生物选修1知识点总结（精选7篇）
微生物的实验室培养
一、基础知识
1.培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。
（1）培养基的分类：
·培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。
在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。
微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。
液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。
合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。
天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。
·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。
选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。
鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。
（2）培养基的成分：培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。
例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件
2.无菌技术
a.获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：
①
对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
②
将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③
为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④
实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
b.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
c.消毒与灭菌的区别
①
消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。
②
灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
d．
常用器具的灭菌方法：
①
接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②
玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；
③
培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。
④
表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
3．实验操作
（1）制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
①
方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
②
倒平板操作：
a.将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。
b.右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。
c.用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。
d.等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。
·倒平板操作的讨论
①
培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
②
为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
③
平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
④
在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。
（2）纯化大肠杆菌
①
微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
②
平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。
③
稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
④
用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。
（3）平板划线法操作步骤：
①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。
②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。
④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞。
⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。
⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
·平板划线操作的讨论
1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答：以免接种环温度太高，杀死菌种。
3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
（4）涂布平板操作的步骤：
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
②取少量菌液，滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
·涂布平板操作的讨论
1.涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第二步应如何进行无菌操作？
提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。
（4）菌种的保存
（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。
（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。
（5）疑难解答
①
生物的营养
营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。
人及动物的营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
植物的营养物质：矿质元素、水、二氧化碳等三类。
微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。
②
确定培养基制作是否合格的方法
将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天，无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
尿素：是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶。尿素最初是从人的尿液中发现的一、筛选菌株：
（1）实验室中微生物的筛选应用的原理：
人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
（2）选择性培养基
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。
（3）配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。
二、统计菌落数目
（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
三、设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。
四、实验设计
实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。
（2）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。
测定土壤中细菌的数量，一般选用104、105、106
测定放线菌的数量，一般选用103、104、105
测定真菌的数量，一般选用102、103、104
（3）微生物的培养与观察
不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。
细菌30～37℃
1～2天
放线菌25～28℃
5～7天
霉菌25～28℃
3～4天
每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致一楼菌落的数目。一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、唯独及培养时间），同种微生物表现出稳定的菌落特征。形状、大小、隆起程度、颜色
五、疑难解答
（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？
统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个以上平板，计算出平板菌落数的平均值
每克样品中的菌落数=（C/V）*M
