生物選修三
基因工程/轉基因技術，蛋白質工程，植物組織培養，動物細胞回培養，植物細胞雜交/融合，動物答細胞雜交/融合，核移植，單克隆抗體，體外受精，早期胚胎培養，胚胎移植，胚胎分割
注意:PCR，分子雜交等等那些不與上面列出來的技術放在同一類，答題時要認真審題。同時要區別"技術"和"原理"，這兩個是完全不同的概念。
❷ 選修三，生物技術有哪些工程有哪些要詳細
基因工程：基因拼接技術,dna重組技術.
細胞工程：植物組織培養，植物體細胞雜交，動物細胞融合，核移植，胚胎移植，單克隆抗體制備。
發酵工程：菌種選育，細胞大規模培養，生產活性的誘導菌種及產物的收獲。
酶工程：酶的固定化技術，細胞的固定化技術。
給你補充一點3個工程的關系（發酵工程和酶工程屬於一類）：
（1）基因工程和細胞工程的研究成果，目前大多需要通過發酵工程和酶工程來實現產業化；
（2）基因工程、細胞工程和發酵工程中所需要的酶，往往通過酶工程來獲得；
（3）酶工程中酶的生產，一般要通過微生物發酵的方法來進行。
❸ 生物選修3與哪本書關系緊密
1、選修3的基因工程、PCR與必修二的基因工程、DNA的復制關系緊密。
2、選修3的細胞工程（植物組織培養、動物細胞核移植、單克隆抗體制備等）與必修一的細胞分化、細胞的全能性，必修三的免疫調節關系緊密。
3、選修3的胚胎工程（精子和卵子的發生）與必修二的減數分裂關系緊密。
4、選修3的生態工程與必修三的生態系統及其穩定性和生態環境的保護關系緊密。
❹ 高中生物選修3知識點歸納
選修3、現代生物科技專題
專題1、基因工程
什麼是基因工程？
1.1DNA重組技術的基本工具
一、「分子手術刀」——限制性核酸內切酶（限制酶）
一來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。
二功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，並且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。
三結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式，黏性末端和平末端。
二、「分子縫合針」——DNA連接酶
一功能：將切下來的DNA片段拼接成新的DNA分子。連接部位：磷酸二酯鍵，不是氫鍵。
二兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：⒈相同點：都縫合磷酸二酯鍵。⒉區別：E·coliDNA連接酶來源於T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。
三與DNA聚合酶作用的異同: DNA聚合酶只能將單個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DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。
三、「分子運輸車」——載體(與細胞膜上的載體有什麼區別？)
一作為載體的必要條件：能在受體細胞中復制並穩定保存；具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入；具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇；對受體細胞無害、易分離。
二最常用的載體是 質粒：是一種裸露的、結構簡單的、獨立於細菌染色體之外，並具有自我復制能力的很小的雙鏈環狀DNA分子。三其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒。
1.2基因工程的基本操作程序
一、目的基因的獲取(什麼是目的基因？)
一獲取方法：原核基因採取直接分離獲得，真核基因是人工合成。
二從基因文庫中獲取目的基因
什麼是基因文庫？什麼是基因組文庫？什麼是部分基因文庫？三者間是什麼關系？
怎樣從基因文庫中獲取目的基因？
三利用PCR技術擴增目的基因
⒈什麼是PCR技術？⒉原理：DNA雙鏈復制。⒊PCR技術需哪些必要條件？PCR的結果是什麼？
⒋過程：變性→退火→延伸→多次重復。四直接人工合成。
二、基因表達載體的構建（該過程實際上是不同來源的基因重組的過程，是基因工程的核心）
一構建基因表達載體的目的是什麼？怎樣構建？
二一個基因表達載體的組成：復制原點＋啟動子＋目的基因＋終止子＋標記基因
什麼是啟動子、終止子？它們分別在基因表達載體上的什麼位置？各有什麼作用？標記基因有什麼作用？
三、將目的基因導入受體細胞
一轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，並且在受體細胞內維持穩定和表達的過程。
二常用的轉化方法
⒈將目的基因導入植物細胞：採用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。導入到了植物細胞的什麼位置？
⒉將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是顯微注射技術。此方法的受體細胞多是受精卵。
⒊將目的基因導入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的優點有哪些？最常用的原核細胞是什麼？轉化方法是什麼？
三重組DNA導入受體細胞後，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。
四、目的基因的檢測和表達
一首先要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因。方法：DNA分子雜交技術。該方法的原理是什麼？
二其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA。方法：用標記的目的基因作探針與mRNA雜交。
三最後檢測目的基因是否翻譯成蛋白質。方法：從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原－抗體雜交。
四有時還需進行個體生物學水平的鑒定。如轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀。
1.3基因工程的應用
一、植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用轉基因改良植物的品質。
二、動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產品品質、用轉基因動物生產葯物、作器官移植的供體。
三、基因工程葯物：細胞因子、抗體、疫苗、激素等。
四、基因治療：把正常的外源基因導入病人體內，使該基因表達產物發揮功能，多而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。
1.4蛋白質工程的崛起
一、天然蛋白質為什麼不能完全適應生產和使用需要？實現蛋白質工程的基本途徑是什麼？
二、蛋白質工程：指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或製造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質）
專題2 、細胞工程
什麼是細胞工程？根據操作對象不同，可分為哪幾種？
2.1.1植物細胞工程的基本技術
一、理論基礎（原理）：細胞全能性。
一什麼是細胞的全能性？在生物生長發育過程中，細胞為什麼不會表現出全能性？
二全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞幹細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞。
植物組織培養技術一過程
什麼是植物組織培養？什麼叫脫分化？脫分化的實質是什麼？(恢復細胞全能性的過程)脫分化的結果是什麼？什麼叫再分化？什麼是愈傷組織，有什麼特點？
二地位：是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最後一道工序。
三、植物體細胞雜交技術一過程
植物體細胞融合遇到的第一個障礙是什麼？溫和的去壁方法是什麼？把原生質體放在一起會自然融合嗎？
二什麼是植物體細胞雜交？三意義：克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙。
