선택 3. 현대 생명공학의 주제
주제 1. 유전공학
유전공학이란?
1.1 DNA 재조합 기술의 기본 도구
1. "분자 메스" - 제한 엔도뉴클레아제(제한 효소)
한 가지 출처: 주로 원핵생물에서 분리 및 정제 .
이중 기능: 이중 가닥 DNA 분자의 특정 뉴클레오티드 서열을 인식하고 각 가닥의 특정 위치에서 두 뉴클레오티드 사이의 포스포디에스테르 결합을 끊을 수 있습니다.
세 가지 결과: 제한효소 절단으로 생성된 DNA 조각의 끝은 일반적으로 끈적한 끝과 둔한 끝의 두 가지 형태를 갖습니다.
2. "분자 봉합 바늘" - DNA 리가제
첫 번째 기능: 절단된 DNA 조각을 새로운 DNA 분자로 접합합니다. 연결 부위: 수소 결합이 아닌 포스포디에스테르 결합.
두 개의 DNA 리가제(E·coli DNA 리가제 및 T4-DNA 리가제)의 비교: 1. 유사성: 둘 다 포스포디에스테르 결합을 바느질합니다. ⒉차이점: E·coli DNA 리가아제는 T4 박테리오파지에서 파생되며 이중 가닥 DNA 단편의 상보적인 끈적끈적한 끝 사이의 포스포디에스테르 결합만 연결할 수 있는 반면, T4 DNA 리가아제는 양쪽 끝을 꿰맬 수 있지만 둔한 끝을 연결하는 것은 덜 효율적입니다.
DNA 중합효소와의 세 가지 유사점과 차이점: DNA 중합효소는 기존 뉴클레오티드 단편의 끝에 단일 뉴클레오티드만 추가하여 포스포디에스테르 결합을 형성할 수 있습니다. DNA 리가아제는 두 개의 DNA 단편의 끝을 연결하여 포스포디에스테르 결합을 형성합니다.
3. "분자 수송체" - 담체(세포막에 있는 담체와 차이점은 무엇입니까?)
담체의 필수 조건: 세포막에서 복제가 가능해야 합니다. 수용 세포 및 안정적인 저장; 외인성 DNA 단편 삽입을 위한 하나 이상의 제한 효소 절단 지점이 있으며, 수용 세포에 무해하고 분리가 쉬운 재조합 DNA의 식별 및 선택을 위한 마커 유전자가 있습니다.
두 번째로 가장 일반적으로 사용되는 벡터는 플라스미드입니다. 플라스미드는 알몸이고 간단한 구조를 가지며 박테리아 염색체와 독립적이며 스스로 복제할 수 있는 작은 이중 가닥 원형 DNA 분자입니다. 세 가지 다른 벡터: 박테리오파지, 동물 및 식물 바이러스의 파생물.
1.2 유전공학의 기본 조작 절차
1. 표적 유전자 획득(표적 유전자란 무엇인가?)
획득 방법: 직접 분리 원핵생물의 유전자 획득, 진핵생물의 유전자는 인공적으로 합성된다.
2. 유전자 라이브러리에서 목적 유전자를 얻습니다
유전자 라이브러리란 무엇인가요? 게놈 라이브러리란 무엇입니까? 부분 유전자 라이브러리란 무엇입니까? 세 사람의 관계는 무엇입니까?
유전자 라이브러리에서 목적 유전자를 어떻게 구하나요?
3. PCR 기술을 이용해 표적 유전자 증폭
1. PCR 기술이란? ⒉원리: DNA 이중가닥 복제. ⒊PCR 기술의 필요조건은 무엇인가요? PCR 결과는 무엇입니까?
⒋과정: 변성 → 어닐링 → 신장 → 여러번 반복. 4개는 직접 인공적으로 합성됐다.
2. 유전자 발현 벡터(이 과정은 실제로 서로 다른 출처의 유전자를 재조합하는 과정이며 유전공학의 핵심입니다)
유전자를 만드는 목적은 무엇입니까? 표현 벡터? 구축하는 방법?
유전자 발현 벡터의 구성: 복제 기원 + 프로모터 + 표적 유전자 + 터미네이터 + 마커 유전자
프로모터와 터미네이터란 무엇인가요? 유전자 발현 벡터의 어디에 위치합니까? 각각의 역할은 무엇입니까? 마커 유전자는 어떤 일을 하나요?
3. 표적 유전자를 수용 세포에 도입
변형의 개념: 표적 유전자가 수용 세포에 들어가 수용자에서 안정성과 발현을 유지하는 과정 셀.
일반적으로 사용되는 두 가지 형질전환 방법
1. 표적 유전자를 식물 세포에 도입하는 방법: 가장 일반적으로 사용되는 방법은 아그로박테리움 형질전환법, 그 다음으로 유전자총법, 화분관법입니다. 채널 방식. 식물 세포의 어디에 도입됩니까?
⒉동물 세포에 목적 유전자를 도입하는 방법: 가장 일반적으로 사용되는 방법은 미세 주입 기술입니다. 이 방법의 수용자 세포는 대부분 수정란입니다.
