力强、结子容易,将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。,用纤维素酶 果胶酶去除细胞壁,物理方法：电刺激、振荡、离心；化学方法：聚乙二醇,考点细化,植物体细胞杂交完成的标志是什么？,融合后的杂种细胞如何才能发育成完整的植物体？,植物原生质体融合完成的标志是是什么？,21.,植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是什么？,22.,动物细胞工程常用的技术手段有哪些？,23.,动物细胞培养经过哪些过程？,新细胞壁的形成,杂种细胞经植物组织培养技术，经脱分化和再分化过程，最后发育成完整的杂种植株,两个植物原生质体融合时先细胞膜融合、再细胞质融合、最后细胞核融合。融合完志的标志是两个核融合为一个细胞核。,克服不同生物远源杂交不亲和障碍,动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,原代培养和传代培养,动物细胞培养液的成分有哪些？,动物细胞培养基与植物细胞培养基有何主要区别？,培养的动物细胞通常取自什么样的组织或器官？,动物细胞培养时的气体环境是什么状态？,CO,2,起什么作用？,如何使动物组织分散成单个细胞？,动物细胞培养时的气体环境是,95%,的空气加,5%,二氧化碳的混合气体，,CO,2,起到调节,PH,值作用,动物细胞培养基固体，植物细胞培养基液体,糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,使用胰蛋白酶处理使动物组织分散成单个细胞,通常取自动物胚胎、幼龄动物的组织器官,考点细化,什么是原代培养？,什么是传代培养？,细胞株和细胞系中哪类细胞的遗传物质发生了改变？,24.,动物细胞培养技术有哪些应用？,贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。,动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养,细胞系遗传物质发生了改变,动物细胞培养技术应用有生产许多有重要价值的生物制品；基因工程离不开动物细胞培养；检测有毒物质；用于生理、病理、药理等研究；为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。,25.,动物细胞融合与植物原生质体融合有什么区别？（提示：操作步骤和诱导方法和最终目的）,26.,单克隆抗体与血清抗体相比有何优点？,27.,单克隆抗体制备过程？,操作步骤不同：植物原生质体融合需要先去除细胞壁，动物细胞无细胞壁；诱导方法不同：动物细胞融合可以用物理、化学和生物三种方法，植物原生质体融合只能用物理、化学方法；最终目的不同：植物原生质体融合最终是为了获得杂种植株，动物细胞融合最主要目的是获得单克隆抗体。,特异性强、灵敏度高并可能大量制备,生产杂交瘤细胞要用哪两种细胞融合？,如何获得,B,淋巴细胞？,杂交瘤细胞具有什么特点？,制备单克隆抗体过程中需要几次筛选？,杂交瘤细胞培养获得单克隆抗体通常需要在那些场所？,注射相应抗原后，从小鼠脾脏中提取出,B,淋巴细胞,B,淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生专一抗体,考点细化,体外条件下做大规模培养杂交瘤细胞或者注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或者小鼠腹水内就可以提取出大量的单克隆抗体。,两次,杂交瘤细胞具有什么优点？,杂交瘤细胞融合时，对,B,淋巴细胞有什么要求？,一种,B,细胞只能产生一种抗体吗？,A,和,B,两种细胞融合，融合方式有哪几种？,制备单克隆抗体过程中需要经过几次筛选？方法各自是什么？,B,淋巴细胞应为免疫过的,B,淋巴细胞,既能大量增殖，又能产生专一抗体,只能产生一种抗体,A,和,B,两种细胞融合，若只考虑两两融合，融合方式有,AA,、,BB,、,AB,融合三种,需要经过两次筛选；第一次：特定的选择性培养基。第二次：抗体检测。,拓展,28.,单克隆抗体在疾病诊断、治疗方面有何作用？,生物导弹中，单抗的作用是什么？,29.,动物细胞核移植为什么利用去核卵母细胞？,选用的卵母细胞应该是什么时期的卵母细胞,作为诊断试剂，准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、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他疾病。,单抗具有导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，既不损伤正常细胞，又减少了用药量。,去核卵母细胞能够激发核的全能性,减数第二次分裂中期,拓展,思考,30.,核移植技术获得的动物为什么供核动物性状不完全相同？（提示：从基因的来、环境的影响和基因突变三个方面回答）,核移植技术获得的动物有细胞质基因的影响，有生活环境的差异影响，有可能发生基因突变,返回,31.,精子和卵子的产生过程上有什么区别？,精子细胞产生后需要哪些变形处理？,卵子的发生在在胎儿时期完成了哪些步骤？排卵前后进行了减数分裂的什么过程？减,分裂在什么过程中完成？,精子和卵子的产生过程精子变形，卵子没有。卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的。,顶部形成，尾部发育，精子头出现，细胞质浓缩、精子形成等处理,考点细化,卵子的发生在在胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备，排卵前后进行了减数第一次分裂，减,分裂在精子和卵细胞结合过程中完成。,三、胚胎工程,32.,精、卵细胞结合前各自要发生哪些生理过程？（提示：在受精前精子要在雌性动物生殖道内获能；排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减,中期才具备受精能力）。,33.,受精过程包括哪些阶段？卵子防止多精入卵有哪些机制？,受精过程包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合；卵子防止多精入卵的机制有透明带反应 和卵黄膜封闭作用,精子获能：指刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力；,卵子的准备：排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等，有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力。,34.,受精的标志是什么？受精完成标志是什么？,35.,胚胎发育经历了哪些生理过程？,桑椹胚一般指多少个细胞数目的胚胎？,胚胎分割选用的胚胎最好处于什么时期？为什么？,36.,胚胎工程的理论基础包括哪些技术？