現代生物技術知識點
現代生物技術是高考的必考知識,那麼知識點你掌握了多少呢?接下來小編為你整理了,一起來看看吧。
:胚胎幹細胞
1、哺乳動物的胚胎幹細胞簡稱ES或EK細胞,來源於早期胚胎或從原始性腺中分離出來。
2、具有胚胎細胞的特性,在形態上表現為體積小,細胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發育的全能性,可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。另外,在體外培養的條件下,可以增殖而不發生分化,可進行冷凍儲存,也可進行遺傳改造。
3、胚胎幹細胞的主要用途是:①可用於研究哺乳動物個體發生和發育規律;
②是在體外條件下研究細胞分化的理想材料,在培養液中加入分化誘導因子,如牛黃酸等化學物質時,就可以誘導ES細胞向不同型別的組織細胞分化,這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段
可以用於治療人類的某些頑疾,如帕金森綜合症、少年糖尿病等;
④利用可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性,移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復並恢復正常功能;
⑤隨著組織工程技術的發展,通過ES細胞體外誘導分化,定向培育出人造組織器官,用於器官移植,解決供體器官不足和器官移植後免疫排斥的問題。
:胚胎工程的應用
1.體外受精和胚胎的早期培養
***1***卵母細胞的採集和培養:主要方法:用促性腺激素處理,使其排出更多的卵子,然後,從輸卵管中衝取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法:從剛屠宰母畜的卵巢中採集卵母細胞;第三種方法是藉助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。採集的卵母細胞,都要在體外經人工培養成熟後,才能與獲能的精子受精。
***2*** 精子的採集和獲能:在體外受精前,要對精子進行獲能處理。
***3*** 受精:獲能的精子和培養成熟的卵細胞在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。
***4***胚胎的早期培養:精子與卵子在體外受精後,應將受精卵移入發育培養液中繼續培養,以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。培養液成分較複雜,除一些無機鹽和有機鹽外,還需新增維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分,以及血清等物質。當胚胎髮育到適宜的階段時,可將其取出向受體移植或冷凍儲存。不同動物胚胎移植的時間不同。***牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進行移植,小鼠、家兔等實驗動物可在更早的階段移植,人的體外受精胚胎可在4個細胞階段移植。***
2.胚胎移植
***1***胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態相同的其它雌性動物的體內,使之繼續發育為新個體的技術。其中提供胚胎的個體稱為“供體”,接受胚胎的個體稱為“受體”。***供體為優良品種,作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。***
地位:如轉基因、核移植,或體外受精等任何一項胚胎工程技術所生產的胚胎,都必須經過胚胎移植技術才能獲得後代,是胚胎工程的最後一道“工序”。
***2*** 胚胎移植的意義:大大縮短了供體本身的繁殖週期,充分發揮雌性優良個體的繁殖能力。
***3*** 生理學基礎:①動物發情排卵後,同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境。
②早期胚胎在一定時間內處於遊離狀態。這就為胚胎的收集提供了可能。
③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應。這為胚胎在受體的存活提供了可能。
④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯絡,但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。
***4*** 基本程式主要包括:
①對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產效能優秀的供體,有健康的體質和正常繁殖能力的受體,供體和受體是同一物種。並用激素進行同期發情處理,用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理。
②配種或人工授精。
③對胚胎的收集、檢查、培養或儲存。配種或輸精後第7天,用特製的衝卵裝置,把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來***也叫衝卵***。對胚胎進行質量檢查,此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入-196℃的液氮中儲存。
④對胚胎進行移植。
⑤移植後的檢查。對受體母牛進行是否妊娠的檢查。
3.胚胎分割
***1***概念:是指採用機械方法將早期胚胎切割2等份、4等份等,經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
***2***意義:來自同一胚胎的後代具有相同的遺傳物質,屬於無性繁殖。
***3***材料:發育良好,形態正常的桑椹胚或囊胚。***桑椹胚至囊胚的發育過程中,細胞開始分化,但其全能性仍很高,也可用於胚胎分割。***
***4***操作過程:對囊胚階段的胚胎分割時,要將內細胞團均等分割,否則會影響分割後胚胎的恢復和進一步發育。
:植物細胞工程
1.理論基礎***原理***:細胞全能性
2.植物組織培養技術***b***
***1***過程:離體的植物器官、組織或細胞 ―――→愈傷組織 ―――→試管苗 ――→植物體
***2***用途:微型繁殖、作物脫毒、製造人工種子、單倍體育種、細胞產物的工廠化生產。
A 植物繁殖
微型繁殖:可以高效快速地實現種苗的大量繁殖
作物脫毒:採用莖尖組織培養來除去病毒***因為植物分生區附近的病毒極少或沒有***
人工種子:以植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料,經人工薄膜包裝得到的種子。優點:完全保持優良品種的遺傳特性,不受季節的限制;方便儲藏和運輸
B 作物新品種培育
單倍體育種:
a過程:植株***AaBb***通過減數分裂得到花粉***AB、Ab、aB、ab四種類型***;對花粉進行花葯離體培養***技術是植物組織培養***;得到單倍體植株;對其幼苗時期進行秋水仙素處理;得到了正常的純合二倍體植株***AABB、AAbb、aaBB、aabb四種類型***。
b 優點:明顯縮短育種年限
C 突變體利用:在組織培養中會出現突變體,通過從有用的突變體中選育出新品種***如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體***
D 細胞產物的生產:通過能夠產生對人們有利的產物的細胞進行組織培養,從而讓它們能夠產生大量的細胞產物。
***3***地位:是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最後一道工序。