(共10张PPT)
第二节
现代生物技术对
人类社会的总体影响
广义的生物科技定义为综合包含动植物物学,微生物学,细胞学,相关物理化学等科学及工程学等,包括传统之生物技术。
而目前的生物科技定义系指以分子生物技术所发展出之关键技术,整合传统之生物技术及工程学后,开发出可应用於食品,农业,医学,制药,检验,环境保护等方面之新技术,关键技术包括: 01.分子遗传技术 02.蛋白质工程技术 03.细胞工程技术 04.组织培养技术 05.基因重组技术 06.细胞融合技术 07.整合开发之新技术
生物科技含义
生物技术在实现可持续发展战略中的作用
资源保护
环境污染和控制
生态恢复
全球环境保护
防灾减灾
消除贫困
人类居住区可持续发展
卫生和健康
消费与社会服务
人口与教育
交通发展
持续可再生能源
持续农业发展
清洁生产与环境产业
产业政策
生物技术在实现可持续发展战略中的作用
1、生物技术革命的标志—基因工程
2、生物技术给人类带来的好处：
准确诊治、预防疾病、有效提高作物畜禽产量和质量、开发研制新型药物营养品和保健品、有效清除环境污染及废弃物、建立遗传信息档案、有效确认身份和侦破案件等… …
生物技术给人类健康带来最直接的实惠
现代生物技术改善人类生活
1.生物技术带来的问题：
a 社会和环境问题
b 社会伦理问题
2.如何正确对待生物技术：
合理规范使用；制定国际法则；加强防护手段。
现代生物技术对生活和环境的影响
基因是生物的控制中心，基因一旦被改动，可能引起生物体内一系列结构和功能的变化，可能会产生一些人们意料不到的结果。
例如，研究人员为了增加大豆含硫氨基酸的含量，曾将巴西坚果中的2S清蛋白基因转入大豆中，使大豆蛋白中蛋氨酸的含量提高了30%。但人们很快发现这种转氨基大豆会引起部分人的过敏反应，这项研究也因此而不得不被放弃。
又如转基因时常用质粒作为运载体，把外源基因导入受体细胞，而质粒上往往带有一些抗生素抗性基因，用于帮助筛选和鉴定发生转化的细胞或植株。标记基因本身没有安全问题，但有的科学家担忧它有发生转移的可能性，如抗生素标记基因有可能转移到肠道微生物细胞内，从而降低抗生素在临床治疗中的有效性。
到目前为止，人们对转基因食品的安全性的认识也仅仅停留在讨论和猜测阶段，尚有待于进一步实践的检验。
所以现在包括中国在内的很多国家都规定，要求生产商对转基因产品加贴标识，以满足消费者购买产品时的知情权和选择权。
1、食物安全
相信很多人还对2001年“9.11”事件后在美国引发巨大恐慌的炭疽杆菌信件风波记忆犹新。像炭疽杆菌这样，被用于战争或恐怖袭击，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果的致病微生物或其产生的生化毒剂，我们称之为生物武器。生物武器往往都具有极大的危险性，威胁社会安全。一旦现代生物技术被恐怖分子用于生物武器的研制中，更会给人类造成极度的恐慌和致命的危害。
如高致病性的基因如果重组到高感染性的病毒基因组中，就会产生“超级病毒”，引起疾病在人和动物群体中迅速蔓延。
所以，人们对转基因生物武器的担忧是不无道理的，但是历史告诉我们，人类发展总是朝着文明而不是野蛮的方向发展的，在核不扩散条约等的约束和人类正义事业占上风的形势下，核武器没有毁灭世界，同样，只要依靠科学力量和人类的文明合作，生物武器也会受到控制。
2、社会安全
转基因生物导入了外源基因后，往往会表现出一些本物种生物原来所没有的性状，所以我们也可以把转基因生物看作是自然界原来不存在的外来物种，他们释放到环境中后，可能会破坏现有的生态平衡，导致生物多样性的丧失。
例如在20世纪末，加拿大科学家成功培育出具有抗除草剂特性的转基因油菜，并进行大规模种植，仅几年后，在农田中便发现了对多种除草剂具有抗性的杂草化油菜植株，而且其传播速度快得惊人，已经真正成为所谓的超级杂草，影响了农业生产。
另外转基因生物体内的外缘基因可能会随着近缘物种的杂交，扩散、漂移到其他物种而导致自然界的混乱，转基因生物的分泌物和残体分解物也可能会对周围其他生物的生长产生危害，影响生态安全。
所以转基因生物投入生产以前，应先进行科学的观察试验和生态风险评估，避免它对自然生态系统造成危害。
3、生态安全
1、试管婴儿。谁应该成为孩子的真正父母呢？
2、克隆人问题。生殖性克隆的研究将会引发一系列的伦理道德问题，如克隆人与被克隆人之间是什么关系？克隆人与被克隆人的家庭成员之间是什么关系？克隆人研究过程中可能会造出成百上千的畸形儿，应该如何看待这些畸形儿？克隆人会不会象多莉那样存在个体缺陷、早衰现象？克隆人会不会因为自己与众不同的特殊身份而产生心理缺陷，引发新的社会问题？
3、基因歧视。一名年轻女性在基因检测后发现BRCA－1基因阳性，这是乳腺癌的易感基因，保险公司调阅她的病案后便拒绝承保健康保险；2001年，美国北圣菲铁路公司曾从部分雇员中采集血样，进行基因缺陷检测，试图依据检测结果来确定员工的雇用和升迁。许多人由于担心基因信息的泄露，不敢进行基因检测，而失去预防疾病、改善健康的机会。
伦理问题
我们对生物科技应有的正确态度
1、相信由科学技术带来的问题，必须用更先进的科学技术来解决。
2、生物技术的积极作用要远远超过消极作用。
3、中国必须大力发展生物科技，为人类造福！(共8张PPT)
第四节 生态工程的前景
生态工程的研究对象扩展为“社会－经济－自然复合生态系统”
生态工程就是以整体观为指导，在系统水平上进行研究，以整体调控为处理手段。
可持续发展是生态工程的总体目标
生态工程的目标由保护环境扩展到为了人类社会和自然双双受益，人和自然和谐共存，促进经济与环境的协调发展。从单纯追求一维的环境与自然的保护或经济的增长，走向富裕、健康、文明的复合生态繁荣。
生态工程的前景
1.时代背景：当前人类面临着全球环境变化和经济全球化问题，人们基本达成走可持续发展的道路。
2.理论基础和技术保障：生态学与工程学的结合，为可持续发展提供了理论基础和技术保障。
3．我国现状：我国正处于经济飞速发展时期，大规模的生态建设、环境治理和西部大开发等工程正在实施，生态工程学面临着难得的发展机遇。
1、“生物圈2号”的实验及启示
问题提出:
设计:
实验及结果:
失败原因:
给人类的启示:
小资料：
“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，
第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，
向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批
7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。(共17张PPT)
基因的基本功能是什么？
传递遗传信息
表达遗传信息
The camelecow
定向基因改造设想
设想一
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想二
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？
