2023屆新高考生物備考復(fù)習(xí)《現(xiàn)代生物科技專題》

2023屆新高考生物備考復(fù)習(xí)

現(xiàn)代生物技術(shù)專題

基因工程

一、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(guò)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。基因工程是在DNA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)。

二、基因工程的原理及技術(shù)

原理：基因重組

技術(shù)：（一）基因工程的基本工具

1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）

（1）來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。其原因是原核細(xì)胞易受外源DNA的侵襲，具有限制酶的原核細(xì)胞

可選擇性地破壞不同于自身DNA的外來(lái)DNA,從而適應(yīng)環(huán)境。

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

酸二酯鍵斷開,因此具有專一/特異性。

（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。

（4）用兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒和含目的基因的片段,主要優(yōu)點(diǎn)是可以仿止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身

環(huán)化（也能防止反接/隨意鏈接）。

2.“分子縫合針”一一DNA連接酶

⑴兩種DNA連接酶（E-coliDNA連接酶和T,DNA連接酶）的比較：

①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。

②區(qū)別：E-coliDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌,只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的皴生末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)；而

T..DNA連接酶來(lái)源于T,噬菌體，能縫合兩種末端,但連接平末端的之間的效率較低。

⑵比較有關(guān)的DNA酶

①DNA水解酶：能夠?qū)NA水解成四種脫氧核苔酸,徹底水解成瞬酸、脫氧核糖和4種含氨堿基

②DNA解旋酶：能夠?qū)NA或DNA的某一段解成兩條長(zhǎng)鏈，作用的部位是堿基和堿基之間的氫鍵。注意：使DNA解

成兩條長(zhǎng)鏈的方法除用解旋酶以外，在適當(dāng)?shù)母邷兀ㄈ?4℃）、重金屬鹽的作用下,也可使DNA解旋。

③DNA聚合酶：能將單個(gè)的核甘酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接己有的DNA片段。

④DNA連接酶：在兩個(gè)DNA片段之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接在一起。注意比較DNA聚合酶和DNA連接酶的異同點(diǎn)。

3.“分子運(yùn)輸車”一一邕住

（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（能自我復(fù)制）。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）最常用的載體是理，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的雙鏈

環(huán)狀DNA分子。其它載體：入噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒

（3）運(yùn)載體使用的目的：①是用它做運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)運(yùn)到宿主細(xì)胞中去。②是利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目

的基因進(jìn)行大量復(fù)制。

（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.獲得目的基因的方法

（1）從基因文庫(kù)中獲取目的基因：

基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)

①將某種生物體內(nèi)的DNA全部提取出來(lái)，選用適當(dāng)?shù)南拗泼福瑢NA切成一定范圍大小的DNA片段，然后將這些片

段分別與載體連接起來(lái)，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，每個(gè)受體菌都含有了一段不同的DNA片段。這個(gè)群體包含了這

種生物的所有基因。這種基因文庫(kù)叫基因組文庫(kù)。

②有些基因文庫(kù)比較小，只包含了一種生物的一部分基因，這種基因文庫(kù)叫做部分基因文庫(kù)，如cDNA文庫(kù)（用某

種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補(bǔ)DNA（也叫cDNA）片段，與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群

中，這個(gè)受體菌群體叫做這種生物cDNA文庫(kù)。）

怎樣提取：根據(jù)目的基因有關(guān)信息，例如，根據(jù)基因的核甘酸序列，基因的功能，基因在染色體的位置，基因的轉(zhuǎn)

錄產(chǎn)物mRNA以及基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來(lái)獲取目的基因。

⑵利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因：（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）

原理：DNA雙鏈復(fù)制

前提：一段已知目的基因的核甘酸序列，根據(jù)這一序列合成引物。

條件：a..四種脫氧核苔酸b.DNA的兩條鏈為模板c.熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶或TaqDNA聚合酶）

d.一對(duì)引物（一小段單鏈DNA或RNA,一般20?30個(gè)堿基，能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)）

e.溫度控制和緩沖液

PCR技術(shù)擴(kuò)增過(guò)程：（在PCR擴(kuò)增儀中完成）

a、DNA變性（90C-95C）：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA

b、復(fù)性（55℃-60℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合,形成局部雙鏈

c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下,從引物的5'端T3'端延伸,合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈

⑶人工合成：

①反轉(zhuǎn)錄法：以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA,然后在酶的作用下合成雙鏈DNA,

從而獲得所需的基因。

目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA逆轉(zhuǎn)錄0成?單鏈_^荃亙赴幽DNA雙鏈DNA（目的基因）

②根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：

蛋白質(zhì)中氨基酸的序列里*mRNA中的堿基序列推測(cè).DNA堿基序列目的基化學(xué)方法.合成?因

目的基因

第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建--------基因工程的核心

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）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)基因技

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,RNA聚合酶脫離的部位,終止轉(zhuǎn)錄。

（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(lái)。常用的

標(biāo)記基因是抗生素基因O

第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞一

微生物細(xì)胞作為轉(zhuǎn)基因受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是繁殖快，多為單細(xì)胞,遺傳物質(zhì)相對(duì)較少。

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(guò)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。

①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中農(nóng)桿菌的作用是可感染植物，所含的質(zhì)粒能將目的基因轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA中

②農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法原理：植物受損傷時(shí)傷口處分泌物（酚類化合物）可吸引農(nóng)桿菌T農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA可

轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上（若將目的基因插入到T質(zhì)粒的T-DNA上，則目的基因?qū)⒈灰黄?/p>

帶入）。

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)。此方法的受體細(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；大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用Ca"處理細(xì)胞，使細(xì)胞處

于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),這種細(xì)胞稱感受態(tài)細(xì)胞。

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.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分子雜交技術(shù)。

2.檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,方法是采用分子雜交技術(shù)（用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交）。

3.檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原一抗體雜交。

4.有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。

5.轉(zhuǎn)基因抗蟲或抗病農(nóng)作物個(gè)體檢測(cè)方法是用相應(yīng)害蟲或病原體分別感染轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因植株（做拉去逋揖病的

接種實(shí)驗(yàn)）,觀察比較植物的抗蟲性或抗病性。

6.轉(zhuǎn)移的基因能在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的原因是生物界共用同一套遺傳密碼。

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(zhǎng)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。包括體內(nèi)基因治療和體外基因治療

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(guò)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。

（1）蛋白質(zhì)工程崛起的緣由：基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)

（2）蛋白質(zhì)工程的基本原理：它可以根據(jù)人的需求來(lái)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的基因工程。

基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功的出發(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)的脫氧核皮酸

左列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；以下按照基因工程的一般步驟進(jìn)行。（注意：目的基因只能用人工合

成的方法）

設(shè)計(jì)中的困難：如何推測(cè)非編碼區(qū)以及內(nèi)含子的脫氧核甘酸序列

細(xì)胞工程

一、細(xì)胞工程概念的理解：

1.細(xì)胞工程：指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平

上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。

應(yīng)用的原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)

研究的水平：細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平

研究的目的：按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品

2.細(xì)胞的全能性：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能

3.原因：生物體的每個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成為完整個(gè)體所需的全部基因

4.全能性高低：①受精卵〉生殖細(xì)胞〉體細(xì)胞

②植物細(xì)胞〉動(dòng)物細(xì)胞（僅細(xì)胞核具全能性）

5.生物體內(nèi)的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性原因：在特定時(shí)間與空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性的表達(dá)出各種蛋

白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。

二、植物細(xì)胞工程

（-）植物的組織培養(yǎng)

L概念：在無(wú)菌和人工控制的條件下將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予一定的培

養(yǎng)條件，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織和胚狀體，最終形成完整的植株。

2原理：植物細(xì)胞的全能性

脫分化再分化

3、過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞-------?愈傷組織-------?形成芽、根-----?試管苗----?植物體

、------------------營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、一激素.（遮光素、.光_______________________________

無(wú)

脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞,經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程,又稱去分化。

