生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科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和重建，对造成生态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与自然环境的和谐发展

坚持可持续发展才能从根本上解决环境问题

生态工程的目嘚就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系

石油农业是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式

生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济嘚最重要手段之一就是生态工程

生态工程所遵循的基本原理：

物质循环再生原理：地球以有限的空间和资源长久维持着众多生物的生存繁衍和发展，奥秘就在于物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环 实例.中国的传统农业

物种多样性原理原理： 实例.（反例）三北防护林、珊瑚礁

问题1：珊瑚礁能在养分稀少的深海中保持着很高的生物多样性的原因：不同生物在珊瑚礁区占据不同的位置，它们通过食物链关系相互依存

问题2：生物多样性高的生态系统某个物种死亡不会造成系统结构和功能失衡的原因：即使某个物种死亡，也会很快有其他物种占据它原来的位置从而避免了系统结构和功能的失衡

协调与平衡原理： 实例.（反例） 外来物种入侵、（反例）西丠防护林大面积种植不适应当地环境的杨树——灰色长城

问题1：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑：环境承载力（又称环境容纳量） （PS.因此生物数量超过了环境容纳量，引起系统的失衡与破坏违背了协调与平衡原理）

整体性原理：进行生态工程建设时不但要考慮到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力

建立在对系统成分和性质及相互关系充分了解的基础之上嘚整体理论，是解决生态环境问题的必要基础

系统学与工程学原理：系统的结构决定功能原理；系统整体性原理（总体大于部分之和）

沼氣工程：沼气是利用人畜粪便等物质经过一系列复杂的厌氧发酵过程，产生的富含甲烷气体的燃料

原理：物质循环再生原理

生物质能：主要指植物利用太阳光能将二氧化碳和水合成的有机物质其中所含的能量称为生物质能

我国在生态工程的某些研究领域已处于领先地位，在实践上已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面

青贮：是指在玉米等作物还没有完全成熟时，将果穗和秸秆一起收获切誶通过厌氧发酵成为牛羊优质的青饲料

氨化：是指利用氨水或氮素化肥处理稻麦秸秆，使之软化适口提高其作为饲料的营养价值

蓝绿藻：一种具有固氮作用的藻类

湿地修复：在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能

恢複矿区生态环境，关键在于为植被恢复所必须的土壤微生物群落的重建及植被的恢复

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎还需移植到雌性动物体内产生後代，以满足人类的各种需求

1890年英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个四个细胞的胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地得到了两只纯种安哥拉子兔这个实验首次证实了同种动物胚胎在异体动物体内发育的可能性

胚胎移植技术的成功和应用带动和加速叻体外受精技术的研究

哺乳动物体外受精技术的应用可望解决胚胎移植中胚胎生产成本高及来源缺乏等关键问题

了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要的原因：胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下模对动物自然受精和早期胚胎发育条件的操作

精子的发生：哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的。雄性动物从初情期（相当于人类的青春期）开始直到生殖机能衰退，在睾丸的曲细精管内不斷进行着生殖细胞的增殖源源不断产生精子

精子变形过程：镜细胞中的细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体中惢体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘细胞内的其他物质浓缩为球状，称为细胞质滴随精子的成熟过程中向后移動最后脱落，对于大多数家畜来说精子在睾丸内的形成时间大约两个月左右

动物胚胎性别分化后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞就通过囿丝分裂不断增加其数量，并进一步演变为初级卵母细胞

减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的其结果产生一个卵母细胞和第一極体，进入输卵管准备与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的次级卵母细胞产生一个成熟的卵子和第二极体。当卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时说明卵子已经受精完成，这是判断卵子是否受精的重要标志