设想三
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
为什么人的基因可以导入大肠杆菌内？
为什么人的基因可以在大肠杆菌内表达？
基因工程基础：
（1）DNA的规则双螺旋结构是基因工程的物质基础；
（2）不同生物共用一套密码子是理论基础；
（3）运载体和工具酶的发现为基因工程的提供了技术基础。
基因工程是狭义的遗传工程，但广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。基因工程的核心是构建重组DNA分子，因此，早期也将基因工程称为重组DNA技术。
什么是基因工程
基因工程的别名
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
实质
结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
基因
DNA分子水平
人类需要的基因产物
剪切
→ 拼接
→ 导入
→ 表达
基因重组
基因工程的概念
一、限制性核酸内切酶
早在1970年，从细菌中分离得到。1994年分离到2300多种，常用200多种，主要从微生物分离。
限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。（一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。）
EcoRI
—G AATTC—
—CTTAA G—
—A AGCTT—
—TTCGA A—
识别反向重复序列，切割后形成黏性末端。
基因操作的工具
重播
限制性核酸内切酶
A
P
C
P
G
P
T
P
A
P
C
P
G
P
T
P
限制酶切割的是哪个部位的键
连接的部位 磷酸二酯键（梯子的扶手）
而不是氢键（梯子的踏板）。
结果 两个DNA相同的黏性末端连接起来。
二、DNA连接酶
作用
将外源基因送入受体细胞。
常用的
质粒
噬菌体
动植物病毒等
三、质粒
质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。
质粒分子结构示意图
返回
什么是质粒
存在于细菌以及酵母菌等生物中
细胞染色体外能自主复制的双链环状DNA分子
细菌的质粒比细菌DNA小得多
带有少量基因
常有抗生素抗性基因,使细菌有抗药性
质粒与宿主细胞的关系
质粒的存在对宿主细胞无影响，
质粒的复制只能在宿主细胞内完成
质粒（最常用的运载体）
什么是基因工程
基因操作的工具酶主要有哪几种 分别对基因工程诞生的意义？
阐述质粒的定义并解释其在基因工程中的作用
限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的“手术刀”，它的发现和应用，使DNA重组成为可能；DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子，因此DNA连接酶具有“缝合线”的作用，可以将外源基因和载体连接在一起。
质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。在基因工程中作为基因的载体。(共27张PPT)
第一节
从受精卵谈起
复习：
精子和卵细胞的形成
受精作用
1.精子的形成过程
（1）发生场所：睾丸
（2）时间：
初情期——生殖机能衰老
精原细胞
有丝分裂
初级精母细胞
次级精母细胞
精子细胞
精子
MⅠ
MⅡ
多个精原细胞
染色体复制
变形
2N
2N
2N
N
N
N
2.卵细胞的形成过程
(1)发生部位：卵巢
(2)时间：哺乳动物减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。
卵原细胞
有丝分裂
多个卵原细胞
染色体复制
初级卵母细胞
MⅠ
第一极体
次级卵母细胞
两个第二极体
第二极体
卵子
退化消失
MⅡ
排卵前后完成
在受精过程完成
被卵泡细胞包围,形成卵泡
胎儿时期完成
2N
2N
2N
N
N
一、受精作用
1.概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。
2.场所：输卵管
3.阶段：
（1）精卵识别
（2）精子附着于卵膜
（3）精卵质膜融合
4.维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。
充满活力的精子
精卵识别
精子试图进入卵子
精子的头部已经钻进去卵子
精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细胞核相似,精子细胞核(雄原核)和卵子细胞核(雌原核)同时向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。
形成受精卵：
二、胚胎发育的过程
活动2:
阅读课本，总结两栖动物的胚胎发育过程。
蛙受精卵
卵裂
囊胚
囊胚腔
囊胚腔
原肠腔
原肠胚
受精卵
卵裂期
囊胚（内含囊胚腔）
原肠胚（内含原肠腔）
组织器官分化幼体形成
两栖动物胚胎发育的过程
细胞具有全能性细胞
外胚层
中胚层
内胚层
原肠腔
活动3:
阅读课本，总结哺乳动物的胚胎发育过程。
最早几次卵裂
受精后8天。胚芽完成"着陆",微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。
受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟140—150下．是母亲心跳的两倍。
人类胚胎第8周时在子宫内的照片
此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映 。
受精卵
卵裂期
桑椹胚
囊胚（内含囊胚腔）
原肠胚（内含原肠腔）
胎儿形成
：细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。
：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹
内细胞团：发育成胎儿各组织
滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘
：最初发育在输卵管进行有丝分裂
滋养层
外胚层、中胚层、内胚层
原肠腔
哺乳动物胚胎发育的过程(共7张PPT)
第三节 水利工程中的生态学问题
一、水利工程的种类
1.筑坝蓄水
2.跨流域调水
阿斯旺大坝
南水北调骆马湖水资源控制工程
三峡大坝
水利工程会打破流域生态系统的动态平衡
大型水利工程给流域生态环境带来的有利影响：
（1）改善水库周边环境
（2）防止洪涝灾害
（3）改善大坝上游的航运条件
（4）开发清洁能源－－水电能
大型水利工程给流域生态环境带来的不利影响：
（1）破坏原生态系统的生物生活环境
（2）改变两岸土壤特性
（3）诱发地震
（4）水质的变化
水利工程要与生态保护工程同步进行
