選修三知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、There can be miracles when you believe！選修三 現(xiàn)代生物科技專題【第一講】 基因工程基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫DNA重組技術(shù)。一、基因工程的基本操作工具質(zhì)粒是一種祼露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。1限制性核酸內(nèi)切酶（1）識(shí)別序列的特點(diǎn)：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，無論是奇數(shù)個(gè)堿基還是偶數(shù)個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，如圖，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的

2、堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。如以中心線為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱；以為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱。（2）切割后產(chǎn)生末端的種類黏性末端和平末端。黏性末端：是限制酶在它識(shí)別序列的中軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時(shí)形成的（錯(cuò)位切），如下圖所示：平末端：是限制酶在識(shí)別序列的中軸線切開時(shí)形成的（平切），如下圖所示：2限制酶與DNA連接酶的關(guān)系 易誤提醒 關(guān)于工具酶的五個(gè)注意點(diǎn)獲取一個(gè)目的基因需限制酶剪切兩次，共產(chǎn)生4個(gè)黏性末端或平末端。（1）限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，有利于對(duì)目的基因的檢測(cè)。（2）為使目的基因與載體形成相同的DNA片段末端連接，通常使用同一種

3、限制酶將二者切割，但如果不同的限制酶切割DNA分子所產(chǎn)生的末端也存在互補(bǔ)關(guān)系時(shí)，則兩末端也可連接。（3）限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。（4）限制酶是一類酶，而不是一種酶。 （5）DNA連接酶起作用時(shí)，不需要模板。 要點(diǎn)突破 與DNA分子相關(guān)的幾種酶的比較 項(xiàng)目種類作用底物作用部位作用結(jié)果限制酶DNA分子磷酸二酯鍵形成黏性末端或平末端DNA連接酶DNA分子片段磷酸二酯鍵形成重組DNA分子DNA聚合酶脫氧核苷酸磷酸二酯鍵形成新的DNA分子DNA（水解）酶DNA分子磷酸二酯鍵形成脫氧核苷酸解旋酶DNA分子堿基對(duì)間的氫鍵形成單鏈DNA分子3載體具備的

4、條件條件目的穩(wěn)定并能大量復(fù)制目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴(kuò)大有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)可攜帶多個(gè)或多種外源基因具有特殊的標(biāo)記基因便于重組DNA的鑒定和選擇二、基因工程的基本操作程序已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板1目的基因的獲取（1）直接分離 （2）人工合成 要點(diǎn)突破 PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較PCR技術(shù)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。（2）目的：獲取大量的目的基因（3）原理：DNA雙鏈復(fù)制（4）過程：·第一步：加熱至 9095DNA解鏈為單鏈；·第二步：冷卻到5560， 引物

5、與兩條單鏈DNA結(jié)合；·第三步：加熱至7075，TaqDNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：指數(shù)（2n）形式擴(kuò)增DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理DNA雙鏈復(fù)制（堿基互補(bǔ)配對(duì)）原料四種游離的脫氧核苷酸條件模板、ATP、酶等不同點(diǎn)解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化場(chǎng)所體外復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶（Taq酶）細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子2基因表達(dá)載體的構(gòu)建（1）基因表達(dá)載體的組成及作用： （2）構(gòu)建過程： 3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細(xì)胞法受體細(xì)胞體細(xì)

6、胞受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷眩ㄊ芫眩╋@微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子4目的基因的檢測(cè)與鑒定 拓展深化 關(guān)于操作過程的幾個(gè)注意點(diǎn)只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需堿基互補(bǔ)配對(duì)，其余三個(gè)步驟都涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)：第一步存在逆轉(zhuǎn)錄法獲得DNA，第二步存在黏性末端連接現(xiàn)象，第四步存在檢測(cè)分子水平雜交。工具酶只有兩種：限制酶在操作程序1、2中用到且要求用同一種，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端；DNA連接酶只在操

