選修3《現(xiàn)代生物科技專題》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

專題1基因工程

基因工程的概念

基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，

創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?；蚬こ淌窃贒NA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA

重組技術(shù)。

（-）基因工程的基本工具

1.“分子手術(shù)刀”一一限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）

（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。

（2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核甘酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核甘酸之間的磷

酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。

（3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。

2.“分子縫合針”——DNA連接酶

（1）兩種DNA連接酶（E?coliDNA連接酶和*DNA連接酶）的比較：

①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯健。

②區(qū)別：E?coliDNA連接酹來源丁?大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二品鍵連接起來；

而T.DNA連接能能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。

⑵與DNA聚合酶作用的異同:

DNA聚合酶只能將單個(gè)核甘酸加到已有的核甘酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接荻個(gè)DNA片段的末

端，形成磷酸二酯鍵。

DNA連接酶DNA聚合酶

不同點(diǎn)連接的DNA雙鏈單鏈

模板不要模板要模板

連接的對(duì)象2個(gè)DNA片段單個(gè)脫氧核昔酸加到」存在的單鏈DNA片段上

相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)形成磷酸二酯鍵

化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)

3.“分子運(yùn)輸車”一一載體

（1）載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。

②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。

③具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。

（2）最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)

狀DNA分子。

（3）其它載體：X噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒

（二）基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的獲取

1.目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。

2.原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法一和化學(xué)合成法。

3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

（1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。

<2）目的：獲取大量的目的基因

（3）原理：DNA雙鏈復(fù)制

（4）過程：第一步：加熱至90?95CDNA解鏈為單鏈；

第二步：冷卻到55?60C,引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；

第三步：加熱至70?75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。

（5）特點(diǎn)：指數(shù)（2"）形式擴(kuò)增

第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）

1.目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

2.組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因

（1）后幼子：是一段的特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的苜端，是KNA聚合酣以別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)

錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質(zhì)。

（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端°

（3）標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的

標(biāo)記基因是抗生素基因。

第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞一

1.轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。

2.常用的轉(zhuǎn)化方法：

將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。

將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。方法的受體細(xì)胞多是受精卵。

將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，最常用

的原核細(xì)胞是大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用Ca2+處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，再將重組表達(dá)載體DNA

分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。

3.重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。

第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

1.首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交（DNA-DM）技術(shù)。

2.其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,方法是采用分子雜交（DNA-RNA）技術(shù)。

3.最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是采用抗原一抗體雜交技術(shù)。

4.有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如生物抗蟲或抗病的鑒定等。

（三）基因工程的應(yīng)用

1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。

2.動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。

3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。

4.基因診斷：又稱為DNA診斷，是采用基因檢測(cè)的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體。

（四）蛋白質(zhì)工程的概念

蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)

進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在

的蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)工程

4—預(yù)期功能

廊[sa|l------?生物功能

轉(zhuǎn)錄翻譯中心法則

蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)

設(shè)計(jì)預(yù)期的蚩白質(zhì)結(jié)構(gòu)

推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列

找到相對(duì)應(yīng)的脫僦核甘酸序列（基因）

★蛋白質(zhì)工程與基因工程區(qū)別

蛋臼質(zhì)工程基因工程

實(shí)質(zhì)通過改造基因,以定向改造天然蛋白將目的基因從供體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)

質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)胞，并在受體細(xì)胞中表達(dá)

結(jié)果合成自然界不存在的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已在在的蛋白質(zhì)

聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程

雜葉細(xì)胞

專題2細(xì)胞工程

（一）植物細(xì)胞工程

1.理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性

全能性表達(dá)的難易程度：受精卵〉生殖細(xì)胞〉干細(xì)胞＞體細(xì)胞；植物細(xì)胞〉動(dòng)物細(xì)胞奈葉植株

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)

