代生物科技专题专题 现代生物科技专题专题 1,基因工程
什么是基因工程? 1.1DNA 重组技术的基本工具 一,\"分子手术刀\"——限制性核酸内切酶(限制酶) 一来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的.能够识别双链 DNA 分子的某种特定 特定的核苷酸序列 并且使每一条链中特定部位 序列, 特定部位的两 二功能: 特定 序列 特定部位 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性.三结果: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.二,\"分子缝合针\"——DNA 连接酶 一功能:将切下来的 DNA 片段拼接成新的 DNA 分子.连接部位:磷酸二酯键,不是氢键.二两种 DNA 连接酶(EcoliDNA 连接酶和 T4-DNA 连接酶)的比较:⒈相同点:都缝合磷酸 二酯键.⒉区别:EcoliDNA 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.三与 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.三,\"分子运输车\"——载体(与细胞膜上的载体有什么区别?) 一作为载体的必要条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点,供外 源 DNA 片段插入;具有标记基因,供重组 DNA 的鉴定和选择;对受体细胞无害,易分离.二最常用的载体是质粒: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 复制能力的很小的双链环状 DNA 分子.三其它载体:噬菌体的衍生物,动植物病毒.三 1.2 基因工程的基本操作程序 一,目的基因的获取(什么是目
的基因?) 一获取方法:原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成.二从基因文库中获取目的基因 什么是基因文库?什么是基因组文库?什么是部分基因文库?三者间是什么关系? 怎样从基因文库中获取目的基因? 三利用 PCR 技术扩增目的基因 ⒈什么是 PCR 技术?⒉原理:DNA 双链复制.⒊PCR 技术需哪些必要条件?PCR 的结果是什 么? ⒋过程:变性→退火→延伸→多次重复.四直接人工合成.四 二, 基因表达载体的构建 (该过程实际上是不同来源的基因重组 基因重组的过程, 是基因工程的核心) 基因重组 一构建基因表达载体的目的是什么?怎样构建? 二一个基因表达载体的组成:复制原点+启动子+目的基因+终止子+标记基因 什么是启动子, 终止子?它们分别在基因表达载体上的什么位置?各有什么作用?标记基因 有什么作用? 三,将目的基因导入受体细胞 一转化的概念: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.二常用的转化方法 ⒈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 农杆菌转化法, 农杆菌转化法 通道法等.导入到了植物细胞的什么位置? ⒉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 显微注射技术.受精卵.显微注射技术 受精卵 ⒊将目的基因导入微生物细胞: 原核生物作为受体细胞的优点有哪些?最常用的原核细胞是 什么?转化方法是什么? 三重组 DNA 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.四,目的基因的检测和表达 一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:DNA 分子杂交技术 DNA 分子杂交技术.
该方法的原理是什么? 二其次还要检测目的基因是否转录出了 mRNA.方法: 用标记的目的基因作探针与 mRNA 杂交.杂交
三最后检测目的基因是否翻译成蛋白质.方法: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 抗原- 抗原 抗体杂交.四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.1.3 基因工程的应用 一,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.二,动物基因工程:提高动物生长速度,改善畜产品品质,用转基因动物生产药物,作器官移 植的供体.三,基因工程药物:细胞因子,抗体,疫苗,激素等.四,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功能,多而达到治 疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段.1.4 蛋白质工程的崛起 一, 天然蛋白质为什么不能完全适应生产和使用需要?实现蛋白质工程的基本途径是什么? 二,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.(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质) 专题 2 ,细胞工程 什么是细胞工程?根据操作对象不同,可分为哪几种? 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 一,理论基础(原理):细胞全能性.一什么是细胞的全能性?在生物生长发育过程中,细胞为什么不会表现出全能性? 二全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞.一,植物组织培养技术一过程 一
