2008年要塞中学复习纲要
针也可以一样 ，但不与 杂交，而与 杂交。
（3）检测目的基因是否翻译成 ，从转基因生物中提取 ，用相应的 进行 杂交。 （4）有时还需要进行 的鉴定。 （三）基因工程的应用（B）；
1、基因工程自20世纪70年代兴起后，已成为生物科学 技术，在 、 、 、 、 等有美好前景。 2、植物基因工程主要用于提高农作物的 能力（如 、 、 、 和 等）以及改良农作物的 和利用植物生产 。
（1）抗虫转基因植物：用于杀虫的基因主要是 基因， 基因， 基因， 基因等。能减少因化学农药大量使用造成的 ，同时减少 ，同时降低了对 的损害。
（2）抗病转基因植物：采用基因是抗病毒的是： 基因， 基因，抗真菌的是 基因， 基因。 （3）其他抗逆转基因植物：利用调节细胞 的基因，使作物抗 ，抗 ；利用鱼的 基因使烟草和番茄的 能力提高；将抗 基因导入 、 等作物，喷洒除草剂时杀死 而不损伤作物。 （4）转基因的利用能改良植物品质：将 编码基因导入植物，或改变氨基酸合成途径中 的活性，以提高生物中 的含量（如富含赖氨酸的转基因玉米）；将控制番茄 基因导入番茄获得 ；将与植物 代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛，提高花卉的 价值。 3、动物基因工程前景广阔：主要在于动物 ，建立生物 ， 等方面。
（1）提高动物的生长速度：目的基因为 基因，成果有转基因 、转基因 。 （2）改善畜产品的品质：目的基因为 基因，成果有转基因 。
（3）转基因动物生产药物：目的基因是 基因，但必须用 蛋白基因的 重组构建，成果有在牛或羊等动物乳腺生物反应器中表达出 、 、 、 。
（4）用转基因动物做 的供体：抑制 基因的表达或去除 基因，再结合 技术，培育出没有 的猪器官。 4、基因工程药物：第一种基因工程药物是 ，还有许多利用转基因的工程菌生产的 、 、 、 。20世纪90年代以来，我国自己生产的 、 、 等近20种基因工程药物投放市场。干扰素是一种 ，几乎能抵抗所有 引起的感染，所以是一种抗 的特效药。
5、基因治疗是把 导入病人体内，使该基因的 发挥功能，从而达到 的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。美国4岁女童患 ，使由于体内缺失 ，不能抵抗病原微生物的威胁，研究人员将 转入取自患者的 细胞内，使淋巴细胞能够产生 ，再将这种淋巴细胞转入患者体内。 6、体外基因治疗虽然操作复杂，但 ，1994年美国科学家利用经过修饰的 作载体，成功地将治疗 的正常基因转入患者肺组织，这种方法称 。
7、用于基因治疗的基因有3类：第一类，从健康人体内分离得到的 用以取代 ，或依靠其 弥补病变基因带来的 ；第二类是反义基因，即通过产生的 与病变基因产生的 互补，阻断蛋白质的合成；第三类是自杀基因，即编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因。 （四）蛋白质工程（A）
1、基因工程的实质是将一种生物的 转移到另一种生物体内，后者产生本不能产生的 进而产生新性状，原则上只能生产 的蛋白质。 2、蛋白质工程目的是根据人们对蛋白质 的特定需求，对蛋白质 进行分子设计。原理是基因改造。 3、蛋白质工程是指以蛋白质分子的 及其与 的关系作为基础，通过 或 ，对 进行改造，或 以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工程是在 的基础上延伸出来的 。 4、天然蛋白质的合成：基因 表达（ 和 ） 形成 序列的多肽链 形成具 行使功能。 而蛋白质工程基本途径是：预期 设计预期的 推测应有的 找到相对应的 （基因）。 二十二、克隆技术
31
2008年要塞中学复习纲要
（一）植物的组织培养（B）；
1、细胞工程是指应用 生物学和 生物学的原理和方法，通过 水平或 水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的 或获得 一门综合科学技术。根据操作对象可分为 和 。 2、植物组织培养首先要通过细胞的 ，培养成 ，然后再分化出 ，形成完整的 。
植物组织培养就是在 和 条件下，将 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的 上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、 ，最终形成完整的植株。其原因是每个生物细胞都具有 特点，即具有某种生物 的任何一个细胞都具有发育成 的潜能。但是在生物发育过程中，细胞不表现出这种特性，而是 ，是因为在特定的 和 下，基因 的结果。