愈傷組織：通過(guò)脫分化和細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化,由無(wú)定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞組成的排列疏松無(wú)規(guī)則的組織

再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過(guò)程中重新分化根或芽等器官的過(guò)程。

植物組織培養(yǎng)時(shí)應(yīng)該選擇幼嫩的植物組織,如根尖、莖尖、形成層細(xì)胞等,易于脫分化。

4植物組織培養(yǎng)的條件：①離體:②一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素（生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素）

③適宜的條件（無(wú)菌、適宜的溫度、pH、光照等）

5激素用量的比例對(duì)植物組織培養(yǎng)中的作用

生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素①比值遹一促進(jìn)根的分化、抑制芽的形成

（2）比值迄史一-?促進(jìn)愈傷組織的形成

③比值他一-?促進(jìn)芽的分化，抑制根的形成

6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)。

A植物繁殖

微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)

特點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的遺傳特性；高效快速的實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖

作物脫毒：采用翠組織培養(yǎng)來(lái)除去病毒（因?yàn)橹参锓稚鷧^(qū)附近的病毒極少或沒有）

人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)人工薄膜包裝得到的種子。優(yōu)點(diǎn)：完

全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，不受季節(jié)的限制；方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸

B作物新品種培育

①單倍體育種：

a過(guò)程：植株（AaBb）通過(guò)減數(shù)分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四種類型）；對(duì)花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)（技術(shù)是

植物組織培養(yǎng)）；得到單倍體植株;對(duì)其幼苗時(shí)期進(jìn)行秋水仙素處理;得到了正常的死合二倍體植株（AABB、AAbb、

aaBB、aabb四種類型）。b優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限

②突變體利用：在組織培養(yǎng)中會(huì)出現(xiàn)突變體，通過(guò)從有用的突變體中選育出新品種（如篩選抗病、抗鹽、含高蛋

白的突變體）

C細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn)：通過(guò)能夠產(chǎn)生對(duì)人們有利的產(chǎn)物的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細(xì)胞產(chǎn)物。

（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。

（-）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

1概念：用兩個(gè)來(lái)自于不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，再通過(guò)組織培養(yǎng)獲得雜種植株。

2原理：①植物細(xì)胞的全能性②細(xì)胞膜具一定流動(dòng)性

3意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

4過(guò)程：

①去細(xì)胞壁:酶解法：纖維素酶和果膠

植

物

細(xì)②原生質(zhì)體融合:誘導(dǎo)融合的方法:物

胞

A理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等?；瘜W(xué)

法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑.

③再生出細(xì)胞壁：融合完成/雜種細(xì)胞形

成的標(biāo)志

植④脫分化

物

⑤再分化

細(xì)

胞與雜交育種相比,植物體細(xì)胞雜交的優(yōu)

B勢(shì)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,獲得

雜種植株。

二、動(dòng)物細(xì)胞工程

（-）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)的組組，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(zhǎng)和增殖。

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）＜剪碎f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)傳出培養(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(zhǎng)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(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境:培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無(wú)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(guò)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(yíng)養(yǎng):合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要添加血清的原因是人類對(duì)細(xì)胞所需營(yíng)養(yǎng)沒有完全搞清,而動(dòng)物血清成分復(fù)雜,可保證細(xì)胞

營(yíng)養(yǎng)需要

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

④氣體環(huán)境:95%空氣+5%CO2。Oz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。

6、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：①生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等;②用于基因工程；

③）用于檢測(cè)有毒物質(zhì)④用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)如篩選抗癌藥物

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

1、概念：將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成為一個(gè)新的胚胎，這

個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體（克隆動(dòng)物）

2、哺乳動(dòng)物核移植可以分為膠胎細(xì)胞核移植（比較容易，原因：分化程度低，恢復(fù)全能性相對(duì)容易）和體細(xì)胞核

移植（比較難）。

3、選用去核卵（母）細(xì)胞的原因：體積大，容易操作、營(yíng)養(yǎng)豐富、含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件

