生物技术与工程 全册知识清单2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高中生物学 选择性必修3·生物技术与工程 高中生物学 选择性必修3·生物技术与工程 整册知识清单 高中生物学 选择性必修3 生物技术与工程 · 整册知识点清单 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 本清单依据人教版高中《生物学·选择性必修3·生物技术与工程》教材逐章梳理，覆盖发酵工程、细胞工程、基因工程与生物技术的安全性与伦理问题四大板块。内容以教材正文、探究·实践、思考·讨论与本章小结为据，突出核心概念、操作程序、关键数据与易错辨析，可供课前预习、一轮复习与考点速查使用。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▌ 全册知识结构导览 板块 核心工程/议题 主干知识 关键技术与方法 发酵工程 传统发酵技术、微生物培养、发酵工程应用 发酵概念；培养基与无菌技术；纯培养（平板划线、稀释涂布平板）；发酵工程七环节 酵母菌/乳酸菌/醋酸菌发酵；选择培养基；条件控制 细胞工程 植物细胞工程、动物细胞工程、胚胎工程 细胞全能性；组织培养；体细胞杂交；动物细胞培养；单克隆抗体；核移植；胚胎移植与分割 脱分化/再分化；PEG/灭活病毒融合；HAT筛选；显微操作 基因工程 工具、四步操作程序、应用、蛋白质工程 限制酶/DNA连接酶/载体；PCR；表达载体构建；检测鉴定；蛋白质工程逆中心法则 重组DNA；农杆菌转化；显微注射；定点突变 安全与伦理 转基因安全性、生殖性克隆人、生物武器 转基因安全评价与标识；生殖性克隆四不原则；禁止生物武器 理性辩论；伦理委员会；生物安全体系 第一章 发酵工程 · 本章知识梳理 · 发酵工程是指利用微生物的特定功能，规模化生产人类所需产品的综合性生物工程，涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。它是在传统发酵技术基础上，随着微生物纯培养技术建立与密闭式发酵罐设计成功而逐步形成的。 ▌ 本章知识结构 ● 发酵的概念与传统发酵技术：乳酸菌、酵母菌、醋酸菌的发酵原理与泡菜、果酒、果醋制作。 ● 微生物的培养技术：培养基配制、消毒与灭菌、纯培养（平板划线法、稀释涂布平板法）、选择培养基与活菌计数。 ● 发酵工程的基本环节与应用：菌种选育→扩大培养→培养基配制灭菌→接种→发酵→分离提纯；在食品、医药、农牧业等领域的应用。 第一节 传统发酵技术的应用 发酵（fermentation）是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。传统发酵技术是直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术，一般以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 ▶ 一、腐乳与多种传统发酵食品 腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作的大豆食品。多种微生物参与豆腐发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。经过微生物发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美、易于消化吸收。利用传统发酵技术制作的食品还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 ▶ 二、参与发酵的三类主要微生物 微生物 代谢类型 发酵产物（反应简式） 应用与要点 乳酸菌 厌氧细菌（无氧） 葡萄糖→乳酸 乳制品发酵、泡菜腌制；分布广（空气、土壤、植物体表、肠道）；常见乳酸链球菌、乳酸杆菌 酵母菌 兼性厌氧（单细胞真菌） 葡萄糖→酒精+CO2 酿酒、馒头、面包；酿酒酵母最适生长温度约28 ℃ 醋酸菌 好氧细菌 糖→乙酸；乙醇→乙醛→乙酸 制醋；多数最适生长温度30〜35 ℃，必须通气 三种发酵的反应简式（条件均写在反应符号上方）： C6H12O6 酶 → 2C3H6O3（乳酸）+ 能量 乳酸发酵：乳酸菌（无氧） C6H12O6 酶 → 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量 酒精发酵：酵母菌（无氧） C6H12O6 + 2O2 + 2H2O 酶 → 2CH3COOH（乙酸）+ 2H2O + 2CO2 + 能量 醋酸发酵（糖源充足）：醋酸菌（好氧） C2H5OH + O2 酶 → CH3COOH（乙酸）+ H2O + 能量 醋酸发酵（缺少糖源）：醋酸菌先将乙醇→乙醛→乙酸 ▶ 三、泡菜、果酒、果醋的制作要点 1. 