水利工程是人类自身发展必须的，水利工程对河流生态环境的影响也是必然的，我们人类能做的是通过合理的、科学的规划设计和管理，将这些影响减少到最底程度。
案例：
位于福建闽江上游的龚嘴水电站，建于20世纪60年代，土法上马，只求进度，结果致使水土流失十分严重，库内淤沙超标。
位于闽江下游的铜子街水电站，在规划时考虑了生态环境问题，较好的解决库区淤沙问题和水土流失问题，现在库区周围葱绿一片。
2
34
■量■(共34张PPT)
第三节
基因工程的应用
一、基因工程与遗传育种
1、传统的遗传育种方法有哪些？
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
优点：
缺点：
时间长、
远缘亲本难以杂交（优良性状的重组只能限制于同种生物之间）
2、基因工程技术如何解决不同生物之间优良性状的重组？
3、到目前为止，基因工程技术解决了哪些不同生物之间优良性状的重组？
转基因抗虫棉花
转入苏云金杆菌的一个抗虫基因，是中国目前最主要的转基因作物
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转鱼抗寒基因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
不会引起过敏的转基因大豆
转基因植物：
1）高产、优质的农作物；
2）抗逆性品种
抗盐碱、抗寒、抗干旱
3）提高农作物的营养价值。
提高动物生长速度
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)
转基因动物：
乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)
转基因的动物生产药物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
改善畜产品的品质
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
转基因的动物作器官移植的供体
二、基因工程与疾病治疗
1、基因工程生产药物
2、基因治疗
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4~5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!
胰岛素
通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20~4０mg干扰素。
干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。
干扰素
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。
传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980~1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
基因工程药品 —— 干扰素
我国第一个基因重组新药------α-干扰素（安达芬），安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
人造血液及其生产
我国生产的基因工程药品
乙肝疫苗
白细胞介素-2
干扰素
人生长激素等
转基因动物的乳腺。
就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。
什么叫转基因动物？
1、乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
2、从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。
3、从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。
为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？
2、基因治疗
（1）概念：向目标细胞引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
（2）实例：
1990年，美国
重度免疫缺陷症的临床基因治疗
1990年9月14日，安德森对一例患腺甘脱氨酶缺乏症（ADA缺乏症）的4岁女孩进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的血液输入她左臂的一条静脉血管中。在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗，同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。
ADA缺乏症：一种严重的免疫缺陷症,腺苷脱氨酶的缺乏可使T淋巴细胞因代谢产物的累积而死亡,从而导致严重的联合性免疫缺陷症(SCID)。通常导致婴儿出生几个月后死亡。
ADA缺乏症的基因治疗
取患者骨髓
分离干细胞
运载体病毒
正常基因
导入正常基因的干细胞
注入患者体内
ADA缺乏症的基因治疗
1、基因工程物
基因工程与疾病治疗
2、基因诊断
3、基因治疗
胰岛素、干扰素 、乙肝疫苗
基因探针检测病毒、诊断遗传病
把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
基因诊断：
（1）概念：用放射性同位素（32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。
（2）原理：DNA分子杂交。
（3）DNA探针：
①概念：用已知序列的DNA片段作为探针与待测样品的DNA序列进行核酸分子杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测。
② DNA探针的必备条件：
A、必须是单链；
B、带有容易被检测出来的标记物。
（5）实例：
①病毒的检测：肝炎病毒、肠道病毒、单纯孢疹病毒等；
②遗传性疾病的检测：镰刀型细胞贫血症、苯丙酮尿症等；
A、制作基因探针；
（4）基因诊断的过程
B、将待测基因加热成单链；
C、两者混合杂交。
DNA分子杂交原理：
互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。
异常基因
作探针
点杂交
正常基因
作探针
点杂交
正常人 患者
DNA DNA
正常人 患者
DNA DNA
1、制作基因探针
2、将待测基因加热成单链
3、两者混合杂交
③应用：基因诊断——生物芯片
从正常人的基因组中分离出DNA，与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。
体外核酸扩增技术。
优点：具有特异、敏感、产率高、 快速、简便、重复性好、易自动化等；
能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉能直接观察和判断；