,受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚组织器官分化幼体,在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经受精；受精完成的标志是雌雄原核的融合。,32,个细胞左右,最好处于桑椹胚或者囊胚时期，因为全能性较高,拓展,体外受精技术、胚胎早期培养技术、胚胎干细胞培养、胚胎分割技术、胚胎移植技术等,37.,精子的体外采集常用什么方法？,38.,体外获得精子能直接体外受精吗？需要怎样处理？,39.,采集卵子前一般要对雌体怎么处理？从较大体型动物卵巢中采集卵母细胞能直接体外受精吗？,40.,胚胎的早期培养培养液与动物细胞培养液有什么区别？,进行促性腺激素处理，使其超数排卵；不能，采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。,假阴道法、手握法和电刺激法,体外获得精子不能直接体外受精，需要获能处理才行,胚胎的早期培养培养液还需要添加激素,41.,获得的早期胚胎有哪两种去向？,42.,什么的细胞可以称为胚胎干细胞？,43.,胚胎干细胞在形态和生理上具备什么特性？,44.,干细胞按分化潜能可分为哪几种类型？举例说明,向受体移植、冷冻保存,从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞称为胚胎干细胞，简称为,ES,或,EK,细胞。,形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；功能上，具有发育的全能性。另外在体外培养的条件下，胚胎干细胞可以增殖二不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造。,全能干细胞（如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体）、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）三种类型。,45.,干细胞可以通过以下哪几个个途径获得？,46.,胚胎干细胞的研究在理论和实践方面各有哪些用途？,47.,胚胎分割时要注意什么问题？,48.,胚胎移植技术包括哪些操作步骤？,理论方面：研究体外细胞分化的理想材料；用于哺乳动物的个体发生和发育规律研究。,实践方面：用于治疗人类的某些顽疾，如利用,ES,细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植,ES,细胞可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能；能过,ES,细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥反应的问题。,从哺乳动物的早期胚胎（囊胚的内细胞团）或从胎儿的原始性腺中分离而来。,注意将内细胞团均等分割,供、受体的选择和处理，配种（或人工受精），胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎进行移植，以及移植后的检查等,胚胎移植的生理学基础是什么？,胚胎移植的实质是什么？,哺乳动物发情排卵后，不论是否妊娠，在一段时间内同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这为胚胎移入受体提供了相同的生理环境；,早期胚胎在一定时间内处于游离状态，为胚胎的收集提供了可能；,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能；,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。,考点细化,早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,胚胎移植具有什么优势？,胚胎移植过程中两次使用促性腺激素的目的是什么？,胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于什么？,不同动物其胚胎移植的时间相同吗？举例说明,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，,缩短供体本身的繁殖周期。,第一次，对供体、受体进行同期发情处理；第二次，供体母牛做超数排卵处理。,提供卵细胞和精子的供体牛,不同动物其胚胎移植的时间不同，例如：牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠等可在更早的阶段移植,。,返回,49.,什么叫生态经济？,50.,怎么理解石油农业？,51.,什么是生态工程？,52.,生态工程建设的目标是什么？,53.,生态工程建设的目的是什么？,54.,生态工程的基本原理有哪五方面？,物质循环再生原理的理论基础是什么？有何意义？相关实例有哪些？,考点细化,四、生态工程,物种多样性原理的理论基础是什么？有何意义？相关实例有哪些？,协调与平衡原理的理论基础是什么？有何意义？相关实例有哪些？,整体性原理的理论基础是什么？有何意义？相关实例有哪些？,系统学和工程学原理的理论基础是什么？有何意义？相关实例有哪些？,55.,生态工程有什么特点？,什么叫生态位？,拓展,桑基鱼塘的物质和能量流动沿怎样的途径进行？,传统经济与生态经济有什么区别？,56.,你能举例说出生态工程的实例吗？,农村综合发展型生态工程遇到什么问题？采取了什么对策？建设过程中依据了何原理？你能说出具体案例吗？,小流域综合治理生态工程遇到什么问题？采取了什么对策？建设过程中依据了何原理？你能说出具体案例吗？,考点细化,大区域生态系统恢复工程遇到什么问题？采取了什么对策？建设过程中依据了何原理？你能说出具体案例吗？,湿地生态恢复工程遇到什么问题？采取了什么对策？建设过程中依据了何原理？你能说出具体案例吗？,矿区废弃地的生态恢复工程遇到什么问题？采取了什么对策？建设过程中依据了何原理？你能说出具体案例吗？,城市环境生态工程遇到什么问题？采取了什么对策？建设过程中依据了何原理？你能说出具体案例吗？,57.“,生物圈,2,号”生态工程的实验给了我们什么启示？,“,生物圈,2,号”生态工程实验的实验目的是什么？,“,生物圈,2,号”生态工程实验的实验结果如何？,导致“生物圈,2,号”生态工程实验失败的原因是什么？,58.,你是如何看待我国生态工程发展前景的？,西方发达国家的生态工程适用于什么范围？,我国生态工程发展的现状如何？,考点细化,考点细化,怎样解决我国生态工程发展中遇到的问题？,我国生态工程建设依据的原理是什么？,我国生态工程有什么优缺点？,我国西部生态治理的新思路是什么？,生物净化生态工程如何用于解决水体的富营养化,?,我国北方沙尘暴问题日益严重的主要原因是什么,59.,什么是生态农业？,60.,生态农业所运用的原理是什么？生态农业的优点有哪些？,61.,列举生态农业的常见类型？,62.,建立生态农业系统的最终目的是什么？,返回,