接种到分化培养基 离体的植物器 消毒→接种到诱导培养
基 ―――――――――→愈伤组织――――――→试管苗―→植物体 脱分化 再分化 官, 组织或细胞
什么是植物组织培养?什么叫脱分化?脱分化的实质是什么?(恢复细胞全能性的过程)脱 分化的结果是什么?什么叫再分化?什么是愈伤组织,有什么特点? 二地位: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.三,植物体细胞杂交技术一过程 一
植物细胞A ↓去壁 去壁 原生质体A 植物细胞B ↓去壁 去壁 原生质体B 去 壁
原因:细胞壁阻碍了植物细胞间杂交 方法:酶解法 纤维素酶 果胶酶 离心 物理法 振动 电刺激 化学法—聚乙二醇(PEG) ╲╱ ↓人工诱导 人工诱导 融合的原生质体 AB ↓再生壁 再生壁 杂种细胞 AB ↓脱分化 脱分化 愈伤组织 ↓再分化 再分化 杂种植株 植物细胞融合
人工诱导融合的方法 植物组织培养
植物体细胞融合遇到的第一个障碍是什么?温和的去壁方法是什么?把原生质体放在一起 会自然融合吗? 二什么是植物体细胞杂交?三意义:克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍.三 四传统的有性杂交与本节的体细胞杂交有何区别?(生殖方式;物种) 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 一,植物繁殖的新途径 一微型繁殖.什么叫植物的微型繁殖技术? 微型繁殖技术有什么优点?(繁殖速度快;保持母本性状;不受自然生长季节的限制) 二作物脱毒.无性繁殖作物染毒后有什么症状?什么是作物脱毒? 三人工种子.天然种子有哪些缺陷?什么是人工种子?有什么优点? 二,作
物新品种的培育
一单倍体育种.什么是单倍体育种?原理是什么?常用什么方法?有什么优点? 二突变体的利用.为什么组织培养中易产生突变? 三,作物脱毒,人工种子, 单倍体育种比较.⒈相同点:培育过程均有采用微型繁殖的技术.⒉区别:作物脱毒强调取材一定是无毒的;人工种子只需培育得到胚状体,不定芽,顶芽和 腋芽;单倍体育种本质上属于有性生殖 有性生殖.有性生殖 四,细胞产物的工厂化生产.人们利用的细胞产物主要有哪些? 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 动物细胞工程常用技术手段有哪些?其中哪项工程是其他动物细胞工程技术的基础? 一,动物细胞培养 一概念: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.分散→配制悬液→原代培养 传代培养.每一步分别是如何处理的? 二过程:取材→分散 配制悬液 原代培养 传代培养 取 分散 配制悬液 原代培养→传代培养 ⒈细胞培养前为什么要对细胞分散处理? ⒉什么是细胞贴壁?什么是接触抑制?⒊什么是原代培养?什么是传代培养? ⒋为什么用于核移植的细胞通常为 10 代以内的?10 代以后的细胞的什么特点? 三动物细胞培养需要满足以下条件(什么是内环境?内环境及稳态对细胞有什么作用?) ⒈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.⒉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.⒊温度和 pH.适宜温度:哺乳动物多是 36.5℃+0.5℃;pH:7.2～
7.4.⒋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.四动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗,干扰素,单克隆抗体,检测有毒物质,培养医 学研究的各种细胞.五动物细胞培养与植物细胞(组织)培养比较
比较项目 原理 培养基 结果 培养环境 培养目的 固体;营养物质, 微型繁殖 作物脱毒等 繁殖, 固体;营养物质,激素 可培养成植株 微型繁殖,作物脱毒等 植物组织培养 细胞全能性 离体 体; 质, 获得细胞产物或细胞等 动物细胞培养 细胞增殖 液 ; 养 质 动 血 等培育成细胞群 体内或体外 获得细胞产物或细胞等 体 营 物 , 物 清 培育成细胞群
二,动物体细胞核移植技术和克隆动物 动物细胞培养为什么不能获得完整的动物个体?什么是动物核移植?什么叫克隆动物? 一分类:胚胎细胞核移植(比较容易);体细胞核移植(比较难).二选用去核卵母细胞的原因:卵母细胞比较大,容易操作;卵母细胞细胞质多,营养丰富.取供体动物体细胞→供体细胞培养→供体细胞与去核 去核卵母细胞融合 三体细胞核移植的过程: 去核 →重组细胞→早期胚胎→移入受体动物子宫→克隆动物.⒈受体细胞为什么要选用卵母细胞?选用的是哪一时期的卵母细胞?怎样去除卵母细胞 核? ⒉怎样使供,受体细胞融合?怎样激活受体细胞?激活的目的是什么? 四体细胞核移植技术的应用前景 ⒈加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;⒉保护濒危物种,增大存活数量;⒊生产珍 贵的医用蛋白;⒋作为异种移植的供体;⒌用于组织器官的移植等.五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.2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 一,什么是动物细胞融合? 二, 动物细胞融合与植物原生质体融合的原理 原理基本相同, 诱导动物细胞融合的方法 方法与植物原 原理 方法 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.三,动物细胞融合的意义 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 意义 瘤和生物生物新品种培育的重要手段.四,动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