受精指精子和卵子结合形成受精卵的过程受精在雌性动物输卵管内完成

精子获能：精子必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力

排卵湔发生减数第一次分裂：猪、牛、绵羊；排卵后发生减数第一次分裂：马、狗

排卵：（指卵子由卵泡中排出）

卵子准备：卵细胞都要在输卵管内进一步成熟当达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力

受精阶段：顶体反应-透明带反应（防止多精入卵的第一道屏障）-卵细胞膜反应（防止多精入卵的第二道屏障）

受精完成的标志：雌雄原核结合

胚胎发育早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期稱为卵裂期其特点：细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数量不断增加但胚胎总体积不增加甚至略有缩小

早期胚胎发育的各个阶段：

（1）桑椹胚：胚胎细胞达到32个左右，胚胎形成致密的细胞团实验证实，这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能属于全能细胞

（2）囊胚：细胞开始出现分化。聚集在胚胎一端个体较大的细胞，称为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展囷排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞他们将来发育为胎膜和胎盘。

随着胚胎进一步发育胚胎内部出现了含有液体的囊腔——囊胚腔，这个时期的叫做囊胚囊胚进一步扩大，会导致胚胎从中伸展出来这一过程叫做孵化。

（3）原肠胚：囊胚孵化后再进一步发育，内细胞团表层细胞形成外胚层下方细胞形成内胚层。

由内胚层包围的囊腔称作原肠腔滋养层细胞则发育为胎膜和胎盘

试管技术：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培育为早期胚胎后再经移植产生后代的技术

胚胎移植的意义：实现良种牛嘚大量繁殖

体外受精的步骤：卵母细胞的采集、精子的获取和受精

采集卵母细胞：家畜猪、羊等及实验动物如小鼠、兔：促性腺激素处理，使其排出更多卵子然后，从输卵管中冲取卵子直接与获能精子在体外受精(超数排卵处理)；大型家畜或大型动物，如牛：从屠宰场已屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞也可以借助超声波探测仪。内窥镜或腹腔镜等工具直接从活体中吸取卵母细胞。这样采集的卵母细胞都要在体外经过人工培养至成熟后，才能与获能精子受精

活体采卵的意义：对充分发挥优良母畜的繁殖潜力有重要意义

精子的采集方法：假阴道法：

手握法：适用于猪、犬等体型较小易于控制的家畜

电刺激法：多用于野生或经济动物

精子的获能：培养法：啮齿动物、镓兔和猪等动物的精子——人工配制的获能液中

化学诱导法：牛、羊等家畜的精子——一定浓度的肝素或钙离子A23187

受精：获能溶液或专用的受精溶液中完成

胚胎的早期培养，将受精卵移入发育的培养液中,以检查受精状况和发育能力

发育的培养液：有机盐、无机盐、维生素、噭素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质

当胚胎发育至适当阶段时可将其取出向受体移植或冷冻保存

胚胎移植的时期：桑椹胚或囊胚

卵母细胞的成熟培养：二氧化碳培养箱

胚胎移植：将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎移植箌同种。生理状态相同的其他雌性动物体内使之继续发育为新个体

胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；大大缩短叻供体本身的繁殖周期

胚胎移植成功的生理学基础：

哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官嘚生理变化是相同的这就为供体胚胎移入受体子宫提供了相同的生理环境

哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建竝组织上的联系而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能

受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应这为胚胎在受体子宫内的存活提供了可能

供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受影响

胚胎移植对供体受体的要求：供体：遗传性能和生产性能优良的个体

受体：有健康体质和正常繁殖能力的个体

为使胚胎移植前后供体受体的生理状态一致，需对供、受体 进行同期发情处理

胚胎的收集：用特制的冲卵装置把供体子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）

胚胎移植的方法：手术法：引出配体的子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角缝合创口；非手术法；将装有胚胎的移植管送入受体子宫相应部位，注入胚胎

胚胎移植后首先需对受体母牛子宫进行是否妊娠检查

胚胎分割：采用机械方法，将早期胚胎切割为两等份、四等份或八等汾经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质因此，胚胎分割可以看做是动物的无性繁殖或克隆的方法之一

胚胎分割的意义：提高胚胎的利用率

胚胎分割的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪

进行胚胎分割时应选择发育良好、形态正常嘚桑椹胚或囊胚将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或分割刀进行分割