4、體細(xì)胞核移植的大致過(guò)程是：

高產(chǎn)奶牛（提供體細(xì)胞）進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng);同時(shí)采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減二分裂中期的卵母細(xì)胞,去核（房蟄

操作）;將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞；通過(guò)電刺激使兩細(xì)胞融合,供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎；將

胚胎移入受體（代孕）母牛體內(nèi)；生出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛

供體細(xì)胞〈供核）------＞細(xì)胞培養(yǎng)一＞?體細(xì)胞

細(xì)胞融合通過(guò)什么手段激活受體細(xì)

_________*重組

注入“胞，構(gòu)建重組胚胎？

細(xì)胞

卵巢卵母細(xì)胞誘導(dǎo)方法：物理或化學(xué)方法

去核----＞無(wú)核卵母細(xì)胞（電脈沖、鈣離子載體、乙

（Mil中期：供質(zhì)）

醇、蛋白酶合成抑制劑）邀

胚胎移植活受體細(xì)胞,完成細(xì)胞分裂

構(gòu)建重組胚胎-------^代孕母體_____＞生出與供體奶牛遺傳和發(fā)育進(jìn)程

基礎(chǔ)相同的犢牛

5、用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞原因：10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型

6、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“

7、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題：成功率仍然很低、克隆動(dòng)物存在著健康問(wèn)題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等（如體

型過(guò)大、異常肥胖、發(fā)育困難、臟器缺陷、免疫失調(diào)等）、克隆動(dòng)物食品的安全性問(wèn)題。

（三）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(guò)程。融合后形成的具有原來(lái)西仝

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（特有方法）、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

直的重要手段。

（四）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(guò)程：

對(duì)免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠產(chǎn)生了效應(yīng)B細(xì)胞）；提取B淋巴細(xì)胞；同時(shí)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法

培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞并提?。淮偈顾鼈兗?xì)胞融合［注：融合的結(jié)果是有很多不符合要求的；如有2個(gè)B淋巴細(xì)胞融合的

細(xì)胞等，所以要進(jìn)行篩選］;在特定的選擇培養(yǎng)基上篩選事融合的雜種細(xì)胞［特點(diǎn)是能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一

的抗體］;然后對(duì)它進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)［篩選出能夠分泌所需抗體的雜種細(xì)胞］;最后將雜交瘤細(xì)胞在體外

做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體。

B-B細(xì)胞3、雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖,

淋巴細(xì)胞又能產(chǎn)生專一的抗體。

B…細(xì)胞出匚雜交瘤細(xì)胞

4、單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈

骨胞病細(xì)胞/（B-疝細(xì)胞）

敏度高，并能大量制備。

、瘤-瘤細(xì)胞5、單克隆抗體的作用：作為診斷試劑:

準(zhǔn)確識(shí)別各種拉蜃物質(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)

體外培養(yǎng)

克隆化培養(yǎng)r確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。用于治

---------＞雜交瘤細(xì)胞＜單克隆抗體療疾病和運(yùn)載藥物:主要用于治療癌癥

抗體檢測(cè)治療,可制成“生物導(dǎo)彈”,也有少量

i小鼠腹腔內(nèi)增殖’用于治療其它疾病。

胚胎工程

一、細(xì)胞工程概念的理解：

1、概念：胚胎工程指對(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(guò)處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需

求。

操作對(duì)象：早期胚胎和配子

技術(shù)手段：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等

理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律

二、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

（-）精子和卵子的發(fā)生

1.精子的發(fā)生

（1）發(fā)生場(chǎng)所：睪丸

（2）時(shí)間：初情期——生殖機(jī)能衰老

（3）精子發(fā)生的過(guò)程

第一階段：初級(jí)精母細(xì)胞的形成：精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂產(chǎn)生多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞。

第二階段：精子細(xì)胞的形成：初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成含有單倍染色體的精子細(xì)胞。

