專題一 基因工程

　　基因工程的概念：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?；蚬こ淌窃贒NA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。

　　(一)基因工具的基本工具

　　1. “分子手術(shù)刀”----限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)

　　(1)來源：主要是從原核生物中分離純化出來的(約4000種)

　　(2)功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列(一般為6個(gè)核苷酸對組成的序列，少數(shù)是4個(gè)或5個(gè)，序列均為回文序列)，并且使每一條鏈種特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。

　　(3)結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。

　　2. “分子縫合針”----DNA連接酶

　　(1)兩種DNA連接酶(E-coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶)的比較：

　?、傧嗤c(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。

　?、趨^(qū)別：E-coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來;而T4-DNA連接酶能縫合兩種末端，但鏈接平末端的之間的效率較低。

　　(2)與DNA聚合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。

　　3. “分子運(yùn)輸車”----載體

　　(1)載體具備的條件：

　　①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。

　　②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外援DNA片段插入。

　?、劬哂袠?biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。

　　(2)最常用的載體是質(zhì)粒，他是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(在基因操作中，真正被用做載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行了人工改造)

　　(3)其他載體：入-噬菌體的衍生物、動植物病毒

　　(二)基因工程的基本操作程序

　　第一步：目的基因的獲取

　　1. 從基因文庫中獲取目的基因，包括基因組文庫和cDNA文庫。

　　2. PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(目的基因的部分序列已知)

　　(1)原理：DNA雙鏈復(fù)制

　　(2)條件：模板DNA、兩種引物、四種脫氧核苷酸(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)、Taq酶。

　　(3)過程：變形：加熱至90℃到95℃DNA解鏈;復(fù)性/退火：冷卻到55℃到60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈;延伸：加熱至70℃到75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物的3’端開始互補(bǔ)鏈的合成。

　　3. 反轉(zhuǎn)錄法獲取cDNA

　　提取相應(yīng)基因表達(dá)細(xì)胞中的mRNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成互補(bǔ)DNA(cDNA)，此DNA不含啟動子、終止子、內(nèi)含子。

　　4. 化學(xué)方法人工合成目的基因：基因較小，序列已知。

　　第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建(核心)

　　1. 目的：是目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，是目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

　　2. 組成：啟動子+目的基因+終止子+標(biāo)記基因

　　(1)啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。

　　(2)終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端，終止轉(zhuǎn)錄。

　　(3)標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗生素抗性基因。

　　第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

　　1. 轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(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。

　　2. 常用的轉(zhuǎn)化方法：

　　將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還是基因槍法和花粉管通道法等。

　　將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最常用的方法是顯微注射技術(shù)。受體細(xì)胞多是受精卵，也可以是核轉(zhuǎn)植的重組細(xì)胞。

　　將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少，其轉(zhuǎn)化方法是：Ca+處理細(xì)胞—>感受態(tài)細(xì)胞—>表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合—>感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子。

　　3. 重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。

　　第四步：目的基因的檢測和表達(dá)

　　1. 首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。

　　2. 其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，方法是采用用標(biāo)記目的基因作探針與mRNA雜交。

　　3. 最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原--抗體雜交。

　　4. 有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。

　　(三)基因工程的應(yīng)用

　　1. 植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。

　　2. 動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物(乳腺生物反應(yīng)器)

　　3. 基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。

　　(四)蛋白質(zhì)工程

　　1. 通過基因改造，對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。(基因工程在原則上只能產(chǎn)生自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程使生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì))

　　2. 過程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能--->設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)--->推測應(yīng)有氨基酸序列--->找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。

　　專題2 細(xì)胞工程

　　(一)植物細(xì)胞工程

　　1. 理論基礎(chǔ)(原理)：植物細(xì)胞具有全能性

　　2. 植物組織培養(yǎng)

　　(1)過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞--(脫分化)-->愈傷組織--(再分化)-->試管苗-->植物體

　　(2)用途：微型繁殖、作物脫毒(莖尖培養(yǎng))、制造人工種子(包埋再分化產(chǎn)生的胚狀體)、單倍體育種(花粉細(xì)胞做外植體)、突變體利用(對愈傷組織誘變)、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(愈傷組織的細(xì)胞)。

　　(3)地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培養(yǎng)植物新品種的最后一道工序。

　　3. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

　　(1)過程：酶解法去壁(纖維素酶和果膠酶)--原生質(zhì)層融合--再生出細(xì)胞壁--組織培養(yǎng)

