選修教材填空題

1、PAGE PAGE 17選修教材填空題緒論人類社會(huì)面臨的 、 、 、 和 問題 具有周期長、難以克服遠(yuǎn)緣雜交的障礙等不足；通過 和 來培養(yǎng)新品種，將其他生物決定優(yōu)良性狀的遺傳物質(zhì)定向引入農(nóng)作物中，使農(nóng)作物育種獲得了許多突破性的成果。生物工程主要包括 、 、 和 。第一章 人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫人體內(nèi)含有大量的液體，這些液體統(tǒng)稱為 。體液可以分為兩大部分：存在于細(xì)胞內(nèi)的部分，叫做 ；存在于細(xì)胞外的部分，叫做 。細(xì)胞外液主要包括 （組織間隙液的簡稱）、 （血液的液體部分）和 等。人體內(nèi)的細(xì)胞外液，構(gòu)成了體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境，這個(gè)液體環(huán)境叫做人體的 。人體內(nèi)的細(xì)胞可以通過 ，與外界環(huán)境之間 地進(jìn)

2、行物質(zhì)交換了。體內(nèi)的細(xì)胞只有通過 ，才能與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。正常人血液的pH通常在 之間，變化范圍是很小的。血液中含有許多對酸堿度起緩沖作用的物質(zhì) ，每一對緩沖物質(zhì)都是由一種 和相應(yīng)的一種 組成的，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。當(dāng)機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉產(chǎn)生大量的乳酸、碳酸等物質(zhì)，并且進(jìn)入血液。乳酸進(jìn)入血液后，就與血液中的 發(fā)生作用，生成乳酸鈉和碳酸。碳酸是一種弱酸，而且又可以分解成二氧化碳和水，所以對血液的pH影響不大。血液中增多的二氧化碳會(huì)刺激控制呼吸活動(dòng)的 ，將使呼吸運(yùn)動(dòng) ，增加通氣量，從而將二氧化碳排出體外。當(dāng)碳酸鈉進(jìn)入血液后，就與血液中的碳酸發(fā)生作用，

3、形成碳酸氫鹽，而過多的碳酸氫鹽可以由腎臟排出。正常機(jī)體在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下，通過各個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)，叫做 。 是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。當(dāng)血液中鈣、磷的含量降低時(shí)，會(huì)影響骨組織的鈣化，這在成年人表現(xiàn)為 ，在兒童則表現(xiàn)為骨質(zhì)生產(chǎn)障礙、骨化不全的 。血鈣過高則會(huì)引起 。人體內(nèi)水的來源是 、 和 。 和 是人體所需水的主要來源。人體內(nèi)水的排出有 條途徑。 是人體排出水的最主要途徑。一般情況下，人體攝入和排出的無機(jī)鹽是保持平衡的。人體內(nèi)的無機(jī)鹽有多種，而且大多以 存在。Na+的主要來源是 。Na+的主要排出途徑是經(jīng) 隨尿排出，排出量幾乎等于 。人每天從食物

4、中攝取K+,K+的主要排出途徑是經(jīng)腎臟隨尿排出，其排出特點(diǎn)是 ， ， 。當(dāng)人 、 或 時(shí)，都會(huì)引起細(xì)胞外液滲透壓升高，使 中的滲透壓感受器受到刺激。這時(shí)， 中的滲透壓感覺器一方面產(chǎn)生興奮并傳至 ，通過產(chǎn)生 來直接調(diào)節(jié)水的攝入量；一方面使由 分泌、并由 釋放的 增加，從而促進(jìn)了 和 對水分的重吸收，減少了尿的排出，保留了體內(nèi)的水份，使細(xì)胞外液的滲透壓趨向于恢復(fù)正常。相反，當(dāng)人因 過多或是 過多而使細(xì)胞外液的滲透壓下降時(shí)，就會(huì)減少對 中的滲透壓感受器的刺激，也就減少了 的分泌和釋放，腎臟排出的水分就會(huì)增加，從而使細(xì)胞外液的滲透壓恢復(fù)正常。當(dāng) 升高或 降低時(shí)，可以直接刺激腎上腺，使 （一種激素）的分