可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。
③应用：基因诊断——PCR法
三、基因工程与生态环境保护
1、环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
分解四种烃类的“超级菌”，
吞噬汞和降解土壤中DDT的细菌
可降解的塑料袋
2、环境净化(共17张PPT)
第二节
胚胎工程
胚胎工程
胚胎工程通常指各种胚胎操作技术。胚胎工程的研究对象主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳。研究的重点内容有体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
操作对象：早期胚胎、配子以及受精卵
技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎移植
胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等
理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎
的发育规律
一、体外受精和胚胎体外培养
体外受精:采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。
包括（1）取精子，并培养使之获能
（2）取卵母细胞，培养
（3）精卵共同培养，受精
胚胎体外培养：应用人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。
获能：刚排出的精子虽有运动能力，但不能穿过卵子的放射冠和透明带，只有接受雌性生殖道的分泌物（获能因子），才具有受精能力，这种作用称为精子获能。精子在雌性生殖道内的停留，可引起精子发生生理生化改变，从而获得受精能力，称为精子获能。
人工条件下一般是进行精子培养，为精子提供必要的理化条件，使其获能。
收集
精子
精子获能处理
从屠宰厂收集牛卵巢 取出卵母细胞
（也可以活体进行穿刺取卵）
将获能的精子和成熟后的卵（母）细胞共同培养，便可受精
胚胎体外培养：其实质是动物细胞培养，只不过培养的全能性细胞，可以发育为个体。
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.
其他条件：
适宜的温度等。
一定要注意，“试管婴儿”并不是从试管中呱呱坠地的，由于没有任何一个科学家可以在实验室中模拟哺乳动物的子宫条件，所以，哺乳动物培育到早期胚胎（一般是囊胚期），必须移植到代孕母体的子宫中去。
采集卵母细胞
卵母细胞的体外培养
采集精子
精子体外获能
体外受精
早期胚胎
胚胎移植
在代孕母亲子宫中发育
幼体
成体
“试管动物” 技术流程
受精卵
胚胎体外培养
二、胚胎移植
供体母牛
受体母牛
……同期发情处理……
超数排卵
供体公牛
配种
获取早期胚胎
胚胎移植
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
将良种家畜的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫里，通过代孕母妊娠产仔的技术。
“借腹怀胎”
三、胚胎分割
借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母的子宫中发育，产生同卵多仔后代。
分割方法：
机械法(切割针、切割刀)
酶处理
处理对象：一般为卵裂球
四、胚胎干细胞的培养
胚胎干细胞
(简称ES细胞)，是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。
胚胎干细胞特点：
1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。
2)功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物 体内任何一种组织细胞。
全能细胞
桑椹胚及以前
能发育成完整个体
多能干细胞(胚胎干细胞)
内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来
能分化出动物体内的任何组织
专能干细胞(成体干细胞)
如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等
能分化出特定的组织
干细胞分类
1.胚胎干细胞培养：
培养关键：
需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的一种培养体系。
培养过程：
5、加饲养层继续传代培养。
1、制备饲养层(胚胎成纤维细胞)；
2、培养胚胎到内细胞团突出饲养层；
3、酶消化或机械剥离内细胞团；
4、分为单个细胞。
2、胚胎干细胞核移植：
将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。
3、胚胎干细胞的主要用途：
(1)基因敲除，获得移植器官。
(2)培育出人造组织器官， 用于器官移植。
(3)改良创造动物新品种。
胚胎工程 总结
体外受精和 胚胎体外培养
体外受精
试管动物
胚胎体外培养
胚胎分割
胚胎移植
胚胎干细胞
胚胎干细胞培养
胚胎干细胞核移植(共28张PPT)
第一节
来自生物技术的忧虑
一、对遗传工程的认识
———转基因技术的安全性问题
(1)转基因生物与食物安全 转基因食物引起食物安全性问题的理由:安全性检测问题、滞后效应、担心出现新的过敏原、担心营养成分的改变;
转基因技术的安全性问题
(2)转基因生物与生物安全 可能会扩散到种植区以外,成为野生种类,可能成为”入侵的外来干涉物种”,威胁生态系统中其他生物的生存可能重组出对人类或其他生物有害的细菌或病毒,有可能使杂草成为除草剂除不掉的”超级杂草”;
(3)转基因生物与环境安全 重组微生物可能对人类的生活环境造成二次污染,重组DNA与微生物杂交,可能产生有害的病原微生物;转基因植物花粉中的有毒物质可通过蜜蜂进入蜜蜂种群,再经过食物链传递;
（4）如何看待基因工程技术
a.趋利避害,而不能因殪废食 b. 建立相应的法规,如1993年制定的<基因工程安全管理办法>和2002年颁布的 <农业转基因生物标识管理办法> 总之 大力发展 规范使用
二、动物体细胞克隆带来的挑战
热点问题讨论------试管婴儿
随着世界首例试管婴儿“路易斯．布朗”成功自然诞下婴儿，试管婴儿已经被大部分人所接受，因此，有些人大胆断言，克隆人虽然现在备受争议，但将来也必定是像现在的试管婴儿一样自然的事情。对此你有什么看法？试管婴儿和克隆人一样吗？
1997年，克隆羊“多利”诞生
热点问题讨论------克隆人
1、克隆界大事记
2002年，克隆人“夏娃”风波
2007年，克隆猴诞生
2008年，体细胞克隆人类胚胎
克隆人
概念:
治疗性克隆:指利用克隆技术产生特定的细胞和组织(皮肤.神经.肌肉等)用于治疗性移植.
