再也不用到处找工作了

专题1 基因工程

基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

（一）基因工程的基本工具

1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）

（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：

经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

2. “分子缝合针”——DNA连接酶

（1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：

①相同点：都缝合磷酸二酯键。

（4）体细胞核移植技术的应用：

①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；

②保护濒危物种，增大存活数量；

③生产珍贵的医用蛋白；

④作为异种移植的供体；

⑤用于组织器官的移植等。

（5）体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。

3. 动物细胞融合

（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。

（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。

（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。

4. 单克隆抗体

（1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

（2）单克隆抗体的制备过程：

两次筛选：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。

（4）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。

（5）在腹腔内增殖的优点：不需要特定的培养基，不需要严格的外界条件。

（6）筛选的时候用：特定的选择性培养基进行筛选。

5.单克隆抗体的作用：

①作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。

②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”（借助单克隆抗体的导向作用），也有少量用于治疗其它疾病。

专题3 胚胎工程

3.1 体内受精和早期胚胎发育

胚胎工程：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

3.2 体外受精和早期胚胎培养

试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎（桑葚胚或囊胚）后，再经移植产生后代的技术。

3.3 胚胎工程的应用及前景

专题4 生物技术的安全性和伦理问题

（一）转基因生物的安全性争论 ：

（1）基因生物与食物安全：

反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变

正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据

（2）转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响

反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”

正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限

（3）转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响

反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体

正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境

（二）生物技术的伦理问题

（1）克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。

否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

（2）试管婴儿：不同观点，多数人持认可态度。

否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。

肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。

（3）基因身份证：

否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。

（三）生物武器

（1）种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。

（2）散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

（3）特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。

（4）禁止生物武器公约及中国政府的态度

专题5 生态工程

一、生态工程的基本原理

1、生态工程的概念

（1）原理技术

应用生态学和系统学等学科的基本理论和方法

通过系统设计、调控和技术组装

（2）操作

对已破坏的生态环境进行修复、重建

对已造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善

（3）结果

提高生态系统的生产力促进人类社会和自然环境的和谐发展。

2、生态工程所遵循的基本原理

（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力， 防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。

（2）生态工程的特点： 少消耗，多效益，可持续的生态工程。

二、生态工程的实例和发展前景

1、生态工程的实例分析

类型

主要原理

注意问题

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

①核心：沼气工程

②优点：农林牧副渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染

小流域综合治理生态工程

整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理

①“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益

②不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色

大区域生态系统恢复工程

物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理

工程建设中应注意的问题：

①考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种

②考虑树种多样性，保证防护林体系稳定

③不同地区应根据当地情况采取不同策略

湿地生态恢复工程

协调与平衡原理、整体性原理

主要措施：退耕还林

主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题

矿区废弃地的生态恢复工程

系统学和工程学原理

①种植耐旱的灌木、草和树

②确定合理载牧量

③改良表土

城市环境生态工程

协调与平衡原理、整体性原理

①解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油

②水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化

2、生态工程的发展前景

（1）“生物圈2号”生态工程实验启示： 使人类认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。

3、我国生态工程发展前景的分析与展望

前景：解决我国目前面临的生态危机，生态工程是途径之一，需要走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。

存在问题：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。