四傳統的有性雜交與本節的體細胞雜交有何區別？(生殖方式；物種)
2.1.2植物細胞工程的實際應用
一、植物繁殖的新途徑
一微型繁殖。什麼叫植物的微型繁殖技術？
微型繁殖技術有什麼優點？(繁殖速度快；保持母本性狀；不受自然生長季節的限制)
二作物脫毒。無性繁殖作物染毒後有什麼症狀？什麼是作物脫毒？
三人工種子。天然種子有哪些缺陷？什麼是人工種子？有什麼優點？
二、作物新品種的培育
一單倍體育種。什麼是單倍體育種？原理是什麼？常用什麼方法？有什麼優點？
二突變體的利用。為什麼組織培養中易產生突變？
三、作物脫毒、人工種子、單倍體育種比較。⒈相同點：培育過程均有採用微型繁殖的技術。⒉區別：作物脫毒強調取材一定是無毒的；人工種子只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽；單倍體育種本質上屬於有性生殖。
細胞產物的工廠化生產。人們利用的細胞產物主要有哪些？
2.2.1動物細胞培養和核移植技術
動物細胞工程常用技術手段有哪些？其中哪項工程是其他動物細胞工程技術的基礎？
一、動物細胞培養
一概念：動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然後放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和繁殖。
二過程：取材→分散→配製懸液→原代培養→傳代培養。每一步分別是如何處理的？
⒈細胞培養前為什麼要對細胞分散處理？
⒉什麼是細胞貼壁？什麼是接觸抑制？⒊什麼是原代培養？什麼是傳代培養？
⒋為什麼用於核移植的細胞通常為10代以內的？10代以後的細胞的什麼特點？
三動物細胞培養需要滿足以下條件(什麼是內環境？內環境及穩態對細胞有什麼作用？)
⒈無菌、無毒的環境。培養液應進行無菌處理。通常還要在培養液中添加一定量的抗生素，以防培養過程中的污染。此外，應定期更換培養液，防止代謝產物積累對細胞自身造成危害。
⒉營養：合成培養基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。
⒊溫度和pH。適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
⒋氣體環境。95%空氣＋5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養液的pH。
四動物細胞培養技術的應用：制備病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體、檢測有毒物質、培養醫學研究的各種細胞。
五動物細胞培養與植物細胞(組織)培養比較
比較項目 原理 培養基 結果 培養環境 培養目的
植物組織培養 細胞全能性 固體；營養物質，激素 可培養成植株 離體 微型繁殖，作物脫毒等
動物細胞培養 細胞增殖 液體；營養物質，動物血清等 培育成細胞群 體內或體外 獲得細胞產物或細胞等
二、動物體細胞核移植技術和克隆動物
動物細胞培養為什麼不能獲得完整的動物個體？什麼是動物核移植？什麼叫克隆動物？
一分類：胚胎細胞核移植(比較容易)；體細胞核移植(比較難)。
二選用去核卵母細胞的原因：卵母細胞比較大，容易操作；卵母細胞細胞質多，營養豐富。
三體細胞核移植的過程：取供體動物體細胞→供體細胞培養→供體細胞與去核卵母細胞融合→重組細胞→早期胚胎→移入受體動物子宮→克隆動物。
⒈受體細胞為什麼要選用卵母細胞？選用的是哪一時期的卵母細胞？怎樣去除卵母細胞核？
⒉怎樣使供、受體細胞融合？怎樣激活受體細胞？激活的目的是什麼？
四體細胞核移植技術的應用前景
⒈加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育；⒉保護瀕危物種，增大存活數量；⒊生產珍貴的醫用蛋白；⒋作為異種移植的供體；⒌用於組織器官的移植等。
五體細胞核移植技術存在的問題：克隆動物存在著健康問題、表現出遺傳和生理缺陷等。
2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體
一、什麼是動物細胞融合？
二、動物細胞融合與植物原生質體融合的原理基本相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。
三、動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。
四、動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較
比較項目 原理 方法 誘導手段 主要用途
植物體細胞雜交 細胞膜流動性、細胞全能性 去壁後誘導原生質體融合 物理、化學方法 克服遠緣雜交不親和的障礙，獲得雜種植株
動物細胞融合 細胞膜流動性 使細胞分散後誘導細胞融合 理、化、生物法 制備單克隆抗體
五、單克隆抗體：用單個B淋巴細胞進行無性繁殖形成細胞群，這樣的細胞群就有可能產生出化學性質單一、特異性強的抗體。
一傳統抗體生產方法及缺陷是什麼？B淋巴細胞有什麼特點？二單克隆抗體的制備過程
⒈動物細胞融合⑴取材：骨髓瘤細胞和經抗原刺激的B淋巴細胞。(選用小鼠體內兩種細胞是因為同一物種的細胞雜交易成功；這兩種細胞各有什麼特點？)
⑵融合:誘導可用物理、化學、生物法等(會有幾種融合方式？)；⑶用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞。(這類細胞有何特點？為什麼？)
⒉動物細胞培養⑴克隆化培養和抗體檢測雜交瘤細胞，從中篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細胞；⑵體內或體外大規模培養。(鼠單抗能否用於人體疾病的治療？)
三單克隆抗體的優點：特異性強，靈敏度高，並能大量制備。
四單克隆抗體的應用⒈作為診斷試劑：准確識別各種抗原物質的細微差異，並跟一定抗原發生特異性結合，具有準確、高效、簡易、快速的優點。⒉用於治療疾病和運載葯物：主要用於癌症治療，可製成「生物導彈」(由哪幾部分組成？各起什麼作用？)，也有少量用於治療其他疾病。
專題3、胚胎工程
什麼是胚胎工程？主要包括哪些技術？
3.1體內受精和早期胚胎發育
一、精子和卵子的發生
一精子的發生⒈場所：睾丸。⒉時期：從初情期開始，直到生殖機能衰退。
⒊過程⑴精原細胞→多個精原細胞→初級精母細胞⑵初級精母細胞→次級精母細胞→精子細胞⑶精子細胞→精子(其中細胞核變為精子頭部的主要部分；高爾基體發育為頭部的頂體；中心體演變為精子的尾；線粒體形成線粒體鞘；其它物質濃縮為原生質滴)
⒋⑴精子細胞變成精子過程中，主要發生了哪些變化？細胞核和線粒體為什麼都保留了？線粒體為什麼集中在尾的基部？
⑵成熟精子：形似蝌蚪，由頭、頸、尾三部分組成。精子大小與動物體型大小有關嗎？
二卵子的發生⒈場所：卵巢。⒉時期：胚胎在性別分化以後。
⒊過程：卵原細胞→多個卵原細胞→初級卵母細胞胞→次級卵母細胞→卵細胞
兩次減數分裂分別是在何時、何地完成的？
⒋卵泡主要由卵母細胞和卵泡細胞組成的，生長中的卵泡的卵母細胞與周圍卵泡細胞突入卵泡腔形成卵丘。排卵：卵母細胞與周圍透明帶(由糖蛋白組成)、放射冠(透明帶外的一層卵泡細胞)從卵泡中排出的過程。排卵後卵泡位置形成黃體。
剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什麼部位與精子受精？
三精子與卵細胞比較⒈相似點：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數量；經過兩次減數分裂才能形成精子和卵子。
⒉不同點：一個精原細胞→四個精子；一個卵原細胞→一個卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形；精子的形成從初情期開始，而多數哺乳動物卵子的形成和在卵巢內的貯備是胎兒出生前完成的。
二、受精⒈概念:指精子和卵子結合形成合子(即受精卵)的過程。
⒉標志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。⒊場所:輸卵管。
⒋過程⑴受精前的准備階段准備階段1－精子獲能：即精子必須在雌性動物生殖道內發生相應生理變化後，才能獲得受精能力的現象。
准備階段2－卵子的准備：即卵子在輸卵管內達到減數第二分裂中期時，才具備受精能力。