生殖性克隆:将克隆技术用于生育目的.即用于产生人类个体.
观点 理由
1.不赞成 (1)克隆人严重违反了人类伦理道德;
(2)克隆人冲击了现有的婚姻家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;
(3)克隆人是制造在心理上和社会地位上都不健全的人;
(4)克隆技术尚不成熟.
2.赞成 (1)技术问题可以通过胚胎分割,基因诊断和染色体检查等方法得到解决;
(2)克隆人是一项科学研究,既然是科学,就应该允许研究克隆人.
3.中国政府的态度 禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆人.
三、基因专利与基因安全问题
基因也是很宝贵的资源哦!
1、基因专利
基因是否应该申请专利：
正方观点：
基因克隆耗资巨大。
反方观点：
克隆一个基因是发现而不是发明。
基因序列专利会导致发展中国家的医药产业遭到严重打击。
专利保护的界限不易明确体现。
基因组数据共享：
（1）科学家反对基因序列的不合理专利行为。
（2）建立并丰富基因库数据。
（3）测出的序列及时互联网公开，防止抢注。
（4）以法律、道义和舆论住持公正。
基因知情权问题
基因身份证
基因资源的利用和保护。
阅读下面的资料，认识基因资源保护的重要性。
过去，我们无力保护文物，敦煌被偷了；过去，我们不知道保护生态，生存环境被破坏了；如果我们再把遗传资源拱手相让，我们该如何面对子孙后代？
有多少遗传资源在流失 猕猴桃原产中国，其资源流失到新西兰后，由新西兰培育出优质高产的新品种，已畅销全世界，而且还源源不断地销售到中国。为了抢占市场，中国在过去的几年中，因为片面追求产量，致使人工栽培的高产猕猴桃品种已经逐渐取代了原有的植物品种，野生的中华猕猴桃和大别山猕猴桃珍贵稀有，有些品种甚至濒临灭绝，一旦失去就再也无法获得，其基因价值是无法用金钱来衡量的。 他们为什么热衷遗传资源 生物遗传资源是指具有实用或潜在实用价值的任何含有遗传功能的材料，包括动物、植物、微生物的DNA基因、基因组、细胞、组织、器官等遗传材料及相关信息，是生物科学研究的重要基础、人类生存和社会经济可持续发展的战略性资源。国际上已将对生物遗传资源的占有情况作为衡量一个国家国力的重要指标之一。 据中国履行《生物多样性公约》工作协调组办公室提供的资料显示，我国是世界上生物遗传资源最丰富的国家之一，也是发达国家掠取生物遗传资源的重要地区。
正因为遗传资源的重要性，发达国家才十分重视，凭借自身雄厚的经济和科技实力，采取合作研究、出资购买甚至偷窃的方式，大肆掠夺和控制发展中国家的生物遗传资源，利用先进技术，开发出新的药品或作物品种，再申请专利保护，并将成果以专利技术和专利产品的形式高价向发展中国家兜售，获取高额利润。 美国公司“孟山都” 在对中国一种野生大豆品种进行检测和分析后，孟山都从中发现了与控制大豆高产性状密切相关的“标记基因”。据此，孟山都向美国和包括我国在内的100个国家提出了64项专利保护申请，申请范围包括了含有这些“标记基因”的大豆及其后代、具有相关高产性状的育种方法，甚至所有引入该“标记基因”的作物，如油菜、高粱、大麦、土豆等。换句话说，在拥有世界90以上野生大豆资源的大豆原产国——中国，要种植含有“标记基因”的作物，还得向美国人申请。目前，美国通过各种途径获取的生物遗传资源已占其总量的90％。
谁来保护我们的遗传资源 据中国履行《生物多样性公约》工作协调组办公室有关负责人介绍，我国生物遗传资源流失的确切数量难以统计，引进和输出的比例大约为1:10。虽然我国已经制定了一些与生物遗传资源保护有关的法律法规：如宪法第9条和第26条分别规定，国家保障自然资源的合理利用，保护珍贵动植物。禁止任何组织和个人利用任何手段侵占或破坏自然资源；在刑法中，增加了破坏环境资源罪；还有《环境保护法》、《海洋环境保护法》、《种子法》以及《种畜禽管理条例》等行政法规，但这些现有的遗传资源管理规定是在其他法律法规下下附带作出的，内容很不完善，也不具体，尤其是在遗传资源的取得、惠益分享和专利制度方面基本上是空白，使不少想获取生物遗传资源的外国公司通过合作研究或共同建立数据库等方式，无偿窃取了我国遗传资源。
遗传资源专利立法刚刚开始
目前，联合国《生物多样性公约》是国际社会促进生物遗传资源保护和管理的最重要的法律文书，遗传资源获取和惠益分享是其热点问题之一。《公约》第16条第3款明确规定：“每一缔约国应酌情采取立法、行政或政策措施，以期根据共同商定的条件向提供遗传资源的缔约国，特别是发展中国家，提供利用这些遗传资源的技术和转让此种技术，其中包括受到专利和其他知识产权保护的技术。” 好在孟山都公司要在中国申请到大豆基因的专利目前尚有困难，因为中国不授予动植物品种专利。但即使孟山都在中国不能取得专利保护，只要它在发达国家取得专利，中国人在大豆方面的某些研究和生产仍会受到影响。 中国政法大学环境法研究专家王灿发教授说，他已受国家环保总局的委托，开展中国遗传资源保护管理法的研究，但他收集到有关遗传资源受侵犯的案例却收获极少——因为至今还没有人进行研究并引起注意。看来，在中国加入世贸组织后，我们还需要审视基因方面的知识产权制度，根据中国国情确立在遗传资源保护方面的知识产权保护策略和政策，让中国与世界接轨。
(一)生物武器
生物战剂及施放它的武器、器材总称生物武器。生物战剂是指在战争中使人、畜致病，毁伤农作物的微生物及其毒素。
1、什么是生物武器
有一部描写日本“731部队”的国产影片，它所反映的是一个真实的故事。1940年这个部队驻扎在离哈尔滨市20公里的平房地区，他们拿活人作实验，残害了无数的爱国志士和抗日的同胞。这支部队又叫“细菌部队”。他们使用的“陶瓷炸弹”，也就是我们所说的“生物武器”。
炭疽热病毒，主要的生物武器之一
艾滋病毒是生物武器？
非典病毒:针对我国的基因武器
生物武器的杀伤特点:
(Ⅰ) 致病力强,多数具有传染性; 某些生物战剂只需少数病原体侵入人体，就能引起发病。例如，几十个野兔热杆菌侵入人体就能致病。某些生物战剂，例如，鼠疫杆菌等，有很强的传染性，在一定条件下能在人员之间传播，长期流行。 (Ⅱ) 污染面积广; 生物战剂致病力强，气溶胶可随风飘散，在气象、地理条件适宜时，可造成大面积污染区 (Ⅲ) 不易被发现; 生物战剂气溶胶无色无味，加之敌方多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放，不易被人发现。