⒊미생물 세포에 표적 유전자 도입: 수용 세포로서 원핵생물의 장점은 무엇입니까? 가장 일반적으로 사용되는 원핵세포는 무엇입니까? 변환 방법은 무엇입니까?
삼중 재조합 DNA를 수용 세포에 도입한 후, 유전자 발현 벡터가 포함된 수용 세포에 대해 마커 유전자의 발현 여부를 기준으로 선별한다.
IV.타겟 유전자의 검출 및 발현
먼저, 유전자변형생물체의 염색체 DNA에 타겟 유전자가 삽입되어 있는지를 검출하는 것이 필요하다. 방법: DNA 분자 혼성화 기술. 이 방법의 근거는 무엇입니까?
둘째, 목적 유전자가 mRNA로 전사되었는지 여부를 확인하는 것이 필요하다. 방법: 표지된 표적 유전자를 프로브로 사용하여 mRNA와 혼성화합니다.
3. 마지막으로 목적 유전자가 단백질로 번역되는지 확인합니다. 방법: 유전자 변형 유기체에서 단백질을 추출하고 항원-항체 혼성화를 위해 해당 항체를 사용합니다.
넷째, 때로는 개인의 생물학적 수준에서 식별을 수행할 필요가 있습니다. 예를 들어, 형질전환 곤충 저항성 식물이 곤충 저항성 특성을 가지고 있는지 여부입니다.
1.3 유전 공학의 응용
1. 식물 유전 공학: 식물의 품질을 향상시키기 위해 이식 유전자를 사용하는 곤충 저항성, 질병 저항성 및 역저항성 유전자 식물.
2. 동물 유전 공학: 동물의 성장률을 높이고, 축산물의 품질을 향상시키며, 유전자 변형 동물을 사용하여 약물을 생산하고, 장기 이식을 위한 기증자 역할을 합니다.
3. 유전자 조작 약물: 사이토카인, 항체, 백신, 호르몬 등
4. 유전자 치료: 유전자 발현 산물이 기능을 발휘하고 질병 치료 목적을 달성할 수 있도록 정상적인 외인성 유전자를 환자의 몸에 도입하는 것이 유전 질환을 치료하는 가장 효과적인 수단입니다.
1.4 단백질 공학의 부상
1. 천연 단백질이 생산 및 사용 요구 사항을 완전히 충족할 수 없는 이유는 무엇입니까? 단백질 공학의 기본 접근법은 무엇입니까?
2. 단백질 공학: 단백질 분자의 구조적 규칙과 생물학적 기능을 기반으로 유전자 변형이나 유전자 합성을 통해 기존 단백질을 변형하거나 새로운 단백질을 생성하는 것을 말합니다. 인간의 생산과 삶. (원칙적으로 유전공학은 자연에 이미 존재하는 단백질만 생산할 수 있습니다.)
주제 2. 세포공학
세포공학이란? 다양한 조작 개체에 따라 어떤 유형으로 나눌 수 있습니까?
2.1.1 식물 세포 공학의 기본 기술
1. 이론적 근거(원리): 세포 전능성.
세포 전능성이란 무엇인가요? 생물학적 성장과 발달 중에 세포가 전능성을 나타내지 않는 이유는 무엇입니까?
전능성 발현의 어려움: 수정란>생식세포>줄기세포>체세포>동물세포.
식물조직배양기술 - 공정
식물조직배양이란? 역분화란 무엇입니까? 탈분화의 본질은 무엇인가? 탈분화(세포 전능성을 회복하는 과정)의 결과는 무엇입니까? 재분화란 무엇입니까? 캘러스란 무엇이고 그 특징은 무엇인가요?
두 번째 상태: 형질전환 식물을 재배하고 식물 체세포를 교배시켜 새로운 식물 품종을 재배하는 최종 과정이다.
3. 식물 체세포 융합 기술 - 과정
식물 체세포 융합에서 가장 먼저 부딪히는 난관은 무엇인가요? 벽을 제거하는 부드러운 방법은 무엇입니까? 원형질체가 합쳐지면 자연적으로 융합됩니까?
2. 식물 체세포 교배란 무엇입니까? 세 가지 의미: 서로 다른 유기체 간의 원거리 교배의 비호환성 장애를 극복합니다.
이 섹션에서 전통적인 유성 혼성화와 체세포 혼성화의 차이점은 무엇인가요? (생식 방식, 종)
2.1.2 식물 세포 공학의 실제 적용
1. 식물 번식의 새로운 방법
미세 번식. 식물 미세전파 기술이란?
미세전파 기술의 장점은 무엇인가요? (빠른 번식 속도, 모성 특성 유지, 자연 성장 계절의 제약을 받지 않음)
두 번째 작물에는 바이러스가 없습니다. 무성번식 작물이 독에 감염되면 어떤 증상이 나타나나요? 작물 해독이란 무엇입니까?
인공씨앗 3개. 천연 종자의 단점은 무엇입니까? 인공 종자란 무엇입니까? 장점은 무엇입니까?
2. 신품종 재배
반수체 육종. 반수체 육종이란 무엇입니까? 원리는 무엇입니까? 어떤 방법이 일반적으로 사용됩니까? 장점은 무엇입니까?
이중 돌연변이의 활용. 조직 배양에서 돌연변이가 쉽게 생성되는 이유는 무엇입니까?