泡菜：利用植物体表面天然乳酸菌发酵。发酵期间乳酸不断积累，当其质量分数为0.4%〜0.8%时口味、品质最佳。盐水浓度5%〜20%，煮沸冷却后没过菜料；装至八成满，坛盖边水槽注水密封以隔绝空气创造无氧环境。 2. 果酒：用带盖瓶子制作葡萄酒，温度约28 ℃；发酵产生CO2须定期放气防瓶胀。 3. 果醋：醋酸菌为好氧菌，制作果醋必须持续通气。 泡菜腌制初期，坛内并非绝对无菌，杂菌（如假单胞菌等）的硝酸还原作用会使亚硝酸盐含量先升后降：一般在腌制第10天左右达到峰值，之后随乳酸菌大量繁殖、产酸使pH下降，亚硝酸盐被部分分解而降低。亚硝酸盐在特定条件下可转化为具有致癌性的亚硝胺，故膳食中摄入过多有害。 ▲ 拓展　拓展·泡菜中亚硝酸盐的测定 亚硝酸盐含量测定常用比色法：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红色染料，通过目测比较（或分光光度计）与标准显色液比色，估算样品中亚硝酸盐含量。 ⚠ 易错　易错警示 ①醋酸菌是好氧菌，制作果醋必须通气；②泡菜坛水密封是为了隔绝空气创造无氧条件，并非密封防漏；③果酒发酵产生CO2，须定期放气以防瓶胀；④泡菜并非腌制越久越安全，亚硝酸盐在第10天左右峰值后应逐渐下降。 第二节 微生物的培养技术及应用 获得微生物纯培养物是发酵工程的重要基础。纯培养要求按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基，并防止杂菌污染——无菌技术即围绕这一点展开。 ▶ 一、培养基与营养 培养基是根据微生物对营养物质的不同需求配制而成的。一般包含碳源、氮源、水、无机盐，以及生长因子等。按物理性质可分为液体培养基和固体培养基（加琼脂）；按用途可分为基础培养基、选择培养基、鉴别培养基等。 ▶ 二、消毒与灭菌（易混） 比较项 消毒 灭菌 含义 使用较温和物理或化学方法，仅杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子） 杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子 常用方法 煮沸消毒、巴氏消毒、紫外线消毒、酒精擦拭 高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌 适用对象 操作空间、手、台面、不耐高温物品 培养基、无菌水、培养皿、接种环、玻璃器皿 实例 70%酒精擦拭双手；超净工作台紫外照射 培养基高压蒸汽灭菌；接种环灼烧 ★ 重点　重点辨析 消毒只杀死部分微生物（不保证杀死芽孢、孢子）；灭菌杀死全部微生物包括芽孢和孢子。二者杀菌程度有本质差异，不能混淆。 ▶ 三、纯培养的两种常用方法 微生物的纯培养物即由单一个体繁殖获得的后代群体。常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 ▶ （1）平板划线法 通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，经数次划线培养可分离得到单菌落。操作要点（以酵母菌纯培养为例）： 1. 接种环在火焰上灼烧至金属丝烧红； 2. 在火焰旁冷却接种环，同时拔出试管棉塞； 3. 试管口通过火焰； 4. 在火焰旁用接种环蘸取一环菌液； 5. 试管口过火焰并塞上棉塞； 6. 在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖；灼烧接种环冷却后从第一次划线末端作第二次划线，重复作第三、四、五次划线（注意最后一次不连第一次）； 7. 划线完毕将平板倒置，放入28 ℃左右恒温箱培养24〜48 h。 ⚠ 易错　易错警示 ①平板划线法只能分离微生物，不能准确计数；②未接种的空白平板若出现菌落，说明灭菌不彻底或操作被污染；③全部操作必须在酒精灯火焰旁进行。 ▶ （2）稀释涂布平板法 将菌液进行系列梯度稀释后，取适量涂布于培养基表面，培养得到单菌落。