高中生物選修3現(xiàn)代生物科技知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

高中生物選修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)。

操作水平：DNA分子水平

原理：基因重組

優(yōu)點(diǎn)：L突破物種界限2.定向改造生物的遺傳特性

(一)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)別特定的核甘酸序列，并在特定的切點(diǎn)切

割，因此具有專一性。

(3)作用的化學(xué)鍵：切割磷酸二酯鍵

(4)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”一一DNA連接酶

(1)作用：將兩個(gè)具有相同粘性末端的DNA片段連接起來,形成

重組DNA

(2)連接的化學(xué)鍵：磷酸二酯鍵

(3)與DNA聚合酶作用的異同：

DNA聚合酶只能將單個(gè)核昔酸加到已有的核昔酸片段的末端，形成

磷酸二酯鍵。

DNA連接酶是連接兩個(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)2個(gè)DNA片段單個(gè)脫氧核甘酸添加到已存

象在的單鏈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”一一運(yùn)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，它是一種環(huán)狀DNA分子。

（3）其它載體：噬菌體、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.從基因文庫中獲取（不知道目的基因的核昔酸序列的情況下采

用）

2.人工合成。常用方法有：（1）反轉(zhuǎn)錄法（已經(jīng)獲得mRNA的

情況下采用）

（2）化學(xué)合成法（知道目的基因的核昔酸序列、基因比較小

的情況下采用）

3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（知道目的基因兩端的核昔酸序列、基

因比較大的情況下采用）

（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：變性，加熱至90?95CDNA解鏈為單鏈；

（高溫解旋）

第二步：復(fù)性，冷卻到55?60℃,引物與兩條單鏈DNA結(jié)合;

第三步：延伸，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)(2n)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+復(fù)制原點(diǎn)

(1)啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，

是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄mRNAo

(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，使轉(zhuǎn)錄停止。

(3)標(biāo)記基因的作用：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。

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：感受態(tài)細(xì)胞法：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)

原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)

相對(duì)較少。

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-DNA)技術(shù)。

2.其次還要檢測(cè)H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

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：如乳腺生物反應(yīng)器和膀胱生物反應(yīng)器，方法是將目的基

因?qū)氩溉閯?dòng)物的受精卵中，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

3.基因治療是把正?；?qū)氩∪说捏w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物

發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療的目的，這是治療遺傳病最有效的手段。

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)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列

找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核昔酸序列（基因）

★蛋白質(zhì)工程與基因工程區(qū)別

專題2細(xì)胞工程

（一）植物細(xì)胞工程

1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）原理：植物細(xì)胞的全能性

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

（2）過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞一愈傷組織一胚狀體

一幼苗

常用的植物激素生長素和細(xì)胞分裂素。

（3）用途：微型繁殖、作物脫毒（選材應(yīng)該選擇莖尖組織）、

制造人工種子、單倍體育種（最大的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，得到

的全為純種）、篩選突變體、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。

（4）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。

2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

（1）原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性

（2）過程:

覦I髀堂用領(lǐng)郵\

知假前備維口也卿產(chǎn)"、駟科

去壁的方法：酶解法;誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、

振動(dòng)、電激等。化學(xué)法是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)齊限

（3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

（二）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）原理：細(xì)胞增殖

（3）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)物的器官或組織）一剪碎一用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散

成單個(gè)細(xì)胞一制成細(xì)胞懸液一轉(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酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼

續(xù)傳代培養(yǎng)。

（4）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)目不斷增多，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。

（5）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)液中添加一定量的抗生素，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?

7.4o

④氣體環(huán)境：95%空氣+5%C（）2。①是細(xì)胞代謝所必需的，C02

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）

和體細(xì)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）

通錚供體0牛受體?牛

II

--------閾m震情公庾.........

I

日色博弊

I

“體公傘一廂A

I

**

I

JKftttft,??-U8位

I

(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用于組

織器官的移植等。

(5)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：成功率低、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)因素有聚乙二醇、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：

①作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并

跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)

點(diǎn)。

②用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于治療癌癥治療，可

制成“生物導(dǎo)彈”（借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用），也有少量用

于治療其它疾病。

專題3胚胎工程

K3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育工

胚胎工程的建立：

1、精子的發(fā)生

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

過程（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）

（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，即血和Mil）

（3）精子細(xì)胞一精子（通過變形）

2、卵子的發(fā)生

場(chǎng)所：卵巢

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

的儲(chǔ)備）

過程：（1）卵原細(xì)胞一初級(jí)卵母細(xì)胞

（2）1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞一1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+第一極體（排卵前