3. 바이러스 없는 작물, 인공 종자, 반수체 육종 비교.
⒈유사점: 육종과정에서 미세번식 기술이 사용된다. ⒉차이점: 작물 해독에서는 재료가 무독성이어야 한다는 점을 강조합니다. 인공 종자는 배아체, 외래 새싹, 말단 새싹 및 액와 새싹을 얻기 위해 재배하면 본질적으로 유성 생식입니다.
셀 제품 공장 생산. 사람들이 주로 사용하는 세포 제품은 무엇입니까?
2.2.1 동물세포배양 및 핵이식 기술
동물세포공학에서 일반적으로 사용되는 기술적 방법은 무엇입니까? 다음 중 다른 동물 세포 공학 기술의 기초가 되는 프로젝트는 무엇입니까?
1. 동물 세포 배양
한 개념: 동물 세포 배양은 동물의 신체에서 해당 조직을 제거한 후 단일 세포로 분산시킨 후 적절한 배양 배지에 넣는 것입니다. , 이러한 세포가 성장하고 증식할 수 있도록 합니다.
2차 과정: 수집 → 분산 → 현탁액 제조 → 1차 배양 → 하위 배양. 각 단계는 어떻게 처리되나요?
⒈세포배양 전 세포를 분산시켜야 하는 이유는 무엇인가요?
⒉세포접착이란? 접촉 억제란 무엇입니까? ⒊일차문화란 무엇인가? 서브컬처란 무엇인가?
⒋핵이식에 사용되는 세포는 왜 보통 10세대 이내인가요? 10세대 이후 세포의 특징은 무엇인가?
3가지 동물 세포 배양은 다음 조건을 충족해야 합니다. (내부 환경은 무엇입니까? 내부 환경과 항상성은 세포에 어떤 영향을 미칩니까?)
1. 독성 환경. 배양 배지는 무균적으로 처리되어야 합니다. 일반적으로 배양 과정에서 오염을 방지하기 위해 배양액에 일정량의 항생제를 첨가합니다. 또한, 대사산물이 축적되어 세포 자체에 해를 끼치는 것을 방지하기 위해 배양배지를 정기적으로 교체해야 합니다.
⒉ 영양: 합성 중간성분: 설탕, 아미노산, 성장촉진인자, 무기염, 미량원소 등 일반적으로 혈청, 혈장과 같은 천연 성분이 첨가됩니다.
⒊온도와 pH. 적합한 온도: 포유류의 경우 대부분 36.5℃+0.5℃입니다. pH: 7.2~7.4.
⒋가스 환경. 95% 공기 + 5% CO2. O2는 세포 대사에 필요하며 CO2의 주요 기능은 배양 배지의 pH를 유지하는 것입니다.
동물세포배양 기술의 4대 응용 분야는 바이러스 백신, 인터페론, 단일클론항체 제조, 독성물질 검출, 의학 연구용 각종 세포 배양 등이다.
5가지 동물 세포 배양과 식물 세포(조직) 배양의 비교
비교 항목 원리 중간 결과 배양 환경 배양 목적
식물 조직 배양 세포 전능성 고형 영양소 , 호르몬, 식물 배양, 시험관 내, 미세 증식, 작물 해독 등이 가능합니다.
동물 세포 배양, 세포 증식, 액체, 영양분, 동물 혈청 등, 세포 그룹으로 배양, in vivo 또는 in vitro에서 세포 산물이나 세포 등을 얻기 위해
2. 동물 체세포 핵 이식 기술 및 동물 복제
왜 동물을 통해 완전한 동물 개체를 얻을 수 없는가? 세포 배양? 동물 핵 이식이란 무엇입니까? 복제동물이란?
범주 1: 배아 세포 핵 이식(상대적으로 쉬움), 체세포 핵 이식(상대적으로 어려움).
탈핵난자를 선택하는 두 번째 이유는 난모세포가 비교적 크고 조작이 용이하며 세포질이 많고 영양분이 풍부하다는 점이다.
삼염색체 세포 핵 이식 과정은 기증 동물의 체세포 채취 → 기증 세포 배양 → 기증 세포와 탈핵 난모세포의 융합 → 재조합 세포 → 초기 배아 → 수혜 동물의 자궁에 이식 → 동물 복제 등이다.
⒈왜 난모세포를 수용세포로 사용해야 하나요? 어느 단계의 난모세포가 선택되었나요? 난모세포 핵을 제거하는 방법은 무엇입니까?
⒉기증자 세포와 수용자 세포를 융합하는 방법은 무엇입니까? 수용체 세포를 활성화하는 방법은 무엇입니까? 활성화의 목적은 무엇입니까?
사체세포 핵 이식 기술의 적용 전망
⒈가축의 유전적 개량 과정을 가속화하고 우수한 가축의 번식을 촉진합니다. ⒉멸종위기종을 보호하고 생존자 수를 늘립니다. 귀중한 의료 단백질 ⒋이종 이식을 위한 기증자로서 ⒌조직 및 장기 이식 등을 위해;
오체세포 핵이식 기술의 문제점: 복제된 동물은 건강에 문제가 있고 유전적, 생리학적 결함을 보인다.