其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数
分解纤维素的微生物的分离
一、纤维素与纤维素酶
纤维素：一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。
（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。
二、纤维素分解菌的筛选
（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
三、分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
（1）土壤采集：选择富含纤维素的环境。
（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤：倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
（3）刚果红染色法种类：
一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。
四、课题延伸
对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
五、疑难解答
（1）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？
由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
（2）将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？
将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm左右腐殖土壤中。
（3）两种刚果红染色法的比较
方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。
方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。
（4）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？
在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。
果酒和果醋的制作
一、实验原理
酶
1．酒精发酵的原理：
酶
①
酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
②
酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
③
酵母菌的营养代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。
酶
2．醋酸发酵的原理：
①
醋酸菌是好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。
表达式为：C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O；
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃
二、实验步骤
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。
2.取葡萄500
g，去除枝梗和腐烂的子粒。
3.用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。
4.用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500
mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。
7.10
d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8.当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35
℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
三、注意事项
请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？
充气口
排气口
出料口
答：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
腐乳的制作
一、实验原理
1．参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。
2．毛霉是一种丝状真菌，营养代谢类型为异养需氧型，最适生长温度为15-18℃，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。
3.毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
二、实验步骤
1.将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。
2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。
3.将平盘放入温度保持在15～18 ℃的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d后豆腐表面丛生着直立菌丝。
4.当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36 h以上。
5.当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。
6.长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。
〔注：加盐可以析出豆腐中的水分，有利于腐乳成型；盐能够抑制微生物的生长，并且可以调味。用盐腌制时，注意盐都用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。〕
7.将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12％左右为宜。
〔注：酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。〕
8.将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100 ℃蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般六个月可以成熟。
三、注意事项
交互式电子白板具有交互性、共享性、开放性等特点, 将白板技术应用于选修1的实验教学, 不仅能创设良好的学习环境, 调动学生学习的主动性和参与性, 而且极大地吸引学生的注意力, 帮助学生理解和掌握现代技术原理和技术要点。以此推动生物教师的专业化水平的提高, 为生物教师利用电子白板技术进行实验教学提供有效教学策略和方法, 具有重要意义。
一、白板在高中《生物 (选修1) 》实验教学的应用
1. 利用白板呈现实验过程和现象, 应对实验配备问题
实验配备问题是影响选修1教学顺利开展的主要因素。但是它具有价格昂贵、容易损害、品种繁多、技术先进, 难以熟练掌握等问题。正因如此, 人教版编写者在精心研发教材的同时, 还录制了相应的课题录像。每个课题的录像思路清晰、现象明显。教学中, 我们要合理应用电子白板这一先进教学工具, 解决实验配备问题。在讲授“多聚酶链式反应扩增DNA片段”的教学中, 涉及昂贵的仪器有PCR仪、微量移液管、微量离心管和紫外分光光度计等, 绝大多数中学都没有开设该实验。为应对这些问题, 教师可以先结合必修内容, 复习PCR的原理、DNA复制过程, 然后讲解PCR反应过程、特点要领, 之后播放相应视频。播放过程中, 进行提问: (1) DNA聚合酶有何特点? (2) 实验中温度变化情况如何? (3) 实验中各器具为何都要经过严格消毒? (4) DNA的复制沿着母链从3’到5’对不对?通过这些问题, 在互动中评价, 在评价中反馈。
2. 利用电子白板使教学形象化、动态化, 突破教学的重点、难点
选修1的基本要求是掌握实验原理、技术要领。面对实验难以全部现实, 如果只是讲实验, 将缺乏形象、动态, 降低学生的学习兴趣, 不利于教学重难点的突破。在“制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”的教学中, 涉及的知识特别多, 如果一一讲授, 学生不但容易遗忘, 而且容易混淆。教学中, 我们只要将本节课的重难点:测定亚硝酸盐的原理、测定亚硝酸盐的操作这两个要点分别用形象化和动态化的视频播放, 通过玫瑰红及比色现象, 给学生一个强烈的刺激, 就可以达到本节课的重难点的突破。
3. 利用电子电子电子白板放大实验现象, 分析细节
有很多实验, 即使学生进行分组实验, 也有很多细节容易被忽视, 需要放大实验现象。如“DNA的粗提取和鉴定”实验, 很少有学生会注意到玻璃杯、玻璃棒上会沾满大量的丝状物;2mol/LNa Cl细丝状物加水后, 先增加后减少;用洗洁精、沐浴露也能提取DNA等现象。教师如果能将这类现象放大, 则有利于使学生掌握这节课的实验原理和基本技术。
4. 利用白板对比现象、步骤, 使知识结构化、条理化
有些实验现象和步骤, 如果进行对比、分析, 能够使零散的知识结构化、条理化。在“探究加酶洗衣粉的洗涤效果”的教学中, 我们可以利用电子白板对比这些实验的现象和步骤: (1) 不同种类的加酶洗衣粉对同一底物的实验; (2) 同一加酶洗衣粉在不同温度的实验; (3) 同一加酶洗衣粉在不同p H条件下的实验; (4) 不同量的加酶洗衣粉的实验; (5) 同一条件下, 探究最适温度、p H的实验。
5. 利用电子白板增设实验, 增强学生的学习兴趣
