校园3316
选修3、现代生物科技专题专题1、基因工程什么是基因工程？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。二功能：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。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（E·coliDNA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：E·coliDNA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。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。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的过程，是基因工程的核心）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。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。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。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。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。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。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？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。植物组织培养技术一过程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。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。细胞产物的工厂化生产。人们利用的细胞产物主要有哪些？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。二过程：取材→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？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5℃＋5℃；pH：2～4。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 培养目的植物组织培养 细胞全能性 固体；营养物质，激素 可培养成植株 离体 微型繁殖，作物脱毒等动物细胞培养 细胞增殖 液体；营养物质，动物血清等 培育成细胞群 体内或体外 获得细胞产物或细胞等二、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。三体细胞核移植的过程：取供体动物体细胞→供体细胞培养→供体细胞与去核卵母细胞融合→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基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原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：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比较项目 原理 方法 诱导手段 主要用途植物体细胞杂交 细胞膜流动性、细胞全能性 去壁后诱导原生质体融合 物理、化学方法 克服远缘杂交不亲和的障碍，获得杂种植株动物细胞融合 细胞膜流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 理、化、生物法 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形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、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用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。(这类细胞有何特点？为什么？)⒉动物细胞培养⑴克隆化培养和抗体检测杂交瘤细胞，从中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞；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。四单克隆抗体的应用⒈作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，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？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(其中细胞核变为精子头部的主要部分；高尔基体发育为头部的顶体；中心体演变为精子的尾；线粒体形成线粒体鞘；其它物质浓缩为原生质滴)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→接触透明带→顶体酶溶解透明带→穿越透明带)→接触卵黄膜→产生透明带反应→形成第一道屏障→精子被微绒毛抱合→精子外膜与卵黄膜融合→精子进入卵→产生卵黄膜封闭作用→形成第二道屏障→形成雄原核→形成雌原核→雌雄原核发育、移动、接触、合并→形成受精卵。