5、泌量增加，從而促進(jìn) 和 對 的重吸收和 的分泌，維持血鉀和血鈉含量的平衡。相反，當(dāng) 含量降低或 含量升高時(shí)，則使 的分泌量減少，其結(jié)果也是維持血鉀和血鈉含量的平衡。人體內(nèi)水和無機(jī)鹽的平衡，是在 和 共同作用下，主要通過 來完成的。K+不僅在維持 的滲透壓上起到?jīng)Q定性作用，而且還具有維持 、保持 正常興奮性等重要作用。在正常情況下，血糖的來源和去路能夠保持動(dòng)態(tài)平衡，從而使血糖含量在 的范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定。人體內(nèi)有多種激素能夠調(diào)節(jié)血糖的含量，但以 和 的作用為主。當(dāng)血糖含量升高時(shí)，可以迅速使 的活動(dòng)增強(qiáng)并分泌 。 是唯一能夠降低血糖含量的激素，它一方面能促進(jìn)血糖進(jìn)入 、 、 等組織細(xì)胞，并在這些細(xì)

6、胞中合成 、 或轉(zhuǎn)變成 ；另一方面又能夠抑制 的分解和 轉(zhuǎn)化為葡萄糖。總的結(jié)果是既增加了 ，又減少了 ，從而使血糖含量降低。當(dāng)血糖含量降低時(shí)，就使 的活動(dòng)增強(qiáng)并分泌 。 主要作用于肝臟，它能夠強(qiáng)烈地促進(jìn) 的分解，促進(jìn) 轉(zhuǎn)化為 ，從而使血糖含量升高。當(dāng)血糖含量降低時(shí)， 的某一區(qū)域通過有關(guān)神經(jīng)的作用，使 和 分別分泌腎上腺素和胰高血糖素，從而使血糖含量升高。當(dāng)血糖含量升高時(shí)，下丘腦的另一區(qū)域通過有關(guān)神經(jīng)的作用，使 分泌胰島素，從而使血糖含量降低。腎臟所能保持的最高血糖含量（ ），叫做 。腎上腺素能促進(jìn) 分解為葡萄糖，從而使血糖含量升高。臨床上把空腹時(shí)血糖含量超過130mg/dL叫做 。血糖含量高于

7、 的范圍時(shí)，一部分葡萄糖隨尿排出，這叫做 。糖尿病病人之所以會(huì)出現(xiàn)高血糖和糠尿，是因?yàn)椴∪说?受損，導(dǎo)致 分泌不足。人的體溫是指人身體內(nèi)部的溫度。由于身體內(nèi)部的溫度不容易測量，所以臨床上常以口腔、腋窩和直腸的溫度來代表體溫。正常人的口腔溫度為36.737.7（平均為 ）,腋窩溫度為36.037.4（平均為 ），直腸溫度為36.937.9（平均為 ）。其中 接近人體內(nèi)部的溫度，但測量不方便，因此大多采用腋下和口腔測量。體溫的晝夜差別不超過 。恒定的體溫是新陳代謝正常進(jìn)行所必須的。體溫的相對恒定，是維持機(jī)體 穩(wěn)定，保證 等生命活動(dòng)正常進(jìn)行的必要條件。人的體溫來源于體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所釋放出來的熱量

8、。體溫的相對恒定，是機(jī)體產(chǎn)熱量和散熱量保持 的結(jié)果。調(diào)節(jié)體溫的主要中樞在 。而在人體的 、 和 中，則分布著能夠感受溫度變化的溫度感受器。免疫可以分為 和 。非特異性免疫包括人體的 、 等組成的第一道防線，以及體液中的 和 組成的第二道防線。人體的第三道防線特異性免疫。在特異性免疫中發(fā)揮免疫作用的主要是 。淋巴細(xì)胞是由 中的 細(xì)胞分化、發(fā)育而來的。其中的一部分造血干細(xì)胞隨血流進(jìn)入 ，并在胸腺內(nèi)發(fā)育成淋巴細(xì)胞，這一類細(xì)胞稱為 ，簡稱 。另一部分造血干細(xì)胞在 中發(fā)育成淋巴細(xì)胞，這一類細(xì)胞稱為 ，簡稱 。當(dāng)T細(xì)胞或B細(xì)胞受到 刺激時(shí)，能夠增殖分化成具有免疫效應(yīng)的細(xì)胞效應(yīng)T細(xì)胞或效應(yīng)B細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)揮免

9、疫作用。 、 、 、 等免疫器官， 細(xì)胞和 細(xì)胞等免疫細(xì)胞，以及體液中的各種 和 等，共同組成了人體的免疫系統(tǒng)。首先，抗原一般具有 。其次是 。第三是 。一種抗原只能與相應(yīng)的 或 發(fā)生特異性結(jié)合，這種特異性取決于抗原物質(zhì)表面具有的某些特定的化學(xué)基團(tuán)，這些化學(xué)基團(tuán)叫做 ，它是免疫細(xì)胞識(shí)別 的重要依據(jù)?？贵w的化學(xué)本質(zhì)是 ，抗體是機(jī)體受 刺激后產(chǎn)生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的 ?？贵w主要分布于 中，也分布于 及 中。體液免疫分為三個(gè)階段： 階段、 階段、 階段細(xì)胞免疫的基本過程，大體上也可以分為三個(gè)階段： 階段、 階段、 階段。效應(yīng)T細(xì)胞還能釋放出可溶性免疫活性質(zhì) ，如 、 等。