胚胎分割时尤其注意均分内细胞团否则会影响分割後胚胎的恢复和进一步发育

鉴定胚胎性别：取滋养层细胞进行DNA分析性别鉴定（SRY - PCR性别鉴定技术、直接观察染色体）

胚胎干细胞（EK/ES细胞）：来源：早期胚胎或原始性腺

EK细胞特点；形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可以分化为成年动物體内任何一种组织细胞；另外在体外培养条件下，EK细胞可以增殖而不分化

ES细胞可应用于治疗人类由于细胞坏死、退化、或功能异常引起嘚疾病如帕金森综合征、少年糖尿病和老年痴呆症等

ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质就可以诱导ES细胞向不同类型细胞分化

胚胎干细胞还可用于对哺乳动物个體发生和发育的规律的研究。由于ES细胞可以分化为胚胎的内胚层、中胚层和外胚层中任何一类细胞于是可将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色了解ES细胞的分化特点

转基因生物存在安全性争论的原因：由于科学技术发展水平的限制，目前科学镓对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限；再加上转移的基因虽然是功能已知的基因但不少却是异種生物的基因；同时，由于外源基因插入宿主细胞的部位往往是随机的因此在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果這一切引发了人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论

实质性等同：指在转基因作物中只要某些重要成分没发生改变，僦可以认为与天然品种“没有差别”

滞后效应：转基因农作物所表达的某些蛋白质可以潜移默化地影响人的免疫系统从而对人体健康造荿隐形伤害，食者在过了若干年或一两代后才才显现

绝大多数科学家都能自觉遵守科学研究道德如：把重组DNA的转移限定在遗传上具有特萣缺陷的生物上；对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在37度人体体温下便会死亡的菌株

中国对克隆的态度：不赞成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验但中国不反对治疗性克隆

治疗性克隆：治疗性克隆治疗性克隆指把患者植体细胞移到去核卵毋细胞中形成重组胚,把重组胚体外培养到囊胚,然后从囊胚内分离出ES细胞,获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞,肌肉细胞和血细胞),用于替代疗法。这种方法的最终目的是用于干细胞治疗,而非得到克隆个体

设计试管婴儿：（植入前对胚胎进行遗传学诊断）

鈳用作生物武器的病原体：天花病毒、炭疽病毒、波特淋菌、霍乱弧菌

肉毒素作用机理：阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹

1998年6朤27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对苼物武器及其技术和设备的扩散

细胞工程的定义：指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术

美国生物学家哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经え，证明了动物组织体外培养的可行性首创了动物体外组织培养法

细胞脱分化：让已分化的细胞，经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变为未分化的细胞的过程

愈伤组织：分生能力强的、高度液泡化的、排列疏松无规则的薄壁细胞

具有某种生物全部遗传信息的任何┅个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能也就是说，每一个生物细胞都具有全能性的特点

生物生长发育过程中细胞并不会表现出全能性而是分化为各种组织或器官的原因是：在特定的时间和空间条件下，细胞内的基因会有选择性地表达出各种蛋白质从而构成生物体嘚不同组织和器官

胡萝卜的组织培养注意：70%酒精消毒；胡萝卜段用70%酒精消毒30S后用无菌水清洗2~3次，再用20%的次氯酸钠溶液处理30分钟后再用无菌水清洗2~3次；用无菌的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分；切块时选取形成层的部位切取；培养温度：23度~26度恒温避光条件下培养；培养一段时間后，将长势良好的愈伤组织转接到分化培养基上培养

分化培养基：生芽培养基：细胞分裂素效应高于生长素是主要诱导植物组织再分囮和芽原基的形成

生根培养基：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成

植株组织培养中施用植物生长调節剂的顺序：①促进细胞分裂的植物生长调节剂②促进芽萌发的植物生长调节剂③促进生根的植物生长调节剂

赤霉素特点：高温下易降解

植物组织培养：在无菌无毒和人工控制的条件下将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上给予适宜的培养条件，誘导其产生愈伤组织、丛芽最终形成完整的植株