（1）過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞一-?愈傷組織一一試管苗一一植物體

（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。

（3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。

（"）動(dòng)物細(xì)胞工程

1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

（1）概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，

讓這些細(xì)胞生長和繁殖。

（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物色器官或組織）一剪碎一用胰蛋白酶或膠原蛋白

酹處理分散成單個(gè)細(xì)胞一制成細(xì)胞懸液f轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠

原蛋白陶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。

（3）細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)日不斷增多，當(dāng)貼壁

細(xì)胞分裂生長到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。

（4）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件

①無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定顯的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染。

此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。

②營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。

③溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.5C+0.5C；pH：7.2?7.4。

④氣體環(huán)境：95%空氣+5%C0」00?是細(xì)胞代謝所必需的，CO?的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。

（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測(cè)有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。

2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

（1）哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植（比較容易）和體維胞核移植（比較難）。

（2）選用去核卵（母）細(xì)胞的原因：卵（母）細(xì)胞比較大，容易操作；卵（母）細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。卵細(xì)胞的細(xì)

胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核全能性得到表達(dá)。

（3）體細(xì)胞核移植的大致過程是：（右圖）

黑面綿羊白曲締￥選擇供體母牛受體母牛

去標(biāo)期細(xì)胞扎嫁如胞標(biāo)，I

..I......同期發(fā)情處理.........

超級(jí)排卵

?叫細(xì)葩I核移植I

供體公牛一正構(gòu)

電酥沖利及I

彳期胚胎I沖卵

I

質(zhì)盤檢?L培養(yǎng)—胚齡移位

另一頭母號(hào)羊的子官

好樂.出生胚胎移植妊熊松森

克..上?多麗I

分娩（胚孩移植的猿牛）

（4）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：

①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育;②保護(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量；

③生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；

⑤用「組織器官的移植等。

（5）體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：

克隆動(dòng)物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。

3.動(dòng)物細(xì)胞融合

（1）動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩

個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。

（2）動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類

似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醉、滅活的病毒、電刺激等。

（3）動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物生物新品種

培育的重要手段。

4.單克隆抗體

（1）抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。

（2）單克隆抗體的制備過程：

兩次篩選:第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。

（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。

（4）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。

（5）在腹腔內(nèi)增殖的優(yōu)點(diǎn)：不需要特定的培養(yǎng)基，不需要嚴(yán)格的外界條件。

（6）篩選的時(shí)候用：特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。

（5）單克隆抗體的作用：選擇培養(yǎng)細(xì)胞

①作為診斷試劑：…不前而“產(chǎn)抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并『培養(yǎng)望京發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、

②用于治療疾病和運(yùn)kw俺內(nèi)聲費(fèi)JJ』療癌癥山川，%惴港上小導(dǎo)彈"（借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用），也

有少量用于乎從腹水提?。荩輳呐囵B(yǎng)液提取

單克隆抗住........」

|專題3冊(cè)一工程

K3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1

,胚胎工程的建立

’「場(chǎng)所：睪丸的曲細(xì)精管

時(shí)間：從初情期開始，到生殖機(jī)能衰退

精子的發(fā)生「1）精原細(xì)胞一多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞（通過數(shù)次有絲分裂）

I過#2）1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞一2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞一4個(gè)精子細(xì)胞（通過減數(shù)分裂，即MI和MII）

I3）精子細(xì)胞一精?子（通過變形）

「場(chǎng)所：卵巢

時(shí)間：從胎兒時(shí)期開蛤（胎兒時(shí)期完成了卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備）

卵子的發(fā)生r1）卵原細(xì)胞一初級(jí)卵母細(xì)胞

I過依2）1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+第一極體（排卵前后完成）

I3）1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞一1個(gè)卵子+第二極體（精子和卵子結(jié)合過程中完成）

f概念：精子和卵子結(jié)合成合子（受精卵）的過程。

受同場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)

r1）受精前的準(zhǔn)備階段1：精子獲能

I過42）受驚前的準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備（到減數(shù)第二次分裂中期，具備勺精子受精的能力）