10、淋巴因子大多是通過加強(qiáng)各種有關(guān)細(xì)胞的作用來發(fā)揮免疫效應(yīng)的。特異性免疫反應(yīng)大體上都可以分為三個(gè)階段： 階段是抗原處理、呈遞和識(shí)別的階段； 階段是B細(xì)胞、T細(xì)胞增殖分化，以及 細(xì)胞形成的階段； 階段是 、 和 發(fā)揮免疫效應(yīng)的階段。當(dāng)免疫功能失調(diào)時(shí)，可引起 、 或 。 是指已免疫的機(jī)體在再次接受相同物質(zhì)的刺激時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)。反應(yīng)的特點(diǎn)是 、 、 ；一般不會(huì)破壞組織細(xì)胞，也不會(huì)引起組織損傷，有明顯的 和 。引起過敏反應(yīng)的物質(zhì)叫做 ，有些人接觸到 時(shí)，在 的刺激下，由 產(chǎn)生抗體。這些抗體吸附在 、 和 以及血液中某些細(xì)胞的表面。當(dāng) 的過敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，就會(huì)與吸附在細(xì)胞表面的 結(jié)合，使上述細(xì)胞釋放 等

11、物質(zhì)，引起 擴(kuò)張、 通透性增強(qiáng)、 收縮和 分泌增多。找出 ，并且盡量避免再次接觸 ，是預(yù)防過敏反應(yīng)發(fā)生的主要措施。已經(jīng)發(fā)生過敏反應(yīng)的人，應(yīng)當(dāng)及時(shí)去醫(yī)院診斷治療。如果自身免疫反應(yīng)對自身的組織和器官司造成了損傷并出現(xiàn)癥狀，就稱為 。例如，風(fēng)濕性心臟病。常見的自身免疫病有 、 。 是指由于機(jī)體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病艾滋病是英文AIDS的譯音，是 的簡稱。艾滋病是由 引起的。HIV能夠攻擊人體的 ，特別是能夠侵入 ，使 大量死亡，導(dǎo)致患者喪失一切免疫功能。第二章 光合作用與生物固氮光合作用將光能最終轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能。從物質(zhì)方面看，光合作用包括 、 ，以及 。光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換，包括以下三個(gè)

12、步驟：光能轉(zhuǎn)換成 能； 轉(zhuǎn)換成 ； 轉(zhuǎn)換成 。其中，第一步和第二步屬于 階段，第三步屬于 階段。葉綠體內(nèi)囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上的色素，可以分為兩類：一類具有 和 光能的作用，包括 ，以及全部的 、 和 ；另一類是少數(shù)處于 ，這種葉綠素a不僅能夠 光能，還能使光能轉(zhuǎn)換成 。脫離葉綠素a的電子，經(jīng)過一系列的傳遞，最后傳遞給一種帶正電荷的有機(jī)物 （中文簡稱是輔酶II）。 的葉綠素a變成一種強(qiáng)氧化劑，能夠從 中奪取電子，使水分子氧化生成氧分子和氫離子（H+），葉綠素a由于獲得電子而恢復(fù)原狀。在光的照射下，少數(shù)下于特殊狀態(tài)的葉綠素a，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成 ，使光能轉(zhuǎn)換成電能。隨著光能轉(zhuǎn)換成電能

13、， 得到兩個(gè)電子和一個(gè)氫離子，就形成了 （還原型輔酶II）。這個(gè)過程的反應(yīng)式是：一部分電能轉(zhuǎn)化成 儲(chǔ)存在NADPH中。與此同時(shí)，葉綠體利用光能轉(zhuǎn)換成的另一部分 ，將ADP和Pi轉(zhuǎn)化成ATP，這一部分電能則轉(zhuǎn)換成 儲(chǔ)存在ATP中。這一步驟形成的 和 ，由于富含活躍的化學(xué)能，很容易分解并釋放出能量，供暗反應(yīng)階段中合成有機(jī)物利用。 還是很強(qiáng)的還原劑，可以將二氧化碳最終還原成糖類等有機(jī)物，自身則氧化成 ，繼續(xù)接受脫離開葉綠素a的電子。畫光能轉(zhuǎn)換成電能的示意圖畫光合作用中形成NADPH和ATP的圖解C3植物和C4植物不僅固定CO2的途徑不同，而且葉片結(jié)構(gòu)也具有各自的特點(diǎn)：綠色植物的葉片中有由 和 等構(gòu)成