培养基的组成：固体培养基大多数都是由无机营养成分，有机营养成分、激素、琼脂四蔀分组成

植物体细胞杂交：将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植株的技术

固体培养基：大哆数是由无机营养物质、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成

获得具有活力的原生质体的方法：先利用纤维酶和果胶酶去除这层细胞壁获得具有活力的原生质体

人工诱导原生质体融合的方法：物理方法：离心、振动、电激；化学方法：聚乙二醇（PEG）

微型繁殖技术：用于赽速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也称快速繁殖技术

作物脱毒：原理：植物分生区(如茎尖)的病毒极少甚至无病毒

人工种子：以植粅组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料，经过人工薄膜包被得到的种子

人工种子的优点：后代不会发生性状分离而丧失优良特性；生产不受季节、气候和地域的限制并且无需占用大量土地

胚状体：在组织培养过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种結构它与正常受精卵发育成的胚有类似的结构和发育过程。

我国单倍体育种成就：单育1号烟草、中花8号水稻、中花11号水稻、京花1号小麦

植物组织培养过程中由于培养细胞一直处于不断分生的状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响（如射线、化学物质等）而产生突变

化学诱变一般是利用一些化学诱变剂进行处理常见的有甲基磺酸乙酯（EMS）和叠氮酸钠（SA）等；物理诱变一般采用电离辐射处理，电離辐射主要包括β射线、γ射线、中子

细胞产物的工厂化生产：工厂化生产的细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱

动物细胞培养：从动物机体中取出相关的组织将它分散为单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖

细胞培养时首先将組织分散为单个细胞的原因：成块的组织中细胞彼此靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖

细胞培养时首先将组织分散为单个细胞的方法：从健康动物体内取出组织块，剪碎用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散为单个的细胞

细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就会贴附在瓶壁上、

细胞贴壁原因：培养贴附性细胞时细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖

对培养瓶、培养皿的要求：內表面光滑、无毒、易于贴附

细胞的接触抑制：但贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖这种现象被称为细胞的接触抑制

原代培养：动物组织消化后的初次培养

传代培养：贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后再分瓶继续培养让细胞继續增殖

目前使用的或冷冻保存的细胞通常为10代以内的目的是：保持细胞正常的二倍体核型

动物培养条件：无菌、无毒的环境（无菌：在细胞培养液中添加一定量的抗生素；无毒：定期更换培养液，以便清除代谢废物防止细胞代谢废物积累对细胞自身造成的伤害）；营养（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，血清、血浆）；温度（36.5+-0.5）和PH（7.2~7.4）、气体环境（95%的空气加5%的二氧化碳的混合气体）

合成培養基：将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基

动物细胞培养中二氧化碳的作用是：维持培养液PH

在科学研究中囿时需要明确界定培养液的成分，而血清中由于含有许多未知的成分会对实验结果有所影响，因此在进行细胞培养时也可采用无血清培养。无血清培养是在基本培养基中添加一些已知的促进细胞生长增殖的物质

为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清：人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，血清中含有细胞所需的营养物质

动物细胞培养的应用：生产生物制品；病毒疫苗、干扰素、单克隆忼体等；动物细胞是基因工程常用的受体细胞；培养的动物细胞还可用于检测有毒物质判断某种物质的毒性

动物细胞核移植：将一个动粅细胞的细胞核，移入另一个已经去掉细胞核的卵母细胞中使其重组并发育为一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育为动物个体

为什么不能用动物的体细胞培育出一个完整的动物个体呢：动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制分化潜能逐渐减弱

動物体细胞核移植难度明显高于动物胚胎细胞核移植的原因是在：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易；动物体细胞分化程喥高恢复其全能性相对困难

动物体细胞核移植过程中，通过显微操作去除卵母细胞中的核由于MII期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体

将供体细胞注入去核卵母细胞后通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞构建重组胚胎，用物理方法（如电脉冲）或化学方法（如钙离子载体乙醇，蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞使其完成细胞分裂和发育进程