选修1中的6个专题16个课题, 教材编写者对每个实验的编写都具有较高的目的性, 而对无关紧要的细节进行了弱化, 对于这类实验, 甚至课本中所涉及的问题都没有提供操作依据及评价。教师教学中, 要先预设相应实验的操作及结果, 并录制成视频。在课堂上播放, 以增强学生的学习兴趣。如在“果醋和果酒的制作”实验中, 针对课本旁栏思考题, 我们可以增设如下实验: (1) 不洗葡萄的实验; (2) 葡萄洗得太干净的实验; (3) 制作葡萄醋, 不充气的实验; (4) 在其他温度下, 制作果醋的实验; (5) 在其他温度下, 制作果酒的实验。
二、电子白板技术在高中《生物 (选修1) 》实验教学中存在的问题
电子白板技术虽具备了传统多媒体的全部功能, 又拥有黑板教学的互动性, 但也存在一些不容忽视的问题。
1. 重预设, 轻生成
电子白板技术利用于实验教学, 必须进行预设。只有认真预设, 才能很好抓住学生的兴奋点, 突破教学重难点, 提高教学效果。同时, 教学也具有不可预知性, 经常会发生一些突发事件。如果能及时抓住, 它们也是教学中可贵的资源。正是由于教师备课充分, 才导致重预设、轻生成。在电子白板这种交互性强的现代教学工具下, 这些难以预设到的问题, 教师应该事先考虑到;另一方面, 也要提高自身的应变能力, 重视意外生成。
2. 不利于学生动手能力和创新思维的培养
利用多媒体辅助选修1的教学, 这是在实验设备没跟上的情况下, 不得已采用的手段, 但现在大有滥用、不得不用的趋势。从长远看, 这样做对学生的动手能力和创新思维的培养都不利。学生不但不能提高自己的实验基本技能, 也无法获得发现问题、提出问题、解决问题的能力, 更无法体会到成功实验的喜悦, 整个过程都是在电子白板和教师主导下, 被牵着“鼻子”走路。从根本上讲, 教学的管理者应该引进相关设备, 为学生动手实验提供机会。
3. 容易使教学主体混淆
电子白板与选修1实验教学整合的主体是实验教学, 学生是实验教学的主体, 电子白板应用于选修1实验教学要以学生的发展为中心, 要以生物实验的教学目标和学生的发展为根本原则, 要根据学生的实际、学校的教学条件和实验教学内容的特点, 选择恰当的电子白板技术。对于容易成功、现象明显, 在争取的情况下可以开展的实验, 应该开设实验, 应让学生自己操作完成, 不必采用电子白板技术。
三、电子白板技术应用于《生物 (选修1) 》实验教学应注意的问题
1. 电子白板在选修1实验教学中的地位是辅助角色
电子白板在选修1实验教学的地位不是替代实验开展, 而是辅助, 是实验教学的补充, 不能滥用。因为实验在教学中的功能是其他任何教学活动难以代替的, 生物实验教学还要以学生的实际操作实验为主。所以, 在中学生物实验教学中, 既要充分利用其优势来辅助教学, 同时又要注意防止滥用, 能做的实验一定要让学生自己动手操作。
2. 要提高电子白板实验课件的设计、制作和选择的能力
教师制作的实验课件要科学、直观、简单、明了, 既要反映实验内容的特点, 又要考虑学生的特点, 争取做到激发兴趣、促进思维、突出重点、突破难点、理解知识、提高能力。在应用电子白板教学的同时, 不要抛弃传统教学手段, 应充分发挥电子白板技术的多种优势, 与传统实验优势互补, 提高实验教学的效果。教师必须对与实验相关的网络资源进行必要的加工处理、改良和重新组织, 不能全盘接受, 并排除不相关因素的干扰。有条件的教师应申报一些相关课题, 探究传统实验教学模式中难以解决的一些问题, 这是实现实验教学最优化的重要途径。
参考文献
[1]朱正威, 孙万儒, 赵占良.生物 (选修1) —生物技术实践[M].北京:人民教育出版社, 2010
高中生物选修三知识点总结
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。
（一）基因工程的基本工具
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DN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（DNA连接酶和DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：DNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DN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DN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DN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
第一步：目的基因的获取
从基因文库中获取
1、获取目的基因的方法鸟枪法
人工合成2.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。3.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。4.PCR技术扩增目的基因
（1）原理：DNA双链复制
（2）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聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步：基因表达载体的构建
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DN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DN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。
3、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）
第三步：将目的基因导入受体细胞_1．将目的基因导入受体细胞
受体细胞：细菌
↓氯化钙细胞壁的通透性增大
↓
重组质粒进入受体细胞
↓
目的基因随受体细胞的繁殖而复制
2.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。
3.常用的转化方法：
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。
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。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传2+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Ca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。
4.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。
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。
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。
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、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）蛋白质工程的概念
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。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）转录翻译
专题2细胞工程
（一）植物细胞工程
1.理论基础（原理）：细胞全能性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2.植物组织培养技术
（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体
（2）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。
（3）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。
3.植物体细胞杂交技术
（1）过程：
（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
（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→转入培养瓶中进行原代培养→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。
（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。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；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
（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）。
在人教版普通高中物理课本选修3-1模块中，有很多高考物理考试中会出现的知识点需要我们去进行针对性的复习。下面是 给大家带来的高中物理选修3-1知识点，希望对你有帮助。
高中物理选修3-1知识点(一)
一、电动势
(1)定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式：E=W/q(3)单位：伏(V)(4)物理意义：表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电源(池)的几个重要参数
(1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
(2)内阻(r):电源内部的电阻。
(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A;h，mA;h.高中物理选修3-1知识点(二)
一、导体的电阻
(1)定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体 的电阻。
(2)公式：R=U/I(定义式)说明：