　　(2)誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等?；瘜W(xué)法一般是用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑。

　　(3)意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

　　(4)缺陷：雜交植株還未能按照人們的醫(yī)院表達(dá)出親本的優(yōu)良性狀

　　(二)動物細(xì)胞工程

　　1. 動物細(xì)胞培養(yǎng)

　　(1)原理：細(xì)胞生長和細(xì)胞增殖。

　　(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動物組織塊(動物胚胎或幼齡動物的器官或組織)---->剪碎---->用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散稱單個(gè)細(xì)胞---->制成細(xì)胞懸液---->轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)---->貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散或單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。

　　(3)細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。當(dāng)貼壁細(xì)胞分類生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制(癌細(xì)胞無接觸抑制現(xiàn)象)

　　(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件

　?、贌o菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液及用具應(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)物積累對細(xì)胞造成危害。

　　②營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基的成分(糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分)

　?、蹨囟群蚿H：適宜溫度(哺乳動物多是36.5℃+0.5℃;pH：7.2~7.4.)

　?、軞怏w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)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：制備病毒疫苗、制備干擾素、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)。

　　2. 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物

　　(1)哺乳動物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植(比較容易)和體細(xì)胞核移植(比較難)

　　(2)選用減數(shù)第二次分裂中期去核卵母細(xì)胞為受體細(xì)胞的原因：細(xì)胞質(zhì)中具有促使細(xì)胞核全能性表達(dá)的因子。

　　(3)應(yīng)用：

　?、偌铀偌倚筮z傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育

　?、诒Ｗo(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量

　?、塾糜诮M織器官的移植等。

　　(4)體細(xì)胞核移植的大致過程是：

　　也可以將供體細(xì)胞直接注入到去核的卵母細(xì)胞中去，優(yōu)點(diǎn)是對細(xì)胞核傷害小，易操作。

　　(5)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。

　　3. 動物細(xì)胞融合

　　(1)動物細(xì)胞融合也成為細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動物細(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)動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合原理相同，誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電磁等

　　(3)動物細(xì)胞融合的意思：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和性，主要用于單克隆抗體的制備。

　　(4)動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較：

　　4. 單克隆抗體

　　(1)抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。

　　(2)單克隆抗體的制備過程的兩次篩選：第一次是用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;第二次用細(xì)胞克隆化培養(yǎng)和專一抗體陽性檢測的方法篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。

　　(3)雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。

　　(4)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并可能大量制備。

　　(5)單克隆抗體的作用：①作為診斷試劑：準(zhǔn)確識別各種抗原物質(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、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于運(yùn)載藥物：主要用于治療癌癥，可制成“生物導(dǎo)彈”。

　　專題三 胚胎工程

　　(一)動物胚胎發(fā)育的基本過程

　　1. 胚胎工程包括胚胎移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞等技術(shù)。

　　2. 精子、卵子的發(fā)生和受精作用

　　(1)精子的發(fā)生：雄性哺乳動物從初情期到生理機(jī)能衰退，在睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)產(chǎn)生。精原細(xì)胞先進(jìn)行有絲分裂后進(jìn)行減數(shù)分裂;變形過程中，細(xì)胞核為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體在尾部形成線粒體鞘，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。[線粒體為精子運(yùn)動提供能量]

　　(2)卵子的發(fā)生：在雌性動物的卵巢內(nèi)完成。胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，進(jìn)一步演變成初級卵母細(xì)胞[被卵泡細(xì)胞包圍]，減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，減數(shù)第二次分裂是在受精過程中完成的，受精場所在輸卵管。卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前完成，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。

　　(3)受精：①準(zhǔn)備階段：精子獲能(在雌性動物生殖道內(nèi));卵子的準(zhǔn)備(卵子要在輸卵管中成熟減數(shù)第二次分裂中期才具備受精能力)②受精階段：精子穿越放射冠和透明帶、精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜、雌雄原核形成并融合。

　　頂體反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。

　　防止多精入卵的兩道屏障：透明帶反應(yīng)(精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間發(fā)生)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)(精子入卵后的瞬間)

　　[注意：受精的標(biāo)志是形成第二極體;受精成功的標(biāo)志是雌雄原核融合成合子]。

　　3. 動物胚胎發(fā)育的基本過程

　　(1)卵裂期(在透明帶內(nèi)進(jìn)行)特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂，細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略有減小。