3、在实验《胡萝卜的组织培养》中，接种后的胡萝卜组织快放在 恒温 条件下培养。 4、固体培养基大多数是由 、 、 、 四部分组成。 5、植物细胞工程的实际应用之一是植物繁殖新途径：（1）微型繁殖：保持优良品种的 ，高效快速的实现种苗的 ；（2）作物脱毒：采用 脱除病毒；（3）人工种子：以植物组织培养得到的 、 、 和 为材料，用 包装得到的种子，不受 、 、 的限制，不需要占用 制种，优良杂种也不会因 而丧失优良性状。 6、植物细胞工程的实际应用之二是作物新品种的培育：（1）单倍体育种：通过 得到 植株， 后当年就能得到 遗传的优良品种， 育种年限。其遗传学原理是 。（2）突变体的利用：其遗传学原理是 。
7、植物细胞工程的实际应用之三是细胞产物的工厂化生产：细胞产物包括 、 、 、 、 等 （二）动物的细胞培养与体细胞克隆（A）；
1、动物细胞工程常用的技术手段有 、 、 、 ，其中 是其他动物工程技术的基础。 2、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它 成单个细胞，然后，放在 中，让这些细胞 。在此过程中将细胞分散需要先 ，在用 或 处理一段时间；由于细胞贴壁，就要求培养皿的内表面 、 、 ；当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就停止分裂增殖是 ；传代培养细胞一般传至10-50代，增殖就 ，以至 ，此时部分细胞的 可能发生变化，继续传代培养时少数细胞就克服细胞寿命的 ，获得 ，这些细胞已发生突变，朝等同于 方向发展。 3、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常是 ，以保持细胞正常的 。1957年，科学家用 消化处理的应用液体培养基的方法，获得了 ，它已成为细胞培养普遍应用的技术。 4、动物细胞培养条件：（1） 的环境；
（2）充足的营养：需要 、 、 、 、 等，在使用合成培养基时通常加入 等天然成分。 （3）适宜的温度和PH：哺乳动物的温度多为 ，多数细胞生存适宜PH为 （4）合适的气体环境：O2是 必需的，CO2的主要作用是 。培养时置于 的空气加 的混合气体。 5、动物细胞培养技术有很多用途：基因工程离不开细胞培养；培养的动物细胞还可以用于检测 ，判断某种物质的 。
6、将动物的一个细胞的 ，移入一个已经去核的 中，使其 并发育成一个新的胚胎，这个动物胚胎最终发育成为动物个体，这种方法叫 ，用这种方法获得的动物叫 。
7、根据细胞核的来源，可分为 移植和 移植两大类。由于 的分化程度低， 容易，而动物 分化程度高， 困难，因此，动物体细胞核移植的难度明显 胚胎细胞核移植。
8、体细胞核移植中，供体细胞一般是 ，所采集的卵母细胞在体外培养到 期去核，通过电刺激使供体核进入受体卵母细胞，构建 ，移入代孕母牛，生出与供体奶牛遗传物质 的犊牛。 9、利用体细胞核移植技术，（1）加速家畜的 改良进程，促进 繁育；（2）保护 物种；（3）作为生物反应器，生产许多珍贵的 ；（4）克隆动物组织，器官作为异种移植的 ；（5）人的核移植胚胎干细胞诱导分化，形成组织、器官用于 的移植。
32
2008年要塞中学复习纲要
（四）细胞融合与单克隆抗体（A）
1、动物细胞融合也叫 ，指 动物细胞结合形成一个细胞的过程。这种技术突破了 的局限，使 成为可能。特别是利用该技术发展的 技术，为制造 开辟新途径。 2、融合时常用的诱导因素有 （物理方法）、 （化学方法）、 （生物方法）。
3、血清抗体产量 ，纯度 ，而且特异性 。而单克隆抗体特异性 ，灵敏度 ，可以 制备。 4、要获得大量的单一抗体，必须克隆单一的 ，原因是一种 只分泌一种 。
5、对小鼠注射特定的 ，使小鼠产生 反应，从脾脏细胞内获得 细胞，再设法将鼠的 细胞与之融合，再用特定的 培养基进行 。在该培养基上， 细胞和 细胞都会死亡，只有 细胞才能生长。这种细胞叫 细胞，特点是既能 ，又能 ，该细胞还必须进行 和 （阳性）。最后将该种细胞在 大规模培养或 增殖，这样就可以从 或 提取大量单克隆抗体。
6、单克隆抗体最广泛的用途是做 ，具有 、 、 、 的优点。利用同位素标记，还可以诊断 、 等疾病。用抗 单克隆抗体做成的 能在妊娠第8天就可以做出诊断。
7、单克隆抗体还能用于 ，如果把抗癌细胞的单克隆抗体与 、 、 结合，制成 ，注入体内，借助单克隆抗体的 作用，能将药物 带到癌细胞位置，在原位杀死癌细胞，既不损伤 ，又减少了 。该种药物疗效 ，毒副作用 。 二十三、胚胎工程
胚胎工程是指对动物 或 进行的多种 和 ，如 、 、 、 等技术。 （一）动物胚胎发育的基本过程（A）；