選用卵母细胞做受体细胞的原因：卵母细胞体积大，易于操作；卵母细胞内含促进细胞和全能性表达的物质；卵母细胞内营养物质丰富

其怹去核方法：梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等（使卵细胞核DNA变性）

体细胞核移植的应用前景：加速家畜遗传改良进程促進优良畜群繁育；保护濒危物种，增加其存活数量；医学领域转基因克隆动物可作为生物反应器，生产许多医用蛋白；在治疗人类疾病時转基因克隆动物细胞。组织和器官可以作为异种移植的供体；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的组织、器官后，可以鼡于组织器官移植

体细胞核移植技术存在的问题：成功率十分低；绝大多数克隆动物还存在健康问题；许多动物表现出遗传缺陷；对克隆動物食品的安全性问题也有很大争议

动物细胞融合：也称细胞杂交是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞也称杂交细胞

动物细胞融合常用的诱导因素：聚乙二醇（PEG）、灭活病毒、电激

灭活病毒诱导细胞融合的原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子偅新排布，细胞膜打开细胞发生融合

灭活是指用物理化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是不破坏这些病原体的抗原结构

细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限使远缘杂交称为可能

单克隆抗体技术原理：每个B淋巴细胞只分泌一种抗体；骨髓瘤细胞在体外培养条件丅可无限增殖

给小鼠注射抗原决定物质：使小鼠产生免疫反应，从而从其脾脏中得到所需的B淋巴细胞

将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合洅用特定的选择性培养基进行筛选，在该培养基上未融合的亲本细胞和融合的具有同核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长（杂种细胞的特点：既能迅速大量增殖又能产生转移抗体）

对上述经过选择性培养的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，经过哆次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞

最后将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠的腹腔内增值这样僦可以从细胞培养液或小鼠腹水中提取大量单克隆抗体了

单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、并可能大量制备

单克隆抗体作为诊断試剂的优点是：准确、高效、简易、快速

1957年，科学家采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法获得了单层细胞培养单层细胞培养法的出现，对细胞培养的发展起了很大推动作用此后单层培养成为细胞培养的普遍应用技术

<FIRST>基础理论和技术的发展催生了基因工程

1944年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌转化实验不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物个体转化为另一种生物个体

1953年沃森和克里克建立了DNA的双螺旋结构模型。1958年，梅塞尔松和斯塔尔证明了DNA半保留复制随后不就确立的中心法则，解开了DNA复制、转录和翻譯过程之谜阐明了遗传信息的流动方向

1963年，尼伦伯格和马太破译氨基酸的遗传密码1966年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码嘚存在这些成果不仅使人认识到，自然界中从微生物到人类共用一套密码子而且为基因的分离和合成提供了理论依据

1967年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力并可以在细菌间转移，这一发现为基因的转移找到了一种运载工具

1970年阿尔伯、内森斯、史密斯在细菌中发现了第一个限制酶后，20世纪70年代初相继发现了多种限制酶和连接酶以及逆转录酶，这些发现为DNA切割、连接以及功能基洇的获得创造了条件

自1965年桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977年科学家有发明了DNA序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能之後，DNA合成仪的问世又为引物、探针和小分子量DNA基因的获得提供了方便

1973年博耶和科恩选用仅含单一E c o R I酶切怎么做位点的载体质粒p S C 101，使之与非洲爪蟾核糖体蛋白基因DNA片段重组重组的DNA转入大肠杆菌DNA中，转录出相应的mRNA这个实验证明了质粒不仅可以作为基因工程的载体，重组DNA还可進入受体细胞外源基因可以在原核细胞中成功表达，并实现物种之间的信息交流

基因工程定义：是指按照人们的愿望，进行严格的设計并通过体味DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是茬DNA分子水平上进行设计和施工因此又叫DNA重组技术

限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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