第三階段：變形：精子細(xì)胞變形成精子

①.細(xì)胞核為精子頭的主要部分②.高爾基體發(fā)育為頭部的頂體

（3）.中心體演變?yōu)榫拥奈并?線粒體在尾的基部形成線粒體鞘膜

⑤.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)一一原生質(zhì)滴（球狀,最后脫落）［線粒體為精子運(yùn)動(dòng)提供能量］

2.卵子的發(fā)生：

（1）發(fā)生部位：卵巢成熟場(chǎng)所：輸卵管（2）發(fā)生時(shí)間：胚胎出現(xiàn)性別分化以后

（3）卵子發(fā)生過(guò)程：

動(dòng)物的胚胎在性別分化以后,雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細(xì)胞，通過(guò)有絲分裂增加其數(shù)量，演變?yōu)槌跫?jí)卵母細(xì)胞，被卵

泡細(xì)胞包圍形成卵泡。初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂變?yōu)槌墒斓穆炎印?/p>

減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成，結(jié)果是產(chǎn)生1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體（進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精）；

減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過(guò)程完成的，結(jié)果是產(chǎn)生1個(gè)成熟卵子和第二極體。

（4）卵子受精的重要標(biāo)志：在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體

（5）精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別：哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前（胎兒時(shí)期）完成的

（二）受精

1、概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過(guò)程。

2、場(chǎng)所:受精是在輸卵管內(nèi)完成的。

4、過(guò)程：

（1）受精前的準(zhǔn)備階段：

準(zhǔn)備階段1：精子獲能：精子必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后,才能獲得受精能力：。

準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備：卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減數(shù)第二分裂中期（Mil中）時(shí),才具備受精能力。

（2）受精階段：包括精子穿越放射冠和透明帶,進(jìn)入卵細(xì)胞膜,原核形成和配子結(jié)合。

卵子周圍的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)：放射冠、透明帶、卵細(xì)胞膜

受精階段：

①頂體反應(yīng)（穿越放射冠）：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠

苞）透明帶反應(yīng)（穿越透明帶）：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來(lái)精子

進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)［它是防止多精子入卵受精的第一道屏障］

③卵細(xì)胞膜反應(yīng)（進(jìn)入卵細(xì)胞膜）：精子進(jìn)入卵黃膜精子外膜和卵細(xì)胞膜融合，精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)拒絕其

他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過(guò)程［它是防止多精子入卵受精的第二道屏障］

④原核形成（雄原核形成和雌原核形成）配子結(jié)合成受精卵：

（三）胚胎發(fā)育

1、卵裂期：細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量增加，胚胎總體積不增加或略有縮??；

2、早期胚胎發(fā)育的幾個(gè)階段：

（1）桑植胚：①32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎；②細(xì)胞都具有全能性（之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能

細(xì)胞）

（2）囊胚：細(xì)胞開始分化；內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將化發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層（為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)）將來(lái)發(fā)

育成胎膜、胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔［注：囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫孵化］。

聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)

（3）原腸胚：①內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞形成外胚層,②下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚層,出現(xiàn)原腸腔。

三、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

試管動(dòng)物技術(shù)：通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)移

植產(chǎn)生后代的技術(shù)。

試管動(dòng)物技術(shù)過(guò)程：第一步：體外受精第二步：胚胎的早期培養(yǎng)第三步：胚胎移植

（-）體外受精（有性生殖過(guò)程）

1、概念：采取雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的精子，使其在試管中受精。主要包括卵細(xì)胞的采集、精子的獲取和

受精等幾個(gè)主要步驟。

①.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：

采集卵母細(xì)胞的方法

A.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等卵細(xì)胞的采集：

最常用的方法是卵巢經(jīng)過(guò)超數(shù)排卵處理,具體做法是給供體注射促性腺激素,使一頭母畜一次排出比自然情況

下多幾倍到十幾倍的卵子，之后從榆卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精（可直接受精）。

B.大家畜或大型動(dòng)物，如牛，卵細(xì)胞的采集：

從屠宰場(chǎng)己屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞（要在體外培養(yǎng)成熟）

C.活體采卵：對(duì)充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力具有重要意義

借助超聲波（B超）探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具確定卵泡位置，直接從活體動(dòng)物中吸取泡卵液（連同卵母細(xì)