精子穿越放射冠和透明帶：頂體反應(yīng)，透明帶反應(yīng)

I3）受精%段b.注入卵黃膜：卵黃膜封閉作用

Ic.原核形成和配子結(jié)合

r卵裂期：細(xì)胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略

次減小。Y

早期胚胎發(fā)背桑根胚：胚胎細(xì)胞達(dá)32個(gè)左右，每一個(gè)細(xì)胞都是全能細(xì)胞

I囊胚：有囊胚腔，出現(xiàn)孵化過程。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層將發(fā)育成胎膜

和胎盤。

原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞形成外胚層和內(nèi)胚層，滋養(yǎng)層發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)胚層包圍著原腸腔

K3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)X

（試管動(dòng)物技術(shù)：通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎（桑甚胚或囊

誨）后，

再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。

r方法一：用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵，從中輸卵管沖取精子（針對(duì)

/卵母細(xì)胞的頭集實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，家畜豬、羊等）

方法二：從屠宰母畜卵巢中采集

I方法三：借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡、腹腔鏡等工具直接從活體母畜

卵巢中吸?。ㄡ槍?duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛）

體外受耳卵母細(xì)胞的培養(yǎng)：在體外人工培養(yǎng)成熟

精子的采集：方法有假陰道法、手握法和電刺激法等

精子的獲能：方法有培養(yǎng)法（通過獲能培養(yǎng)液）、化學(xué)誘導(dǎo)法（通過肝素或鈣離子載體A23187）

獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤?/p>

''受精：獲能的精子+培養(yǎng)成熟的卵子------------------?完成受精

胚胎早期培率條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)

I培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核甘酸、血清等

K3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景X

/概念：是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到

同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的

個(gè)體叫供體

（遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀），接受胚胎的個(gè)體叫受體（有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力）。

應(yīng)用：胚胎移植是轉(zhuǎn)基因、核移植、或體外受精等技術(shù)的最后一道“工序”

現(xiàn)狀：在牛的胚胎移植中，技術(shù)方法更為簡(jiǎn)便、實(shí)用C

意義：可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體繁殖潛力。供體主要職能只是產(chǎn)生優(yōu)良特性的胚胎，縮短繁殖周期

\「胚胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的生理狀況

，胚胎移植1）供、受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎提供相同的生理環(huán)境

生理學(xué)*礎(chǔ)2）早期胚胎沒有與母體子宮建立組織聯(lián)系，為胚胎收集提供可能

3）受體對(duì)外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎的存活提供可能

I4）胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳物質(zhì)在孕育過程中不受影

響

I「1）供、受體的先擇和處理（使用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理、（促性腺激素）超數(shù)排卵處理）

2）配種或人工受精

基本照序3）胚胎收集（沖卵（早期胚胎））、檢查（胚胎發(fā)育到桑根胚或囊胚）、培養(yǎng)或保存（-196

心的液氮）

I4）胚胎移植：手術(shù)法（引出子宮和卵巢將其注入）；非手術(shù)法（用移植管將其送入子宮）

5）移植后的檢查（是否妊娠）等

（■概念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。

儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡前顯微操作儀意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于

無性繁殖。

?操作程產(chǎn)1）選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑根胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿

胚胎分割L2）用分割針或分割刀切開胚胎，吸出半個(gè)，注入空透明帶或直接將裸半胚移植給受體。

分割囊胚肘要

個(gè)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢兔和進(jìn)一步發(fā)育。此時(shí)還可用分割

*分割滋養(yǎng)層，

I做胚胎DNA分析性別鑒定。

'局限，剛出生的動(dòng)物體重偏低，毛色和斑紋上存在差異，同卵多胎的可能性有限.