14、的維管束，圍繞著維管束的一圈薄壁細(xì)胞叫做 。C3植物葉片中的維管束鞘細(xì)胞不含 ，維管束鞘以外的葉肉細(xì)胞排列疏松，但都含有 。C4植物的葉片中，圍繞著維管束的是呈 的兩圈細(xì)胞：里面的一圈是 ，外面的一圈是一部分 。C4植物中構(gòu)成維管束鞘的細(xì)胞比較大，里面含有 的葉綠體，這種葉綠體不僅數(shù)量比較多，而且個(gè)體比較大，葉肉細(xì)胞則含有正常的葉綠體。 一般是指單位土地面積上，農(nóng)作物通過光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物中所含的能量，與這塊土地所接受的太陽能的比，提高農(nóng)作物光能作用率的措施可以 和增加光合作用面積以外，還可以控制 ，適當(dāng)提高 以及保證 供應(yīng)。光照強(qiáng)弱的控制 植物應(yīng)當(dāng)種植在陽光充裕的地方， 植物應(yīng)當(dāng)種植在蔭

15、蔽的地方。二氧化碳的供應(yīng)對于農(nóng)田里的農(nóng)作物來說，確保良好的 ，既有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的二氧化碳，從而提高光能利用率。對于溫室里的農(nóng)作物來說，通過 或使用 等措施，可以增加溫室二氧化碳的含量，同樣可以提高農(nóng)作物的光能利用率。綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要 。 是葉綠素的重要組成成分。需要指出的是，必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)如果過量，也會(huì)給農(nóng)作物的生長發(fā)育帶來危害。生物固氮是指 將大氣中的氮還原成 的過程。自然界中有兩類固氮微生物：一類是共生的；另一類是自生的。共生固氮微生物是指與一些綠色植物 的固氮微生物，如 。

16、在土壤中分布廣泛，但是只有侵入到 植物的根內(nèi)才能固氮。根瘤菌是一類 型細(xì)菌。不同的根瘤菌，各自只能侵入特定種類的豆科植物；有的根瘤菌只能侵入一種豆科植物，有的根瘤菌能夠侵入多種豆科植物，根瘤內(nèi)的根瘤菌與豆科植物互利共生；豆科植物通過光合作用制造的 ，一部分供給根瘤菌；根瘤菌通過生物固氮制造的 ，則供給豆科植物。 是指地土壤中能夠獨(dú)立進(jìn)行固氮的微生物，其中，多數(shù)是一類叫做自生固氮菌的細(xì)菌。 具有較強(qiáng)的固氮能力，并且能夠分泌生長素，促進(jìn)植株的生長和果實(shí)的發(fā)育。對豆科作物進(jìn)行 ，是提高豆科作物產(chǎn)量的一項(xiàng)有效措施。第三章 遺傳與基因工程美國科學(xué)家沃森（J.D.Watson,1928-）和英國科學(xué)家克里

17、克（F.Crick,1916-）對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的闡明，標(biāo)志著遺傳學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了 階段。真核生物的許多性狀是由細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)（核基因）控制的。這種遺傳方式叫做 。真核生物還有一些性狀是通過細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)控制的，這種遺傳方式叫做 。具有相對性狀的親本雜交，F(xiàn)1總是表現(xiàn)出母本性狀的遺傳現(xiàn)象，叫做 。母系遺傳是 不同于細(xì)胞核遺傳的一個(gè)主要特點(diǎn)。細(xì)胞質(zhì)遺傳為什么會(huì)出現(xiàn)母系遺傳現(xiàn)象呢？卵細(xì)胞中含有大量的 ，而精子中只含有極少量的細(xì)胞質(zhì)。這就是說，受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自 。這樣，受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的性狀實(shí)際上是由 傳給了子代，因此，子代總是表現(xiàn)出 的性狀。細(xì)胞質(zhì)遺傳的另一個(gè)主要特點(diǎn)

18、是：兩個(gè)親本雜交，后代的性狀都不會(huì)像細(xì)胞核遺傳那樣出現(xiàn)一定的 。之所以會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象，是因?yàn)樯臣?xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不能像核內(nèi)的遺傳物質(zhì)那樣進(jìn)行有規(guī)律的分離，而是 、 地分配到子細(xì)胞中去。 和 中的DNA，都能夠進(jìn)行自我復(fù)制，并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成。無論是核基因還是 ，都能夠儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息，也都可能發(fā)生突變，從而決定生物體的性狀。原核細(xì)胞的基因是由成百上千個(gè)核苷酸對組成的。組成基因的核苷酸序列可以分為不同的區(qū)段。有的區(qū)段能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，也就是說能夠編碼蛋白質(zhì)，這樣的區(qū)段叫做 。有的區(qū)段不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，也就是說不

