资源描述
专题1 基因工程
基因工程概念：
l 基因工程又名DNA重组技术或转基因技术
l 原理：基因重组
l 水平：DNA分子水平
l 操作对象：基因
l 特点：按照人们的意愿，定向改变生物性状
1、1基因工程的基本工具
1、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。原理是基因重组。
2、基因工程的基本工具：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体
3、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）功能特点：
① 能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列；
② 使每一条链中特定部位（识别位点）的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
③ 结果：形成黏性末端和平末端
（3） 例子：EcoRⅠ、SmaⅠ
4、DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶：E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，能够连接粘性末端和平末端
E.coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能连接粘性末端
5、载体
（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
（2）载体种类：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒
（3） 最常用的载体是 质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有
自我复制能力的双链环状DNA分子。
（4） 真正用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
（5） 改造后的质粒结构：一个或多个酶切位点；复制原点；标记基因
1、2基因工程的基本操作程序
1、基因工程的基本操作程序：
① 目的基因的获取
② 基因表达载体的构建（核心）
③ 将目的基因导入受体细胞
④ 目的基因的检测与鉴定
2、目的基因： 编码蛋白质的结构基因
3、目的基因的来源：①从自然界已有的物种中分离 ②人工方法合成
4、获取目的基因的常用方法：
① 从基因文库中获取（基因组文库，cDNA文库）
② 利用PCR技术扩增
③ 人工合成（反转录法_和化学合成法。适合基因较小，序列已知）
5、PCR技术：
1) 概念：PCR全称为多聚酶链式反应，是一项生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
2) 原理：DNA复制
3) 条件：模板DNA、DNA引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）、四种脱氧核苷酸
4) 结果：以2n指数形式扩增
5) 过程：高温变性（90~95℃）、低温退火（55~60℃）、适温延伸（70~75℃）循环重复
6、基因表达载体的构建的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
7、重组DNA（重组质粒）的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端。使转录停止
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
8、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
9、将目的基因导入植物细胞
（1） 农杆菌转化法：
适用植物：双子叶植物、裸子植物
作用特点：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。将目的基因插入到Ti质粒上的T-DNA上，即可在受体细胞内稳定遗传和表达
（2） 基因枪法（微弹轰击法）：单子叶植物常用的转化方法。成本较高
（3） 花粉管通道法：我国独创。成功例子：抗虫棉
10、将目的基因导入动物细胞方法：显微注射法；此方法的受体细胞多是 受精卵。
11、将目的基因导入微生物细胞
（1） 原核生物作为受体细胞的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质较少
（2） 转化的关键：Ca2+处理，使细胞成为感受态细胞（容易吸收周围环境中的DNA分子）
生物种类
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
常用方法
农杆菌转化法
显微注射技术
Ca2＋处理法
受体细胞
体细胞
受精卵
原核细胞
转化过程
将目的基因插入Ti质粒的T—DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA→表达
将含有目的基因的表达
体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物
Ca2＋处理细胞→微生物细胞壁的通透性增加→感受态→重组质粒与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
12、目的基因的检测和鉴定
（1）检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因：方法是 DNA分子杂交技术。
（2）检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是分子杂交技术
（3）检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是抗原－抗体杂交。
（4）有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如抗虫或抗病的接种实验
1.3基因工程的应用
1. 植物基因工程：（1）抗虫、抗病、抗逆转基因植物
（2）利用转基因改良植物的品质。
2. 动物基因工程：（1）提高动物生长速度
（2）改善畜产品品质
（3）用转基因动物生产药物。（乳腺生物反应器）
3. 基因治疗：（1）把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
（2）是治疗遗传病的有效手段
（3）包括：体外基因治疗；体内基因治疗
1.4蛋白质工程
1、 基因工程的局限性：只能生产自然界已存在的蛋白质
2、 蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
3、 蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
4、 过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列
→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
5、 发展前景：（1）生物工程制药：速效性胰岛素
（2）改造酶结果，提高稳定性
（3）应用与微电子
6、困难：大多数蛋白质的高级结构不了解
专题二：细胞工程
细胞工程概念：
1. 原理方法：细胞生物学、分子生物学
2. 操作水平：细胞水平、细胞器水平
3. 目的：按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或者获得细胞产品
植物细胞工程知识点清单
（一） 植物组织培养
1.理论基础（原理）：细胞全能性
2.全能性概念：具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞，都具有发育成完整个体的潜能。
3、过程：外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株
4、相关概念及实验注意事项
① 外植体：离体植物器官、组织、细胞
② 愈伤组织：高度液泡化，无固定形态的薄壁细胞。全能性高，分化程度低
③ 外植体消毒：70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗
④ 取材：选取形成层部位
⑤ 脱分化：23~26oC，避光
⑥ 再分化：将愈伤组织转接到分化培养基，光照下培养
⑦ 生长素 / 细胞分裂素：比值高—促进生根；比值低—促进发芽
5、 植物组织培养概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官，组织，细胞培养在人工配置的培养基上，诱导其产生愈伤组织，丛芽，最终形成完整的植株。
6、 地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
（二） 植物体细胞杂交
1、 植物体细胞杂交概念：将不同种的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。
2、 过程及注意事项：
① 去除细胞壁：酶解法（纤维素酶、果胶酶），获得原生质体
② 原生质体融合方法：物理法（离心、震荡、电刺激）；化学法：聚乙二醇
③ 细胞融合成功的标志：杂种细胞再生细胞壁
3、 融合结果：获得杂种细胞，进而获得杂种植株。
A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B
4、 成功例子：番茄—马铃薯；烟草—海岛烟草；胡萝卜—羊角芹；白菜—甘蓝
5、 优点：克服远缘杂交不亲和障碍
6、 局限性：不能按照人的要求表达性状
（三） 植物细胞工程应用