2.2.2 동물세포융합과 단일클론항체
1. 동물세포융합이란?
2. 동물세포 융합과 식물 원형질체 융합의 원리는 기본적으로 동일하다. 일반적으로 사용되는 유도 인자로는 폴리에틸렌글리콜, 불활성화 바이러스 등이 있다. , 전기 자극 등
3. 동물 세포 융합의 중요성: 원거리 교배의 비호환성을 극복하고 세포 유전학, 세포 면역, 종양 및 새로운 생물 종의 배양을 연구하는 중요한 수단이 됩니다.
IV. 동물세포 융합과 식물 체세포 교배 비교
비교 프로젝트 원리 방법 유도 방법 주요 목적
식물 체세포 교배 세포막 유동성, 세포 전능성 벽 제거 후 원형질체 융합 유도 물리적, 화학적 방법 원거리 잡종 불화합성 장애 극복 및 잡종 식물 획득
동물 세포 융합 세포막 유동성 세포 분산 후 세포 융합 유도 단클론을 제조하는 물리적, 화학적, 생물학적 방법 항체
5. 단일클론항체: 단일 B 림프구는 무성생식을 통해 세포 집단을 형성하는 데 사용됩니다. 이러한 세포 집단은 단일 화학적 특성과 강한 특이성을 지닌 항체를 생성할 수 있습니다.
기존 항체 생산 방식과 단점은 무엇인가요? B 림프구의 특징은 무엇입니까? 단일클론항체 제조과정
⒈동물세포융합⑴재료: 골수종 세포 및 항원자극 B림프구. (마우스의 두 종류의 세포는 동종의 세포 혼성화가 성공했기 때문에 선택했는데, 이 두 종류의 세포의 특징은 무엇인가요?)
⑵ 융합: 물리적, 화학적, 생물학적 방법 등 유도에 사용될 수 있습니다(얼마나 많은 융합 방법이 있습니까?) (3) 선택 배지를 사용하여 하이브리도마 세포를 선별합니다. (이러한 종류의 세포의 특징은 무엇입니까? 그 이유는 무엇입니까?)
⒉ 동물 세포 배양 ⑴ 항체 검출 하이브리도마 세포 배양 및 필요한 항체를 분비할 수 있는 하이브리도마 세포 스크리닝 ⑵ 생체 내 또는 시험관 내 대규모 재배. (마우스 단일클론 항체를 인간의 질병 치료에 사용할 수 있을까?)
세 가지 단일클론 항체의 장점은 강한 특이성, 높은 민감도, 대량 제조가 가능하다는 점이다.
단일클론 항체의 네 가지 응용 분야: 1. 진단 시약: 다양한 항원 물질의 미묘한 차이를 정확하게 식별하고 특정 항원에 특이적으로 결합합니다. 정확성, 효율성, 단순성 및 속도의 장점이 있습니다. ⒉ 질병 치료 및 약물 운반에 사용 : 주로 암 치료에 사용되며 '생물학적 미사일'(어떤 부분으로 구성되어 있는지, 각각 어떤 역할을 하는지)로 만들 수 있고, 소량은 치료에도 사용된다. 다른 질병.
주제 3. 배아공학
배아공학이란? 포함된 주요 기술은 무엇인가요?
3.1 내부 수정 및 초기 배아 발달
1. 정자와 난자의 발생
1. 정자 생산 장소. ⒉기간 : 첫사랑부터 생식기능이 쇠퇴할 때까지.
⒊과정 ⑴ 정조세포 → 다발정조세포 → 1차 정모세포 ⑵ 1차 정모세포 → 2차 정모세포 → 정자세포 ⑶ 정세포 → 정자(핵이 정자의 머리가 되는 곳) 머리의 주요 부분; 골지체로 발달 머리의 첨체는 정자의 꼬리로 진화하고, 미토콘드리아는 미토콘드리아 껍질을 형성하며, 다른 물질은 원형질 방울로 집중됩니다.
⒋⑴ 정자 세포가 정자가 되는 과정에서, 변화가 일어났나요? 핵과 미토콘드리아는 왜 보존되나요? 미토콘드리아가 꼬리 밑에 집중되어 있는 이유는 무엇입니까?
⑵성숙한 정자: 올챙이처럼 생겼으며 머리, 목, 꼬리의 세 부분으로 구성됩니다. 정자 크기는 동물의 신체 크기와 관련이 있습니까?
두 개의 난자가 태어나는 곳, 바로 난소. ⒉생기: 배아는 성분화 이후이다.
⒊과정: 난모세포 → 다발난모세포 → 1차 난모세포 → 2차 난모세포 → 난세포
두 개의 감수분열은 언제, 어디서 이루어졌나요?
⒋난포는 주로 난모세포와 난포세포로 구성됩니다. 성장하는 난포의 난모세포와 주변 난포세포가 난포강으로 돌출되어 난구를 형성합니다. 배란: 난모세포, 주변 투명대(당단백질로 구성), 코로나 방사형(투명대 외부의 난포 세포층)이 난포에서 배출되는 과정입니다. 배란 후, 난포 위치에 황체가 형성됩니다.
