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高中生物人教版选修3《现代生物科技专题》
选修3《现代生物科技专题》书本知识点总结
专题1 基因工程
1.基因工程的概念：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。
2、基因工程的原理：基因重组

一、DNA重组技术的基本工具
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T4DNA连接酶）的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——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）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。
（3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。

二、基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
第一步：目的基因的获取
1.目的基因是指：编码蛋白质的基因 。
2.基因组文库：包含了一种生物的所有基因。
部分基因文库（cDNA文库）：只包含了一种生物的一部分基因。
3. 人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
4. PCR技术扩增目的基因
（1）概念：PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。
（2）原理：DNA双链复制
（3）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶（Taq酶）从引物起始互补链的合成。
第二步：基因表达载体的构建（基因工程的核心）
1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
2.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。
（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基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞_
1.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。
2.常用的转化方法：
（1）将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
选农杆菌的原因：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
（2） 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。
选受精卵作为受体细胞原因：因为受精卵发育的全能性最高，体积大，容易操作。
（3）将目的基因导入微生物细胞：Ca2+ 处理法。
原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步：目的基因的检测和表达
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。如果显示杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。杂交带
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。杂交带
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

（三）基因工程的应用
1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程：提高动物生长速度（外源生长激素）、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗：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。

（四）蛋白质工程
（1）概念：蛋白质工程是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。
（2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。
（4）基本途径：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）。
特别注意：蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是基因结构。

专题2 细胞工程
1.细胞工程的概念：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大技术。

一、植物细胞工程
1.理论基础（原理）：细胞全能性（具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整个体生物体的潜能）
全能性表达的难易程度：受精卵＞干细胞＞生殖细胞＞体细胞：植物细胞＞动物细胞

2.植物组织培养技术
再分化
脱分化
（1）概念：植物组织培养体就是在无菌和人工控制条件下，将离体生物植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
（试管苗）
（2）过程：离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 胚状体或丛芽 植物体
胡萝卜的组织培养案例注意事项：
①愈伤组织：特点排列疏松、不定形、高度液泡化的薄壁组织。
②选取胡萝卜形成层的部位进行脱分化的原因：分裂旺盛、全能性较高，容易诱导形成愈伤组织。
③脱分化无光(形成愈伤组织之前需避光）、再分化需光照（长出芽和茎后需进行光合作用制造营养物质）。
（3）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产（培养到愈伤组织阶段）。
Ⅰ植物繁殖的新途径
①微型繁殖：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒：采用茎尖组织培养技术来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）。
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。人工种子的优点：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。
Ⅱ作物新品种培育
①单倍体育种：
a 过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab）→对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养），得到单倍体植株（基因型分别为AB、Ab、aB、ab四种）→对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（基因型分别为AABB、AAbb、aaBB、aabb四种）。
b 优点：明显缩短育种年限。
②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）
Ⅲ 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。
（4）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。
②
植物细胞A
植物细胞B
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
①
③
④
⑤

3.植物体细胞杂交技术
（1）过程：

其中，①表示酶解法（纤维素酶和果胶酶去壁得到原生质体），②表示诱导融合，③表示杂种细胞再生出细胞壁（杂交成功的标志，细胞壁形成与高尔基体有关），④⑤表示植物组织培养技术（脱分化和再分化）。
（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程
1. 动物细胞培养技术
（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）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液（目的是使每个细胞能与培养液接触）→转入培养瓶中进行原代培养（10代以内）→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继续传代培养。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。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。
注：一般来说，细胞在传代培养至10～50代左右时，增值会逐渐缓慢，以至于完全停止，这是少数细胞的核基因（遗传物质）发生变化，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核基因（遗传物质）。
（4）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合适的营养：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(或血浆）等天然成分。
③适宜的温度和PH：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；适宜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。
（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物（无性繁殖）
（1）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）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞体积大，容易操作；营养丰富，可以提供充足的营养，细胞质不会抑制细胞核全能性的表达。
（3）体细胞核移植的大致过程是：
高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养（动物培养技术），同时采集卵母细胞，在体外培养到减Ⅱ中期的卵母细胞，去核→将供体细胞注入去核卵母细胞→通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎→将胚胎移入受体（代孕）母牛体内（胚胎移植技术）→生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛。
注：体细胞核移植技术中的犊牛并非是对体细胞供体母牛100%的复制，其原因主要有：生物的性状受体细胞核基因和细胞质基因共同控制；生物的性状受环境因素的影响。
（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医学上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.动物细胞融合技术
（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（PEG）、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：
①对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白，目的是使小鼠产生抗原刺激过的B淋巴细胞（效应B细胞）；提取抗原刺激过的B淋巴细胞；同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；
②促使抗原刺激过的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；
（注：融合的结果是出现多种杂交细胞，有不符合要求的：如有2个B淋巴细胞融合的细胞、有2个骨髓瘤细胞融合的细胞等，所以要用特定的选择培养基进行筛选。）
③在特定的选择性培养基上筛选出融合的杂交瘤细胞（杂种细胞），该杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体；
④对上述杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞；
⑤最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养（培养基中培养）或体内培养（注射入小鼠腹腔内增殖），从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。
培养骨髓瘤细胞