①受精阶段主要包括哪些环节？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。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中继续培养，以检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，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。⒉早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。⒊受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。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在孕育过程中不受影响。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。三理论基础：动物胚胎细胞的全能性。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。五胚胎分割技术的缺陷⒈刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；⒉采用胚胎分割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？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。三主要用途⒈可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；⒉是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，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。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。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。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式。二系统整体性原理。理论基础：整体功能大于部分之和。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？ 
你这是写教育教学类的论文还是只是说要写生物类的论文呀~这样~生物类的论文 你可以去看下（生物过程、计算生物学、微生物前沿）这样的期刊~教育教学的话~你可以去看下（教育进展、创新教育研究）这样的吧
高中生物必修3复习提纲第1章 人体的内环境与稳态1、单细胞生物在水环境中生活2、体液包括细胞内液、细胞外液，前者占体液的2/3，后者占体液的1/33、细胞外液包括血浆、组织液、淋巴，由细胞外液构成的液体环境叫内环境4、血液由血浆、血细胞两部分组成5、大多数体内细胞生活的具体内环境为组织液，大多数血细胞生活的具体内环境为血浆，毛细血管壁生活的具体的环境为组织液、血浆，毛细淋巴管壁生活的具体内环境为组织液和淋巴6、组织液被毛细淋巴管吸收成为淋巴，经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆，淋巴中混悬着大量的淋巴细胞、吞噬细胞，组织液与血浆之间相互渗透7、组织液、淋巴与血浆的成分的主要区别是后者有较多的蛋白质8、血浆渗透压的大小主要与血浆中无机盐、蛋白质含量有关，细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl－9、正常人的血浆pH为35—45，血浆的pH保持稳定与HCO3－，、HPO42－等离子的缓冲作用有关10、神经—体液—免疫组成的调节网络是机体维持稳态的主要调节机制第2章 动物与人体生命活动的调节11、神经调节的结构基础是反射弧，基本方式是反射12、膝跳反射的反射弧由感觉神经元、运动神经元两种神经元组成缩手反射的反射弧由感觉神经元、联络(中间)神经元、运动神经元三种神经元组成13、反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成感受器的功能是接受刺激后产生兴奋传入神经的功能是将感受器的兴奋传向神经中枢神经中枢的功能是产生兴奋并对传入信息进行分析和综合传出神经的功能是将神经中枢的兴奋传向效应器效应器的功能是对刺激作出应答反应，效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成14、神经元的结构由细胞体和突起（轴突、树突）等部分组成15、脊神经的后根由大量的传入神经纤维组成，在后根上有由传入神经元的细胞体组成的神经节，后根与脊髓灰质的后角相连，后角较前角细，缩手反射的反射弧组成后根的神经纤维进入脊髓后通过轴突与中间神经元间接连接。16、在未受刺激时，神经纤维处于静息电位状态，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，在受刺激时，刺激部位的细胞膜两侧的电位表现为外负内正。由于兴奋部位与未兴奋之间有电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流，膜外的电流方向是由未兴奋部位流向兴奋部位，膜内的电流方向是由兴奋部位流向未兴奋部位17、神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同，与膜外电流方向相反18、相邻的两个神经元之间不是直接接触的，神经元的轴突末梢多次分枝，小枝的末端叫做突触小体，与其它神经元的细胞体，树突相接触，形成突触19、突触的结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜20、当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜的突触小泡受到刺激释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，受体的化学本质是糖蛋白，突触小泡的形成与高尔基体有关，神经递质的释放与线粒体、细胞膜有关。