1、 微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖（观赏植物，经济林木，无性繁殖作物）
2、 作物脱毒：采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒（因为分生区附近的病毒极少或没有）
如：马铃薯；草莓；甘蔗；菠萝、香蕉等经济作物
3、 人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输
4、 作物新品种培育：单倍体育种
5、 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）
6、细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。
如：生产人参皂甙，三七，紫草，银杏等。
（定向诱导愈伤组织细胞分化为产生特定物质的细胞，提纯产物）
动物细胞工程知识点清单
（一） 动物细胞培养
1. 概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，
然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
2、原理：细胞增殖
3、动物细胞培养的流程：
① 取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）
② 剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞
③ 制成细胞悬液
④ 转入培养瓶中进行原代培养
⑤ 贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞
⑥ 继续传代培养
4、细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁
5、接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止
分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
6、细胞株：细胞核型未发生改变的，不能无限增值的细胞（一般50代以内）
7、细胞系：少数细胞克服细胞寿命的自然界限，获得不死性，遗传物质发生改变，朝着癌
细胞方向发展
8、目前使用和冷冻保存的通常是10代以内的细胞：保持细胞正常的二倍体核型。
9、动物细胞培养需要满足以下条件：
①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
10、 动物细胞培养技术的应用：
① 生产生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
② 生产基因工程的受体细胞
③ 检测有毒物质、判断物质毒性
④ 用于生理、病理、药理的研究
（二） 动物体细胞移植与克隆动物
1、 概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组发育成一个新的胚胎，最终发育成动物个体。
2、 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。
3、 体细胞核移植的大致过程是：
① 卵母细胞要求：减Ⅱ中期
② 核移植方法：显微注射法
③ 涉及到的技术：动物细胞培养、
细胞核移植、胚胎移植
4、原理：动物细胞核全能性
4、 选择卵母细胞质的原因：
① 细胞体积大，易操作
② 营养丰富
③ 含有促进细胞核表达全能型的物质
6、 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。
7、体细胞核移植技术存在的问题：
① 成功率低
② 克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等
③ 克隆动物食品安全问题存在争议
（三） 动物细胞融合与单克隆抗体
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、 原理：细胞膜的流动性
3、 诱导因素：物理法（离心、震荡、电击）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活病毒）
4、 优点：克服了远缘杂交不亲和的障碍，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
5、 单克隆抗体过程：
单克隆抗体的制备过程：
注入腹腔鼠
细胞融合
分离
抗原注入小鼠体内
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
细胞培养
选择培养细胞
培养基
体内培养
体外培养
从腹水提取
从培养液提取
单克隆抗体
选择培养基筛选
克隆化培养，抗体检测
l 杂交瘤细胞特点：既能迅速大量繁殖又能产专一抗体
l 单克隆抗体优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备
6、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”，也有少量用
于治疗其它疾病。
专题三 胚胎工程知识点
胚胎工程概念：对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理，如：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术，获得胚胎并移植入雌性动物子宫产生后代，以满足人类各种需求
一、体内受精和早期胚胎发育
1、精子的发生
① 场所：睾丸（精巢）
② 时间：初情期---生殖机能衰退
③ 阶段： 第一阶段：精原细胞 →有丝分裂 → 许多初级精母细胞
第二阶段：初级精母细胞→减Ⅰ → 次级精母细胞 →减Ⅱ→精细胞
第三阶段：精细胞→变形→精子
④ 变形：细胞核----精子头的主要部分
高尔基体----顶体
中心体-----尾
线粒体----线粒体鞘
其它物质---原生质滴---脱落
⑤ 精子的外形：似蝌蚪，分头，颈，尾三部分。
精子的大小与动物的体型大小无关。
2、卵子的发生：
① 场所：卵巢
② 时间：性别分化以后（胎儿期）---（精子与卵子在发生时间上的差别是重要的区别）减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，结果产生一个次级卵母细胞和第一极体减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的
③ 排卵：卵子从卵泡中排出（不同的动物排卵的时间不同：马、犬排初级卵母细胞；人、羊、牛、猪排次级卵母细胞）
④ 减数第二次分裂中期的次级卵母细胞具有受精能力
⑤ 判断卵子是否受精的重要标志：当卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。
3、 受精：
① 场所：雌性的输卵管内完成的
② 过程：
l 准备阶段（精子获能：雌性生殖道内；卵子准备：输卵管内，发育到减Ⅱ中期）。
l 受精阶段（精子→顶体反应，释放顶体酶→穿越放射冠透明带→接触卵细胞膜后，发生透明带反应→卵细胞膜微绒毛抱合→进入卵细胞膜，发生卵细胞膜反应→核膜破裂形成雄原核，卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核，原核融合形成配子。受精结束）
③ 防止多精入卵的两道屏障：透明带反应；卵细胞膜反应
4、 动物胚胎发育的基本过程
个体发育分为：胚胎发育+胚后发育（以受精卵为起点，性成熟为终点）
（1） 卵裂期：胚胎发育早期在透明带内的发育过程
特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有
减小。有机物种类增加，总量下降。
根据胚胎形态变化，早期胚胎发育分为：桑葚胚、囊胚、原肠胚
（2）桑椹胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。
（3）囊 胚：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。
① 内细胞团（发育成胎儿的各种组织）
② 囊胚腔
③ 滋养层细胞（发育成胎儿的胎膜胎盘）
④ 孵化：囊胚进一步发育，导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来的过程
（4）原肠胚：有了内、中、外三胚层的分化，具原肠腔。
二、体外受精早期胚胎培养
1、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后经胚胎移植产生后代的技术。
2、体外受精主要过程包括：卵母细胞的采集，精子的获取，和受精
(1)卵母细胞的采集和培养：
l 鼠、兔、猪、羊等小型动物：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，采集的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精。
l 牛等大型牲畜：：从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；或借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
(2) 精子的采集和获能：
l 方法：假阴道法，手握法、电刺激法
l 在体外受精前获能处理：培养法（获能液）；化学诱导法（肝素或钙离子载体A23187溶液中）
(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)
三、胚胎工程的应用
1、胚胎移植
（1）概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