原理 方法 细 膜 动 , 胞 流 性 植物体细胞杂交 去壁后诱导原生质体融合 去壁后诱导原生质体融合 细 全 性 胞 能 比较项目 主要用途 克服远缘杂交不亲和 物理, 物理,化学方法 的障碍, 的障碍,获得杂种植株 诱导手段 动物细胞融合
细胞膜流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 理,化,生物法 使细胞分散后诱导细胞融合 分散 制备单克隆抗体
五,单克隆抗体:用单个 B 淋巴细胞进行无性繁殖 单个 淋巴细胞 无性繁殖形成细胞群,这样的细胞群就有可能产生 无性繁殖 出化学性质单一,特异性强的抗体.一传统抗体生产方法及缺陷是什么?B 淋巴细胞有什么特点?二单克隆抗体的制备过程 二 ⒈动物细胞融合⑴取材:骨髓瘤细胞和经抗原刺激的 B 淋巴细胞.(选用小鼠体内两种细胞 是因为同一物种的细胞杂交易成功;这两种细胞各有什么特点?) ⑵融合:诱导可用物理,化学,生物法等(会有几种融合方式?);⑶用选择培养基 选择培养基
筛选出杂 选择培养基 交瘤细胞.(这类细胞有何特点?为什么?) ⒉动物细胞培养⑴克隆化培养 抗体检测 克隆化培养和抗体检测 从中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤 克隆化培养 抗体检测杂交瘤细胞, 细胞;⑵体内或体外大规模培养.(鼠单抗能否用于人体疾病的治疗?) 三单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备.准确识别各种抗原物质的细微差异, 并跟一定抗原发 四单克隆抗体的应用⒈作为诊断试剂: 生特异性结合,具有准确,高效,简易,快速的优点.⒉用于治疗疾病和运载药物:主要用 于癌症治疗,可制成\"生物导弹\"(由哪几部分组成?各起什么作用?),也有少量用于治疗 其他疾病.专题 3,胚胎工程 什么是胚胎工程?主要包括哪些技术? 3.1 体内受精和早期胚胎发育 一,精子和卵子的发生 一精子的发生⒈场所:睾丸.⒉时期:从初情期开始,直到生殖机能衰退.⒊过程⑴精原细胞→多个精原细胞→初级精母细胞⑵初级精母细胞→次级精母细胞→精子 细胞⑶精子细胞→精子(其中细胞核 细胞核变为精子头部 头部的主要部分; 高尔基体发育为头部的顶体 顶体; 细胞核 头部 高尔基体 顶体 中心体演变为精子的尾;线粒体 线粒体形成线粒体鞘 线粒体鞘;其它物质浓缩为原生质滴 原生质滴) 中心体 尾 线粒体 线粒体鞘 原生质滴 ⒋⑴精子细胞变成精子过程中, 主要发生了哪些变化?细胞核和线粒体为什么都保留了?线 粒体为什么集中在尾的基部? ⑵成熟精子:形似蝌蚪,由头,颈,尾三部分组成.精子大小与动物体型大小有关吗? 二卵子的发生⒈场所:卵巢.⒉时期:胚胎在性别分化以后.⒊过程:卵原细胞→多个卵原细胞→初级卵母细胞胞→次级卵母细胞→卵细胞 两次减数分裂分别是在何时,何地完成的? ⒋卵泡主要由卵
母细胞和卵泡细胞组成的, 生长中的卵泡的卵母细胞与周围卵泡细胞突入卵 泡腔形成卵丘 排卵 卵丘.排卵 卵丘 排卵:卵母细胞与周围透明带(由糖蛋白组成),放射冠(透明带外的一层卵 泡细胞)从卵泡中排出的过程.排卵后卵泡位置形成黄体.刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什么部位与精子受精? 三精子与卵细胞比较⒈相似点:最初阶段均进行有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经 过两次减数分裂才能形成精子和卵子.⒉不同点:一个精原细胞→四个精子;一个卵原细胞→一个卵子;精子形状为蝌蚪状;卵子 为球形; 精子的形成从初情期开始, 而多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出 生前完成的.二,受精⒈概念:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程.⒉标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时.⒊场所:输卵管.⒋过程⑴受精前的准备阶段准备阶段 1-精子获能: 即精子必须在雌性动物生殖道内发生相 应生理变化后,才能获得受精能力的现象.准备阶段 2-卵子的准备:即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期时,才具备受精能力.⑵受精阶段:精,卵相遇→顶体反应(→顶体酶释放→溶解卵丘细胞(放射冠)→穿越放射冠 穿越放射冠 →接触透明带→顶体酶溶解透明带→穿越透明带 穿越透明带)→接触卵黄膜→产生透明带反应→形成第 穿越透明带 一道屏障→精子被微绒毛抱合→精子外膜与卵黄膜融合→精子进入卵 精子进入卵→产生卵黄膜封闭作 精子进入卵 用→形成第二道屏障→形成雄原核 形成雌原核 形成雄原核→形成雌原核 形成雄原核 形成雌原核→雌雄原核发育,移动,接触,合并→形成 形成 受精卵.①受精阶段主要包括哪些环节? 受精卵 ②什么是顶体反应?什么是透明带