　　(2)桑葚胚：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，形似桑葚。是全能細(xì)胞，此時(shí)未分化。

　　(3)囊胚：細(xì)胞開始出現(xiàn)分化，聚集在胚胎一端的較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。外層是滋養(yǎng)層細(xì)胞，將來發(fā)育成胎盤和胎膜。

　　(4)原腸胚：特點(diǎn)是有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。

　　(二)胚胎干細(xì)胞

　　1. 哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎(如囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))或從原始性腺中分離出來。

　　2. 在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯;在功能上，具有發(fā)育的全能性?？煞只癁槌赡陝游矬w內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。

　　3. 胚胎干細(xì)胞的主要用途：

　?、倏捎糜谘芯坎溉榧?xì)胞個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律;

　　②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如?；撬岬然瘜W(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段;

　?、劭捎糜谥委熑祟惸承╊B疾

　　④利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特征，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能

　?、蓦S著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官移植后免疫排斥的問題。

　　(三)胚胎工程的應(yīng)用

　　1. 體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)

　　(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：

　　主要方法：用促性腺激素處理，使其排除更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精，第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞;第三種方法時(shí)借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡、腹腔鏡等工具直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。

　　(2)精子的采集和獲能：在體外受精前：要對精子進(jìn)行獲能處理。通過采用培養(yǎng)法(嚙齒動物、家兔和豬)和化學(xué)誘導(dǎo)法(牛、羊)。

　　(3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。

　　(4)胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，已檢查受精情況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分包括無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物質(zhì)。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存，不同動物胚胎移植的時(shí)間不同。(牛羊一般要培育到桑葚胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植，小鼠、家兔等實(shí)驗(yàn)動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在8至16個(gè)細(xì)胞階段移植。)

　　2. 胚胎移植

　　(1)胚胎移植是指將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方法獲得到的胚胎，移植到同種的生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的稱為“受體”。(供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應(yīng)為常見或存量大的品種。)

　　地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植或體外受精等任何一項(xiàng)胚胎工程所產(chǎn)生的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。

　　(2)胚胎移植的意義：大大縮短了工體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁育能力。

　　(3)生理學(xué)基礎(chǔ)：①動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。③受體對一如子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理與組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。

　　(4)基因程序主要包括：

　?、賹?、受體的選擇個(gè)處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁育能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。

　?、谂浞N或人工授精

　　③對胚胎的收集、檢查培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第七天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑葚或囊胚階段。直接向受體移植或放入-196℃的液氨中保存。

　?、軐ε咛ミM(jìn)行移植。

　?、菀浦埠蟮臋z查。對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。

　　3. 胚胎分割

　　(1)概念：是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割2等份、4等分、8等分等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。

　　(2)意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無性繁殖。

　　(3)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。(桑葚胚至桑胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。)

　　(4)制作過程：對桑胚的胚胎分割時(shí)，是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。

　　(5)存在問題：剛出生的動物體重偏低、毛色和斑紋上存在差異。

　　專題四 生物技術(shù)的安全性和倫理問題

　　(一)轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭論：

　　(1)基因生物與食物安全：

　　反方觀點(diǎn)：反對“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變

　　正方觀點(diǎn)：有安全性評價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無實(shí)例無證據(jù)

　　(2)轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對生物多樣性的影響

　　反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染”

　　正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、劃分存活時(shí)間有限

　　(3)轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

　　反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進(jìn)入人體

　　正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境

　　(二)生物技術(shù)的倫理問題

　　(1)生殖性克隆和治療性克隆

　　中國政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。

　　(2)試管嬰兒和設(shè)置試管嬰兒(都需要申請才可實(shí)施)

　　試管嬰兒是為了治療同胞兄弟姐妹的疾病，在胚胎移植前要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。

　　(3)基因身份證：

　　否定的理由：個(gè)人基因咨詢的泄露造成基因歧視，勢必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。

　　肯定的理由:通過基因檢測可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)行治療，達(dá)到挽救患者生命的目的。

　　(三)生物武器

　　(1)種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌。

　　(2)散步方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。

　　(3)特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、多數(shù)具傳染性、傳播途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時(shí)間長等。

　　(4)禁止生物武器公約及中國政府的態(tài)度：不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。

　　專題五 生態(tài)工程

　　1.生態(tài)工程實(shí)例分析