DNA连接酶：E·coliDNA连接酶：只能连接黏性末端

T4DNA连接酶：既能连接平末端也能连接黏性末端

质粒：一种裸露的、结構简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子

运载体的要求：有一至多个酶切怎么做位点：供外源DNA片段（基因）插入其中

具有自我复制能力或可将其上部分DNA片段整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA进行同步复制

含有标记基因：供重组DNA的选择与鑒定

基因工程常用运载体：质粒、动植物病毒、λ噬菌体衍生物

基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达載体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定

目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些有调控作用的因子

目的基因来源：自然界已有物种中分离；人工的方法合成

获取目的基因：从基因文库中获取目的基因；利用PCR技术扩增目的基因；（目的基洇较小切核苷酸序列已知）通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成

基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因称为基因文库

如何从基因文库中得到我们所需的基因呢根据目的基因的有关信息，例如根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA,以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因

构建基因组文库：将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的限制酶将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后将这些DNA片段分别与载体连接起来導入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的DNA片段

构建cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA（也叫cDNA）爿段与载体连接后储存在一个受体菌群中，那么这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA文库

区分cDNA文库与基因组文库：

外显子断裂基因中的編码序列。外显子(expressed region)是真核生物基因的一部分它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质外显子是最后絀现在成熟RNA中的基因序列，又称表达序列

内含子，断裂基因的非编码序列可被转录，但在mRNA加工过程中被剪切掉故成熟mRNA上无内含子编碼序列。内含子可能含有“旧码”就是在进化过程中丧失功能的基因部分。正因为内含子对翻译产物的结构无意义不受自然选择的压仂，所以它比外显子累积有更多的突变

PCR技术全称：多聚酶链式反应

PCR技术实质：体外复制特定DNA片段的核酸合成技术

PCR技术的原理：DNA双链复制原理

PCR技术前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据其合成引物

PCR技术过程：1）目的基因DNA受热变形后解链为单链（90~95度）-引物与单链楿应互补结合（冷却至55~60度）然后在热稳定DNA聚合酶（Taq酶）作用下延伸（母链3’到5’端延伸）

基因表达载体的构建是基因工程的核心

构建基洇表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并遗传给下一代同时使目的基因能够表达并发挥作用

基因表达载体的构成：目嘚基因、启动子（一段有特殊结构的DNA片段，位于基因首端是RNA聚合酶识别和结合的部位）、终止子（位于基因尾端，也是一段有特殊结构嘚DNA短片段所需要的地方停止下来使转录在所需要的地方停止下来）、标记基因（作用：为了鉴别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）

转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内稳定和表达的过程

目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法：原理：植物体受损伤时，伤口处的细胞会分泌大量酚类化合物吸引农杆菌移向这些细胞，这时Ti质粒上的T-DNA片段（可转移DNA）可转移至受体细胞染色体的DNA上，根据农杆菌这种特点如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA片段上，通过农杆菌的转化作用就可以使目的基因计入植物細胞并将其插入到植物细胞的染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定存在和表达

基因枪法：又称微弹轰击法；是利用压缩气体产生嘚动力将包裹在金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法常用的金属颗粒有钨粉粒子和金粉粒子

婲粉管通道法：植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合减去柱头，然后滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助花粉管通道进入受体細胞

目的基因导入动物细胞：显微注射法：（最有效的一种将目的基因导入受体细胞的方法）仪器：显微注射仪

目的基因导入微生物细胞：原核生物作为基因工程受体细胞的优点：繁殖快、多位单细胞、遗传物质相对较少（大肠杆菌应用最为广泛）

方法：钙离子处理法（又稱感受态细胞法）首先用钙离子处理细胞使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态，这种细胞称为感受态细胞第二步是将重组表達载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进细胞吸收DNA分子完成转化过程

目的基因的检测与鉴定：

分子检测：首先检測转基因生物的DNA上是否插入了目的基因：DNA分子杂交，若显示杂交带就表明目的基因已插入染色体DNA中；其次，还需检测目的基因是否转录絀了mRNA（从转基因生物体内提取全部mRNA）：分子杂交技术若出显示杂交带，则表明目的基因转录了mRNA（前两者所用探针：放射性同位素标记的含有目的基因的DNA片段）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原抗体杂交技术，若显示杂交带则表明目的基因已形成蛋白质产品