19、能編碼蛋白質(zhì)，這樣的區(qū)段叫做 。非編碼區(qū)雖然不能編碼蛋白質(zhì)，但是對于遺傳信息的表達(dá)是不可缺少的。這是因?yàn)樵诜蔷幋a區(qū)上，有 的核苷酸序列。在該調(diào)控序列中，最重要的是位于編碼區(qū)上游的 。RNA聚合酶是由多個(gè)肽鏈構(gòu)成的 ，它的作用是催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA。RNA聚合酶能夠識(shí)別調(diào)控序列中的 ，并與其結(jié)合。真核細(xì)胞的基因也是由 和 兩部分組成的，在非編碼區(qū)上，同樣有調(diào)控作用的核苷酸序列，但是真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)要比原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)復(fù)雜。與原核細(xì)胞比較，真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：編碼區(qū)是 、 。也就是說，能夠編碼蛋白質(zhì)的序列被不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列分隔出來，成為一種斷裂的形式。其中，能夠編碼蛋白質(zhì)的序

20、列叫做 ，一般不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做 。在真核細(xì)胞中，不同種類的蛋白質(zhì)的基因所含的 和 的數(shù)目是不同的，長度也有差別。人類基因組是指人體 所攜帶的全部遺傳信息。人的單倍體基因組由 條雙鏈的DNA分子組成（包括122號(hào)染色體DNA與X、Y染色體DNA），人類基因組計(jì)劃就是分析測定人類基因組的 。目前參與這項(xiàng)工作計(jì)劃的有包括中國在內(nèi)的6個(gè)國家（其他是美國、英國、法國、德國、日本），其中我國是參與這項(xiàng)研究計(jì)劃的唯一發(fā)展中國家。基因工程又叫做 或 。這種技術(shù)是在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入 內(nèi)進(jìn)行 ，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生

21、出人類所需要的基因產(chǎn)物。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；虿僮鞯墓ぞ呋虻募舻?基因的剪刀指的是 。限制酶主要存在于 中。一種限制酶只能識(shí)別 ，并且能在 切割DNA分子?；虻尼樉€ 把兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來，靠另一種極其重要的工具）DNA連接酶。基因的運(yùn)輸工具 作為運(yùn)載體必須具備以下條件：能夠在宿主細(xì)胞中 并穩(wěn)定地保存；具有 ，以便與外源基因連接；具有某些 ，便于進(jìn)行篩選，符合上述條件并經(jīng)常使用的運(yùn)載體有 、 和 等。 是基因工程最常用的運(yùn)載體，它存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中，是

22、細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的 ，最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。一般來說，質(zhì)粒的存在與否對宿主細(xì)胞 沒有決定性的作用。但是，質(zhì)粒的復(fù)制則只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)歷四個(gè)基本步驟，也就是基因操作的“四步曲”。1、 ?；虿僮鞯牡谝徊?，是取得人們所需要的特點(diǎn)基因，也就是目的基因。獲得特定的目的基因，有兩條途徑：一條是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因；另一條是 。直接分離基因最常用的方法是 ，又叫“散彈射擊法”。 是具體做法是：用 將供體細(xì)胞中的DNA切成許多片段，將這些片段分別載入 ，然后通過 分別轉(zhuǎn)入不同的 ，讓供體細(xì)胞所提供的DNA（ ）的所有片段分別在各個(gè)受體細(xì)胞中大量 （

23、在遺傳學(xué)中叫做擴(kuò)增），從中找出含有 的細(xì)胞，再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來。如許多抗蟲抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。用“鳥槍法”獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是 ，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性。又由于 的基因含有不表達(dá)的DNA片段，不能直接用于基因的擴(kuò)增和表達(dá)，因此，在獲取真核細(xì)胞中的目的基因時(shí)，一般是用人工合成基因的方法。目前人工合成基因的方法主要有兩條途徑。一條途徑是以 轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板， 成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的基因。另一條途徑是根據(jù)已知的 ，推測出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對原則，推測出它的 的核苷酸序列，

24、再通過化學(xué)方法，以 為原料合成目的基因。2、 。如果以質(zhì)粒作為運(yùn)載體，首先要用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使質(zhì)粒出現(xiàn)一個(gè)切口，露出 。然后用 切斷目的基因，使其產(chǎn)生相同的 。將切下的目的基因的片段插入質(zhì)粒的切口處，再加入適量的 ，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就會(huì)因堿基互補(bǔ)配對而結(jié)合，形成了一個(gè)重組DNA分子。（也叫重組質(zhì)粒）。3、 。目的基因的片段與運(yùn)載體在生物體外連接形成重組DNA分子后，下一步是將重組DNA分子引入 中進(jìn)行擴(kuò)增?；蚬こ讨谐Ｓ玫氖荏w細(xì)胞有 、 、 、 和 等。用人工的方法使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，主要是借鑒細(xì)菌或病毒 細(xì)胞的途徑。4、 。必須通過一定的