7、作程序2中用到。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中。限制酶剪切目的基因與質(zhì)粒的次數(shù)不同：獲取一個(gè)目的基因需限制酶剪切2次，共產(chǎn)生4個(gè)黏性末端或平末端，切割質(zhì)粒則只需要限制酶剪切1次，因?yàn)橘|(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子，而目的基因在DNA分子鏈上。切割目的基因和載體并非只能用同一種限制酶：如果用兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端相同時(shí)，在DNA連接酶的作用下目的基因與載體也可以連接起來。目的基因的插入點(diǎn)不是隨意的：基因表達(dá)需要啟動(dòng)子與終止子的調(diào)控，所以目的基因應(yīng)插入到啟動(dòng)子與終止子之間的部位。三、蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程與基

8、因工程的關(guān)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造四、基因工程的理論基礎(chǔ)（下圖左）特別提醒乳腺生物反應(yīng)器受生物性別的限制，若從動(dòng)物尿液中提取目的基因產(chǎn)物則不受性別限制?；蛑委熓侵委熑祟愡z傳病的根本方

9、法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病的分子機(jī)理，基因治療只處于初期的臨床試驗(yàn)階段。抗病抗逆生長(zhǎng)速度品質(zhì)藥物器官移植 五、基因工程的應(yīng)用成果（上圖右）1乳腺生物反應(yīng)器與微生物生產(chǎn)的比較基因工程的目的不同，可選用的受體細(xì)胞不同：·培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，受體細(xì)胞一般選用受精卵。·培育轉(zhuǎn)基因植物，受體細(xì)胞可選用受精卵或體細(xì)胞，若選用體細(xì)胞，再通過植物組織培養(yǎng)，即可獲得轉(zhuǎn)基因植株。·若生產(chǎn)基因工程藥品，受體細(xì)胞一般選用細(xì)菌，利用細(xì)菌繁殖速度快的特點(diǎn)，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。2基因治療【第二講】 細(xì)胞工程細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水

10、平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺產(chǎn)物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。 所用器械必須滅菌，實(shí)驗(yàn)人員也必須無菌操作：避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng) 一、植物細(xì)胞工程 人工種皮中可加入適量營養(yǎng)成分，無機(jī)鹽，有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、有益菌等，為了促進(jìn)胚狀體生長(zhǎng)發(fā)育，還可以加入一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 且人工種皮應(yīng)適用于運(yùn)輸、貯存，還要透氣具有全能性體現(xiàn)(實(shí)現(xiàn))全能性。具有全能性：理論上，活細(xì)胞都具有全能性。體現(xiàn)全能性：只有發(fā)育成完整個(gè)體，才能說明實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。（一）植物細(xì)胞的全能性1、概念：已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 2、原因：細(xì)胞內(nèi)有全套的遺傳物

11、質(zhì)3、全能性表達(dá)的難易程度：受精卵>生殖細(xì)胞>干細(xì)胞>體細(xì)胞；植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞；分化程度低的>分化程度高的4、植物體內(nèi)細(xì)胞為何沒有發(fā)育成完整個(gè)體呢？ 因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官5、條件：完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；離體；無菌；激素（植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑）；營養(yǎng)物質(zhì)；適宜的外界條件（適宜溫度、光照）（二）植物組織培養(yǎng)1、概念：植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)（脫分化）其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終（再分化）形成完整的植株 固

12、體培養(yǎng)基大多數(shù) 是由無機(jī)營養(yǎng)成分、 有機(jī)營養(yǎng)成分、激素、 瓊脂四部分組成2、原理：植物細(xì)胞的全能性，即具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。3、技術(shù)流程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞 愈傷組織 或叢芽根、芽完整植株 植物組織培養(yǎng)過程中注意的問題 胚狀體人工種子（1）取材：選取有形成層的部位最容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。（2）該過程為無性繁殖，細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，包含脫分化和再分化兩個(gè)階段。（3）愈傷組織是脫分化、高度液泡化呈無定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞（細(xì)胞內(nèi)有很多的小液泡，細(xì)胞排列松散而無規(guī)則），細(xì)胞內(nèi)無葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，只能以現(xiàn)成有機(jī)物來提供物質(zhì)和能量；其代謝方