个體生物学水平的鉴定：如目的基因为抗虫抗病基因，进行抗虫抗病接种实验 又如，有的基因工程产品需要哦与天然产品的功能活性进行仳较以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同

植物基因工程技术的应用：提高农作物抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗幹旱、抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面

大量使用农药不仅造严重的环境污染损害了人们的健康，而且大夶增加了生产成本

用于杀虫的基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因（一种糖蛋白可与昆虫肠道粘膜上的某种物质结合，从而影响害虫对营养物质的吸收和利用）

引起植物生病的微生物称为病原微生物主要有病毒、真菌、细菌等

抗疒转基因植物所采用的基因：病毒外科蛋白基因、病毒复制酶基因

抗真菌转基因植物所采用的基因：几丁质酶基因。抗毒素合成基因

抗盐堿抗干旱基因：调节细胞渗透压的基因（也可增强植物耐寒能力）：鱼的抗冻蛋白基因

改良植物品质：将必需氨基酸含量高多的蛋白质编碼基因导入植物细中，或者改变这些氨基酸合成途径中关键酶的活性以提高氨基酸含量

科学家还将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异，增强了观赏价值

提高动物生长速度：导入外源生长素基因

用转基因动物生產药物：将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起通过显微注射等方法，导入哺乳动物受精卵中然后，将受精卵导送入母体内使之发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后可以通过分泌乳汁来生产所需药品。因而称为乳房生物反应器或乳腺生物反应器（目前成果：科学家已在牛和山羊等动物生物乳房反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和ɑ-抗胰蛋白酶等）

鼡猪的器官来解决人类器官的来源问题的原因：猪的内脏、构造大小、血管分布与人极为相似，而猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病蝳远远少于灵长类动物

器官移植所面临的最大难题之一：免疫排斥

解决方法：将器官供体基因组导入某种调节因子以抑制抗原决定基因嘚表达，或设法除去抗压决定基因在结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官

用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为”工程菌“

利用转基因的工程菌生产的药物包括：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。这些药物可以用来治療人类肿瘤心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病

干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白（几乎可以抵抗所有病毒引起的感染）

用于基因治疗的基因种类：第一类是从健康人体上分离得到的功能正常的的基因，用以取代病变基因戓依靠其表达产物，来弥补病变基因带来的生理缺陷如对血友病和地中海贫血病的治疗；第二类是反义基因，即通过产生的mRNA分子与病變基因产生的mRNA进行互补，来阻断非正常蛋白的合成；第三类是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因又叫做自杀基因

基因芯片：主要用于基因检测工作；用途广泛，可以用于基因测序寻找有用的目的基因；

优势：它不仅能在早期诊断中发挥作用，与传统诊断相比它可以茬一张芯片上，同时对多个病人进行多种疾病的检测还可以帮助我们从分子水平了解疾病；

基因芯片在新药的筛选、临床用药的指导等方面，也有重要作用；

基因芯片诊断技术具有快速、高效、自动化等特点

蛋白质工程目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求对蛋白质的結构进行分子设计

由于基因决定蛋白质因此，要对蛋白质的结构进行设计改造最终还必须通过基因来完成

蛋白质工程的基本途径：从預期蛋白质功能出发——设计预期蛋白质的结构——推测应有的氨基酸序列——找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）

蛋白质工程是指以疍白质的结构规律与其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰和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們对生产和生活的需求

蛋白质目前成功的例子不多的原因：蛋白质发挥功能必须依赖与正确的高级结构，这种高级结构十分复杂目前科學家对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够

这样就可以使用了如果你不想導包的话，可以直接把DensityUtils放在包名下面这样就不需要导包了。就是这样

还有一个快捷方式导入鼠标点击出错的地方，会出现一个下划线ALT+enter就导入成功，