21、由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，因此神经元之间的兴奋的传递是单向的，神经元之间的信息传递实现了电信号—化学信息—电信号的转变22、大脑皮层中有调节人体活动的最高级中枢，如躯体感觉中枢，小脑中有维持躯体平衡的中枢下丘脑中有体温调节中枢，水平衡的调节中枢及与生物节律控制有关脑干中有呼吸中枢、心血管运动中枢脊髓中有缩手反射中枢、排便、排尿中枢、膝跳反射中枢一般低级中枢受脑中相应的高级中枢的调节23、人类进行思维的主要工具是语言文字，涉及人类的听、说、读、写。当S区损伤，病人患运动性失语症，当H区损伤，病人患听觉性失语症，人的短期记忆与大脑皮层下的海马区有关，长期记忆与新突触建立有关，通过重复，可使短期记忆转变成长期记忆。24、人类发现的第一种激素是促胰液素，其形成部位是小肠黏膜，形成条件是盐酸的刺激25、下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，合成并分泌抗利尿激素；垂体分泌促甲状腺激素、生长激素，释放抗利尿激素甲状腺分泌甲状腺激素胰岛分泌胰岛素，胰高血糖素26、胰岛素由胰岛B细胞分泌，其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，其作用是促进肝糖元分解，并促进一些非糖物质（脂肪、氨基酸等）转化为葡萄糖，从而升高血糖浓度。胰岛素和胰高血糖素相互拮抗，共同维持血糖含量稳定，胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌，该调节方式叫反馈调节27、人体在寒风中，几乎所有的细胞都被动员起来，起动员作用的是神经冲动和激素。激素中起重要作用的是甲状腺激素，它作用于体内几乎所有的细胞，提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量28、当人体受寒冷刺激时，皮肤中温度感受器（冷觉感受器）受刺激，神经冲动传至大脑皮层相应区域，神经冲动再传至下丘脑，使其分泌促甲状腺激素释放激素，该激素传至垂体使其分泌促甲状腺激素，该激素传至甲状腺使其分泌甲状腺激素，当血液中该激素增加到一定程度时反过来抑制下丘脑、垂体分泌相关激素，当血液中激素减少到一定程度时，甲状腺激素对下丘脑和垂体分泌活动的抑制减弱。29、激素调节的特点是微量和高效，体液运输，作用于靶器官、靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后被灭活。激素种类多，量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用。30、单细胞的动物和一些多细胞低等动物只有体液调节31、神经调节的作用途径是反射弧，反应速度迅速，作用范围准确，局限，作用时间短暂 体液调节的作用途径是体液运输，反应速度缓慢，作用范围广泛，作用时间长32、人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化分解，产热的部位主要是骨胳肌、肝脏，热量的散失主要通过汗液的蒸发，皮肤内毛细血管调节血流量散热，调节上述过程的神经中枢在下丘脑33、当人体饮水不足时细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，垂体对外释放抗利尿激素增加，该激素促进肾小管，集合管对水的重吸收，使尿量减少，同时下丘脑渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层，产生渴觉使饮水增加，细胞外液渗透压降低。34、不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，即神经－体液调节，另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可影响神经系统的发育和功能35、免疫系统包括免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质。其中免疫器官包括扁桃体、淋巴结、胸腺、脾、骨髓。免疫细胞包括吞噬细胞、淋巴细胞，其中后者包括B细胞、T细胞。免疫活性物质包括抗体、淋巴因子、溶菌酶等36、人体的免疫有三道防线，皮肤、黏膜组成第一道防线，吞噬细胞、杀菌物质组成第二道防线，以上两道防线是生来就有，不针对某一类特定的病原体，因此叫非特异性免疫，第三道防线主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成。37、第三道防线的作战部队主要是淋巴细胞，其中B细胞主要靠产生抗体作战，这种方式称为体液免疫，T细胞主要靠效应T细胞作战，这种方式称为细胞免疫。这两种免疫是专门针对某一类特定病原体的，因此也称为特异性免疫。38、体液免疫的大致过程是： (1)大多数病原体经吞噬细胞等的摄取和处理，暴露病原体特有的抗原，再将抗原递给T细胞，T细胞将抗原传递给 B细胞，B细胞受到刺激后，增殖、分化成为浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体；(2)少数抗原不经吞噬细胞的处理及T细胞的传递直接刺激B细胞而使其增殖、分化；(3)当同一种抗原再次进入人体后，刺激相应的记忆细胞使其迅速增殖分化，快速产生大量抗体；(4)人体经过一次免疫应答后体内将留有抗体和记忆细胞，所以一般同一种传染病短期内不会得第二次，但随着时间的推移抗体和记忆细胞会逐渐消失，且病原体本身会发生变异39、抗体与病原体结合形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化，抗体的作用是抑制病原体的繁殖或抑制病原体对人体细胞的黏附。