13、式為異養(yǎng)、需氧；該過程進(jìn)行有絲分裂，故愈傷組織應(yīng)是具有細(xì)胞周期的細(xì)胞；愈傷組織為脫分化后形成的細(xì)胞，故應(yīng)視為未分化的細(xì)胞（同受精卵一樣，未分化）。（4）獲取細(xì)胞產(chǎn)品的時(shí)期應(yīng)為脫分化之后再分化之前的愈傷組織；制作人工種子需要再分化后形成的胚狀體階段。（5）接種后的組織塊要放在2326恒溫避光培養(yǎng)，因?yàn)橛泄庖仔纬删S管組織；愈傷組織誘導(dǎo)出試管苗后，則需要光照，移栽到大田 植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比值作用效果比值高時(shí)促進(jìn)根分化、抑制芽形成比值低時(shí)促進(jìn)芽分化、抑制根形成比值適中促進(jìn)愈傷組織形成（三）植物體細(xì)胞雜交1、概念：植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合

14、成雜種細(xì)胞， 并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。用纖維素酶或果膠酶處理去壁 2、過程：獲得的雜種細(xì)胞的類型有三種：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要進(jìn)行篩選。（1）融合包括膜融合和核融合，融合的標(biāo)志是新的細(xì)胞壁的生成。 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的最終結(jié)果是獲得雜種植株，而不是雜種細(xì)胞。（2）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電激等。 化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。3、原理：4、意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。5、雜種植株特征：具備兩種植物的遺傳特征，因?yàn)殡s種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。易混點(diǎn)：對(duì)植物體細(xì)胞雜交和有性雜交辨析不清。植物體細(xì)胞雜交：若兩個(gè)不同品種

15、的植物細(xì)胞A、B進(jìn)行融合，A含有2X條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb， B含有2Y條染色體，2個(gè)染色體組，其基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細(xì)胞中 染色體數(shù)為2X2Y，基因型為AabbccDd，從中不難看出，體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成 一個(gè)細(xì)胞，不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組都采用直接相加的方法。植物有性雜交：有性雜交的子代細(xì)胞中染色體數(shù)、基因型分別為 “X+Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先減半再相加。作物脫毒、人工種子、單倍體育種的培育過程均有采用微型繁殖的技術(shù)。（四）植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用1、植物繁殖的新途徑（1）微型繁殖：是用于快速

16、繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)際上是無性生殖的一種。在繁殖的過程中， 細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，因此親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA相同，具有相同的基因， 因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術(shù)能高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。（2）作物脫毒：由于植物分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒。由莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就有可能 不帶病毒，從而獲得脫毒苗。用脫毒苗進(jìn)行繁殖，種植的作物就不會(huì)或極少感染病毒。人工種皮（3）人工種子：采用的還是微型繁殖的技術(shù)，但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽，胚狀體、不定芽頂芽或腋芽 包上人工種皮就可形成人工種子。人工種子與微型繁殖得到的幼苗一樣能人工胚乳或子葉 保持親本的優(yōu)

17、良性狀，另外還可不受氣候、季節(jié)和地域的限制。2、作物新品種的培育（1）單倍體育種：優(yōu)點(diǎn)是后代無性狀分離，后代都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短育種年限。 單倍體育種從本質(zhì)上說屬于有性生殖，這一點(diǎn)與微型繁殖有所區(qū)別。但單倍體育種首先要進(jìn)行 花藥離體培養(yǎng)，采用的還是微型繁殖的技術(shù)，然后用秋水仙素處理，獲得純合子。（2）突變體的利用：在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此易受到培養(yǎng)條件和 外界壓力的影響而產(chǎn)生突變。篩選出對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。（3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：這一應(yīng)用只需培養(yǎng)到愈傷組織階段即可。 常見的細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物

18、堿等。原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)。 原代培養(yǎng)：a、細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的細(xì)胞培養(yǎng)；b、第1代細(xì)胞的培養(yǎng)與傳10代以內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為原代培養(yǎng)。 兩種表述沒有本質(zhì)區(qū)別 傳代培養(yǎng)：a、細(xì)胞懸液培養(yǎng)一段時(shí)間后，分瓶再進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)；b、傳10代以后的細(xì)胞培養(yǎng)，統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng)。二、動(dòng)物細(xì)胞工程（一）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（1）概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞， 然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖。具有貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn)（2）原理：細(xì)胞（分裂）增殖原代培養(yǎng)加培養(yǎng)液 制成剪碎（3）過程：（胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理）（動(dòng)物胚