（3）杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，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）单克隆抗体的作用：
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。
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。

注：动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程
植物体细胞杂交
动物细胞融合
理论基础
细胞的全能性、细胞膜的流动性
细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理
酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶）
注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导融合
方法
物理法:离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
物理法:离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）生物法：灭活的病毒
诱导过程
用酶去壁→原生质体→融合（不同物种）→
杂种细胞→杂种植株
用酶（常用胰蛋白酶）处理组织→
单个细胞→融合（不同物种）→杂种细胞
用途和意义
克服远缘杂交的不亲和障碍
应用：白菜-甘蓝等杂种植株
制备单克隆抗体、诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症

专题3 胚胎工程
1.胚胎工程的概念：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，如体外受精、胚胎移植、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，以满足人类的需求。

一、体内受精和早期胚胎发育
（一）精子和卵子的发生
1.精子的发生（睾丸）：精原细胞先有丝分裂增值变多后每个精原细胞减数分裂形成4个精细胞，精细胞再变形成精子；变形过程中，细胞核为精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。（线粒体为精子运动提供能量）
2.卵子的发生（卵巢）：在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂不断增加其数量，并进一步演变成初级卵母细胞（被卵泡细胞包围），减数第一次分裂是在排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精；减数第二次分裂是在受精过程中完成的。
（二）受精
1.精子获能（在雌性动物生殖道内）；
2.卵子的准备（排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减Ⅱ中期才具备受精能力）；
3.受精阶段（卵子周围的结构由外到内：放射冠、透明带、卵细胞膜）：
①顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠。
②透明带反应（防止多精子入卵受精的第一道屏障）：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵细胞膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应。
③卵细胞膜反应（防止多精子入卵受精的第二道屏障）：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内的过程。
④精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减Ⅱ分裂，形成雌原核。
（注意：受精场所是母体的输卵管，当在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，这是判断卵子是否受精的重要标志）。
（三） 胚胎发育
1.卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积并不增加，或略有减小；
2.桑椹胚：32个细胞左右的胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，每一个细胞都是全能细胞；
3.囊胚：细胞开始出现分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔；
（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）。
4.原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。

二、 体外受精和早期胚胎培养
1.体外受精（属于有性生殖）：哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要的步骤。
①卵母细胞的采集和培养：对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟到减Ⅱ中期）。
②精子的获取：假阴道法、手握法和电刺激法；获能 对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法（放入人工配制的获能液中）；对牛、羊等精子用化学法（放在肝素或钙离子载体溶液中）。
③受精：一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2.胚胎的早期培养：
①培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物质。
②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。

三、 胚胎工程的应用及前景
（一）胚胎移植
1.概念：胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
2.优点：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期。
3.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”。
4.胚胎移植的生理学基础：
第一，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的（对供体和受体进行同期发情处理）；
第二，早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；
第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；
第四，移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
4.胚胎移植的程序：
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，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。

（二）胚胎分割
1.概念：用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份、8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术（来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，可以看做是克隆，属于无性繁殖）。
2.基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚（细胞具有全能性）移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。
（注意：内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育）

（三）胚胎干细胞
1.胚胎干细胞的含义：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。
2.特征：形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。（体外培养下，ES细胞可以只增殖不分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。）
3.应用：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4 生物技术的安全性和伦理问题（了解）
1.转基因生物的安全性争论
(1)基因生物与食物安全(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响
(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响
2.生物技术的伦理问题
(1)克隆人
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
(3)基因身份证
3.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：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5 生态工程
一、生态工程的基本原理
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.特点：与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
3.生态经济：生态经济只要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。而实现循环经济的最重要手段之一就是生态工程。
二、生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理（如无废弃物农业）
2.物种多样性原理（提高生态系统的抵抗力稳定性）
3.协调与平衡原理（处理生物与环境的协调与平衡，考虑环境容纳量）
4.整体性原理（考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一）
5.系统性和工程学原理（系统的结构决定功能原理：考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；系统整体性原理：实现总体功能大于各部分之和的效果）
三、生态工程的实例
（1）农村综合发展型生态工程：解决问题：在农村实现经济效益、社会效益和生态效益的全面提高
运用原理：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
（2） 小流域综合治理生态工程：解决问题：水土流失情况。运用原理：整体性原理、协调与平衡原理等。
（3） 大区域生态系统恢复工程：解决问题：西北地区的土地荒漠化。
运用原理：协调与平衡原理、生物多样性原理等。
（4） 湿地生态恢复工程：解决问题：湿地的大面积缩小。湿地的功能：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水等。
处理方法：采用工程和生物措施相结合，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程等使湿地得以恢复。运用原理：整体性原理、协调与平衡原理等。
（5） 矿区废弃地的生态恢复工程：解决问题：由于采矿业所造成的重金属污染。处理方法：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、植被恢复等。
（6） 城市环境生态工程：解决问题：环境污染问题。处理方法：进行城市规划和合理布局；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺；对垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用等。
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