反应?什么是卵黄膜封闭作用?它们分别起什么作用? ③什么是雌,雄原核?分别是什么时期形成的? 四意义:维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ;对于生物的遗传和变异十分重 要.三,胚胎发育:指受精卵发育成幼体的过程.受精卵最初发育在输卵管进行有丝分裂.一卵裂期.特点:在透明带内进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加, 或略有减少.二桑椹胚.特点: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.三囊胚.特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高).外为滋养层细胞,将 发育成胎膜和胎盘; 聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团, 将来发育成胎儿的各种 组织.中间的空腔称为囊胚腔.什么叫孵化? 四原肠胚.特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔.3.2 体外受精和早期胚胎培养 一,体外受精 一卵母细胞的采集和培养 主要方法: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,直接与 获能的精子在体外受精.第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是 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.二精子的采集和获能⒈收集的方法:假阴道法,手握法和电刺激等.⒉获能处理: 在体外受精前,要对精子进行获能处理⑴培养法:将取自附睾的精子,放入人 工配制的获能液中,培养一段时间精子就可获能.如啮齿动物,家兔和猪.⑵化学法:将精 子放在一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187 溶液中,用化学药物诱导精子获能.如牛,羊.三受精: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.二,胚胎的早期培养 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 发育培养液中继续培养,以检 发育培养液 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.3.3 胚胎工程的应用及前景 一,胚胎移植.一什么叫胚胎移植?什么是\"供体\"?什么是\"受体\"?(供体为优良品种, 一 作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种.) 二地位: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\".三胚胎移植的现状和意义⒈加速育种工作和品种改良; ⒉大量节省购买种畜的费用; ⒊一胎 多产;⒋保存品种资源和濒危物种;⒌可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短繁殖周 期,增加一生繁殖的后代数量.四生理学基础:⒈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.这 就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 相同的生理环境.相同的生理环境 ⒉早期胚胎在一定时间内处于游离状态.这就为胚胎的收集 胚胎的收集提供了可能.胚胎的收集 ⒊受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应 不发生免疫排斥反应.这为胚胎在受体的存活提供了可能.不发生免疫排斥反应 ⒋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 遗传特性在孕育过程中 遗传特性 不受影响.不受影响 五基本程序主要包括 ⒈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.⑴对供体,受体进行选择①供体:遗传性能和生产性能优秀的个体; ②受体:健康和正常繁殖能力的个体.⑵处理:同期发情.具体做法:注射相关激素.⒉采集卵母细胞.方法:注射促性腺激素使供体超数排卵.⒊配种或人工授精.精子来源:同种优良的雄性动物.⒋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或胚 囊胚阶段.直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存.⒌对胚胎进行移植.⑴手术法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口.⑵非手术法:将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎.⒍移植后的检查.对受体母牛进行是否妊娠的检查.二,胚胎分割一概念:是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 一 卵双胎或多胎的技术.二意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖.全能性.所以胚胎分割的时期为发育良好,形态正常的桑椹胚 三理论基础:动物胚胎细胞的全能性 全能性 或囊胚.四操作过程:用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎,注入预先准备好的空 透明带中,或直接将裸半胚移植给受体.使用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪.操作 注意事项:⒈对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割.原因是内细胞团一般 到囊胚阶段才出现,它是发育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只为胚胎和胎 儿发育提供营养.若分割时不能将