19、胎或幼齡動(dòng)物的器官/組織） 取動(dòng)物組織塊 單個(gè)細(xì)胞 細(xì)胞懸液 傳代培養(yǎng)分裂能力強(qiáng) 易于培養(yǎng)解除由于接觸對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的抑制使細(xì)胞分散、保證細(xì)胞所需的營養(yǎng)供應(yīng)；也可保證代謝廢物排出細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多， 當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。細(xì)胞株和細(xì)胞系細(xì)胞株：原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯，衰老死亡， 少數(shù)度過“危機(jī)”的細(xì)胞能傳50代左右，形成細(xì)胞株。細(xì)胞株的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。細(xì)胞系：細(xì)胞株傳至50代以后，會(huì)出現(xiàn)第二次危機(jī)，少數(shù)度過第二次危機(jī)的細(xì)胞能夠無限

20、傳代下去， 形成細(xì)胞系。細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，帶有癌變細(xì)胞的特點(diǎn)。 目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常為10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型。（4）條件：無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染 此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害營養(yǎng)成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分溫度和pH：哺乳動(dòng)物多是36.50.5；pH：7.27.4氣體環(huán)境：95%空氣+5%CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：生產(chǎn)生物制品：制

21、備病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等 檢測(cè)有毒物質(zhì)培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞也是基因工程中常用的受體細(xì)胞植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的異同項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基類型固體或半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基成分水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、動(dòng)物血清等取材植物幼嫩部位或花藥等動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織過程結(jié)果新的組織或植株個(gè)體，可以體現(xiàn)全能性新的細(xì)胞系或細(xì)胞株，不形成個(gè)體，不體現(xiàn)全能性目的植株快速繁殖脫毒植株的培育人工種子生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等轉(zhuǎn)基因植物的培育蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮膚移植材料的培育檢測(cè)有毒

22、物質(zhì)生理、病理、藥理學(xué)研究相同點(diǎn)兩技術(shù)手段培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件2、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)（1）概念：將動(dòng)物一個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎， 并最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。（2）基礎(chǔ)：動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性（3）分類：哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植（較易）和體細(xì)胞核移植（較難）（4）過程：生出與供體遺傳物質(zhì) 基本相同的個(gè)體代孕母體胚胎移植重組胚胎 供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞細(xì)胞融合 無核卵母細(xì)胞處于減II中期的 卵母細(xì)胞

23、供體體細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞（5）選用去核卵（母）細(xì)胞的原因：卵（母）細(xì)胞比較大，易操作；卵（母）細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富； 含有促進(jìn)核全能性表達(dá)的物質(zhì)。（6）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育 保護(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白 作為異種移植的供體 用于組織器官的移植等。（7）體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動(dòng)物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。 問題探討 （1）進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。用胃蛋白酶則不行，因?yàn)椋?多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.27.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中已失活，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高。

24、（2）胰蛋白酶并不是不會(huì)把細(xì)胞消化掉，胰蛋白酶長(zhǎng)時(shí)間作用也會(huì)對(duì)細(xì)胞膜有損傷作用，所以要合理控制處理的時(shí)間。（3）動(dòng)物體細(xì)胞核移植過程中，使用處于減II中期的卵母細(xì)胞的原因是： 此時(shí)細(xì)胞核的位置靠近第一極體（在細(xì)胞邊緣），通過顯微操作用微型吸管可一并吸出細(xì)胞核與第一極體。（4）在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？ 答：要使優(yōu)良性狀全部來自于供體細(xì)胞核（5）你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？ 答：絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細(xì)胞； 且表現(xiàn)型

25、=基因型+環(huán)境，故這種說法不合適。（二）動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性過程 細(xì)胞A、B 原生質(zhì)體A、B 融合的原生質(zhì)體 雜種細(xì)胞 雜種植株細(xì)胞A、B雜交細(xì)胞 多個(gè)相同雜交細(xì)胞相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶融合方法物理法：離心、電激、振動(dòng)；化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）等試劑誘導(dǎo)除物理法和化學(xué)法外還可以用滅活的病毒誘導(dǎo)（因?yàn)闇缁畹牟《灸苁辜?xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合）結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞意義克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得雜種植株突破了有性雜交方法的局