A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体本身的性质有关。
B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用
二、欧姆定律
(1)定律内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。
(2)公式：I=U/R(3)适应范围：一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液。
三、导体的伏安特性曲线
(1)伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件和非线性元件
线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件。
四、导体中的电流与导体两端电压的关系
(1)对同一导体，导体中的电流跟它两端的电压成正比。(2)在相同电压下，U/I大的导体中电流小，U/I小的导体中电流大。所以U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫做电阻(R)(3)在相同电压下，对电阻不同的导体，导体的电流跟它的电阻成反比。
高中物理选修3-1知识点(三)
一、电功和电功率
(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
2、非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
在国际单位制中电功的单位是焦(J)，常用单位有千瓦时(kW;h)。1kW;h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。
额定功率：是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率，铭牌上所标称的功率。
实际功率：是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
二、焦耳定律和热功率
(2)特征：具有持久性、稳定性和不可逆性.
(3)意义：是生物个体发育的基础.
(4)原因：基因选
1、干细胞的概念：动物和人体内保留着少量具有和分化能力的细胞.
2、干细胞的分类：
1)全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能.
2)多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能.
3)专能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化.如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞.
物理选修3-1经典复习
一、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍
222 2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)；k:静电力常量k＝9.0×109N•m/C；Q1、Q2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)；作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝
3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q：检验电荷的电量(C)｝
24.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝
5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝
6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝
7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝ΔEP减/q
8.电场力做功：WAB＝qUAB＝qEd＝ΔEP减｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔEP减 ：带电体由A到B时势能的减少量｝
9.电势能：EPA＝qφA ｛EPA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝
10.电势能的变化ΔEP减＝EPA-EPB ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量｝
11.电场力做功与电势能变化WAB＝ΔEP减＝qUAB(电场力所做的功等于电势能的减少量)
12.电容C＝Q/U(定义式,计算式)｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝
13.平行板电容器的电容C＝εS/（4πkd）（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器
214.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK增或qU＝mVt/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用)：
类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d)垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot
2平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at/2，a＝F/m＝qE/m ＝q U /m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；
(3）常见电场的分布要求熟记；
(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；
2(6)电容单位换算：1F＝10μF＝10PF；
(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10J；
(8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面
二、恒定电流
1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝
2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝
23.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m)｝
4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r +R)或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）；
E＝U内 +U外 ；E＝U外 + I r ；（普通适用）
枣阳市高级中学高二物理备课组
｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝
5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝
26.焦耳定律：Q＝IRt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝
7.纯电阻电路和非纯电阻电路
8.电源总动率P总＝IE；电源输出功率P出＝IU；电源效率η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝
9.电路的串/并联： 串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)2
枣阳市高级中学高二物理备课组
10.欧姆表测电阻
11.伏安法测电阻
1、电压表和电流表的接法
2、滑动变阻器的两种接法 3
枣阳市高级中学高二物理备课组
注：（1)单位换算：1A＝10mA＝10μA；1kV＝10V＝10mV；1MΩ＝10kΩ＝10Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
(3)串联时，总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻小于任何一个分电阻；
2(4)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E/(4r)；
三、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量, B =Φ/S,是矢量，单位(T),1T＝1N/（A•m）
2.安培力F＝BIL(注：I⊥B)； {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f＝qVB(注V⊥B);质谱仪｛f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：
（1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下
222(a)f洛＝F向＝mV/r＝mωr＝m(2π/T)r＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；
(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝弦切角的二倍）
注：
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握；
3636
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
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