⑵受精階段：精、卵相遇→頂體反應(→頂體酶釋放→溶解卵丘細胞(放射冠)→穿越放射冠→接觸透明帶→頂體酶溶解透明帶→穿越透明帶)→接觸卵黃膜→產生透明帶反應→形成第一道屏障→精子被微絨毛抱合→精子外膜與卵黃膜融合→精子進入卵→產生卵黃膜封閉作用→形成第二道屏障→形成雄原核→形成雌原核→雌雄原核發育、移動、接觸、合並→形成受精卵。①受精階段主要包括哪些環節？
②什麼是頂體反應？什麼是透明帶反應？什麼是卵黃膜封閉作用？它們分別起什麼作用？
③什麼是雌、雄原核？分別是什麼時期形成的？
四意義：維持每種生物前後代體細胞中染色體數目的恆定 ；對於生物的遺傳和變異十分重要。
三、胚胎發育：指受精卵發育成幼體的過程。受精卵最初發育在輸卵管進行有絲分裂。
一卵裂期。特點：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎總體積並不增加，或略有減少。
二桑椹胚。特點：胚胎細胞數目達到32個左右時，胚胎形成緻密的細胞團，形似桑椹。是全能細胞。
三囊胚。特點：細胞開始出現分化（該時期細胞的全能性仍比較高）。外為滋養層細胞，將發育成胎膜和胎盤；聚集在胚胎一端個體較大的細胞稱為內細胞團，將來發育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。什麼叫孵化？
四原腸胚。特點：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。
3.2體外受精和早期胚胎培養
一、體外受精
一卵母細胞的採集和培養
主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然後，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採集卵母細胞；第三種方法是藉助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。採集的卵母細胞，都要在體外經人工培養成熟後，才能與獲能的精子受精。
二精子的採集和獲能⒈收集的方法:假陰道法,手握法和電刺激等。
⒉獲能處理: 在體外受精前，要對精子進行獲能處理⑴培養法：將取自附睾的精子，放入人工配製的獲能液中，培養一段時間精子就可獲能。如嚙齒動物、家兔和豬。⑵化學法：將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學葯物誘導精子獲能。如牛、羊。
三受精：獲能的精子和培養成熟的卵細胞在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。
二、胚胎的早期培養
胚胎的早期培養：精子與卵子在體外受精後，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。培養液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分，以及血清等物質。當胚胎發育到適宜的階段時，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間不同。
3.3胚胎工程的應用及前景
一、胚胎移植。一什麼叫胚胎移植？什麼是「供體」？什麼是「受體」？（供體為優良品種，作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。）
二地位：如轉基因、核移植，或體外受精等任何一項胚胎工程技術所生產的胚胎，都必須經過胚胎移植技術才能獲得後代，是胚胎工程的最後一道「工序」。
三胚胎移植的現狀和意義⒈加速育種工作和品種改良；⒉大量節省購買種畜的費用；⒊一胎多產；⒋保存品種資源和瀕危物種；⒌可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力,縮短繁殖周期,增加一生繁殖的後代數量。
四生理學基礎：⒈動物發情排卵後，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境。
⒉早期胚胎在一定時間內處於游離狀態。這就為胚胎的收集提供了可能。
⒊受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應。這為胚胎在受體的存活提供了可能。
⒋供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。
五基本程序主要包括
⒈對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。並用激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理。⑴對供體、受體進行選擇①供體：遺傳性能和生產性能優秀的個體；②受體：健康和正常繁殖能力的個體。⑵處理：同期發情。具體做法：注射相關激素。
⒉採集卵母細胞。方法：注射促性腺激素使供體超數排卵。
⒊配種或人工授精。精子來源：同種優良的雄性動物。
⒋對胚胎的收集、檢查、培養或保存。配種或輸精後第7天，用特製的沖卵裝置，把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入－196℃的液氮中保存。
⒌對胚胎進行移植。⑴手術法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創口。
⑵非手術法：將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。
⒍移植後的檢查。對受體母牛進行是否妊娠的檢查。
二、胚胎分割一概念：是指採用機械方法將早期胚胎切割2等份、4等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
二意義：來自同一胚胎的後代具有相同的遺傳物質，屬於無性繁殖。
三理論基礎：動物胚胎細胞的全能性。所以胚胎分割的時期為發育良好，形態正常的桑椹胚或囊胚。
四操作過程：用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預先准備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。使用的主要儀器是實體顯微鏡和顯微操作儀。操作注意事項：⒈對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內細胞團均等分割。原因是內細胞團一般到囊胚階段才出現，它是發育為胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養細胞，只為胚胎和胎兒發育提供營養。若分割時不能將內細胞團均等分割，會出現含內細胞團多的部分正常發育的能力強，少的部分發育受阻或發育不良，甚至不能發育等問題。⒉胚胎分割的份數越多，操作的難度會越大，移植的成功率也越低。
五胚胎分割技術的缺陷⒈剛出生動物的體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；⒉採用胚胎分割技術產生同卵多胎的可能性是有限的。
三、胚胎幹細胞一什麼是哺乳動物的胚胎幹細胞？
二特點⒈形態：體積小，細胞核大，核仁明顯；⒉功能：具有發育的全能性，可分化為成年動物體內任何一種組織細胞；⒊在體外培養的條件下，ES細胞可以增殖而不發生分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。
三主要用途⒈可用於研究哺乳動物個體發生和發育規律；⒉是在體外條件下研究細胞分化的理想材料，在培養液中加入分化誘導因子，如牛黃酸等化學物質時，就可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化，這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段；⒊可以用於治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合症、少年糖尿病等；⒋利用可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復並恢復正常功能；⒌隨著組織工程技術的發展，通過ES細胞體外誘導分化，定向培育出人造組織器官，用於器官移植，解決供體器官不足和器官移植後免疫排斥的問題。
專題4、生物技術的安全性和倫理問題
4.1轉基因生物的安全性
一、基因生物與食物安全
反方觀點：反對「實質性等同」、出現滯後效應、出現新的過敏原、營養成分改變。
正方觀點：有安全性評價、科學家負責的態度、無實例無證據。
二、轉基因生物與生物安全：對生物多樣性的影響。