1、合子形成后即在 内进行 ，开始发育。
2、胚胎发育早期有一段时间是在 内进行的，即卵裂期，特点为细胞分裂方式为 ，细胞的 不断增加，但胚胎的 并不增加，或略有 。
3、当胚胎细胞数目达到 个左右的胚胎，形似桑椹而得名为 。该时期之前的每一个细胞都具有 ，属于 细胞。
4、细胞开始 ，一端个体较大的细胞为 ，将来发育成胎儿的各种组织，而沿 内壁扩展排列、个体较小的细胞，为 ，将来发育成胎膜和胎盘。胚胎的内部出现还液体的囊腔—— ，因而此期胚胎叫 。随着囊胚的进一步扩大， 破裂，胚胎从中伸展，该过程称为 。 5、孵化后进一步发育， 表层细胞形成 ，下方细胞形成 ，此时胚胎叫 。新出现的囊腔叫 。 6、动物胚胎发育过程为受精卵 各胚层分化成各种组织、器官、系统 幼体。
（二）胚胎工程的理论基础（A）； 1、胚胎工程的许多技术是在 条件下，对动物 和早期 进行的模拟操作。所以说关于动物 和 的研究，会为胚胎工程提供理论基础。
2、哺乳动物的体外受精主要包括 的 ， 和 。 3、卵母细胞的采集：（1）实验动物如鼠、兔、猪、羊等，用 分泌的 激素处理使其排出更多的 ，从 冲取 ，直接与 的精子在体外受精。（2）大型动物如牛，从已屠宰母畜的 内采集 细胞（可以在保温瓶中用 存放），经过体外人工培养 后才能与 的精子受精。 4、精子的收集有 、 、 。使精子体外获能方法有 （人工配制的 ）和 （一定浓度的 或钙离子载体A23187溶液）。 5、胚胎的早期培养所用的培养液的成分一般较复杂：除了 盐和 盐外，还需添加 素 素、 酸 酸，以及 等物质。培养程度一般不得超过 期进行移植。 6、胚胎移植是否成功与供体和受体的 有关。
（1）哺乳动物 后，同种动物的供、受体生殖器官的 是相同的，为供体的 移入受体提供了 。
33
2008年要塞中学复习纲要
（2）早期胚胎处于 状态，为 提供了可能。（3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 ，为 提供了可能。（4）移入受体的供体胚胎的 在孕育过程中，不受任何影响。 （三）胚胎干细胞的移植（A）；
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称 或 细胞，是由 或 中分离出来的一类细胞。
2、ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上：体积 ，细胞核 ，核仁 ；在功能上：具有 ；另外在 的条件下，可以 而不发生 。该细胞可以进行 ，也可以进行 。
3、胚胎工程的重大成就是（1）胚胎干细胞的分离和培养成功；（2）用于治疗人类的某些顽症（细胞坏死、退化、异常引起的疾病，如 、 、 ；治愈 、 、 、 等疑难杂症）（3）对ES细胞 ，可以培育出 ，解决临床上存在的 和 的问题；（4）ES细胞是研究 的理想材料。（5）胚胎干细胞还可以用于对哺乳动物个体 和 的研究 （四）胚胎工程的应用（B）
1、胚胎移植是指将 的 ，或者通过体外受精极其他方式获得的 ，移植到 、 的其他雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。是胚胎工程其他技术的 工序。 2、进行胚胎移植的优势可以充分发挥 性 个体的 潜力。供体的职能变成只产生具有 的胚胎，而繁重漫长的妊娠和育仔由 代替，缩短了 的繁殖周期，同时在对供体施行了 处理后，可获得 胚胎，移植后可得到多个后代。 3、以家畜的胚胎移植为例，胚胎移植主要包括 的选择和处理（用 激素对 进行 处理，用 激素对供体做 处理），配种或人工受精， （冲卵是指把供体母牛子宫内的 冲洗出来），检查（应发育到 期或 期）培养或保存（放入 的 中保存），对胚胎进行移植，以及移植后的检查。 4、胚胎分割是指采用 方法将早期胚胎切割成 、 、 等，经移植获得 的技术。来自同一胚胎的后代具有 的遗传物质，因此胚胎分割可看作动物的 或 的方法之一。 5、胚胎分割需要的主要仪器设备为 和 。在进行胚胎分割时要选择发育良好，形态正常的 或 ， 如分割囊胚时要注意将 均等分割。 二十四、生物技术的安全性和伦理问题 （一）转基因生物的安全问题（A） 1、由于科学发展水平的限制，目前科学家对 、 、 等都了解相当有限，加上转移的基因是 的基因，同时外源基因的插入往往是 ，因此在转基因生物中会出现意想不到的后果，引发了人们在 、 、 三个方面发生激烈争论。
2、食物安全：（1）反对 ；（2）担心出现 效应；（3）担心出现新的 ； （4）担心 的改变；（5）动物蛋白基因转入农作物侵犯了宗教信仰。