(Ⅳ) 有一定的潜伏期 生物战剂致病需经几小时至几天的时间，在这个期间人员不会很快减弱工作能力。 (Ⅴ) 受自然条件影响大 风速、气温对气溶胶传播有影响，大雪、低温、干燥、日晒等，能加速病菌的消亡。
(二)、禁止生物武器公约
1972年4月10日,苏联,美国,英国分别签署了<禁止生物武器公约>; 1998年11月25日中国也加入了这一公约.
总之,生物技术和其它技术一样可以造福人类也可以危害人类.其积极作用远远超过消极作用.中国必须不遗余力的发展生物技术.
大力发展生物技术,造福人类!(共17张PPT)
第二节 植物的克隆
天使花房 手指玫瑰
1、定义：
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。
2、原理：
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
3、大小：
受精卵
生殖细胞
体细胞
＞
＞
1、植物细胞的全能性
不同植物或同一植物的不同基因型的个体，细胞的全能性表达程度不同
2、植物组织培养的程序
外植体
脱分化
再分化
胚性细胞
特点：细胞质丰富、液泡小而 细胞核大。
切取
接种
愈伤组织的形成
试管苗的形成
试管苗大规模培养
移栽至土壤
器官培养
指以植物的根、茎、叶、花、果等器官为外植体的离体无菌培养。
指以单个游离细胞为外植体的离体无菌培养。
细胞培养
3、器官培养和细胞培养
无机营养成分：C、H、O大量元素及部分微量元素
有机营养成分 ① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖 ③ 琼脂：起支持作用 ④ 激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素
PH值：5.0－6.0
4、植物组织培养的培养基
5、植物组织培养的应用
（1）试管苗的快速繁殖
（2）无病毒植物的培育
（3）提取原料
（4）人工种子
（5）转基因植物的培育
人工种子解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题。
人工种子
6、原生质体培养与植物细胞工程
植物细胞结构图
原生质体培养
植物
细胞
0.5~0.6mol/L的甘露醇
(较高渗透压)
纤维素酶、果胶酶
球型的
原生质体
原生质体：植物细胞除去壁后的部分
为什么要加较高渗透压的甘露醇呢
防止原生质体吸水胀破
植株
白菜
紫甘蓝
植物细胞工程
×
白菜—甘蓝
“超级植物”
(1)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
植物体细胞杂交过程示意图
植物A细胞
植物B细胞
去壁
原生质体A
原生质体B
原生质体融合
融合体
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
去壁的常用方法：
酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
原生质体融合方法：
物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
再生壁
细胞
分裂
细胞
分化
发展阶段 成就
探索阶段 离体根、胚和杂种离体胚培养成功；
奠基阶段 发现B族元素，IAA，腺嘌呤能调节植物生长，成功培育出了胡萝卜体细胞胚（根、芽）
成熟阶段 植物细胞工程技术成功应用
7、植物克隆的发展
1、下列有关细胞全能性的含义，正确的是：
A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能
B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能
C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能
D、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、生长、衰老、 死亡的全过程
2、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为：
A、细胞丧失了全能性
B、基因的表达有选择性
C、不同的细胞内基因不完全相同
D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
C
B
1．在离体的植物器官、组织或细胞分化形成愈伤
组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）
A．消毒灭菌 B．适宜的温度
C．充足的光照 D．适宜的养料和激素
2．下列属于组织培养的是（ ）
A．花粉培养成单倍体植株
B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区
D．未受精的卵发育成植株
C
A
1．植物体细胞杂交尚未解决的问题有（ ）
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的 优良性状
D．尚未培育出属间杂种植物
2．甲植物体细胞的基因型为Aa，乙植物体细胞的 基因型为Bb，去壁后用PEG将这两种植物细胞融 合，则得到的杂种体细胞的基因型可能为（ ）
A．AaBb B．AAaa C．BBbb D．AABB
A
C(共18张PPT)
第一节
生态工程的主要类型
生态工程的兴起
“可持续发展”的内涵:
(Sustainable Development)
经济发展不仅要满足当代人的需要,还要不危害后代人发展能力。
美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念：
“A branch of engineering and field of science in which solutions to society’s environmental problems would be grounded in the technology available from natural systems so that the human engineering required would be supplementary rather than primary (overhead).”