새로 나온 계란은 다 익었나요? 엄마 몸의 어느 부분에서 정자가 수정되나요?
3개의 정자와 난자 세포의 비교: ⒈유사점: 둘 다 초기 단계에서 유사분열을 거치며, 두 번의 감수분열 후에 생식 세포의 수가 지속적으로 증가하며 정자와 난자가 형성될 수 있습니다.
⒉차이점: 정자 1개 → 정자 1개 → 난자 1개, 정자 모양은 올챙이 모양이며, 정자 형성은 사춘기에 시작되며 대부분 모유 수유를 합니다. 동물 알의 형성과 난소 내 저장은 태아가 태어나기 전에 완료됩니다.
2. 수정 ⒈개념: 정자와 난자가 결합하여 접합체(즉, 수정란)를 형성하는 과정을 말합니다.
⒉ 징후: 난황막과 투명대 사이의 틈에 두 개의 극체가 관찰될 수 있는 경우. ⒊장소: 나팔관.
⒋과정 ⑴ 수정 전 준비단계 준비단계 1 - 정자능력능화: 즉, 정자가 수정 능력을 갖기 전에 암컷 동물의 생식 기관에서 상응하는 생리적 변화를 거쳐야 하는 현상입니다.
준비 2단계 - 난자 준비: 즉, 난자가 나팔관에서 두 번째 감수분열의 중기에 도달하면 수정이 가능합니다.
⑵ 수정 단계: 정자와 난자가 만나 → 첨체 반응(→ 첨체 효소 방출 → 난구 세포(방사형 코로나) 용해 → 방사형 코로나 교차 → 투명대와 접촉 → 첨체 효소가 투명대 용해 → 투명대 통과) → 난황막 접촉 → 투명대 반응 생성 → 첫 번째 장벽 형성 → 정자가 미세융모에 포용됨 → 정자 외막과 난황막 융합 → 정자가 난자에 진입 → 난황막 밀봉 효과 생성 → 난황막 형성 두 번째 장벽 → 수컷 전핵 형성 → 암컷 전핵 형성 → 수컷과 암컷 전핵의 발달, 이동, 접촉 및 병합 → 수정란 형성. ①수정의 주요 단계는 무엇입니까?
②첨체반응이란? 투명대 반응이란 무엇입니까? 난황막 밀봉이란 무엇입니까? 각각의 기능은 무엇입니까?
③암컷과 수컷 전핵은 무엇인가요? 언제 결성됐나요?
네 번째 의미: 각 유기체의 전임자와 자손의 체세포에서 일정한 수의 염색체를 유지하는 것은 유기체의 유전과 변이에 매우 중요합니다.
3. 배아 발달: 수정란이 유충으로 발달하는 과정을 말합니다. 수정란은 처음에 나팔관에서 발달하여 유사분열을 겪습니다.
1개의 분열 단계. 특징: 투명대 내에서 유사분열이 일어나며 세포수는 계속 증가하지만 전체 배아 크기는 약간 증가하거나 감소하지 않습니다.
상배배아 2개. 특징: 배아세포의 수가 약 32개에 이르면 배아는 뽕나무처럼 조밀한 세포 덩어리를 형성합니다. 전능성 세포이다.
배반포 3개. 특징: 세포가 분화하기 시작합니다(이 기간 동안 세포의 전능성은 여전히 상대적으로 높습니다). 바깥쪽 부분은 영양막 세포로 태아막과 태반으로 발달하고, 배아의 한쪽 끝에 모인 더 큰 세포를 내부 세포덩어리라고 하며, 이는 장래에 태아의 다양한 조직으로 발달하게 됩니다. 중앙에 있는 구멍을 배반강이라고 합니다. 인큐베이션이란 무엇입니까?
4개의 낭배. 특징: 포배강과 낭배강을 포함하는 3개의 세균층으로 분화되어 있습니다.
3.2 체외수정 및 초기배양
1. 체외수정
1. 난모세포 채취 및 배양
주요 방법 : 성선자극호르몬을 투여하여 더 많은 난자의 방출을 유도한 후, 난자를 나팔관에서 꺼내어 능력 있는 정자로 시험관 내에서 직접 수정시킵니다. 두 번째 방법은 갓 도살된 암컷 동물의 난소에서 난모세포를 채취하는 것이고, 세 번째 방법은 초음파탐지기, 복강경 등을 이용하여 살아있는 동물의 난소에서 직접 난모세포를 채취하는 것이다. 수집된 난모세포는 능력 있는 정자와 수정되기 전에 인공적으로 배양되고 시험관 내에서 성숙되어야 합니다.
2차 정자 채취 및 정자능력 부여 ⒈ 채취 방법 : 거짓 질법, 손 잡는 방법, 전기 자극 등
⒉정화능력 부여 처리: 체외 수정 전 정자를 수정화시켜야 합니다. ⑴배양 방법: 부고환에서 채취한 정자를 인공적으로 제조한 능력 부여 용액에 넣고 일정 기간 배양이 가능합니다. 설치류, 토끼, 돼지 등. ⑵화학적 방법: 일정 농도의 헤파린 또는 칼슘 이온 운반체 A23187 용액에 정자를 넣고 화학 약품을 사용하여 정자의 수용 능력을 유도합니다. 소와 양 등.