25、手段對受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因進(jìn)行檢測。重組的DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達(dá)過程。 基因工程技術(shù)還可以直接用于基因的診斷和治療?；蛟\斷是用放射性同位素（如32P）、熒光分子等標(biāo)記的 做探針，利用 原理，鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測疾病的目的?；蛑委熓前呀】档?導(dǎo)入有 的細(xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。用 可以檢測飲用水中病毒的含量?？茖W(xué)家 的方法，把能分解三種烴類的基因都轉(zhuǎn)移到能分解另一種烴類的 內(nèi)，創(chuàng)造出了能同時(shí)分解四種烴類的“超級(jí)細(xì)菌”。第四章 細(xì)胞與細(xì)胞工程內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與外層 相連， 與內(nèi)、外兩層核膜之間的腔相通，外層核膜上附著

26、有大量的 。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜的連接，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密。在有的細(xì)胞中，還可以看到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與 相連。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與線粒體膜之間也存在一定的聯(lián)系。在合成旺盛的細(xì)胞里，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)總是與 緊密相依，有的細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜甚至與線粒體的外膜相連。 在厚度和化學(xué)組成上介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜之間。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜通過 的形式，形成具有膜的 ，小泡離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，移動(dòng)到 ，與 融合，小泡膜成為 的一部分。 又可以突起，形成小泡，小泡離開高爾基體，移動(dòng)到 ，與細(xì)胞膜融合，成為細(xì)胞膜的一部分，細(xì)胞膜也可以內(nèi)陷形成小泡，小泡離開細(xì)胞膜，回到細(xì)胞質(zhì)中，由此可以看出，細(xì)胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的 。生物膜也主要由 、 和少量的 組

27、成。分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的 中合成之后，是按照 的方向運(yùn)輸?shù)?。在核糖體上翻譯出的蛋白質(zhì)，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后，還要經(jīng)過一些加工，如 、 、加上一些 等，才能成為 的蛋白質(zhì)。然后，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成具膜的 ，包裹著蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到 ，把蛋白質(zhì)輸送到高爾基體腔內(nèi)，做 。接著，高爾基體邊緣突起形成小泡，把蛋白質(zhì)包裹到小泡里，運(yùn)輸?shù)?，小泡與 融合，把蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸?shù)倪^程中，需要大量的 ，這些能量的供給，來自于細(xì)胞內(nèi)的“動(dòng)力站” ，線粒體內(nèi)膜上含有大量的與有氧呼吸有關(guān)的酶。細(xì)胞內(nèi)的各種 不僅在結(jié)構(gòu)上有一定的聯(lián)系，在功能上也是既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。 、 以及

28、、 、 等由膜圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結(jié)構(gòu)體系，叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。首先，細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行 、 和 的過程中起著決定性的作用。第二，細(xì)胞的許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在 上進(jìn)行。細(xì)胞內(nèi)的廣闊的膜面積為 提供了大量的附著位點(diǎn)，為各種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。第三，細(xì)胞內(nèi)的 把細(xì)胞分隔成一個(gè)個(gè)小的區(qū)室，如各種細(xì)胞器，這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會(huì)相互干擾，保證了細(xì)胞的生命活動(dòng)有效、有序地進(jìn)行。人們試圖模擬生物膜的 功能，設(shè)計(jì)出一種具有 的膜結(jié)構(gòu)。腎臟是人體的主要排泄器官，它的主要功能是 。

29、當(dāng)腎功能發(fā)生障礙時(shí)，由于代謝廢物不能排出，患者會(huì)出現(xiàn)尿毒癥、水腫等中毒癥狀?？茖W(xué)家們研制了一種透析型人工腎，其中起關(guān)鍵作用的是一種人工合成的膜材料 ，當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時(shí)，血液透析膜能夠把病人血液中的 透析掉，然后讓 的血液返回病人體內(nèi)。細(xì)胞工程是指應(yīng)用 和 的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在 水平或 水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的 或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。根據(jù)細(xì)胞類型的不同，可以把細(xì)胞工程分為 和 兩大類。植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段有 和 等。這些技術(shù)的理論基礎(chǔ)是 。生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能，細(xì)胞的這種特性叫做 。生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種