即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；或“人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”；或“对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系”。
H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology），并于1992年主编创办了《生态工程》杂志。他对生态工程的定义是：
Ecological engineering has been defined as the design of ecosystems for the mutual benefit of humans and nature. 即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。
我国著名生态学家马世骏先生1979年首先倡导生态工程。他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。
人类应用生态学和系统学的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被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的和谐发展。
生态工程的概念
整体—协调—循环—再生
社会-经济-自然复合生态系统
生态工程的主要类型
活动：阅读课文，自学生态工程的主要类型，填写表格。
类型 原理 实例
物质循环利用的生态工程
节水和废水处理与应用的生态工程
山区小流域综合治理与开发的生态工程
清洁和可再生能源系统组合利用的生态工程
生态工程的主要类型
一、物质循环利用的生态工程
城市：生活垃圾处理
农村：秸秆还田
垃圾分类在日本
生态工程的主要类型
二、节水和废水处理与应用的生态工程
干旱地区：雨水和地表水收集，节水灌溉
工厂废水：
造糖厂…
造纸厂…
屠宰场…
生态工程的主要类型
三、山区小流域综合治理与开发的生态工程
三北防护林：
长江上游防护林：
治坡、治沟、修梯田，发展林业
资料分析一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。
解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。
在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
生态工程的主要类型
四、清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
新能源与可持续发展
关于生态经济：(共22张PPT)
第三节
动物的克隆
动物细胞的培养和克隆形成
（1）离体的动物细胞能否正常的生活、表现出正常的生命活动？
只要条件适合就能表现出正常的生命活动，如细胞的分裂、生长等
（2）是不是所有的动物细胞都能在离体的情况下表现出生命活动？
不是，越是幼嫩的细胞越容易培养并表现出正常的生命活动，因此在细胞培养时一般选择幼嫩的细胞
（3）细胞离体培养时，表现出什么样的生命活动？
生长、分裂（繁殖）至接触抑制
（4）离体的动物组织能否像离体的动物细胞一样表现出体外培养的特征？
动物组织在离体的情况下，也能培养并表现出正常的生命活动；但与细胞培养也有不同的地方：在得到离体的组织后，需要机械处理或胰蛋白酶处理得到分散的细胞再进行细胞培养，同时动物组织培养过程中可以伴随组织分化。
（5）动物组织培养具体是如何实现的？
动物组织培养的发展历史
什么是原代培养？什么是传代培养
动物组织培养时，培养细胞能不能
无限制地存活下去
阅读教材
1.过程：
（一）动物细胞培养
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
胰蛋白酶
剪碎
单个细胞
加培养液
制成
细胞悬浮液
细胞系、细胞株
细胞增殖
去掉组织间蛋白
动物细胞培养不能
最终培养成生物体
原代培养
传代培养
如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？
细胞悬浮液
转入特殊培养液中培养
分瓶培养
原代培养
传代培养
细胞系（可传代的细胞）
连续细胞系：
有限细胞系：
二倍体细胞
发生转化的细胞系（遗传物质发生了改变，具不死性）
细胞株：
从原代培养物或细胞系中获得用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群，称细胞株。遗传物质未变
（5）如何获得纯系的细胞系？
采用细胞克隆
什么是克隆培养法。
细胞克隆的最基本要求是什么？
什么细胞容易进行克隆培养
阅读教材
如何提高细胞克隆形成率？
克隆培养法的主要用途是什么？
1.过程：
诱导方式
物理法：
化学法：
生物法：
灭活仙台病毒
聚乙二醇
电刺激等
（二）动物细胞融合
1.过程：
灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面
细胞膜被病毒颗粒穿通
细胞膜连接
细胞融合，形成杂种细胞
主要用于制备
单克隆抗体
获得杂种植株
用途
物理、化学方法
（同左）
灭活的病毒
物理（离心、振荡、电刺激）
化学（聚乙二醇）
诱导方法
使细胞分散后诱
导细胞融合
去除细胞壁后诱
导原生质体融合
细胞融合的方法
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性、