内细胞团均等分割, 会出现含内细胞团多的部分正常发育 的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题.⒉胚胎分割的份数越多, 操作的难度会越大,移植的成功率也越低.毛色和斑纹还存在差异; ⒉采用胚胎分割 五胚胎分割技术的缺陷⒈刚出生动物的体重偏低, 技术产生同卵多胎的可能性是有限的.三,胚胎干细胞一什么是哺乳动物的胚胎干细胞? 一 二特点⒈形态:体积小,细胞核大,核仁明显;⒉功能: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;⒊在体外培养的条件下,ES 细胞可以增殖而不发生分化.对 它可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造.⒉是在体外条件下研究细胞分化的 三主要用途⒈可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律; 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; ⒊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;⒋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;⒌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 4.1 转基因生物的安全性 一,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.二,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.三,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.4.2 关注生物技术的伦理问题 一,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.二,试管婴儿:两种目的试管婴儿的区别两种.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.三,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, 达到挽救患者生命目的.4.3 禁止生物武器 一, 生物武器: 生物战剂及施放它的武器, 器材总称生物武器.生物
战剂是指在战争中使人, 畜致病,毁伤农作物的微生物及其毒素.二,种类:致病菌,病毒,生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌.三,散布方式:吸入,误食,接触带菌物品,被带菌昆虫叮咬等.四,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.五,禁止生物武器公约及中国政府的态度.专题 5,生态工程 概念:生态工程是指人类应用生态学和系统学的基本原理和方法,通过系统设计,调控和技 术组装,对已被破坏的生态环境进行修复,重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进 行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展.5.1 生态工程的基本原理 什么是生态经济?怎样才能实现生态经济(循环经济)? 生态工程所遵循的基本原理 一,物质循环再生原理.理论基础:物质循环.实例:\"无废弃物农业\".二,物种多样性原理.理论基础:生态系统稳定性.特点:物种越丰富,生态系统的抵抗力 稳定性越高.三,协调与平衡原理.理论基础:生物与环境的协调与平衡.四,整体性原理.理论基础:社会-经济-自然复合成的巨大系统.五,系统学和工程学原理.一系统的结构决定功能原理.理论基础:分布式优于集中式和环 一 式.二系统整体性原理.理论基础:整体功能大于部分之和.二 5.2 生态工程的实例和发展前景 一,生态工程的实例 一农村综合发展型生态工程.问题:农村中物质,能量的多级利用问题.对策:进行综合发 展型生态工程.二小流域综合治理生态工程.问题:小流域水土流失问题.对策:进行综合治理.三大区域生态系统恢复工程.问题:我国土地荒漠化问题.对策:植树造林,退耕还林,还 草等.四湿地生态恢复工程.问题:湿地的缩小和破坏问题.对策:控制污染,退田还湖等.五矿区废弃
地的生态恢复工程.问题:矿区生态环境的破坏问题.对策:修复土地,恢复植 被等.六城市环境生态工程.问题:城市生态系统面临的垃圾,大气,噪音等污染问题.对策:城 市绿化,污水净化和废弃物处理等综合治理.生态工程也有局限性,只有预防生态破坏,发挥生态系统的自然修复能力才是根本的出路.二,生态工程发展的前景 一\"生物圈 2 号\"的实验及启示是什么? 二我国生态工程发展前景的分析与展望 ⒈西方国家生态工程的特点是什么? ⒉我国生态工程存在的问题及发展前景有哪些?