30、所特有的 ，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部 ，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有 。在生物體的所有細(xì)胞中， 的全能性是最高的。卵細(xì)胞，雖然分化程度很高，但是仍然具有較高的潛在全能性。在生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官，這是基因在特定的 和 條件下 的結(jié)果。當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于 狀態(tài)時(shí)，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、 和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出 ，發(fā)育成 。愈傷組織的細(xì)胞排列 而無規(guī)則，是一種高度 的呈 狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的 ，或者叫做 。 產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，

31、又可以重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做 。離體的植物器官、組織或細(xì)胞 植物體影響植物細(xì)胞脫分化產(chǎn)生愈傷組織的一個(gè)重要因素是 。用植物組織培養(yǎng)的方法，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的 ，包裹上人造種皮，制成 。 是用兩個(gè)來自于不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物的方法。植物體細(xì)胞雜交的第一步就是去掉 ，分離出有活力的 。目前最常用的去細(xì)胞壁的方法是 ，也就是在溫和的條件下用 、 等分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。人工誘導(dǎo) 融合的方法有物理法和化學(xué)法兩大類：物理法是利用 、振動(dòng)、電刺激等促使 融合；化學(xué)法是用 等試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合。經(jīng)過誘導(dǎo)融合得到的 ，用植物組織

32、培養(yǎng)的方法進(jìn)行培育，可以得到雜種植株。用植物體細(xì)胞雜交的方法，可以克服 的障礙、培育 。動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有 、 、 、 、 等。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液（液體培養(yǎng)基）與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分是不同的。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有 、 、 、 和 等。培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大都取自 或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織。將組織取出來后，先用 等使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，然后配制成一定濃度的 ，再將該懸浮液放入培養(yǎng)瓶中，在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，這個(gè)過程稱為 ，隨著細(xì)胞的生長和增殖，培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞越來越多，需要定期地用 使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，配制成細(xì)胞懸浮液，分

33、裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，這稱為 。原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至 左右就不容易傳下去了，細(xì)胞的生長就會(huì)出現(xiàn)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡。但是有極少數(shù)的細(xì)胞能夠度過“危機(jī)”面繼續(xù)傳下去，這些存活的細(xì)胞一般能夠傳到40-50代，這種傳代細(xì)胞叫做 。 的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。當(dāng)細(xì)胞株傳至50代以后又會(huì)出現(xiàn)“危機(jī)”，不能再傳下去。但是有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，并且?guī)в?的特點(diǎn)，有可能在培養(yǎng)條件下 地傳代下去，這種傳代細(xì)胞稱為 。動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是相同的，誘導(dǎo)融合的方法類似，動(dòng)物細(xì)胞的融合還常常用到 作為誘導(dǎo)劑。動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)最重要的用途，是制備 。化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的

34、抗體 。將 注射入小鼠體內(nèi)，然后從小鼠 中獲得能夠產(chǎn)生抗體的 ，與小鼠 在 的仙臺(tái)病毒或 的誘導(dǎo)下融合，再在特定的 培養(yǎng)基中篩選出 。由于 繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，因此，它不僅具有B淋巴細(xì)胞分泌 的能力，還有 細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的本領(lǐng)。從中挑選出能夠產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群，繼續(xù)培養(yǎng)，以獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞。在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。這樣，從 或小鼠的 中，就可以提出大量的 了。單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預(yù)防方面，與常規(guī)抗體相比， ， ，優(yōu)越性非常明顯。第五章 微生物與發(fā)酵工程自然界存在著許多肉眼看不到的生物，并將這些形體微小，結(jié)構(gòu)簡單，通常要用光學(xué)顯微鏡和電子

35、顯微鏡才能看清楚的生物，統(tǒng)稱為 。微生物所包含的類群既包括沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 等，又包括 界、 界以及 界的生物。細(xì)菌是單細(xì)胞的 生物，主要由 、 、 和 等部分構(gòu)成。細(xì)菌的擬核由一個(gè) DNA分子反復(fù)折疊纏繞而成，控制著細(xì)菌的主要遺傳性狀。 上面一般含有幾個(gè)到幾百個(gè)基因，控制著細(xì)菌的 、 、 等性狀。有些細(xì)菌除了上述基本結(jié)構(gòu)以外，還具有特殊結(jié)構(gòu)，如 、 和 。細(xì)菌主要以 的方式進(jìn)行繁殖。當(dāng)單個(gè)或少數(shù)細(xì)菌在 上大量繁殖時(shí)，便會(huì)形成一個(gè)肉眼可見的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，叫做 。每種細(xì)菌在一定條件下所形成的菌落，可以作為 的重要依據(jù)。放線菌是 的 生物，放線菌的菌體一般由分枝狀的 構(gòu)成，放線菌的