反方觀點：擴散到種植區之外變成野生種類、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：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限。
三、轉基因生物與環境安全：對生態系統穩定性的影響。
反方觀點：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入人體。
正方觀點：不改變生物原有的分類地位、減少農葯使用、保護農田土壤環境。
4.2關注生物技術的倫理問題
一、克隆人：兩種不同觀點，多數人持否定態度。
否定的理由：克隆人嚴重違反了人類倫理道德，是克隆技術的濫用；克隆人沖擊了現有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統的倫理道德觀念；克隆人是在人為的製造在心理上和社會地位上都不健全的人。
肯定的理由：技術性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術也只有通過實踐才能使之成熟。
中國政府的態度：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驗。
二、試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區別兩種。不同觀點，多數人持認可態度。
否定的理由：把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；早期生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多餘胚胎，無異於「謀殺」。
肯定的理由：解決了不育問題，提供骨髓中造血幹細胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血幹細胞並不會對試管嬰兒造成損傷。
三、基因身份證
否定的理由：個人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢必造成遺傳學失業大軍、造成個人婚姻困難、人際關系疏遠等嚴重後果。
肯定的理由：通過基因檢測可以及早採取預防措施，適時進行治療，達到挽救患者生命目的。
4.3禁止生物武器
一、生物武器：生物戰劑及施放它的武器、器材總稱生物武器。生物戰劑是指在戰爭中使人、畜致病，毀傷農作物的微生物及其毒素。
二、種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經過基因重組的致病菌。
三、散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。
四、特點：致病力強、多數具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發現、危害時間長等。五、禁止生物武器公約及中國政府的態度。
專題5、生態工程
概念：生態工程是指人類應用生態學和系統學的基本原理和方法，通過系統設計、調控和技術組裝，對已被破壞的生態環境進行修復、重建，對造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善、並提高生態系統的生產力，從而促進人類社會和自然環境的和諧發展。
5.1生態工程的基本原理
什麼是生態經濟？怎樣才能實現生態經濟(循環經濟)？
生態工程所遵循的基本原理
一、物質循環再生原理。理論基礎：物質循環。實例：「無廢棄物農業」。
二、物種多樣性原理。理論基礎：生態系統穩定性。特點：物種越豐富，生態系統的抵抗力穩定性越高。
三、協調與平衡原理。理論基礎：生物與環境的協調與平衡。
四、整體性原理。理論基礎：社會-經濟-自然復合成的巨大系統。
五、系統學和工程學原理。一系統的結構決定功能原理。理論基礎：分布式優於集中式和環式。二系統整體性原理。理論基礎：整體功能大於部分之和。
5.2生態工程的實例和發展前景
一、生態工程的實例
一農村綜合發展型生態工程。問題：農村中物質、能量的多級利用問題。對策：進行綜合發展型生態工程。
二小流域綜合治理生態工程。問題：小流域水土流失問題。對策：進行綜合治理。
三大區域生態系統恢復工程。問題：我國土地荒漠化問題。對策：植樹造林、退耕還林、還草等。
四濕地生態恢復工程。問題：濕地的縮小和破壞問題。對策：控制污染、退田還湖等。
五礦區廢棄地的生態恢復工程。問題：礦區生態環境的破壞問題。對策：修復土地、恢復植被等。
六城市環境生態工程。問題：城市生態系統面臨的垃圾、大氣、噪音等污染問題。對策：城市綠化、污水凈化和廢棄物處理等綜合治理。
生態工程也有局限性，只有預防生態破壞，發揮生態系統的自然修復能力才是根本的出路。
二、生態工程發展的前景
一「生物圈2號」的實驗及啟示是什麼？
二我國生態工程發展前景的分析與展望
⒈西方國家生態工程的特點是什麼？
⒉我國生態工程存在的問題及發展前景有哪些？
❺ 生物選修三主要是什麼題型
一、人教版生物必修1「分子與細胞」新教材與老教材比較分析
（一）知識點的比較分析（側重於知識點的增添和刪除部分）
第4章 細胞的物質輸入和輸出
第1節 物質跨膜運輸的實例——老教材見第三章第四節部分：植物對水分的吸收
新教材
老教材
增添了「水分進出哺乳動物紅細胞狀況」的內容和圖片。（P60）
無相關內容。
增加了「資料分析：物質跨膜運輸的特點」。（P63）
有簡單文字敘述：細胞膜是一種選擇透過性膜。（P25）
刪除了「滲透作用概念和滲透作用產生的條件」等文字內容。
有較為詳細的相關內容。（P58）
第2節 生物膜的流動鑲嵌模型——老教材見第二章第一節部分：細胞膜的結構
新教材
老教材
增添了「對生物膜結構的探索歷程」（P65）；「人鼠細胞融合實驗」（P67）；
無相關內容。
提出了「流動鑲嵌模型」這一名詞，「糖被」概念改以小字體出現，且添加了「糖脂」這一名詞（P68）；
無「流動鑲嵌模型」和「糖脂」等名詞，有正常字體顯示的「糖被「概念。（P24）
增加了「課外製作：用廢舊物品製作生物膜模型」（P69）；
無相關內容。
刪除了小資料「關於細胞識別最經典的例子」。
有相關內容。（P24）
第3節 物質跨膜運輸的方式——老教材見第二章第一節部分：細胞膜的功能
新教材
老教材
明確點出了「擴散」現象，完善了被動運輸的兩種方式——自由擴散和協助擴散，並配上了更為形象直觀的示意圖。（P70）
只有自由擴散和主動運輸兩種運輸方式的介紹，無協助擴散的介紹。（P24）
介紹主動運輸實例時，增添了麗藻細胞積累K+的情況（麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比的表格）（P71），刪除了「輪藻」的圖片。
無麗藻細胞積累離子的例子，但有輪藻的圖片。（P25）
通過「知識鏈接」形式，說明主動運輸消耗的能量來自於ATP的水解，使前後知識更為連貫。（P72）
只是說到主動運輸需要消耗新陳代謝釋放的能量。（P24）
以小字顯示的形式闡述了「胞吞」、「胞吐」現象並配有相關圖片。（P72）
用「內吞」和「外排」名詞，沒有圖片。（P25）
每章節結束，均配有練習或技能訓練、本章小結。本章配有有「科學前沿——介紹水通道和離子通道的研究情況」，拓展學生視野，激發學生興趣。（P74）
章節結束有復習題和課外讀（無圖片）。（P43）
第五章 細胞的能量供應和利用
第1節 降低化學反應活化能的酶 ——老教材見第三章第一節：新陳代謝與酶
新教材
老教材
使用「細胞代謝」的概念。（P78）
使用「新陳代謝」的概念。（P44）
「資料分析——關於酶本質的探索」，內容翔實，生動，配有多張圖片。（P81）
「酶的發現過程」以文字敘述為主，內容較為單一。（P45）
探究實驗「比較H2O2在不同條件下的分解」不但完成老教材實驗目的，且又增加了「溫度」這一變數，研究加熱對H2O2分子運動的影響，從而提出「活化能」這一新概念。（P78）
觀察驗證實驗「比較H2O2酶和Fe3+的催化效率」，不設「溫度」變數，也不提「活化能」這一名詞。（P46）
增添了生物實驗常用術語「控制變數」的解釋，使學生領悟科學研究方法並習得相關操作技能。（P79）
無相關內容。
相關信息「目前已發現的酶有4000多種」。（P83）
小資料「目前已發現的酶達3000多種」。（P45）
實驗「探究影響酶活性的條件」研究環境條件對酶活性的影響，實驗更為開放，更側重於小組的合作與交流，更有利於培養學生嚴密的分析能力和嚴謹的邏輯思維。（P83）
「實驗五——探索澱粉酶對澱粉和蔗糖的作用」主要就是研究酶的專一性。（P47）