삼중 수정: 수정 능력이 있는 정자와 배양된 성숙 난자 세포는 수정 능력 용액 또는 전용 수정 용액에서 수정 과정을 완료합니다.
2. 배아의 초기 배양
배아의 초기 배양: 시험관 내에서 정자와 난자가 수정된 후, 수정된 난자를 발달 배양 배지로 옮겨 계속 배양해야 합니다. 수정 상태와 수정란의 발달 능력을 확인합니다.
배양배지의 구성은 일부 무기염, 유기염 외에 비타민, 호르몬, 아미노산, 뉴클레오티드 등의 영양소와 혈청 및 기타 물질을 첨가해야 합니다. 배아가 적절한 발달 단계에 도달하면 수혜자에게 이식하기 위해 제거하거나 냉동보존할 수 있습니다. 배아 이식 시기는 동물마다 다릅니다.
3.3 배아 공학의 적용 및 전망
1. 1. 배아 이식이란 무엇입니까? "기증자"란 무엇입니까? "수용체"란 무엇입니까? (기증자는 우수한 품종이어야 하며, 수혜자인 암컷 동물은 흔하거나 풍부한 품종이어야 합니다.)
2차 지위: 형질전환, 핵 이식, 체외 수정 등 모든 배아 공학 기술 생산된 모든 배아는 자손을 얻기 위해 배아 이식 기술을 거쳐야 하는데, 이는 배아 공학의 마지막 '과정'입니다.
3배아 이식의 현황과 의의: ⒈ 육종 작업 및 품종 개량을 가속화하고, ⒉ 사육 동물 구입 비용을 크게 절감하며, ⒊ 한 아이당 다태아를 낳고 멸종 위기에 처한 종을 보존합니다. ; ⒌ 여성의 우수한 자질을 최대한 발휘할 수 있습니다. 개인의 생식 능력을 발휘하고, 생식 주기를 단축하며, 평생 생산되는 자손의 수를 늘립니다.
네 가지 생리적 기본 사항: 1. 동물이 발정하고 배란한 후 동일한 동물의 기증자와 수혜자의 생식 기관의 생리적 변화는 동일합니다. 이는 기증자 배아가 수혜자에게 전달되는 것과 동일한 생리학적 환경을 제공합니다.
⒉초기 배아는 일정 기간 동안 자유 상태에 있습니다. 이를 통해 배아 수집이 가능해집니다.
⒊수혜자는 자궁에 이식된 외국 배아에 대한 면역거부반응을 겪지 않습니다. 이는 배아가 수용자 안에서 생존할 수 있는 가능성을 제공합니다.
⒋기증 배아는 수용자 자궁과 정상적인 생리적 및 조직 연결을 설정할 수 있지만, 기증 배아의 유전적 특성은 임신 중에 영향을 받지 않습니다.
다섯 가지 기본 절차에는 주로 다음이 포함됩니다.
(1) 기증자와 수혜자의 선택 및 처리. 유전적 특성과 생산능력이 우수한 기증자, 건강한 체격과 정상적인 생식능력을 가진 수혜자를 선택하며, 기증자와 수혜자는 동일한 종이어야 합니다. 호르몬은 동시 발정 치료에도 사용되며 성선 자극 호르몬은 기증 젖소의 과배란에 사용됩니다. ⑴ 기증자와 수혜자 선정 ① 기증자 : 유전적 능력과 생산능력이 우수한 개인 ② 수혜자 : 건강하고 정상적인 생식능력을 가진 개인 ⑵ 치료 : 발정과 동시에. 구체적인 방법: 관련 호르몬 주사.
⒉난모세포를 수집하세요. 방법: 기증자의 과배란을 위해 성선자극호르몬을 주사합니다.
⒊번식 또는 인공수정. 정자 공급원 : 동종의 우수한 수컷 동물.
⒋배아를 수집, 검사, 배양 또는 보존합니다. 교배 또는 수정 후 7일째 되는 날 특수한 난자 세척 장치를 사용하여 기증 젖소의 자궁 내 배아를 세척합니다(난자 세척이라고도 함). 이때 배아는 상실배 또는 배반포 단계로 발달해야 합니다. 수혜자에게 직접 이식하거나 -196°C의 액체 질소에 보관하십시오.
⒌배아를 이식하세요. ⑴수술방법 : 수혜자의 자궁과 난소를 적출하고 배아를 자궁뿔에 주입한 후 상처를 봉합합니다.
⑵ 비수술적 방법: 배아가 담긴 이식용 튜브를 수혜소의 자궁의 해당 부위에 보내고 배아를 주입합니다.
⒍이식 후 검사. 수혜 젖소의 임신 여부를 확인합니다.
2. 배아 분열의 개념: 기계적 방법을 사용하여 초기 배아를 2등분, 4등분 등으로 절단한 후 이식하여 일란성 쌍둥이 또는 다태 태아를 얻는 기술을 말합니다. .
두 번째 의미: 동일한 배아에서 나온 자손은 동일한 유전 물질을 가지며 무성 생식에 속합니다.
세 가지 이론적 기초: 동물 배아 세포의 전능성. 따라서 배아 분열의 단계는 잘 발달되고 정상적인 모양을 가진 상실배 또는 배반포입니다.