胞）取出，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。（卵母細(xì)胞的成熟培養(yǎng)：CO?培養(yǎng)箱）

②精子的收集和獲能

A收集精子的方法有：假陰道法，手提法，電剌激法

B在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。

通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。

對(duì)于嚙齒動(dòng)物、家兔和豬的精子，一般采用培養(yǎng)法；對(duì)于牛、羊等家畜的精子常用化學(xué)法。

培養(yǎng)法：精子在獲能液中獲能。

化學(xué)誘導(dǎo)法：精子在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。

③受精

獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下在獲能溶液或?qū)Ｓ檬芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程

（二）胚胎的早期培養(yǎng)

1、概念：是應(yīng)用人工創(chuàng)造條件，對(duì)獲取的早期胚胎進(jìn)行體外培養(yǎng)。

2、培養(yǎng)液成分：水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素、氨基酸、激素、核甘酸、血清等

3、胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。

4、不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同：牛、羊：桑格胚或囊胚階段

小鼠、家兔：卵裂期或囊胚階段試管嬰兒：8個(gè)或16個(gè)細(xì)胞階段

四、胚胎工程的應(yīng)用及前景

（-）.胚胎移植

1、概念:將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過(guò)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)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。通過(guò)轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后

代。

受體：接受胚胎的個(gè)體。供體：提供胚胎的個(gè)體。

地位:是胚胎工程其它技術(shù)的最后一道工序

2、胚胎移植的優(yōu)勢(shì)/意義：可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能，縮短繁殖周期，增加一生繁殖的后代數(shù)量

3、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：

1）供體和受體相同的生理環(huán)境［對(duì)供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理］2）早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎收集提供了可能

3）受體對(duì)移入子宮的胚胎基本不發(fā)生排斥反應(yīng)4）胚胎與受體建立正常的聯(lián)系，但遺傳物質(zhì)沒變

4、胚胎移植的基本流程：

①對(duì)供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體,供體和

受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。

②配種或人工授精。

③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置,把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出

來(lái)（也叫沖卵）。對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑格胚或囊胚階段。直接向受體移植或放入一196℃的

液氮中保存。

④對(duì)鹿臉進(jìn)行移植（方法：手術(shù)法和非手術(shù)法）。

⑤移植后的檢查。對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。

5.胚胎移植成功與否的重要條件：

（1）胚胎移植一般應(yīng)在厘蜜的雌性供體和受體之間進(jìn)行。（2）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。

6、胚胎移植的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。

（二）胚胎分割

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

(2)意義：來(lái)自同一胚胎的后代具有粗圓的遺傳物質(zhì)，屬于無(wú)性繁殖。

(3)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑格胚或囊胚。(桑根胚至囊胚的發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很

商，也可用于胚胎分割。)

(4)操作過(guò)程：對(duì)囊胚階段的胚胎分割時(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。

(三)胚胎干細(xì)胞

1、哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來(lái)。

2、具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細(xì)胞核大,核生明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性,可分化

為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可

進(jìn)行遺傳改造。(ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上,或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持不分化的狀態(tài))

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;②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理

想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，

這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段;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；④利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性,移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)

正常功能；⑤隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,定向培育出人造組織器官,用于器官移植,

解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問(wèn)題。

五、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題

1.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(guò)敏原、營(yíng)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(wú)實(shí)例無(wú)證據(jù)

(2)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(lái)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(guò)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

2.生物技術(shù)的倫理問(wèn)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(wèn)題可以通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷和染基體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過(guò)實(shí)踐才

能使之成熟。

中國(guó)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(wú)異于“謀殺”。

肯定的理由：解決了不育問(wèn)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(guò)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。

3.生物武器

(1)種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過(guò)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(zhǎng)等。

(4)禁止生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其

技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。

六、生態(tài)工程的原理(識(shí)記)

(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)經(jīng)濟(jì)：通過(guò)實(shí)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物能夠成為本系統(tǒng)或另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，