「科學·技術·社會——酶為生活添姿彩」圖文並茂，更適於中學生閱讀。（P87）
「課外讀——造福人類的酶工程」僅有文字敘述。（P49）
第2節 細胞的能量「通貨」ATP——老教材見第三章第二節：新陳代謝與ATP
新教材
老教材
對於把ATP比喻成細胞的能量「通貨」有更為實質的解釋（吸能反應與ATP水解反應相聯系，放能反應與ATP合成相聯系）。（P89）
對於把ATP比喻成細胞的能量「通貨」的解釋是因為細胞內時刻進行著ATP和ADP的相互轉化。（P51）
圖文並茂地展示了ATP的利用實例。（P90）
簡單的文字敘述。（P51）
刪除了兩個關於ATP的小資料。
有兩個ATP的小資料。（P51）
課後練習中拓展題設計得好，真能幫助學生拓展思路，前後融會貫通。（P90）
無相關內容。
第3節 ATP的主要來源——細胞呼吸——老教材見第三章第七節：細胞呼吸
新教材
老教材
細胞呼吸概念：有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量並生成ATP的過程。（P91）
細胞呼吸（又叫生物氧化）概念：生物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產物，並且釋放出能量的總過程。（P72）
增添了探究實驗「酵母菌細胞呼吸的方式」，通過實驗得出細胞呼吸有兩種類型：有氧呼吸和無氧呼吸。（P91）
文字直接表述「細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型」。（P72）
穿插介紹了線粒體的結構和功能。（P93）
無相關內容。
利用相關信息增補了對[H]的解釋，使學生在學習光合作用H2O光解產生的[H]時不致於混淆。（P94）
無相關內容。
資料分析「細胞呼吸原理的應用」，圖文並茂。（P95）
文字說明「細胞呼吸的意義。（P74）
第4節 能量之源——光與光合作用——老教材見第三章第三節：光合作用
新教材
老教材
知識點闡述的順序有較大改變。先探究捕獲光能的色素，再介紹光合作用的原理和應用。（P97）
先闡述光合作用的發現，再介紹葉綠體中的色素。（P52）
綠葉中色素的提取實驗中用無水乙醇來溶解色素。使用更安全，也更易於學生理解記憶。（P97）
綠葉中色素的提取實驗中用丙酮來溶解色素。（P53）
葉綠體中色素的吸收光譜示意圖更為完善，將類胡蘿卜素的吸收光譜一並畫出。（P99）
葉綠體中色素的吸收光譜示意圖上 只有葉綠素a和葉綠素b的。（P55）
穿插介紹葉綠體的結構和功能。出現「類囊體」這一名詞（P99）
無相關內容。
「光合作用的探究歷程」更為詳盡和科學。（P101）
「光合作用的發現」內容敘述相對簡單。（P52）
增添實驗「探究環境因素對光合作用強度的影響」以說明光合作用原理的應用。刪除了「光合作用的重要意義」內容。（P104）
文字敘述了「光合作用的重要意義」；小字敘述「植物栽培與光能的合理利用」來說明光合作用原理的應用。（P57）
將某些微生物的「化能合成作用」知識點展現在本小節，從而能及時完成「自養生物」的知識建構。（P105）
「化能合成作用」在第三章新陳代謝的結束部分有介紹。（P76）
第六章 細胞的生命歷程
第1節 細胞的增殖 ——老教材見第二章第二節：細胞增殖
新教材
老教材
增加學生實驗「細胞大小與物質運輸的關系」，用來說明細胞不能無限長大的原因。（P110）
無相關內容。
刪除了三個關於細胞分裂方面的小資料。
有關於細胞分裂周期等三個小資料。（P35）
實驗「觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂」更詳盡和清晰，增添了顯微鏡視野下統計記錄細胞數目的技術要求。（P115）
實驗三「觀察植物細胞的有絲分裂」。（P39）
第2-4節 細胞的分化，細胞的衰老和凋亡，細胞的癌變 ——老教材見第二章第三節：細胞的分化、癌變和衰老
新教材
老教材
增加了對細胞分化根本原因的解釋：遺傳信息的執行情況不同。（P118）
無相關內容。
正文增加了動物細胞核全能性體現的具體例子：非洲爪蟾的蝌蚪腸上皮細胞的核移植實驗，克隆羊多利的誕生等。（P119）
通過小字內容說明動物細胞核保持著全能性，但沒有具體例子。（P41）
增加了「幹細胞」知識點的介紹。（P119）
無相關內容。
增加了「細胞衰老機制」的解釋：自由基學說、端粒學說。（P122）
相關內容非常簡單。（P43）
增加了「細胞凋亡」知識點的介紹。（P123）
無相關內容。
增加了資料分析：健康的生活方式與防癌。（127）
無相關內容。
人教版老教材第一冊中的其他內容在人教版新教材中的去向說明：
1．「第四章 生命活動的調節」被調整到必修模塊生物3：穩態與環境；
「第五章 生物的生殖和發育」被調整到必修模塊生物2：遺傳與進化。
2．「第三章 植物的礦質營養、人和動物體內三大營養物質的代謝、新陳代謝的基本類型」等內容都已經沒有被編入特有章節，屬於基本被刪除內容。
（二）知識點呈現的方式比較分析
與老教材相比，新教材主要有四種知識呈現方式較為新穎，有創意，且注重學生能力培養和發展。
呈現方式之一：每章節均以「問題探討」形式引入課題，啟發學生進入新的學習情境。在學習過程中不間斷穿插「思考與討論」以便能及時鞏固所學知識和澄清相關概念。
呈現方式之二：以「資料分析」形式，利用圖、文、表等方式讓學生討論分析並獲得相關結論。如教材P63的資料分析：物質跨膜運輸的特點，利用文字和圖表，通過4個小問題的探討，歸納得出「生物膜是選擇透過性膜」這一結論。再比如教材P81的資料分析：關於酶本質的探索，這種模式呈現比原教材的呈現方式就要形象和引人入勝。
呈現方式之三：以生物科學史研究的形式來解決一些問題或告訴學生一些生物學事實。如P65「對生物膜結構的探索歷程」，通過七個關鍵階段的介紹，最終解決了生物膜結構的模型問題。再比如P101「光合作用的探究過程」，以時間推移為線索，圍繞光合作用的反應物和生成物及反應條件，一個問題一個問題地展示然後通過一個實驗一個實驗後問題被解決，比較圓滿地用科學史研究的形式解決了光合作用全過程知識點的教學。老教材中也有類似內容，但內容不夠完整，且前後邏輯性也不是很強，而且全文是以介紹幾個著名實驗的形式展開，平鋪直敘。
呈現方式之四：新教材中非常重要的一種知識點呈現方式，即通過實驗研究（側重於探究過程）來獲得相關生物技能和生物原理。如P61「植物細胞吸水和失水的探究過程」，把老教材中的觀察驗證實驗改變成「提出問題——作出假設——設計實驗——進行實驗——分析結果，得出結論——進一步探究」等完整的生物學研究過程，對學生來說更富挑戰性，也更大地激發學生的好奇心，同時也增強了學科趣味性。P91實驗「探究酵母菌細胞呼吸的方式」，實驗方案較為復雜，需要時間也較長，觀察的項目和次數都有要求，最後得出結論是酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸，也就是說細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。而老教材P72第一句話就直截了當告訴我們細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。再比如說P104探究「環境因素對光合作用強度的影響」，也是通過一系列實驗，讓學生自己探索出提高農作物光合作用強度的有效而實用的措施。而老教材P57是以小字體形式直接告知。
（三）高中生物課程標准和老教材教學要求的比較分析（人教版）
高中生物課程必修模塊 生物1：分子與細胞，模塊內容包括細胞的分子組成（新教材主要體現在第2章），細胞的結構（新教材主要體現在第3章），細胞的代謝（新教材主要體現在第4、5兩章），細胞的增殖（新教材主要體現在第6章），細胞的分化、衰老和凋亡（新教材主要體現在第6章）五部分。
本模塊選取了細胞生物學方面最基本的知識，是學習其他模塊的基礎。高中生物課程標准（簡稱課標）要求教師在教學中要組織好各種觀察、實驗等探究性學習活動，幫助學生增加感性認識，克服對微觀結構認識的困難；鼓勵學生搜集有關細胞研究和應用方面的信息，進行交流，以豐富相關知識，加深對科學、技術、社會相互關系的認識。（摘自課標P11）
參考課標要求，再來看人教版新教材內容，我們不難發現編寫人員在設計編排過程中化了不少心血，費了不少心機，以最大限度體現課標要求。新教材每一章節對學生的學習目的比較明確，這就是「本節聚焦」。通過「本節聚焦」，教材很清楚地告訴學生這一小節中我們要干什麼，具體應把握到什麼程度，都一目瞭然。
下面就新教材內容按課標要求和老教材教學要求比較差異之處進行列表分析：