40、细胞免疫过程中T细胞受抗原刺激后增殖、分化成效应T细胞，再与被抗原入侵的宿主细胞（靶细胞）密切接触使靶细胞裂解死亡，病原体失去了寄生基础，因而能被吞噬、消灭。(如消灭侵入体细胞的病毒、结核杆菌、麻风杆菌)41、免疫系统具有防卫、监控、清除功能。42、艾滋病的中文名称是获得性免疫缺陷综合症，英文缩写是AIDS，引起艾滋病的病毒的中文名称是人类免疫缺陷病毒，英文缩写是HIV，该病毒侵入人体后与T细胞结合，并逐渐使人的免疫系统瘫痪，病人最终引起严重感染，恶性肿瘤等疾病。43、艾滋病主要通过性接触、血液、母婴三种途径传播，在生活中下列途径易传染(1)静脉吸毒共用针管；(2)与艾滋病患者共用纹身、纹眉器械；(3)输入含HIV的血液；(4)与艾滋病人共用剃须刀 第3章 植物的激素调节44、胚芽鞘尖端能产生生长素，并且胚芽鞘的尖端能感受光的刺激。单侧光照射后使胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，当生长素传递到伸长区时，伸长区背光一侧生长快，向光一侧生长慢，使胚芽鞘生长具有向光性。45、生长素的化学名称是吲哚乙酸，英文缩写是IAA，与生长素具有相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)，吲哚丁酸(IBA)。46、生长素的主要合成部位是幼芽、幼叶、发育着的种子，其合成原料是色氨酸。生长素的极性运输是指从形态上端运输到形态学下端，极性运输是一种主动运输。生长素还可以通过韧皮部从一侧向另一侧运输，引起这种运输的外界刺激可能是单侧光照射，也可能是重力作用。这种运输叫非极性运输。47、生长素的作用特点是两重性，这与生长素溶液浓度、植物细胞的成熟程度、器官种类有关，根、芽、茎三种植物器官中对生长素反应是最敏感的是根，其次是芽，最不敏感的是茎。48、顶端优势是由于顶芽产生的生长素向下运输，使上部侧芽生长素浓度较高，由于侧芽对生长素比较敏感，因此侧芽的发育受到抑制。果树、花卉、棉花、油菜的生长后期需解除顶端优势以解除生长素对侧芽的抑制，从而多开花、多结果。与生长素有相似生理效应的人工合成物质有α-萘乙酸(NAA)、2、4- D等。49、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验:所用的材料是同种生长旺盛的一年生枝条常用的生长素类似物有NAA、2、4- D等，作用的方法有浸泡法、沾蘸法该实验可先设计浓度梯度较大的预实验，再做细致的实验该实验成功的另一关键措施是控制无关变量。50、生长素的作用是促进细胞伸长生长，促进种子萌发，防止落花、落果，促进扦插的枝条生根，促进果实的发育 乙烯的作用是促进果实成熟。赤霉素的作用是促进细胞伸长、植株增高，促进种子萌发、果实发育。细胞分裂素的作用是促进细胞分裂。脱落酸的作用是抑制细胞分裂、促进叶、果实衰老脱落。第4章 种群和群落51、种群密度是种群最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群密度变化，年龄组成可以帮助预测种群密度变化，根据年龄组成将种群分为增长型、稳定型、衰退型。性别比例对种群密度也有影响。52、样方法通常用于调查某种植物的种群密度，也可以调查某种昆虫卵的密度、植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等种群密度的调查，该方法取样的关键是随机取样，取样的方法主要有五点取样法、等距取样法。样方一般以1m2的正方形为宜，种群密度的计算方法是计算不同样方种群密度的平均值。53、对活动能力强，活动范围大的动物种群，常用标志重捕法，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，估算种群密度。(会计算)54、J型增长的条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。数学模型是Nt=N0λt，其中N0为种群的起始数量，λ为种群数量是一年前种群数量的倍数，t为增长年数，J型增长过程中增长率、λ保持不变，但J型增长曲线的斜率所反应的增长速度越来越快。55、由于自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时种内竞争加剧，以该种群为食的动物数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，即K值，在自然界中大多数种群数量总是在波动的。56、在统计培养液中酵母菌种群数量的变化时，用抽样检测的方法。该实验用到血球计数板，显微镜等多种器材。先抽样统计小格内酵母菌数量，再计算每小格酵母菌数量的平均值，如果小方格内酵母菌过多，可以对培养液先稀释再观察，且试管中吸出培养液进行计数前试管应轻轻震荡几次。57、群落中物种数目的多少叫丰富度，不同物种间的关系包括竞争、捕食、互利共生、寄生等。58、群落的垂直结构中，植物的分层与对光的利用有关，动物的分层与栖息空间和食物有关，群落的水平结构是指不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度有差别，呈镶嵌分布。59、群落的演替经过：①裸岩阶段；②地衣阶段(分泌有机酸，加速岩石分化)；③苔藓阶段(比地衣高，争夺阳光有优势)；④草本阶段(比苔藓高，有昆虫，小动物进入)；⑤灌木阶段(比草本高，物种更为多样化，结构较稳定)；⑥森林阶段(比灌木更高大，物种进一步多样化，结构更稳定)。60、弃耕还林后，很快长满一年生杂草，土壤条件得以改善，接着长出多年生杂草，土壤有机质增加，保水能力增强，几年后长出小灌木，再过一段时间乔木出现。