從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。［實(shí)現(xiàn)手段：生態(tài)工程］

（3）基本原理：物質(zhì)循環(huán)再生原理［如無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)］

物種多樣性原理［提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性］

協(xié)調(diào)與平衡原理［處理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，考慮環(huán)境容納量］

整體性原理［考慮自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的統(tǒng)一］

系統(tǒng)性和工程學(xué)原理［系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改

善系統(tǒng)功能的目的；系統(tǒng)整體性原理：實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果］

16生態(tài)工程的實(shí)例（識(shí)記）

（1）農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程：解決問(wèn)題：在農(nóng)村實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的全面提高運(yùn)

用原理物質(zhì)循環(huán)再生原理；整體性原理；物種多樣性原理

（2）小流域綜合治理生態(tài)工程：解決問(wèn)題：水土流失情況

運(yùn)用原理整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等

（3）大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程：解決問(wèn)題：西北地區(qū)的土地荒漠化

運(yùn)用原理：協(xié)調(diào)與平衡原理、生物多樣性原理等

（4）濕地生態(tài)恢復(fù)工程：解決問(wèn)題：濕地的大面積縮小

濕地的功能：具有蓄洪防旱，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，控制土壤侵蝕，自然凈化污水等。

處理方法采用工程和生物措施相結(jié)合，如廢水處理、點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染控制、土地處理工程等使?jié)竦氐靡曰謴?fù)。

（5）礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程：解決問(wèn)題：由于采礦業(yè)所造成的重金屬污染

措施人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、植被恢復(fù)等

（6）城市環(huán)境生態(tài)工程：解決環(huán)境污染問(wèn)題

措施進(jìn)行城市規(guī)劃和合理布局；推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污染清潔生產(chǎn)工藝；對(duì)垃圾進(jìn)行分類處理，并實(shí)現(xiàn)垃

圾資源化利用等

實(shí)例問(wèn)題原理對(duì)策案例

實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)循環(huán)利竇店村以

建立綜合

農(nóng)村綜合發(fā)展用，在資源有限的條件物質(zhì)循環(huán)再生原理，整體沼氣為中

發(fā)展型生

型生態(tài)工程下有較多的產(chǎn)出，以解性原理、物種多樣性原理心的生態(tài)

態(tài)工程

決人多地少的矛盾工程

運(yùn)用多種

甘肅隴南

整體性原理協(xié)調(diào)與平衡原原理，應(yīng)

小流城綜合治縣“九子

小流城的水土流失理、因地制宜的原理、工用多種措

理生態(tài)工程登科”模

程學(xué)施綜合治

式

理

“三北”

退耕還林

大區(qū)域生態(tài)系防護(hù)林退

土地荒漠化還草、植

統(tǒng)恢復(fù)工程耕還林還

樹造林等

協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性草工程

原理、物種多樣性江西都陽(yáng)

濕地生態(tài)恢復(fù)才空制J污染、湖.濕地

濕地的縮小和破壞

工程退田還湖生態(tài)恢復(fù)

工程

系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、物赤山等市元

礦區(qū)廢棄地的種多樣性、協(xié)調(diào)與平衡原修復(fù)土地、寶山礦區(qū)

礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞

生態(tài)恢復(fù)工程理、恢復(fù)植被生態(tài)恢復(fù)

整體性原理等工程

城市綠化、

物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種污水凈化、污水及垃

城市環(huán)境生態(tài)

環(huán)境污染多樣性、協(xié)調(diào)與平衡原理、廢棄物處圾處理、

工程

整體性原理等理、合理城市綠化

布局等

原理理論基礎(chǔ)內(nèi)容意義實(shí)例

物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中

物質(zhì)循進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循可避免環(huán)境污染

環(huán)再生物質(zhì)循環(huán)環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)

原理從而達(dá)到取之不盡，用之不竭的和發(fā)展的影響

效果

物種多而繁雜的生態(tài)系統(tǒng)具

有較高的抵抗力穩(wěn)定性。生物多

三北防護(hù)林建

樣性程度高，可以為各類生物的