新教材章節內容
新教材課標要求
老教材教學要求
第4章第1～3節
說明物質進出細胞的方式（活動建議：通過模擬實驗探究膜的透性）。
理解細胞膜的主要功能，重點分析自由擴散和主動運輸這兩種方式。
第5章第1節
說明酶在代謝中的作用（活動建議：探究影響酶活動性的因素）。
1．知道酶的發現；2．理解酶的概念；3．理解酶的特性。
第5章第2節
解釋ATP在能量代謝中的作用。
1．理解ATP的生理功能和結構簡式2．理解ATP與ADP的相互轉化及ATP的形成途徑。
第5章第3節
說明細胞呼吸，探討其原理的應用（活動建議：探究酵母菌的呼吸方式）。
1．理解細胞呼吸的概念；
2．理解生物的有氧呼吸和無氧呼吸；3．理解細胞呼吸的意義。
第5章第4節
說明光合作用以及對它的認識過程；
研究影響光合作用速率的環境因素。
1．知道光合作用的發現；
2．理解葉綠體中的色素；
3．光合作用過程的應用和重要意義。
第6章第1節
簡述細胞的生長和增殖的周期性（活動建議：模擬探究細胞表面積與體積的關系）。
對細胞的生長無要求。
第6章第2～4節
說明細胞的分化。
舉例說明細胞的全能性。（活動建議：搜集有關幹細胞研究進展和應用的資料）。
探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系。
說出癌細胞的主要特徵，討論惡性腫瘤的防治（活動建議：搜集惡性腫瘤防治方面的資料）。
知道細胞的分化、癌變和衰老的知識。
二、新增添知識點的探討和分析
新增添知識點主要有：
第4章P65生物膜的流動鑲嵌模型；P60水分進出紅細胞的狀況；P67人鼠細胞融合實驗。
第5章P91探究酵母菌細胞呼吸的方式；P104探究環境因素對光合作用強度的影響。
第6章P110實驗探究細胞大小與物質運輸的關系；P123細胞凋亡。
❻ 求高中生物選修3各種現代生物科技的原理
1.植物組織培養概念中的叢芽即是幼芽，也可以說是指愈傷組織再分化生成的芽
2.生殖細胞是高度分化的細胞；不是．（生殖細胞是具有分化程度高，全能性大的細胞！！！）
3.已經高度風化的細胞是不增殖．
高度風化的細胞不能增殖，也就是不能（很難）發育成為完整個體，所以全能性低
全能性：受精卵＞胚胎幹細胞＞生殖細胞＞體細胞
❼ 高中生物選修一和選修三我該選哪個
選修一比較好，他考的是泡菜，香水，腐乳等製作方法，我們學起來興趣大點
❽ 生物選修一和三選那個好
選修三和前面學過的內容是有些聯系的而選修一是獨立的內容，但是選修三比選修一難，一般是建議選修三學的太差的同學去學選修一，如果學的是選修一，我不建議你自學選修三。但是你如果實在是背不下來，可以去看看選三相關的內容，看看自己的理解力，
❾ 高中生物選修三知識點總結
專題1 基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人們的願望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術。
（一）基因工程的基本工具
1.「分子手術刀」——限制性核酸內切酶（限制酶）
（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。
（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，並且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。
（3）結果：經限制酶切割產生的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：
①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。
②區別：E•coliDNA連接酶來源於T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連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DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。
3.「分子運輸車」——載體
（1）載體具備的條件：①能在受體細胞中復制並穩定保存。
②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。
③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。
（2）最常用的載體是¬¬質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立於細菌染色體之外，並具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。
（3）其它載體： 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.目的基因是指： 編碼蛋白質的結構基因 。
2.原核基因採取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法_和化學合成法_。
3.PCR技術擴增目的基因
（1）原理：DNA雙鏈復制
（2）過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。
第二步：基因表達載體的構建
1.目的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，並且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發揮作用。
2.組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因
（1）啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位於基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質。
（2）終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段 ，位於基因的尾端。
（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。
第三步：將目的基因導入受體細胞_
1.轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，並且在受體細胞內維持穩定和表達的過程。
2.常用的轉化方法：
將目的基因導入植物細胞：採用最多的方法是 農桿菌轉化法，其次還有 基因槍法和 花粉管通道法等。
將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是 顯微注射技術。此方法的受體細胞多是 受精卵。
將目的基因導入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是 繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少 ，最常用的原核細胞是 大腸桿菌 ，其轉化方法是：先用 Ca2+ 處理細胞，使其成為 感受態細胞 ，再將 重組表達載體DNA分子 溶於緩沖液中與感受態細胞混合，在一定的溫度下促進感受態細胞吸收DNA分子，完成轉化過程。
3.重組細胞導入受體細胞後，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。
第四步：目的基因的檢測和表達
1.首先要檢測 轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是採用 DNA分子雜交技術。
2.其次還要檢測 目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是採用 用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交。
3.最後檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取 蛋白質，用相應的 抗體進行抗原－抗體雜交。
4.有時還需進行 個體生物學水平的鑒定。如 轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀。
（三）基因工程的應用