26、限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能1、動(dòng)物細(xì)胞融合（1）概念：動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。 融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。（2）原理：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性多個(gè)相同雜交細(xì)胞有絲分裂PEG或滅活病毒細(xì)胞A細(xì)胞B（3）誘導(dǎo)因素：物理法：離心、電激、振動(dòng)；化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）；生物因素：滅活病毒雜交細(xì)胞（4）過程： （5）意義：突破了有性雜交方法的局限， 使遠(yuǎn)緣雜交成為了可能。（6）應(yīng)用：是研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段； 制備單克隆抗體2、單克隆抗體（1）概念：由單個(gè)B淋巴細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖（克隆

27、），形成基因型相同的細(xì)胞群， 這一細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體稱為單克隆抗體。（2）特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備（腹水中提取）小鼠體內(nèi)培養(yǎng)體外條件培養(yǎng)（在培養(yǎng)液中）B-B細(xì)胞B-瘤細(xì)胞瘤-瘤細(xì)胞以及未融合的B細(xì)胞、瘤細(xì)胞 產(chǎn)生所需 抗體的雜交瘤細(xì)胞 選擇 培養(yǎng)基（篩選）（3）過程：注射特定抗原單克隆抗體注入克隆檢測(cè)雜交瘤細(xì)胞人工誘導(dǎo) 小鼠 B淋巴細(xì)胞 骨髓瘤細(xì)胞（4）單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合， 具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，

28、也有少量用于治療其它疾病。 單克隆抗體制備中兩次篩選的目的 第一次篩選是將未融合的B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及B-B融合、 瘤-瘤融合的細(xì)胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B-瘤融合的（雜交瘤）細(xì)胞第二次篩選是將產(chǎn)生特定抗體的B瘤細(xì)胞通過細(xì)胞培養(yǎng)用相應(yīng)抗原檢測(cè)的辦法篩選出來。因?yàn)閺捏w內(nèi)取免疫過的 B淋巴細(xì)胞時(shí)取出很多種，形成的雜交瘤細(xì)胞有很多種，所以需篩選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞附表：名稱產(chǎn)生特點(diǎn)血清抗體由漿細(xì)胞分泌一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、特異性差單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌特異性強(qiáng)、靈敏度高、能大量制備【第三講】 胚胎工程·含義：胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操

29、作和處理技術(shù)， 如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。·水平：胚胎&配子 ·理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1、精子和卵子的發(fā)生比較·總表精子與卵子發(fā)生的比較項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場(chǎng)所睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)卵巢時(shí)期從初情期開始，直到生殖機(jī)能衰退胚胎時(shí)期(性別分化以后)和初情期以后過程特點(diǎn)M和M是連續(xù)的，需變形兩次分裂細(xì)胞質(zhì)都是均等分配M和M是不連續(xù)的，不需要變形；只有M中的第一極體分裂為第二極體時(shí)細(xì)胞質(zhì)均等分配，其余細(xì)胞質(zhì)都是不均等分配結(jié)果形成4個(gè)精子形成1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體相同點(diǎn) 原始生殖細(xì)胞通過有絲分

30、裂進(jìn)行增殖； 均經(jīng)過一次DNA復(fù)制和兩次分裂； 生殖細(xì)胞是通過減數(shù)分裂形成的，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半受精準(zhǔn)備階段精子獲能、卵子發(fā)育到M中期受精階段卵子穿越放射冠和透明帶精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜原核形成雌雄原核融合早期胚胎發(fā)育受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原腸胚附表（1）精子與卵子的發(fā)生的過程 （2）精子的變形精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 精子形成過程中，為什么細(xì)胞核和線粒體都保留下來？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？ ·細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。 ·線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場(chǎng)所。線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘，是