3、生物安全：（1）可能扩散到种植区外变成 ，或者进入新生态区域破坏平衡成为 ； （2）可能成为 （另：必须要一定的水肥条件及配套技术才能生长）； （3）可能与细菌或病毒杂交重组出 （另：存在 ，很难杂交）； （4）抗除草剂基因可能通过 传播使杂草成为除不掉的 （另：植物 传播距离有限，存活时间有限）。 4、环境安全：（1）打破物种的原有界限，改变生态系统中 ，会使生态系统的 遭到破坏； （2）重组微生物降解过程中产生的中间产物可能会造成 （3）重组DNA是否会产生 ； （4）有毒蛋白或过敏蛋白通过 的传递进入动物或人体；
另一方：（1）不改变生物原有的 ，只能说是具有 的同一物种；（2）大大减少了 的使用量； （3）不必除草等，保护了农田 ；（4）新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧。 5、理性看待转基因技术，正确做法是 ，不能 。
6、科学家自觉遵守科学研究道德：重组DNA的转移限制在遗传上有 的生物；大肠杆菌作受体时使用在37℃人体体温会死去的菌种；外源DNA认真选择，避免产生对人体有害或过敏的 ；一旦出现安
34
2008年要塞中学复习纲要
全性问题马上 并销毁 。 （二）生物武器对人类的威胁（A）
1、生物武器种类包括 、 、 ，以及经过重组的 等。 2、 年4月10日，苏联、美国、英国分别在其首都签署了 （简称 ），并于1975年3月26日生效。 年11月15日我国也加入了这一公约。 年6月27日，中美两国元首在关于《 》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下不 、不 、不 ，并反对 。 3、生物武器中，只有0.001毫克的炭疽杆菌就能引发 ；肉毒杆菌毒素可以阻滞 释放 引起 。只要0.01毫克肉毒杆菌毒素就能使人 。 （三）生物技术中的伦理问题（A） 1、有的伦理学家认为，克隆人严重地 ，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的 、 、 等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为地制造在 和 上都不健全地人。中国政府的态度是禁止 ，四不原则： 、 、 、 ，但是 。
2、有人认为设计试管婴儿是把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的 ；而抛弃或杀死那些配型不合适的胚胎无异于 。有人认为设计试管婴儿是符合伦理道德的，因为这是父母出于强烈的爱子之心，千方百计救治孩子的行为；同时也是救治患者最 最 的方法之一 ；提供骨髓中的 并不会对试管婴儿造成损伤，至于“脐带血”更是身外之物。社会要注意防止有人滥用设计试管婴儿技术，用于 。 二十五、生态工程
（一）生态工程的原理（A）；
1、生态工程建设的目的就是遵循 ，充分发挥 ，防止 ，达到 和 同步发展。与传统工程相比，生态工程是一类 、 、 的可持续工程体系。 2、生态经济主要是通过实行 的原则，使一个系统产出的 ，能够成为本系统或另一个系统的 ，从而实现 的资源化，而实现 最重要的手段之一就是 。 3、生态工程遵循的基本原理如下：（1） （奥秘在于物质能够 、 ，即实现无废弃物农业）（2） （物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 ）（3） （考虑 即环境容纳量）（4） （不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到 和 等系统的影响力） （5） （系统的结构决定功能原理，系统整体性原理） （二）生态工程的实例（A）
1、农村综合发展型生态工程：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理。
2、小流域综合治理生态工程遵循的生态工程原理有： ， , 。 2、大区域生态系统恢复工程遵循的生态工程原理有：协调与平衡原理、生物多样性原理
3、湿地生态恢复工程遵循的生态工程原理有： 4、矿区废弃地德生态恢复工程遵循的生态工程原理有： 5、城市环境生态工程遵循的生态工程原理有：
6、在肯定生态工程的同时，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的 ，更不能误认为只要有了 ，就可以走发达国家先 、 ，后 的老路。 7、我国目前的生态危机不单是 问题，而是与 、 与 、 等问题结合在一起的并发症，作为解决途径之一的生态工程，不但要重视对 的保护，更要注重与 、 的结合。我国农业生态工程遵循的基本原理是 、 、 、 。
35