61、从来没有被植物覆盖的地面或原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替叫初生演替，如在沙丘，火山岩，冰川泥上进行的演替；原有植被虽已不存在，但土壤条件，种子等还保留的演替叫次生演替，如火灾过后的草原，过量砍伐的森林，弃耕的农田进行的演替都是次生演替。62、人类活动会使群落按照不同于自然演替的方向和速度演替，可能使群落向更好的方向演替，也可能使群落向更坏的方向演替。第5章 生态系统及其稳定性63、地球上最大的生态系统是生物圈，但一块农田、一个池塘都可以各自成为一个生态系统。 由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体叫生态系统。64、生态系统的结构包括：生态系统的成分，食物链和食物网。其中生态系统的成分有①非生物的物质和能量：包括阳光、水、空气、无机盐等，其中阳光来自地球之外； ②生产者：包括绿色植物，蓝藻，硝化细菌等；③消费者包括大多数动物，(包括寄生动物在内)； ④分解者包括大多数细菌，全部真菌，蚯蚓等动物。65、食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环，能量流动的渠道66、生产者的能量来路：光合作用固定的太阳能转化成化学能储存在有机物中，即生产者能量的输入。该能量是流经生态系统的总能量。生产者的能量去路 ①生产者自身的呼吸作用以热能的形式散失； ②被草食动物摄入的有机物经过消化、吸收的能量即生产者能量的输出； ③被草食动物摄入的有机物很大一部分未被消化吸收，随粪便排出体外被分解者分解而释放出来；④随落叶被分解者分解而释放出来； ⑤在某一时间段内还有一部分能量未被生产者、消费者、分解者利用。输入到某一营养级的能量只有一部分流入下一营养级，因此能量流动是逐级递减的，其传递效率只有10—20%。能量流动的另一个特点是单方向、不循环。67、研究能量流动的目的是使能量得到最有效的利用，调整能量流动关系使能量持续，高效地流向对人类最有益的部分。68、由于大气中的CO2能够随着大气环境在全球范围内流动，因此碳循环具有全球性，大气中的CO2主要通过光合作用形成有机物，被生产者固定进入生物群落，并以有机物的形式被消费者、分解者利用。生产者、消费者、分解者通过呼吸作用形成CO2再返回到大气中。进入生物群落中的部分碳储存于化石燃料中，并通过燃烧形成CO2的形式返回到大气中。碳元素在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部以有机物的形式流动。69、物质作为能量的载体，使能量沿着食物链、食物网流动，能量作为动力使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。70、生态系统中的信息种类包括 物理信息：如：莴苣等接受某种波长的光信息而萌发，植物体内的光敏色素感受光刺激，蝙蝠发出的超声波进行回声定位，蜘蛛能感知蜘蛛网的振动频率 化学信息：如：有机酸、有机碱、性外激素等信息素，烟草释放化学物质，吸引蛾幼虫的天敌，驱除产卵的雌蛾 特殊行为信息：如蜜蜂跳舞，雄鸟求偶炫耀71、当河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降，化学分解，微生物分解消除污染。72、生态系统具有自动调节能力的基础是负反馈调节。73、抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰，使自身的结构与功能保持原状的能力。 恢复力稳定性是指生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。生态系统的自身结构越复杂，自动调节能力越强，抵抗力稳定性越高，而恢复力稳定性就越低。74、设计并制作生态缸时，应考虑生态系统内不同营养级生物之间的合适比例，生态缸盖必须密封，并置于通风，光线良好处，避免阳光直射，沙土花土等有丰富的微生物，这些微生物起分解作用。第6章 生态环境的保护75、我国人口将在21世纪中叶将达到峰值，接近16亿，人口增长会使耕地过度利用，开垦更多的农田、随着消费水平的提高，对生态环境造成更大的压力。76、我国自然资源总量综合排序在世界排第8位，人均耕地占世界人均耕地的1/3，人均淡水占世界人均为1/4。77、全球性环境问题包括①全球性气候变化：如CO2等温室气体的过量排放，引起全球气候变温，冰雪、冰川融化、海平面上升；②水资源短缺：人均占有少，水体污染；③臭氧层破坏：氟利昂的大量排放，引起臭氧层破坏，紫外线辐射增强；④酸雨：化石燃料燃烧产生大量的SO2，危害动植物及建筑物；⑤土壤荒漠化：土地的过度开发，植被的大量破坏；⑥海洋污染：污染物进入海洋，石油泄漏；⑦生物多样性锐减：人类活动的范围扩大，对环境影响强度的增大。78、生物多样性是指生物圈内所有植物、动物、微生物等物种，及它们所拥有的全部基因，以及各种生态系统。79、生物多样性的价值包括人类不清楚的潜在价值。对生态系统起重要调节功能的间接价值。食用、药用和工业原料等有实用意义，旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等有非实用意义的直接价值。(间接价值明显大于直接价值)80、生物多样性的保护措施包括就地保护，即建立自然保护区。易地保护包括建立植物园、动物园，濒危动物繁育中心等。生物多样性的保护反对盲目地，掠夺式开发利用，提倡合理开发、利用，追求自然、经济，社会的可持续的发展。就地保护是对生物多样性最有效的保护，易地保护是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。保护生物多样性要在基因、物种、生态系统三个层次上加以保护。
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