概念：由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)泡。簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞。

解形態(tài)上：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯

L功能上：具有發(fā)育的全能性，即可分化為成年動(dòng)物體任何一種組織細(xì)胞：在體外可

胚胎干細(xì)胞增殖而不發(fā)生分化；可冷凍保存；可進(jìn)行遺傳改造

「1）移植ES細(xì)胞修復(fù)壞死或退化部位，治愈糖尿病、肝（心）衰竭、成骨不良等病癥

、意權(quán)2）ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育人造組織器官，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥

的問題

3）ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺甘酸等分化誘導(dǎo)因子作用下可向不同類型組織細(xì)胞分化

（-）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程

1、胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、

胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。

（二）胚胎干細(xì)胞

3、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：

①可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；

③可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；

（三）胚胎工程的應(yīng)用

1.體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)

不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。（牛、羊一般要培育到桑根胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植，小鼠、家兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可

在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在產(chǎn)76個(gè)細(xì)胞階段移植。）

專題4生物技術(shù)的安?性和倫麗顛

（一）轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論：

（1）基因生物與食物安全：

反方觀點(diǎn)：反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變

正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無實(shí)例無證據(jù)

⑵轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對(duì)生物多樣性的影響

反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級(jí)雜草、有可能造

成“基因污染”

正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時(shí)間有限

（3）轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進(jìn)入人體

正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境

（-）生物技術(shù)的倫理問題

（1）克隆人：兩種不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持否定態(tài)度。

否定的理由：克隆人嚴(yán)重違反了人類倫埋道德，是克隆技術(shù)的濫用；克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等

傳統(tǒng)的倫理道德觀念；克隆人是在人為的制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人。

肯定的理由：技術(shù)性問題可以通過胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過實(shí)踐才

能使之成熟。

中國政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性

克隆人的實(shí)驗(yàn)。

⑵試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區(qū)別兩種。不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持認(rèn)可態(tài)度。

否定的理由：把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重；早期生命也有活下去的權(quán)利，拋棄或殺死多余

胚胎，無異于“謀殺”。

肯定的理由：解決了不育問題，提供骨髓中造血干細(xì)胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)

對(duì)試管嬰兒造成損傷。

⑶基因身份證：

否定的理由：個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢(shì)必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等

嚴(yán)重后果。

肯定的理由：通過基因檢測(cè)可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)行治療.，達(dá)到挽救患者生命的目的。

（三）生物武器

（D種類：致病菌、病毒、生化毒劑.以及經(jīng)過基因重組的致病菌,

（2）散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等“

（3）特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時(shí)間長等。

（4）禁止生物武器公約及中國政府的態(tài)度

專題5生態(tài)工程

一、生態(tài)工程的基本原理

1、生態(tài)工程的概念

（1）原理技術(shù)

應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本理論和方法

通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝

（2）操作

對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建—

對(duì)已造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善

（3）結(jié)果

提高牛.態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

2、生態(tài)工程所遵循的基本原理

（1）.生態(tài)工程建設(shè)的目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，一防止

環(huán)境污染,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。

（2）.生態(tài)工程的特點(diǎn)：少消耗，多效益，可持續(xù)的生態(tài)工程。

項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例

物質(zhì)循環(huán)再生原可避免環(huán)境污染及影響

物質(zhì)循環(huán)無廢棄物農(nóng)業(yè)

理系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展

“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單

生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性程度高，可提高

物種多樣性原理純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)

穩(wěn)定性系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性

的生物多樣性問題

生物與環(huán)境

協(xié)調(diào)與平衡原理的協(xié)調(diào)與平可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題

衡

社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、

統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保隙系林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社

整體性原理自然

統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題

復(fù)合系統(tǒng)

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

決定功能

原理：分布改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改

?；~塘

式優(yōu)善功能

系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)于集中式和

原理環(huán)式

系統(tǒng)整體性

原理：

保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系

整體大干部

分

二、生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景

1、生態(tài)工程的實(shí)例分析

類型主要原理注意問題

物質(zhì)律環(huán)再生原理、整體性①核心：沼氣工程

農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程原理、物種多樣