4가지 수술 절차: 분할 바늘 또는 분할 칼날을 사용하여 배아를 자르고, 배아의 절반을 흡입하여 준비된 빈 투명대에 주입하거나, 노출된 절반 배아를 수혜자에게 직접 이식합니다. . 사용되는 주요 장비는 고체 현미경과 미세 조작기입니다. 운영상의 주의 사항: 1. 배반포 단계에서 배아를 분할할 때 내부 세포 덩어리를 균등하게 나누어야 합니다. 그 이유는 내부 세포 덩어리는 일반적으로 배반포 단계까지 나타나지 않기 때문입니다. 배아 자체로 발달하는 기본 세포이며, 다른 세포는 배아와 태아의 발달에 영양분만을 제공합니다. 분열 시 내부 세포덩어리를 균등하게 분할할 수 없는 경우, 내부 세포덩이가 많은 부분은 정상적으로 발육하는 능력이 강하고, 적은 양이 들어있는 부분은 막히거나 발육이 덜 되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 개발하다. ⒉배아를 많이 분할할수록 수술이 어려워지고 이식 성공률도 낮아집니다.
배아 분할 기술의 5가지 단점: 1. 갓 태어난 동물의 체중이 적고, 털 색깔과 무늬에 차이가 있습니다. 2. 배아 분할 기술을 사용하여 동일한 여러 태아를 생산할 가능성이 제한적입니다. .
3. 배아 줄기 세포 - 포유류 배아 줄기 세포란 무엇입니까?
두 가지 특징: 1. 모양: 작은 크기, 큰 핵 및 뚜렷한 핵소체 2. 기능: 발달 전능성 및 성체 동물의 모든 조직 세포로 분화할 수 있음 3. 체외 배양 조건에서 ES 세포는 분화 없이 증식될 수 있다. 냉동 보존되거나 유전자 변형될 수 있습니다.
세 가지 주요 용도: 1. 포유류의 개체 발생 및 발달 규칙을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 2. 다음과 같은 체외 조건에서 세포 분화를 연구하는 데 이상적인 재료입니다. 타우린 및 기타 화학 물질을 배양 배지에 첨가하면 ES 세포가 다양한 유형의 조직 세포로 분화되도록 유도될 수 있으며, 이는 세포 분화 및 세포사멸의 메커니즘을 밝히는 데 효과적인 수단을 제공하여 특정 완고한 질병을 치료하는 데 사용될 수 있습니다. 파킨슨증후군, 소아당뇨병 등 인간의 경우 ⒋배아줄기세포를 이식하면 새로운 조직세포로 분화가 유도되는 특성을 이용하여 괴사되거나 퇴화된 부분을 복구하고 정상적인 기능을 회복할 수 있다. 체외에서 ES 세포의 분화 유도를 통해 장기 이식용 인공 조직 및 장기를 직접 배양하여 장기 기증 후 부족한 기증 장기 및 면역 거부 문제를 해결합니다.
주제 4. 생명공학의 안전 및 윤리적 문제
4.1 유전자 변형 유기체의 안전성
1. > 반대: “실질적 동등성”, 히스테리시스 효과, 새로운 알레르기 유발 물질의 출현, 영양 성분의 변화에 반대합니다.
긍정적인 견해: 안전성 평가가 있고, 과학자들의 책임감 있는 태도가 있으며, 사례와 증거가 없습니다.
2. 유전자 변형 유기체와 생물 안전성: 생물 다양성에 미치는 영향.
반대의 견해: 식재지 외부로 퍼져 야생종이 되고, 침입외래종이 되어 유해병원체와 재조합되어 슈퍼잡초가 되어 '유전적 오염'을 일으킬 수도 있다.
긍정적인 견해: 제한된 활력, 생식적 격리, 제한된 꽃가루 전파 거리, 제한된 꽃가루 생존 시간.
3. 유전자 변형 유기체와 환경 안전: 생태계 안정성에 미치는 영향.
반대의 견해: 종 경계 파괴, 2차 오염, 유해한 병원성 미생물의 재조합, 독성 단백질 등이 먹이사슬을 통해 인체에 유입될 수 있다.
긍정적 관점: 생물의 원래 분류 상태를 변경하지 않고 농약 사용을 줄이며 농지 토양 환경을 보호합니다.
4.2 생명공학의 윤리적 문제에 주의를 기울이십시오
1. 인간 복제: 두 가지 다른 견해, 대부분의 사람들은 부정적인 태도를 가지고 있습니다.
거부 이유: 인간 복제는 인간 윤리와 도덕을 심각하게 위반하고 복제 기술을 남용하는 것입니다. 인간 복제는 결혼, 가족, 성별 관계 등 기존의 전통적인 윤리적, 도덕적 개념에 영향을 미칩니다. a 정신적으로나 사회적으로 건전하지 않은 인위적으로 창조된 사람들.
긍정 이유: 기술적인 문제는 배아 선별, 유전자 진단, 염색체 검사 등의 방법을 통해 해결할 수 있다. 미성숙한 기술은 실천을 통해서만 성숙할 수 있습니다.