31、精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”。卵黃膜細(xì)胞核透明帶放射冠精子細(xì)胞精子細(xì)胞核頭部高爾基體頂體中心體尾線粒體線粒體鞘其他物質(zhì)原生質(zhì)滴（最后脫落）2、受精（1）概念：精子和卵子結(jié)合成合子（受精卵）的過程。它包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。（2）場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)（3）過程：（可以結(jié)合圖形、理解記憶）階段主要過程準(zhǔn)備階段精子獲能精子在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力卵子的準(zhǔn)備卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期（M）時(shí)，才具備受精能力階段主要過程入卵屏障受精階段精子穿越放射冠和透明帶精子通過頂體反應(yīng)釋放的頂體酶溶解卵丘細(xì)胞和透明帶，進(jìn)而穿越。精子觸及卵黃膜的瞬間，產(chǎn)生透明帶

32、反應(yīng) 精子入卵的卵黃膜封閉作用進(jìn)入卵黃膜精子被微絨毛抱合，進(jìn)而精子外膜與卵黃膜相互融合，精子入卵。原核形成精子核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。卵子完成減數(shù)第二次分裂， 排出第二極體，形成雌原核。配子結(jié)合雄、雌原核充分發(fā)育后彼此接觸，合并，形成二倍體受精卵。 精卵發(fā)生與受精作用易錯(cuò)點(diǎn)·成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量·卵細(xì)胞形成過程中，減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，而減數(shù)第二次分裂在受精時(shí)完成。·排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。·受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察

33、到兩個(gè)極體；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。·精子發(fā)生場(chǎng)所睪丸的曲細(xì)精管；卵子的發(fā)生場(chǎng)所卵巢；受精場(chǎng)所輸卵管； 受精卵發(fā)育場(chǎng)所輸卵管和子宮；精子發(fā)生的時(shí)間及特點(diǎn)初情期后，兩次分裂連續(xù)進(jìn)行； 卵子發(fā)生的時(shí)間及特點(diǎn)胚胎性別分化以后，兩次分裂不連續(xù)進(jìn)行。·動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，如豬、羊等；有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞，如馬、犬等。 但它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。·受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核（即精卵各提供1/2）， 而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵

34、細(xì)胞。 受精過程中的三大反應(yīng)與防止多精入卵受精的兩道屏障頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應(yīng)。 頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，稱做透明帶反應(yīng)， 它是防止多精入卵受精的第一道屏障。卵黃膜反應(yīng)：精子入卵后，卵黃膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，稱為卵黃膜反應(yīng)， 這是防止多精入卵受精的第二道屏障。3、胚胎發(fā)育（1）過程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原腸胚（2）圖示： 卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化·有機(jī)物：胚胎沒有和母

35、體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少、種類增加。·細(xì)胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減小。·細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。 早期胚胎發(fā)育的幾個(gè)階段及其特點(diǎn)（結(jié)合上圖）桑椹胚：胚胎細(xì)胞數(shù)目32個(gè)左右，細(xì)胞間排列緊密，形似桑椹。 該階段由于細(xì)胞未分化，屬于全能細(xì)胞，是進(jìn)行胚胎分割的最佳時(shí)期。囊胚：細(xì)胞開始分化，并出現(xiàn)囊胚腔；內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織； 滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜、胎盤；胚胎體積擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂，稱為孵化。（也可進(jìn)行胚胎分割）

36、原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表皮的細(xì)胞形成外胚層，下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚層，出現(xiàn)原腸腔。二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1、試管動(dòng)物技術(shù)（1）概念：指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精， 并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)（2）主要技術(shù)手段：體外受精、早期胚胎的培養(yǎng)、胚胎移植（3）意義：可以實(shí)現(xiàn)良種家畜的快速大量繁殖2、體外受精（哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能以及受精等主要步驟）2胚胎的早期培養(yǎng)知識(shí)點(diǎn)三胚胎工程的應(yīng)用及前景1胚胎移植2胚胎分割3胚胎干細(xì)胞來源人早期胚胎或原始性腺分離出來胚胎干細(xì)胞特點(diǎn)形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯功能：具有發(fā)育的全能性體