植物细胞全能性
原理
动物细胞融合
植物体细胞杂交
比较项目
植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较
1.其由何种细胞产生？
2.主要分布在哪里？
3.如何得到抗体？
(三）单克隆抗体
——动物细胞融合的重要应用
抗体
1、抗原 动物体内
刺激
浆细胞
抗原 动物体内
刺激
浆细胞
抗体
抗原不纯
抗体不纯
筛选单一浆细胞
不能增殖，产生大量抗体
2、特异性差、纯度低；
产量低、反应不够灵敏
设计方案：
一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体
小鼠骨髓瘤细胞－－能无限增殖
单克隆抗体的优点：化学性质单一
特异性
灵敏度高
杂种细胞
2.制备过程：
（1）给小鼠抗原注射的目的是什么？
诱导小鼠体内的特异性免疫应答，分化出浆细胞。
（2）两次筛选的目的相同吗？
不同，第一次筛选是为了筛选杂交瘤细胞，第二次筛选是做抗体检验，筛选产生特异性抗体的细胞。
（3）最后培养有几种方案？
两种，体内培养和体外培养。
多莉
克隆猴
四、动物的克隆繁殖
1、动物细胞全能性的表现程度：
全能干细胞 ↓ 多能干细胞 ↓ 单能干细胞
2、动物难以克隆繁殖的根本原因：
细胞分化使得细胞发生了基因的差异性表达，有的基因开放，有的基因关闭。体细胞基因组中的基因活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。
卵细胞
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞质
细胞核
细胞核移植
早期胚胎
卵裂
C母绵羊子宫
胚胎移植
多莉羊
分娩
妊娠
多莉羊的培育过程
融合后的卵细胞
克隆动物的研究意义
1.用于生物学和医学研究的实验动物
2.改良动物品种
3.治疗人类疾病
4..保护濒危动物
6.世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图所示。请仔细看图后回答问题：
黑面绵羊去
核卵细胞
白面绵羊卵
腺细胞核
重组细胞
早期胚胎
另一头母绵羊子宫
克隆绵羊多莉
a
b
电脉冲处理
妊娠、出生
⑴写出 ａ、ｂ所指的细胞工程各称：ａ ｂ 。
⑵实施细胞工程ａ时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是： 。
⑶多莉面部的毛色是 ，判断依据： 。
⑷继植物组织培养之后，克隆绵羊培育成功，证明动物细胞也具有 。
⑸请举例说明克隆绵羊培育成功的实际意义： 。(共27张PPT)
第二章 第一节
什么是克隆
复习
有性生殖：有性生殖是指经过两性生殖细胞结合，产生合子，由合子发育成新个体的生殖方式。
优点：后代的遗传物质来自2个亲本，所以具有2个亲本的遗传性，具有更大的生活力和变异性，对于生物的进化有重要意义。
无性生殖：不经过两性生殖细胞结合，由母体直接产生新个体。
精子与卵细胞结合成受精卵(合子)的过程。
无性生殖
一、如何理解克隆？
克隆：名词，英文clone一词的音译，指无性繁殖系。
目前对克隆的理解有三个层次。
分子水平
细胞水平
个体水平
基因克隆
细胞克隆
个体的无性生殖
二、什么是克隆技术？
克隆技术指从众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的技术操作。若用于个体，则指无性生殖产生新个体的过程或技术。
对这个技术的理解也包括三个层次。
分子水平
细胞水平
个体水平
基因克隆
分、切、接、转、筛
分:目的基因的获得
1、PCR（RT-PCR）
2、酶切
切：限制性核酸内切酶酶切目的基因和载体。
接：目的片段与载体的连接
转：连接产物转入宿主细胞。
筛：筛选含有正确序列重组质粒的细菌。
细胞克隆
一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎，一年内就能长出数百株草莓苗
个体克隆
仙人掌每块落地就生根
富贵竹插枝即活
三、克隆技术发展的历史
细胞克隆： 微生物克隆
阅读课文，总结克隆技术发展的历史
分子克隆： DNA克隆
个体克隆： 克隆羊多莉
微生物克隆（细胞水平）
遗传工程克隆
（分子水平）
多利
多利的一生
姓名：多利
性别：雌
种族：哺乳纲、牛科、绵羊
生日：1996年7月5日
出生地：苏格兰
核基因供体：一只芬兰白面绵羊
细胞质供体：一只苏格兰黑面羊
子宫供体：另一只苏格兰黑面羊
进入社交圈时间：1997年2月23日
子女：生育6名，存活5名
死亡：2003年2月14日
多莉羊的培育过程
卵细胞
C母绵羊子宫
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞质
细胞核
细胞核移植
胚胎移植
早期胚胎
多莉羊
分娩
卵裂
融合后的卵细胞
妊娠
克 隆 鱼
补充：动物克隆技术的发展
美国研究人员成功克隆出世界上第一头骡子。
世界上首例克隆马“普罗梅泰亚”在意大利出生。后面是它的“母亲兼姐姐”。
克隆技术的发展
巴西首次培育成功克隆牛。
第一只克隆猫cc诞生
第一只克隆猴
我国成功繁殖克隆兔体形要比普通兔大许多。
克隆山羊“阳阳”降生在中国西北农林科技大学种羊场。
中国第二头克隆牛“科科”目前状况一切正常。
四、生物的克隆需要满足的条件
（以克隆羊多莉为例）
1、具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞。
2、能有效调控细胞和核发育的细胞质物质。
3、完成胚胎发育的必要的环境条件。