1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用轉基因改良植物的品質。
2.動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產品品質、用轉基因動物生產葯物。
3.基因治療：把正常的外源基因導入病人體內，使該基因表達產物發揮作用。
（四）蛋白質工程的概念
蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或製造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質）
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專題2 細胞工程
（一）植物細胞工程
1.理論基礎（原理）：細胞全能性
全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞幹細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞
2.植物組織培養技術
（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞 ―→愈傷組織 ―→試管苗 ―→植物體
（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、製造人工種子、單倍體育種、細胞產物的工廠化生產。
（3）地位：是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最後一道工序。
3.植物體細胞雜交技術
（1）過程：
（2）誘導融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等。化學法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑。
（3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。
（二）動物細胞工程
1. 動物細胞培養
（1）概念：動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然後放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和繁殖。
（2）動物細胞培養的流程：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成單個細胞→製成細胞懸液→轉入培養瓶中進行原代培養→貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續傳代培養。
（3）細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制。
（4）動物細胞培養需要滿足以下條件
①無菌、無毒的環境：培養液應進行無菌處理。通常還要在培養液中添加一定量的抗生素，以防培養過程中的污染。此外，應定期更換培養液，防止代謝產物積累對細胞自身造成危害。
②營養：合成培養基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。
③溫度：適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
④氣體環境：95%空氣＋5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養液的pH。
（5）動物細胞培養技術的應用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質、培養醫學研究的各種細胞。
2.動物體細胞核移植技術和克隆動物
（1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細胞核移植（比較難）。
（2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質多，營養豐富。
（3）體細胞核移植的大致過程是：（右圖）
核移植
胚胎移植
（4）體細胞核移植技術的應用：
①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育； ②保護瀕危物種，增大存活數量；
③生產珍貴的醫用蛋白； ④作為異種移植的供體；
⑤用於組織器官的移植等。
（5）體細胞核移植技術存在的問題：
克隆動物存在著健康問題、表現出遺傳和生理缺陷等。
3.動物細胞融合
（1）動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。融合後形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。
（2）動物細胞融合與植物原生質體融合的原理基本相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。
（3）動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。
（4）動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：
比較項目 細胞融合的原理 細胞融合的方法 誘導手段 用法
植物體細胞雜交 細胞膜的流動性 去除細胞壁後誘導原生質體融合 離心、電刺激、振動，聚乙二醇等試劑誘導 克服了遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株
動物細胞融合 細胞膜的流動性 使細胞分散後誘導細胞融合 除應用植物細胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導 制備單克隆抗體的技術之一
4.單克隆抗體
（1）抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產量低、純度低、特異性差。
（2）單克隆抗體的制備過程
（3）雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產生專一的抗體。
（4）單克隆抗體的優點：特異性強，靈敏度高，並能大量制備。
（5）單克隆抗體的作用：
① 作為診斷試劑：准確識別各種抗原物質的細微差異，並跟一定抗原發生特異性結合，具有準確、高效、簡易、快速的優點。
② 用於治療疾病和運載葯物：主要用於治療癌症治療，可製成「生物導彈」，也有少量用於治療其它疾病。
專題3 胚胎工程
（一）動物胚胎發育的基本過程
1、胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎幹細胞培養等技術。經過處理後獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內生產後代，以滿足人類的各種需求。
2、動物胚胎發育的基本過程
（1）受精場所是母體的輸卵管上段。
（2）卵裂期：特點：細胞有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎的總體體積並不增加，或略有減小。
（3）桑椹胚：特點：胚胎細胞數目達到32個左右時，胚胎形成緻密的細胞團，形似桑椹。是全能細胞。
（4）囊 胚：特點：細胞開始出現分化（該時期細胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個體較大的細胞稱為內細胞團，將來發育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。
（5）原腸胚：特點：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。
（二）胚胎幹細胞
1、哺乳動物的胚胎幹細胞簡稱ES或EK細胞，來源於早期胚胎或從原始性腺中分離出來。
2、具有胚胎細胞的特性，在形態上表現為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發育的全能性，可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。另外，在體外培養的條件下，可以增殖而不發生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。