37、外培養(yǎng)：可以只增殖而不分化應(yīng)用治療人類某些頑癥培育人造組織器官，用于器官移植研究體外細(xì)胞分化的理想材料知識(shí)點(diǎn)四生物技術(shù)的安全性和倫理問題考點(diǎn)二胚胎工程的應(yīng)用及前景必備知能1胚胎移植的基本程序易誤提醒不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同(1)牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段。(2)小鼠、家兔在桑椹胚前。(3)幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)分化程度高，移植成功率很低。2胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用(1)干細(xì)胞的種類：類別來源或舉例特點(diǎn)全能干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞(囊胚期之前的細(xì)胞及內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞)能發(fā)育成完整個(gè)體多能干細(xì)胞造血干細(xì)胞具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，但無發(fā)育成完整個(gè)體的能力專能干細(xì)胞上皮組織基底層干細(xì)

38、胞、肌肉中的成肌細(xì)胞只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞(2)胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)過程：(3)胚胎干細(xì)胞的主要用途：將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物。基因敲除，獲得移植器官。培育出人造組織器官，用于器官移植。改良創(chuàng)造動(dòng)物新品種。易誤提醒滋養(yǎng)層飼養(yǎng)層(1)滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁排列的個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。(2)飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為輸卵管上皮細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營養(yǎng)細(xì)胞?？键c(diǎn)三生物技術(shù)的安全性和倫理問題必備知能1試管嬰兒與克隆人(1)試管嬰兒的培育過程：(2)克隆人的培育

39、過程：2治療性克隆和生殖性克隆的比較類型項(xiàng)目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的治療人類疾病用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬無性繁殖；產(chǎn)生的新個(gè)體、新組織遺傳信息相同3試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較(1)不同點(diǎn)：所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。圖中是試管嬰兒的培育過程，是設(shè)計(jì)試管嬰兒的培育過程。應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。(2)相同點(diǎn)：都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。歸納串記克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的比較項(xiàng)目克隆動(dòng)物試

40、管動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物概念用核移植的方法獲得的動(dòng)物用體外受精的方法獲得的動(dòng)物由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動(dòng)物技術(shù)核移植體外受精DNA重組技術(shù)生殖方式無性繁殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遺傳特性主要與供核個(gè)體相同具備雙親的遺傳性狀具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特異性相同點(diǎn)三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎第四講生態(tài)工程循著圖示·想一想知識(shí)點(diǎn)一生態(tài)工程的基本原理知識(shí)點(diǎn)二生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景結(jié)合題目·試一試判斷下列敘述的正誤(1)生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(×)(2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原

41、理(×)(3)在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時(shí)，沼氣池的建立遵循了物質(zhì)循環(huán)再生原理()(4)“總體功能大于各部分之和的效果”是利用系統(tǒng)整體性原理()(5)在建設(shè)生態(tài)工程時(shí)，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力()(6)設(shè)計(jì)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則是追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化(×)(7)某草原牧區(qū)，在進(jìn)行草場(chǎng)建設(shè)時(shí)，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對(duì)單位面積內(nèi)的放牧量做了一定控制，體現(xiàn)了遵循物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡原理()(8)依據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，進(jìn)行引種工程時(shí)，應(yīng)考慮被引物種與環(huán)境的關(guān)系()(9)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時(shí)，需選擇符合要求的

42、植物，這遵循了生態(tài)工程的系統(tǒng)整體性原理(×)(10)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長(zhǎng)，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(×)(11)礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)工程的關(guān)鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟(jì)效益(×)(12)我國在西部地區(qū)實(shí)行退耕還林還草工程，這屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程()(13)建立不同的生態(tài)工程要依據(jù)不同的原理，因地制宜，不能生搬硬套()(14)在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)積極利用自然生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)大自我恢復(fù)力，節(jié)省投資()(15)即使有了生態(tài)工程，也還是不能走先污染后治理的路子()考點(diǎn)生態(tài)工程的原理與實(shí)例必備知能1生態(tài)工程的基本原理項(xiàng)目理論基

43、礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問題；珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題整體性原理社會(huì)經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)于集中式和環(huán)式結(jié)構(gòu)改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：總體功能大于各部分之和能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類