36、菌絲可以分為兩類：伸入到培養(yǎng)基內(nèi)部的菌絲稱為 ，主要功能是 ；伸展在空氣中的菌絲稱為 ，這類菌絲較粗，呈直線形或彎曲分枝形。大多數(shù)放線菌都是靠基內(nèi)菌絲吸收現(xiàn)成的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行 生活的。放線菌生長發(fā)育到一定階段，一部分 菌絲便分化成 。上面生在成串的 。在適宜的條件下， 萌發(fā)長出菌絲。放線菌主要分布在 、空氣和水中，尤其在富含 的土壤中較多，每克土壤中往往含有數(shù)萬至數(shù)百萬個(gè)放線菌孢子。多數(shù) 都是由放線菌產(chǎn)生的。病毒主要由 和 兩部分構(gòu)成。 位于病毒的內(nèi)部，構(gòu)成病毒的核心。核酸的四周由蛋白質(zhì)構(gòu)成的 所包圍。衣殼和核酸合稱為 。有些病毒僅由 構(gòu)成，有些病毒的核衣殼的外面，還有一層由 、 和 構(gòu)成的膜

37、，叫做 ，囊膜上生有 ，如流感病毒。衣殼由許多結(jié)構(gòu)相同的 組成。衣殼具有保護(hù)病毒 ，決定病毒 特異性等功能。一種病毒只含有一種核酸： 或 。核酸中貯存著病毒的 ，控制著病毒的一切性狀，如病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)、致病性等。病毒的繁殖過程只能在宿主的 中進(jìn)行，通常將病毒的繁殖過程稱為 。微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)及功能微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以概括為 、 、 、 和 這五大類營養(yǎng)要素物質(zhì)。碳源：凡是能為微生物提供生長繁殖所需 元素的營養(yǎng)物質(zhì)其中， 是最常用的碳源，尤其是 。碳源主要用于合成微生物的 和一些代謝產(chǎn)物，有些碳源還是異養(yǎng)微生物的主要 物質(zhì)，因此微生物對碳源的需要量最大。氮源：凡是能為微生物提供所需 元素

38、的營養(yǎng)物質(zhì)。其中 、 等是最常用的氮源。氮源主要用于合成 、 以及含氮的代謝產(chǎn)物。對于 微生物來說，含C、H、O、N的化合物既是 源，又是 源。微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物就叫做 ，主要包括 、 和 。培養(yǎng)基的配制原則第一， ，根據(jù)所培養(yǎng)的微生物的種類、培養(yǎng)的目的（用于生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)）等，選擇原料配制培養(yǎng)基。第二， ，必須注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例，否則會(huì)產(chǎn)生不良后果。在各種營養(yǎng)物質(zhì)的比例中， 與 的比最為重要。第三， 。根據(jù)物理性質(zhì)的不同，可以將培養(yǎng)基分為 、 和 培養(yǎng)基。 培養(yǎng)基主要用于微生物的分離、計(jì)數(shù)等，半固體培養(yǎng)基主要用于觀察微生物的 、鑒定菌種等， 培養(yǎng)基則常用于工業(yè)生產(chǎn)。根據(jù)培

39、養(yǎng)基的化學(xué)成分，可以將它們分為 培養(yǎng)基、 培養(yǎng)基等。前者用化學(xué)成分 的化學(xué)物質(zhì)配成的，這類培養(yǎng)基成分明確，常用于 、 等。后者是用化學(xué)成分 的天然物質(zhì)配成的，如玉米粉、牛肉膏等，常用于 。 是在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長，促進(jìn)所需要的微生物的生長。當(dāng)需要酵母菌和霉菌時(shí)，可以在培養(yǎng)基中加入 ，以抑制 、 的生長，從而分離到酵母菌和霉菌。又如，在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽可以抑制多種細(xì)菌的生長，但不影響 的生長，從而可以將該菌分離出來。 是根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種 或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同種類的微生物。在培養(yǎng)基中加入 和 ，可以用來鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌等細(xì)菌：如果有大腸桿菌，其代謝產(chǎn)物（有機(jī)酸）就與 和 結(jié)合，使菌落呈 ，并帶有 。與其他生物相比，微生物的代謝異常旺盛，這是由于微生物的 與 的比很大。微生物的代謝產(chǎn)物根據(jù)代謝產(chǎn)物與微生物生長繁殖的關(guān)系，可以分為 和 兩類。 是指微生物通過代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的、自身 和 所必需的物質(zhì)，如氨基酸、 、多糖、脂類、 等。在不同種類的微生物細(xì)胞中，初級(jí)代謝產(chǎn)物的種類 。此