3、胚胎幹細胞的主要用途是：
①可用於研究哺乳動物個體發生和發育規律；
②是在體外條件下研究細胞分化的理想材料，在培養液中加入分化誘導因子，如牛黃酸等化學物質時，就可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化，這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段；
③可以用於治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合症、少年糖尿病等；
④利用可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復並恢復正常功能；
⑤隨著組織工程技術的發展，通過ES細胞體外誘導分化，定向培育出人造組織器官，用於器官移植，解決供體器官不足和器官移植後免疫排斥的問題。
（三）胚胎工程的應用
1.體外受精和胚胎的早期培養
(1)卵母細胞的採集和培養：
主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然後，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採集卵母細胞；第三種方法是藉助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。採集的卵母細胞，都要在體外經人工培養成熟後，才能與獲能的精子受精。
(2) 精子的採集和獲能：在體外受精前，要對精子進行獲能處理。
(3) 受精：獲能的精子和培養成熟的卵細胞在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。
(4)胚胎的早期培養：精子與卵子在體外受精後，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。培養液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分，以及血清等物質。當胚胎發育到適宜的階段時，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間不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進行移植，小鼠、家兔等實驗動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在8~16個細胞階段移植。)
2.胚胎移植
(1)胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其它雌性動物的體內，使之繼續發育為新個體的技術。其中提供胚胎的個體稱為「供體」，接受胚胎的個體稱為「受體」。（供體為優良品種，作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。）
地位：如轉基因、核移植，或體外受精等任何一項胚胎工程技術所生產的胚胎，都必須經過胚胎移植技術才能獲得後代，是胚胎工程的最後一道「工序」。
(2) 胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發揮雌性優良個體的繁殖能力。
(3) 生理學基礎：①動物發情排卵後，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境。
②早期胚胎在一定時間內處於游離狀態。這就為胚胎的收集提供了可能。
③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應。這為胚胎在受體的存活提供了可能。
④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。
(4) 基本程序主要包括：
①對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。並用激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理。
②配種或人工授精。
③對胚胎的收集、檢查、培養或保存。配種或輸精後第7天，用特製的沖卵裝置，把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入－196℃的液氮中保存。
④對胚胎進行移植。
⑤移植後的檢查。對受體母牛進行是否妊娠的檢查。
3.胚胎分割
(1)概念：是指採用機械方法將早期胚胎切割2等份、4等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
(2)意義：來自同一胚胎的後代具有相同的遺傳物質，屬於無性繁殖。
(3)材料：發育良好，形態正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的發育過程中，細胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用於胚胎分割。）
(4)操作過程：對囊胚階段的胚胎分割時，要將內細胞團均等分割，否則會影響分割後胚胎的恢復和進一步發育。
專題4 生物技術的安全性和倫理問題
（一）轉基因生物的安全性爭論 ：
(1)基因生物與食物安全：
反方觀點：反對「實質性等同」、出現滯後效應、出現新的過敏原、營養成分改變
正方觀點：有安全性評價、科學家負責的態度、無實例無證據
(2)轉基因生物與生物安全：對生物多樣性的影響
反方觀點：擴散到種植區之外變成野生種類、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：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限
(3)轉基因生物與環境安全：對生態系統穩定性的影響
反方觀點：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入人體
正方觀點：不改變生物原有的分類地位、減少農葯使用、保護農田土壤環境
（二）生物技術的倫理問題
(1)克隆人：兩種不同觀點，多數人持否定態度。
否定的理由：克隆人嚴重違反了人類倫理道德，是克隆技術的濫用；克隆人沖擊了現有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統的倫理道德觀念；克隆人是在人為的製造在心理上和社會地位上都不健全的人。
肯定的理由：技術性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術也只有通過實踐才能使之成熟。
中國政府的態度：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驗。
(2)試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區別兩種。不同觀點，多數人持認可態度。
否定的理由：把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；早期生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多餘胚胎，無異於「謀殺」。
肯定的理由：解決了不育問題，提供骨髓中造血幹細胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血幹細胞並不會對試管嬰兒造成損傷。
(3)基因身份證：
否定的理由：個人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢必造成遺傳學失業大軍、造成個人婚姻困難、人際關系疏遠等嚴重後果。
肯定的理由：通過基因檢測可以及早採取預防措施，適時進行治療，達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，以及經過基因重組的致病菌。
(2)散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。
(3)特點：致病力強、多數具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發現、危害時間長等。
(4)禁止生物武器公約及中國政府的態度。
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