44、和珊瑚蟲的關(guān)系2生態(tài)工程的實(shí)例類型問題原理對(duì)策案例 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程資源有限，人多地少物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理建立綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程 小流域綜合治理生態(tài)工程小流域的水土流失整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理運(yùn)用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理甘肅隴南縣“九子登科”模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程土地荒漠化協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理退耕還林還草、植樹造林等“三北”防護(hù)林退耕還林還草工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程濕地的縮小和破壞控制污染、退耕還湖江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理修復(fù)土地、恢復(fù)植被赤峰市

45、元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程 城市環(huán)境生態(tài)工程環(huán)境污染協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化 必明考向考向一生態(tài)工程的基本原理1(2011·全國卷)現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池曝氣池兼氧池植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐栴}：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個(gè)過程中，微生物通過_呼吸將有機(jī)物分解。(2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了_(填“生態(tài)系統(tǒng)”“群落”或“種群”)。在植物池的食物網(wǎng)

46、中，植物位于第_營養(yǎng)級(jí)。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于_所固定的_能。(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、_和_等原理。(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)_進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。解析：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池的過程中，厭氧沉淀池中厭氧微生物通過無氧呼吸將有機(jī)物分解，曝氣池中需氧型微生物通過有氧呼吸將有機(jī)物分解，兼氧池中微生物則通過有氧呼吸和無氧呼吸將有機(jī)物分解。(2)群落是一定的自然區(qū)域內(nèi)相互間有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和，故該植物池中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者共同組成了群落；植物為生產(chǎn)者，屬于第一

47、營養(yǎng)級(jí)；生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者和分解者的能量都是最終來源于生產(chǎn)者固定的太陽能。(3)生態(tài)工程的建立要考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然的統(tǒng)一，生物與環(huán)境相協(xié)調(diào)，充分利用廢棄物中的物質(zhì)和能量，并增加生物的種類以增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，故生態(tài)工程需遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理和物種多樣性原理等。(4)隨著人口激增、資源破壞、能源短缺、環(huán)境污染和食物供應(yīng)不足等問題，表現(xiàn)出不同程度的生態(tài)與環(huán)境危機(jī)，這些問題催生了生態(tài)工程，通過生態(tài)工程對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和改善，可提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。答案：(1)無氧和有氧(或細(xì)胞)(2)群落一生產(chǎn)者太陽(3)物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性(4)已被破壞的生

48、態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))考向二生態(tài)工程的實(shí)例分析2(2014·重慶高考)為治理某廢棄采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行了公園化建設(shè)。(1)對(duì)其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如右圖所示。t0t1，植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的_轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時(shí)由于人工林土壤中存在_，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1t3，人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是_；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間_加劇。(2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的_原理。解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者可將有機(jī)物

49、轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，供生產(chǎn)者利用。在群落次生演替過程中，土壤中原有的植物種子或繁殖體增加了人工林生態(tài)系統(tǒng)中的植物物種數(shù)。圖示t1t3階段，植物物種數(shù)增加，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)。植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間競(jìng)爭(zhēng)加劇。(2)人工林的建設(shè)和園林景觀的構(gòu)建，既可改善生態(tài)環(huán)境，又可提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。答案：(1)分解者種子或繁殖體增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)(2)整體性(系統(tǒng)論)一、選擇題1(2015·重慶模考)下列生態(tài)工程案例與主要基本原理對(duì)應(yīng)正確的是()A“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)循環(huán)再生原理B“前面造林，后面砍林”整體性原理C“桑基魚塘”物種多樣性原理D“太湖富營養(yǎng)化”協(xié)調(diào)與平衡原理解析：選A“前面造林，后面砍林”違反了整體性原理；“太湖富營養(yǎng)化”違反了協(xié)調(diào)與平衡原理；“?；~塘”主要體現(xiàn)了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能的原理。2下列有關(guān)生態(tài)工程的說法，正確的是()A無廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理B生態(tài)工程是無消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系C生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則D在林業(yè)工程建設(shè)中，應(yīng)重點(diǎn)遵循系統(tǒng)整體性原理解析：選C“無廢棄物農(nóng)業(yè)”實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的區(qū)域小循環(huán)，做到了物質(zhì)和能量的分層分級(jí)利用，因此主要體現(xiàn)了生態(tài)工程中物質(zhì)循環(huán)再生原理；與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系；生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的