l 其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。）
l 实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。
l 移植的时期：桑葚胚或囊胚
l 地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。
(2) 胚胎移植的优势：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
(3) 具体应用及意义：
l 加速育种工作与品种改良
l 节省购买种畜的费用
l 增加双胎及多胎的比例
l 建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种
(4) 生理学基础：
①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
意义：这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。
意义这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。
意义：这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。意义：保证胚胎的正常发育。
(5) 基本程序主要包括：
① 对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理
② 用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
③ 配种或人工授精。
④ 对胚胎的收集：配种或输精后第7天用特殊的冲卵装置将子宫内的胚胎冲洗出来称为冲卵
⑤ 检查：检查胚胎发育情况（发育至桑葚胚或囊胚）
⑥ 培养或保存：直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
⑦ 对胚胎进行移植：手术法、非手术法
⑧ 移植后的检查：对受体母牛进行是否妊娠的检查。
⑨ 受体分娩
2、 胚胎分割
(1)概念：指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖或克隆。
(3)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）
(4)操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。可取样滋养层细胞做DNA鉴定
（5）存在问题：
① 刚出生的动物体重偏低，毛色斑纹有差异。
② 产生同卵多胎可能性有限，分割份数越多成功率越低
3、 胚胎干细胞
（1）概念：哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
（2）特点：
① 在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；
② 在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
③ 另外在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
（3） 胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；
③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；
④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；
⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
专题四生物技术安全性和伦理问题知识点
（一）转基因生物的安全性争论 ：
(1)基因生物与食物安全：
l 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
l 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
l 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”
l 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
l 反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
l 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：
l 克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；
l 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；
l 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：
l 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。
l 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：两种目的试管婴儿的区别两种。
否定的理由：
l 把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；
l 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：
l 符合伦理道德，出于爱子之心
l 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：
l 目前人类对基因的结构，基因间的相互作用认识有限
l 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、
l 造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由：
l 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。
l 基因歧视现象可以通过正确的知识传播、伦理道德教育和立法得以解决
（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、传染性强、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)签订：禁止生物武器公约
（5）中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
专题五 生态工程知识点
一、生态工程的基本原理
1、生态工程的概念
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
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。
项目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原理
物质循环
可避免环境污染及影响
系统的稳定和发展
无废弃物农业
物种多样性原理
生态系统的稳定性
生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性
“三北”防护林建设中的单
纯林问题，珊瑚礁生态系统
的生物多样性问题
协调与平衡原理
生物与环境的协调与平衡
可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化问题
整体性原理
社会、经济、自然
复合系统
统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
林业建设中自然系统与社
会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理
系统的结构决定功能
原理：分布式优
于集中式和环式
改变和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理：
整体大于部分
保持很高的系统生产力
珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
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
如：窦店村综合农业
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
如：“九子登科”
整体性原理、
协调与平衡原理、
系统学和工程学原理
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
如：退耕还林、防风治沙、三北防护林
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
① 主要措施：
① 采取工程和生物措施相结合的方法：废水处理，污染控制、植被引种。
② 建立缓冲带，减少人类干扰
② 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
P122图
系统学和工程学原理
①工程机械措施
②制造表土、压实
③植被恢复、土壤微生物群落的重建
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。
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