중국 정부의 태도: 생식용 복제를 금지하고 치료용 복제에 반대하지 않는다. 4대 금지 원칙: 인간 생식 복제에 대한 어떠한 실험도 승인하지 않고, 허용하지 않고, 지원하지 않으며, 받아들이지 않습니다.
2. 체외 수정: 체외 수정에는 두 가지 목적이 있습니다. 다양한 의견, 대부분의 사람들이 동의합니다.
거부 이유: 체외 수정을 인간 부품 공장으로 취급하는 것은 생명을 무시하는 것입니다. 어린 생명에게도 살 권리가 있으며, 잉여 배아를 버리거나 죽이는 것은 '살인'에 해당합니다.
확언 이유 : 불임 문제를 해결하고 골수에 조혈 줄기 세포를 제공하면 IVF에 손상을주지 않습니다.
3. 유전자 신분증
거부사유: 개인의 유전정보가 유출되면 유전적 차별이 발생하게 되어 필연적으로 유전적 실업, 개인의 결혼난, 그리고 대인관계 소외.
확언 이유: 유전자 검사를 통해 조기에 예방 조치를 취할 수 있고 시기적절한 치료를 통해 환자의 생명을 구할 수 있다.
4.3 생물학적 무기 금지
1. 생물학적 무기: 생물학적 무기와 이를 방출하는 데 사용되는 무기 및 장비를 총칭하여 생물학적 무기라고 합니다.
생물전 물질이란 전쟁 중에 사람과 동물에게 질병을 일으키고 농작물에 피해를 주는 미생물과 그 독소를 말한다.
2. 유형: 병원성 박테리아, 바이러스, 생화학적 독극물, 유전자 재조합 병원성 박테리아.
3. 유통방법 : 흡입, 실수로 섭취, 세균이 있는 물품과의 접촉, 세균이 있는 곤충에 물림 등
4. 특징: 병원성이 강하고 대부분 전염성이 있으며, 감염경로가 다양하고, 오염범위가 넓으며, 잠복기간이 길고, 검출이 어렵고, 유해시간이 길다. 5. 생물무기금지협약과 중국정부의 태도.
주제 5. 생태공학
개념: 생태공학은 인간이 응용하는 생태학 및 체계학의 기본 원리와 방법을 의미하며 시스템 설계, 제어 및 기술 조립을 통해 수리 및 훼손된 생태환경을 재건하고 환경오염과 훼손을 초래하는 전통적인 생산방식을 개선하며 생태계의 생산성을 높여 인류사회와 자연환경의 조화로운 발전을 도모한다.
5.1 생태공학의 기본원리
생태경제란 무엇인가? 생태경제(순환경제)를 어떻게 실현할 수 있을까요?
생태공학이 따르는 기본원리
1. 물질의 재활용과 재생의 원리. 이론적 근거: 물질 순환. 예: “폐기물 없는 농업”.
2. 종 다양성의 원리. 이론적 근거: 생태계 안정성. 특징: 종이 풍부할수록 생태계의 저항 안정성이 높아집니다.
3. 조정과 균형의 원칙. 이론적 기초: 유기체와 환경 사이의 조정과 균형.
4. 정직의 원칙. 이론적 근거: 사회, 경제, 자연으로 구성된 거대한 시스템.
5. 시스템 및 엔지니어링의 원리. 시스템의 구조는 기능적 원리를 결정합니다. 이론적 근거: 분산형이 중앙형 및 링형보다 낫습니다. 두 시스템 무결성의 원칙. 이론적 근거: 전체의 기능은 부분의 합보다 크다.
5.2 생태공학의 사례와 발전 전망
1. 생태공학의 사례
종합적인 농촌 개발 생태 프로젝트. 문제: 농촌 지역의 재료와 에너지의 다단계 활용. 대책 : 종합적인 개발생태사업을 실시한다.
제2소유역 종합관리를 위한 생태사업. 문제: 작은 유역의 토양 침식. 대책 : 종합적인 관리를 실시합니다.
3대 지역 생태계 복원 사업. 질문: 우리나라의 토지 사막화 문제. 대책 : 조림, 농지를 숲으로 되돌리기, 초원으로 되돌리기 등
4가지 습지생태복원사업. 문제: 습지의 축소 및 파괴. 대책 : 오염관리, 농지를 호수로 환원 등
민메탈스 지역 버려진 땅의 생태복원 프로젝트. 문제: 광산 지역의 생태 환경이 손상됩니다. 대책 : 토지수리, 식생복원 등
6개 도시 환경생태사업. 문제: 도시 생태계는 쓰레기, 공기, 소음 등 오염 문제에 직면해 있습니다. 대책 : 도시녹화, 하수정화, 폐기물처리 등을 종합적으로 관리한다.
생태공학도 한계가 있다. 생태 훼손을 예방하고 생태계의 자연 복원 능력을 최대한 발휘하는 것이 근본적인 탈출구다.
2. 생태공학 발전 전망
1. '바이오스피어2'의 실험과 폭로는 무엇인가?
2 우리나라 생태공학 발전 전망 분석 및 전망
1. 서구 국가의 생태공학의 특징은 무엇인가?
⒉우리나라 생태공학의 문제점과 발전 전망은 무엇인가?