后完成）

（3）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）

3、受精概念：精子和卵子結(jié)合成合子（受精卵）的過程。

場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)

過程：（1）受精前的準(zhǔn)備階段L精子獲能

（2）受精前的準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備（到減數(shù)第二次分裂中

期，具備與精子受精的能力）

（3）受精階段：

a.精子穿越放射冠和透明帶：頂體反應(yīng)，透明帶反應(yīng)

b.進(jìn)入卵黃膜：卵黃膜封閉作用

c.原核形成和配子結(jié)合

4、早期胚胎發(fā)育

卵裂期：細(xì)胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)不斷增加，

但胚胎的總體積并不增加，或略減小。

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

囊胚：有囊胚腔，出現(xiàn)孵化過程。開始出現(xiàn)分化：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將

來發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層發(fā)育成胎膜和胎盤。

原腸胚：出現(xiàn)外中內(nèi)三個(gè)胚層和原腸腔

K3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)工

試管動(dòng)物技術(shù)：通過人工操作使卵子和精子在體外成熟和受精，

并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎（桑甚胚或囊胚）后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后

代的技術(shù)。

1、體外受精

卵母細(xì)胞的采集：

方法一：用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵，從中輸卵管沖

取卵子（針對(duì)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

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）

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）

胚胎早期培養(yǎng)條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)

培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核昔酸、

血清等

K3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景』

胚胎移植概念：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)方法更為簡便、實(shí)用。

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。

生理學(xué)基礎(chǔ)：胚胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的生理狀

況。

（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。

（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。

（4）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。

基本程序：（1）供、受體的選擇和處理（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

（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（一196℃的液氮）

4）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

胚胎分割概念：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)體顯微鏡和顯微操作儀

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。

操作程序（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

（2）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。

分割囊胚時(shí)要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢

復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。此

時(shí)還可用分割針分割滋養(yǎng)層，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。

胚胎干細(xì)胞概念：由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一

類細(xì)胞。簡稱ES或EK細(xì)胞。

特點(diǎn)：形態(tài)上：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯

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；在體外可增殖而不發(fā)生分化；可冷凍保存；可進(jìn)行

遺傳改造。

意義（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。

（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。

（3）ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺昔酸等分化誘導(dǎo)因子作用下可

向不同類型組織細(xì)胞分化

（一）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、羊一般要培育到桑柩胚或

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8-16個(gè)細(xì)胞階段移植。）

專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題

（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

(二)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)重違反了人類倫理道德，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)。

(2)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。

(3)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

(1)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。

⑷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)

進(jìn)、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

提高生態(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，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)循物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境無廢棄物農(nóng)業(yè)

環(huán)再生污染及影響

原理系統(tǒng)的穩(wěn)定

和發(fā)展

“三北”防護(hù)林

建設(shè)中的單

物種多生物多樣性程度

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定純林問題，珊瑚

樣性原高，可提高系統(tǒng)

性礁生態(tài)系統(tǒng)

理的抵抗力穩(wěn)定性

的生物多樣性問

題

協(xié)調(diào)與

生物與環(huán)境的協(xié)可避免系統(tǒng)的失

平衡原太湖富營養(yǎng)化問題

調(diào)與平衡衡和破壞

理

林業(yè)建設(shè)中自然

社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)

整體性系統(tǒng)與社

自然系，保障系統(tǒng)的

原理會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的

復(fù)合系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定

關(guān)系問題

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

決定功能

系統(tǒng)學(xué)改變和優(yōu)化系統(tǒng)

原理：分布

和工程的結(jié)構(gòu)以改善功桑基魚塘

式優(yōu)

學(xué)原理能

于集中式和

環(huán)式

系統(tǒng)整體性

原理：保持很高的系統(tǒng)珊瑚礁藻類和珊瑚蟲

整體大于部生產(chǎn)力的關(guān)系

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)循環(huán)再生原①核心：沼氣工程

農(nóng)村綜合發(fā)展型理、整體性原理、②優(yōu)點(diǎn)：農(nóng)林牧副漁全

生態(tài)工程物種多樣性原理面發(fā)展；開發(fā)可更新資源，

減少環(huán)境污染

整體性原理、協(xié)①“綜合”表現(xiàn)在同時(shí)

小流域綜合治理調(diào)與平衡原理、考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效