3.动物细胞融合
（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用法
植物体细胞杂交细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动，聚乙二醇等试剂诱导克服了远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株
动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外，再加灭活的病毒诱导制备单克隆抗体的技术之一
一、孟德尔的豌豆杂交实验：相对性状
性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
1、显性性状与隐性性状
显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。
附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
2、显性基因与隐性基因
显性基因：控制显性性状的基因。
隐性基因：控制隐性性状的基因。
附：基因：控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因：决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
3、纯合子与杂合子
纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传，不发生性状分离)：
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传，后代会发生性状分离)
4、表现型与基因型
表现型：指生物个体实际表现出来的性状。
基因型：与表现型有关的基因组成。
(关系：基因型+环境→表现型)
杂交与自交
杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附：测交：让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型，属于杂交)
二、孟德尔实验成功的原因：
(1)正确选用实验材料：㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉)，自然状态下一般是纯种
㈡具有易于区分的性状
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简单到复杂)
(3)对实验结果进行统计学分析
(4)严谨的科学设计实验程序：假说——-演绎法
三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交：
P：高茎豌豆×矮茎豌豆DD×dd
↓↓
F1：高茎豌豆F1：Dd
↓自交↓自交
F2：高茎豌豆矮茎豌豆F2：DDDddd
3：11：2：1
基因分离定律的实质：在减数分裂形成配子过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代
(二)两对相对性状的杂交：
P：黄圆×绿皱P：YYRR×yyrr
↓↓
F1：黄圆F1：YyRr
↓自交↓自交
F2：黄圆绿圆黄皱绿皱F2：Y–R–yyR–Y–rryyrr
9：3：3：19：3：3：1
在F2代中：
4种表现型：两种亲本型：黄圆9/16绿皱1/16
两种重组型：黄皱3/16绿皱3/16
9种基因型：纯合子YYRRyyrrYYrryyRR共4种×1/16
半纯半杂YYRryyRrYyRRYyrr共4种×2/16
完全杂合子YyRr共1种×4/16
基因自由组合定律的实质：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因和染色体的关系
基因表达载体的构建
1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞
1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步：目的基因的检测与鉴定
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如：转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
（三）基因工程的应用
1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
（四）蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
转录翻译
1、食物的消化：一般都是结构复杂、不溶于水的大分子有机物，经过消化，变成为结构简单、溶于水的小分子有机物。
2、营养物质的吸收：是指包括水分、无机盐等在内的各种营养物质通过消化道的上皮细胞进入血液和淋巴的过程。
3、血糖：血液中的葡萄糖。
4、氨基转换作用：氨基酸的氨基转给其他化合物（如：丙XX酸），形成的新的氨基酸（是非必需氨基酸）。
5、脱氨基作用：氨基酸通过脱氨基作用被分解成为含氮部分（即氨基）和不含氮部分：氨基可以转变成为尿素而排出体外；不含氮部分可以氧化分解成为二氧化碳和水，也可以合成为糖类、脂肪。
6、非必需氨基酸：在人和动物体内能够合成的氨基酸。
7、必需氨基酸：不能在人和动物体内能够合成的氨基酸，通过食物获得的氨基酸。它们是甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等8种。
8、糖尿病：当血糖含量高于160mg/dL会得糖尿病，胰岛素分泌不足造成的疾病由于糖的利用发生障碍，病人消瘦、虚弱无力，有多尿、多饮、多食的“三多一少”（体重减轻）症状。
9、低血糖病：长期饥饿血糖含量降低到50～80mg/dL，会出现头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状，喝一杯浓糖水；低于45mg/dL时出现惊厥、昏迷等晚期症状，因为脑组织供能不足必须静脉输入葡萄糖溶液。
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程：精巢(哺乳动物称睾丸)
减数第一次分裂
间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对(称联会)，形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期：同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程：卵巢
精子与卵细胞相同点：精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
三、注意：
(1)同源染色体：①形态、大小基本相同;②一条来自父方，一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂
的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
(5)减数分裂形成子细胞种类：
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
四、受精作用的特点和意义
特点：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。
意义：减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。
五、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：
1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成
2、细胞中染色体数目：若为奇数——减数第二次分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞、
减数第二次分裂后期，看一极)
若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、
3、细胞中染色体的行为：有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂
4、姐妹染色单体的分离一极无同源染色体——减数第二次分裂后期
一极有同源染色体——有丝分裂后期
注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
基因在染色体上
萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系。
孟德尔遗传规律的现代解释
（一）转基因生物的安全性争论：
(1)基因生物与食物安全：
反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响
反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响
反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
（二）生物技术的伦理问题
(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。
否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；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；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。
否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证：
否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。
（三）生物武器
(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度。
通过对生物选修三知识点的学习，我们可以更好地了解生命的奥秘和自然界的运行规律，同时也可以为未来的科学研究和生产生活提供有益的帮助。
1、自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。自由水/结合水的值越大，新陈代谢越活跃。
2、能源物质系列：生物体的能源物质是糖类、脂类和蛋白质;糖类是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质;生物体内的主要贮藏能量的物质是脂肪;动物细胞内的主要贮藏能量的物质是糖元;植物细胞内的主要贮藏能量的物质是淀粉;生物体内的直接能源物质是ATP(A-P～P～P);生物体内的最终能量来源是太阳能。
3、糖类、脂类、蛋白质、核酸四种有机物共同的元素是C、H、O三种元素，蛋白质必须有N，核酸必须有N、P;蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸。(例：DNA、叶绿素、纤维素、胰岛素、肾上腺皮质激素在化学成分中共有的元素是C、H、O)。
4、蛋白质的四大特点：
①相对分子质量大;
②分子结构复杂;
③种类极其多样;
④功能极为重要。
5、蛋白质结构多样性：
①氨基酸种数不同，
②氨基酸数目不同，
③氨基酸排列次序不同，
④肽链空间结构不同。
6、蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质分子功能多样性，概括有：
①构成细胞和生物体的重要物质如肌动蛋白;
②催化作用：如酶;
③调节作用：如胰岛素、生长激素;
④免疫作用：如抗体，抗原(不是蛋白质);运输作用：如红细胞中的血红蛋白。注意：蛋白质分子的多样性是有核酸控制的。
7、一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者。核酸是一切生物的遗传物质。是遗传信息的载体，存在于一切细胞中(不是存在于一切生物中)，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
8、组成核酸的基本单位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基组成。组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。两者组分相同的是都含有磷酸基团、腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶三种含氮碱基。
（一）动物胚胎发育的基本过程
1、胚胎工程是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，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、早期胚胎培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程
（1）受精场所是母体的输卵管上段。
（2）卵裂期：特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。
（3）桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。
（4）囊胚：特点：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。
（5）原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。
（二）胚胎干细胞
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，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。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；
③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；
④利用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的部位得以修复并恢复正常功能；
⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
（三）胚胎工程的应用
1.体外受精和胚胎的早期培养
(1)卵母细胞的采集和培养：
主要方法：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。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。
(2)精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。
(3)受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植。)
2.胚胎移植
(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。）
地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。
(2)胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
(3)生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(4)基本程序主要包括：
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3.胚胎分割
(1)概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
(3)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）
(4)操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。