以分离土壤中能分解尿素的细菌为例：取10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶充分摇匀，取1 mL上清液加入9 mL无菌水，依次等比稀释至1×101〜1×107；取0.1 mL菌液滴加到培养基表面，涂布器浸酒精后灼烧冷却再涂布均匀；平板倒置放入30〜37 ℃培养1〜2 d。 筛选尿素分解菌使用以尿素作为唯一氮源的选择培养基：能合成脲酶的微生物才能分解尿素获得氮源而生长，其他微生物受抑制。典型配方（每1000 mL）：KH2PO4 1.4 g、Na2HPO4 2.1 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、葡萄糖10.0 g、尿素1.0 g、琼脂15.0 g。 ▶ 四、选择培养基与微生物计数 ● 选择培养基：允许特定微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长（如石油为唯一碳源筛选石油降解菌；刚果红培养基中纤维素分解菌形成透明圈）。 ● 活菌计数：稀释涂布平板法。当样品稀释度足够高时，平板上一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。一般选择菌落数为30〜300的平板计数；同一稀释度至少对3个平板重复计数取平均值。 ● 统计偏差：统计的菌落数往往比活菌实际数目少，因为两个或多个细胞连在一起时平板上只观察到一个菌落，故结果一般用菌落数而非活菌数表示。 ● 直接计数：用细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下计数，结果一般是活菌数和死菌数的总和。 ⚠ 易错　易错警示 ①统计的菌落数≠活菌实际数（往往偏少，因多个细胞连成一体）；②同一稀释度应设至少3个重复平板取均值；③菌落数超出30〜300范围的平板不宜用于计数。 第三节 发酵工程及其应用 发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等环节。 ▶ 一、发酵工程的基本环节 1. 选育菌种：从自然界筛选，或通过诱变育种、基因工程育种获得（如筛选产酸量高的黑曲霉生产柠檬酸；基因工程改造啤酒酵母加速发酵）。 2. 扩大培养：工业发酵罐体积一般为几十到几百立方米，接入菌种总体积需几到几十立方米，发酵前须对菌种扩大培养。 3. 配制培养基：配方须经反复试验确定。 4. 灭菌：培养基和发酵设备都必须严格灭菌，防止杂菌污染导致产量下降（如青霉素生产污染杂菌，杂菌分泌的青霉素酶会分解青霉素）。 5. 接种：将菌种转移至发酵罐。 6. 发酵（中心环节）：随时检测微生物数量、产物浓度，严格控制温度、pH和溶解氧等。例如谷氨酸发酵在中性或弱碱性条件下积累谷氨酸，酸性条件则易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。 7. 分离提纯：产品是细胞本身→过滤、沉淀、干燥；产品是代谢物→提取、分离、纯化。 ▶ 二、发酵工程的应用 发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富价廉、产物专一、废弃物污染小且易处理等特点，应用广泛。 ▶ （1）食品工业 ● 传统发酵产品：以大豆为主料，利用产蛋白酶霉菌（如黑曲霉）水解蛋白质制成酱油；以大麦为主料经酵母菌发酵制成啤酒。啤酒工业化流程为发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止，其中酵母菌繁殖、糖分解和代谢物生成在主发酵阶段完成，主发酵后须经低温密闭后发酵才澄清成熟。 ● 食品添加剂：柠檬酸（黑曲霉发酵，广泛用作酸度调节剂）、谷氨酸钠（谷氨酸棒状杆菌发酵制味精）、β-胡萝卜素、黄原胶、乳酸链球菌素等。 ● 酶制剂：α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶、脂肪酶等，绝大多数由发酵工程生产。 ▶ （2）医药工业 ● 青霉素：早期从青霉菌提取极少、价格贵如金；高产菌种选育与发酵技术发展后，160万单位青霉素注射剂价格仅约1元。 ● 基因工程药物：将动植物基因转入微生物大量生产。例如生长激素释放抑制激素，过去从羊脑提取（50万个羊脑提取5 mg），改用基因改造微生物发酵后7.5 L培养液即得5 mg，价格降为几百分之一；重组乙型肝炎疫苗是将乙肝病毒抗原基因转入酵母菌发酵生产。 ▶ （3）农牧业 ● 微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥等，增进土壤肥力、改良结构、促进生长。 ● 微生物农药：苏云金杆菌防治80多种农林虫害；白僵菌防治玉米螟、松毛虫；井冈霉素防治水稻纹枯病。 ● 微生物饲料：单细胞蛋白——细菌的蛋白质含量占细胞干重60%〜80%，用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作饲料添加剂，使家畜家禽增重快、产奶产蛋量提高。 ★ 重点　重点归纳 发酵工程与传统发酵的本质区别：菌种单一、条件严格控制、规模大、质量稳定、产物专一。单细胞蛋白是指微生物菌体本身（蛋白质占干重60%〜80%），不是从菌体提取的纯蛋白质。 ▲ 拓展　拓展视野 其他应用：利用纤维素废料发酵生产酒精、乙烯；2022年我国科学家以CO2电催化结合发酵合成葡萄糖和脂肪酸；嗜热菌、嗜盐菌等极端微生物可用于生产洗涤剂。截至2015年，我国生物发酵产业年总产值近2900亿元，产品总量位居世界第一。 第二章 细胞工程 · 本章知识梳理 · 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。包括植物细胞工程、动物细胞工程（含胚胎工程）。 ▌ 本章知识结构 ● 植物细胞工程：植物组织培养（脱分化→愈伤组织→再分化）、植物体细胞杂交；应用（快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种、突变体、细胞产物工厂化）。 ● 动物细胞工程：动物细胞培养（基础）、动物细胞融合与单克隆抗体、体细胞核移植与克隆动物；干细胞（ES、iPS）。 ● 胚胎工程：受精与早期胚胎发育；体外受精、胚胎移植、胚胎分割。 第一节 植物细胞工程 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。但在特定时空条件下，细胞中的基因会选择性表达，因而并非所有细胞都表现出全能性。 ▶ 一、植物组织培养技术 植物组织培养（plant tissue culture）是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜条件，诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的材料称为外植体。 ● 脱分化：已分化的细胞失去特有结构和功能，转变成未分化细胞，形成不定形的薄壁组织团块——愈伤组织。 ● 再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官。生长素和细胞分裂素是启动分裂、脱分化和再分化的关键激素，其浓度、比例影响发育方向。 以菊花的组织培养为例的关键操作：外植体用70%酒精消毒30 s→无菌水清洗2〜3次→5%左右次氯酸钠溶液处理30 min→无菌水清洗2〜3次；切成0.5〜1 cm小段，1/3〜1/2插入诱导愈伤组织培养基；置于18〜22 ℃培养箱；诱导愈伤组织期间一般不需要光照，后续培养每日给予适当光照；培养15〜20 d后转接诱导生芽、诱导生根培养基，形成试管苗后移栽。 ★ 重点　重点归纳 植物组织培养的两个关键阶段：脱分化（形成愈伤组织）与再分化（形成芽根）。原生质体融合前必须去除细胞壁。 ▶ 二、植物体细胞杂交技术 植物细胞有细胞壁阻碍细胞间杂交，须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体；再用物理法（电融合、离心）或化学法（聚乙二醇PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法）诱导原生质体融合；杂种细胞经诱导形成愈伤组织并发育成完整杂种植株。 ● 原理：细胞膜的流动性；细胞壁再生后经过脱分化与再分化。 ● 实例：番茄—马铃薯、白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。 ⚠ 易错　易错警示 ①只有植物细胞工程有“愈伤组织”这一中间产物；②动物细胞培养不形成愈伤组织；③番茄—马铃薯并未实现地上结番茄、地下长马铃薯（基因表达受整体调控限制）。 ▶ 三、植物细胞工程的应用 ● 快速繁殖（微型繁殖）：高效快速大量繁殖种苗，保持优良品种遗传特性。荷兰兰花产业、我国甘蔗/桉树/铁皮石斛试管苗已形成规模。 ● 作物脱毒：茎尖分生区病毒极少，切取茎尖组织培养可得脱毒苗。脱毒马铃薯比未脱毒增产50%以上；草莓、大蒜、甘蔗、菠萝、香蕉等已成功。 ● 单倍体育种：花药（或花粉）培养获单倍体植株，再诱导染色体加倍得纯合二倍体，当年即可育成稳定遗传品种，极大缩短年限。我国1974年育成世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。 ● 突变体的利用：组织培养中细胞易受诱变因素影响产生突变，可筛选抗病、抗盐、高产、高蛋白突变体（如抗花叶病毒甘蔗、抗盐碱烟草）。 ● 细胞产物的工厂化生产：次生代谢物（酚类、萜类、含氮化合物）含量低、提取破坏资源。紫草宁（抗菌消炎抗肿瘤，20世纪80年代投入市场，世界首例药用植物细胞工程产品）、紫杉醇（红豆杉，高抗癌活性）、人参皂苷均可通过植物细胞培养生产。 第二节 动物细胞工程 动物细胞工程常用技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 ▶ 一、动物细胞培养 动物细胞培养是指从动物体中取出相关组织，分散成单个细胞，在适宜条件下让细胞生长和增殖的技术。 条件类别 具体要求 营养 合成培养基（按所需营养物质种类和量配制）+血清等天然成分；一般用液体培养基（培养液） 无菌、无毒 培养液和用具灭菌，无菌操作；定期更换培养液以清除代谢物，防止积累危害细胞 温度、pH、渗透压 哺乳动物多为（36.5±0.5）℃；适宜pH 7.2〜7.4；渗透压也需考虑 气体环境 主要有O2（代谢必需）和CO2（维持培养液pH）；置于含95%空气和5%CO2的混合气体CO2培养箱中 培养过程：用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞→制成细胞悬液→原代培养→分瓶传代培养。贴壁细胞会发生接触抑制（相互接触即停止分裂），需分瓶培养；悬浮细胞因密度过大、代谢物积累或营养缺乏而分裂受阻。 ⚠ 易错　易错警示 ①动物细胞培养不形成愈伤组织；②培养需要O2和CO2（CO2维持pH，非供能）；③B淋巴细胞在体外不能无限增殖，须与骨髓瘤细胞融合；④传代培养时贴壁细胞需重新用胰蛋白酶处理分散。 ▶ 二、干细胞培养及其应用 ● 胚胎干细胞（ES细胞）：存在于早期胚胎，能分化为成年动物体内任何一种类型细胞，并进一步形成所有组织器官甚至个体。 ● 成体干细胞：如造血干细胞、神经干细胞等，一般具有组织特异性，只能分化成特定细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 ● iPS细胞（诱导多能干细胞）：2006年山中伸弥等将已分化的成纤维细胞体外诱导获得，无须破坏胚胎，且可来源于病人自身体细胞，移植后理论上避免免疫排斥，应用前景优于胚胎干细胞。 ■ 说明　说明 干细胞应用：造血干细胞移植治疗白血病及放化疗后造血/免疫系统障碍；神经干细胞治疗神经组织损伤与神经退行性疾病（帕金森病、阿尔茨海默病）。iPS细胞还可用于新药测试。 ▶ 三、动物细胞融合与单克隆抗体 动物细胞融合技术使两个或多个动物细胞结合形成一个杂交细胞，突破了有性杂交局限。诱导方法：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法（原理是病毒表面糖蛋白与酶使细胞膜蛋白和脂质重排、细胞膜打开）。 单克隆抗体制备（杂交瘤技术，1975年米尔斯坦和科勒创立，二人获1984年诺贝尔生理学或医学奖）： 1. 用特定抗原免疫小鼠，从脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞（每一B细胞只分泌一种特异性抗体，但在体外不能无限增殖）； 2. 将B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合； 3. 用特定选择培养基（HAT）筛选：未融合亲本细胞和同核融合细胞死亡，只有杂交瘤细胞能生长； 4. 克隆化培养和抗体检测，多次筛选获足够量分泌所需抗体的杂交瘤细胞； 5. 体外大规模培养或注入小鼠腹腔，从培养液或腹水中获取单克隆抗体。 ● 应用：诊断试剂（如抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体“早早孕诊断试剂盒”，妊娠第8天即可诊断，准确率90%以上；同位素或荧光标记定位诊断肿瘤）；治疗疾病（抗体—药物偶联物ADC由抗体、接头、药物三部分组成，实现肿瘤细胞选择性杀伤）。 ★ 重点　重点归纳 动物细胞工程的基础是动物细胞培养；单克隆抗体制备的核心是杂交瘤技术；克隆动物的核心是体细胞核移植。 ▶ 四、动物体细胞核移植技术和克隆动物 动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使重构细胞发育成新胚胎继而发育成个体的技术。哺乳动物核移植分胚胎细胞核移植和体细胞核移植，后者难度明显更高（体细胞分化程度高，表现全能性十分困难）。 ● 实例：1996年克隆羊多莉（体细胞克隆）；2017年我国科学家培育体细胞克隆猴“中中”“华华”（非人灵长类体细胞克隆极难，因供体核在去核卵母细胞中不能完全恢复分化前功能状态，且胚胎操作技术不完善）。 ● 过程（以克隆高产奶牛为例）：从屠宰场取卵母细胞体外培养至MⅡ期→去核（实际去除纺锤体—染色体复合物）→供体细胞注入去核卵母细胞→电融合成重构胚→物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂）激活→胚胎移植入代孕母牛。 ⚠ 易错　易错警示 ①体细胞核移植不是对供体动物的100%复制（细胞质遗传物质来自受体卵母细胞，且受环境与发展随机因素影响）；②该技术成功率仍很低，多数克隆动物存在体形过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等健康问题；③非人灵长类体细胞克隆尤其困难。 第三节 胚胎工程 胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，再将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类需求。包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。其理论基础是哺乳动物自然受精和早期胚胎发育的规律。 ▶ 一、受精 ● 准备阶段1——精子获能：刚排出的精子不能立即受精，须在雌性生殖道或获能液中获能（常见有效成分有肝素、Ca2+载体）。 ● 准备阶段2——卵子准备：动物排出的卵子有的为初级卵母细胞（马、犬），有的为次级卵母细胞（猪、羊），都要在输卵管内进一步成熟到MⅡ期才具备受精能力。 ● 受精阶段：获能精子与卵子相遇→透明带反应（阻止其他精子进入透明带）→卵细胞膜反应（拒绝其他精子入卵）→精子入卵形成雄原核，卵子完成减数分裂Ⅱ排出第二极体形成雌原核→雌雄原核靠近、核膜消失形成合子。 ● 受精标志：在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体或雌、雄原核。 ▶ 二、早期胚胎发育 ● 卵裂：受精卵在输卵管内进行有丝分裂，细胞数增加但胚胎总体积不增加（在透明带内进行）。 ● 桑葚胚：细胞形成致密细胞团，形似桑葚。 ● 囊胚：出现内细胞团（将来发育成胎儿各种组织）和滋养层细胞（将来发育成胎膜和胎盘一部分），以及囊胚腔；扩大后透明带破裂、胚胎伸展出来称为孵化。 ● 原肠胚：表面细胞层为外胚层，向内迁移形成内胚层，其间形成中胚层，三胚层逐渐分化形成各组织器官。 不同动物受精卵进入子宫时发育程度不同：小鼠为桑葚胚，绵羊为16细胞，猪为4〜6细胞，马为囊胚，牛为8〜16细胞。 ▶ 三、胚胎工程技术及其应用 ● 体外受精：包括卵母细胞采集、精子获取和受精。卵母细胞需体外成熟培养、精子需获能处理，再共同培养完成受精。我国体外受精技术20世纪80年代后期起步，目前羊、牛、猪、人等已成功。 ● 胚胎移植：将体外受精等方式得到的胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物（受体）体内。提供胚胎的个体为供体，接受胚胎的个体为受体。优势是充分发挥雌性优良个体繁殖潜力——对供体超数排卵后可得多枚胚胎，一头良种母牛一年可由代孕母牛生下十几头后代。 ● 胚胎分割：用机械方法将早期胚胎切成2、4、8等份，经移植获同卵双胎或多胎；来自同一胚胎的后代遗传物质相同，可看作动物无性繁殖/克隆。应选择发育良好的桑葚胚或囊胚，分割囊胚时注意将内细胞团均等分割；二分胚胎分割和移植效率最高。 ★ 重点　重点归纳 胚胎移植的生理学基础：①受体对移入胚胎基本不发生免疫排斥；②后代遗传特性与供体一致；③实质是早期胚胎在相同生理环境条件下的空间位置转移。 ⚠ 易错　易错警示 ①受精在输卵管（非子宫）；②桑葚胚无囊胚腔，囊胚才有；③胚胎分割次数越多成活率越低（二分效率最高）；④不同动物受精卵进入子宫时的发育阶段不同。 第三章 基因工程 · 本章知识梳理 · 基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工，因此又叫作重组DNA技术。 ▌ 本章知识结构 ● 基本工具：限制性内切核酸酶（分子手术刀）、DNA连接酶（分子缝合针）、载体（分子运输车）。 ● 基本操作程序：目的基因筛选与获取→基因表达载体构建（核心）→导入受体细胞→检测与鉴定。 ● 应用：农牧业、医药卫生、食品工业；蛋白质工程（第二代基因工程）。 第一节 重组DNA技术的基本工具 培育转基因生物至少需要三种“分子工具”：准确切割DNA的限制性内切核酸酶、连接DNA片段的DNA连接酶、将重组DNA导入受体细胞的载体。 ▶ 一、限制性内切核酸酶（分子手术刀） ● 主要从原核生物中分离纯化；能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，使每一条链特定部位的磷酸二酯键断开。 ● 多数限制酶识别序列由6个核苷酸组成（如EcoRⅠ、SmaⅠ），少数由4、8个或其他数量核苷酸组成。 ● 切割末端两种形式：在识别序列中心轴线两侧切开→黏性末端（如EcoRⅠ，在G与A之间切）；在中心轴线处切开→平末端（如SmaⅠ，在G与C之间切）。 ● 命名：属名首字母+种加词头两字母+菌株（如大肠杆菌R型菌株分离的EcoRⅠ）。 ■ 说明　说明 限制酶在原核生物中可能用于防御外源DNA入侵；细菌自身DNA因甲基化修饰或缺乏相应识别位点通常不被切割。 ▶ 二、DNA连接酶（分子缝合针） ● 1967年发现；主要有E.coli DNA连接酶（来自大肠杆菌）和T4 DNA连接酶（来自T4噬菌体）。 ● 二者都能“缝合”双链DNA片段、恢复被限制酶切开的磷酸二酯键；但E.coli DNA连接酶连接平末端的效率远低于T4 DNA连接酶。 ⚠ 易错　易错警示 DNA连接酶连接的是磷酸二酯键而非氢键；DNA聚合酶是用于DNA复制（加单个脱氧核苷酸），二者作用不同。 ▶ 三、载体（分子运输车） ● 质粒：一种裸露、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 ● 作为载体须具备：一到多个限制酶切割位点（供外源DNA插入）、复制原点、标记基因（如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因，便于筛选重组DNA）。 ● 真正用作载体的质粒都是在天然质粒基础上人工改造的；此外还有噬菌体、动植物病毒等。 ★ 重点　重点归纳 限制酶、DNA连接酶作用的都是磷酸二酯键；质粒是环状双链DNA分子（非蛋白质）；真正用作载体的质粒都经人工改造（含抗性标记基因便于筛选）。 ▶ 四、DNA的粗提取与鉴定（实验要点） ● 原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可初步分离DNA与蛋白质；DNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液；DNA遇二苯胺试剂沸水浴加热呈蓝色（鉴定用）。 ● 操作（以洋葱为例）：约30 g洋葱切碎加研磨液研磨→过滤取上清（或离心）→加等体积预冷95%酒精，静置出现白色丝状DNA→卷起；溶于2 mol/L NaCl后加二苯胺试剂沸水浴5 min，冷却后比较颜色。 第二节 基因工程的基本操作程序 培育转基因抗虫棉主要包括四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 ▶ 一、第一步：目的基因的筛选与获取 ● 目的基因：用于改变受体细胞性状或获得预期产物的基因，主要指编码蛋白质的基因（如抗逆、生产药物、毒物降解、工业用酶等相关基因）。 ● 实例：苏云金杆菌（Bt）产生伴孢晶体蛋白破坏鳞翅目昆虫消化系统杀死棉铃虫，其杀虫基因（Bt基因）即为目的基因。Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道碱性环境中表现毒性，人畜胃液呈酸性且无特异性受体，故对人畜无害。 ● 获取方法：早期人工合成；现常用PCR特异性快速扩增目的基因。 ▶ 二、利用PCR获取和扩增目的基因 ● PCR（聚合酶链式反应）：根据DNA半保留复制原理，在体外提供组分与条件对目的基因核苷酸序列大量复制。由穆里斯等人1985年发明，获1993年诺贝尔化学奖（耐高温DNA聚合酶的发现与中国科学家钱嘉韵的工作密不可分）。 ● 反应条件：一定缓冲液（一般添加Mg2+激活DNA聚合酶）+ DNA模板 + 分别与两条模板链结合的2种引物（短单链核酸，通常20〜30个核苷酸）+ 4种脱氧核苷酸 + 耐高温DNA聚合酶。 每次循环分三步： 1. 变性：温度超过90 ℃，双链DNA解聚为单链； 2. 复性：温度降到约50 ℃，两种引物通过碱基互补配对与两条单链结合； 3. 延伸：温度升到约72 ℃，在耐高温DNA聚合酶作用下合成新链。 产物可作为下一轮模板，每循环目的基因量增加约一倍，呈指数形式扩增（约2n，n为循环次数）。一次PCR一般经历约30次循环。完成后常采用琼脂糖凝胶电泳鉴定产物（DNA分子在电场中迁移，经染色后于紫外灯下检测）。 ▶ 三、第二步：基因表达载体的构建（核心） 表达载体除目的基因、标记基因外，还必须有启动子和终止子等。启动子是一段特殊序列结构的DNA片段，位于基因上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA；终止子相当于“红色信号灯”，使转录在所需位置停止。 构建：用一定限制酶切割载体出现切口，用同种（或产生相同末端的）限制酶切割含目的基因的DNA片段，再用DNA连接酶将目的基因拼接到载体切口处，形成重组DNA分子。这一步是培育转基因抗虫棉的核心工作。 ⚠ 易错　易错警示 将生物所有DNA直接导入受体细胞不可行——目的基因难以稳定存在、表达并遗传给下一代，因此必须构建表达载体。 ▶ 四、第三步：将目的基因导入受体细胞 受体类型 常用方法 要点 植物细胞 农杆菌转化法 农杆菌含Ti质粒，其T-DNA可转移并整合到植物细胞染色体DNA上；主要侵染双子叶/裸子植物，水稻玉米等单子叶也成功 植物细胞 花粉管通道法 我国独创（如Bt基因导入棉花）：将含目的基因DNA溶液注入子房或滴加花柱切面，借花粉管通道进入胚囊 动物细胞 显微注射 将目的基因注入动物受精卵（最常用），受精卵发育成具新性状动物 微生物（大肠杆菌） Ca2+处理 用Ca2+处理使细胞处于感受态，再导入重组表达载体；原核生物繁殖快、多为单细胞，常用作受体 ▶ 五、第四步：目的基因的检测与鉴定 ● 分子水平检测：PCR等技术检测染色体DNA上是否插入Bt基因，或检测是否转录出mRNA；用相应抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出Bt抗虫蛋白。 ● 个体生物学水平鉴定：如采摘抗虫棉叶片饲喂棉铃虫，确定是否赋予抗虫特性及抗性程度。 ⚠ 易错　易错警示 ①核心步骤是表达载体构建（不是导入）；②“是否插入染色体DNA”用DNA分子杂交，“是否翻译出蛋白质”用抗原—抗体杂交；③检测出含目的基因不等于培育成功（还需表达并发挥功能）；④农杆菌主要侵染双子叶植物。 第三节 基因工程的应用 基因工程自20世纪70年代兴起，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面展示出广阔前景。 ▶ 一、农牧业 ● 转基因抗虫植物：Bt棉花、玉米、大豆、水稻、马铃薯等。 ● 转基因抗病植物：抗病毒甜椒、番木瓜、烟草等。 ● 转基因抗除草剂植物：玉米、大豆、油菜、甜菜等（喷洒除草剂时杂草死、作物无损）。 ● 改良品质：转基因玉米中赖氨酸含量比对照高30%；我国将花青素代谢相关基因导入矮牵牛呈现自然界没有的颜色。 ● 提高动物生长速率：转基因鲤鱼生长速率比非转基因提高42%〜115%。 ● 改善畜产品品质：将肠乳糖酶基因导入奶牛，降低乳汁乳糖含量（我国约1/3成年人乳糖不耐受）。 ▶ 二、医药卫生 ● 重组人胰岛素：1978年将人胰岛素基因导入大肠杆菌表达；传统从猪牛胰腺提取成本高，1病人一年用量需上千头牛。我国重组人胰岛素已广泛应用。 ● 重组人干扰素：传统从人血白细胞提取（每300 L血仅提1 mg），基因工程从1 kg培养物可得20〜40 mg；1993年我国批准生产重组人干扰素α-1b（我国第一个基因工程药物）。 ● 乳腺生物反应器：将药用蛋白基因与乳腺特异表达启动子等调控元件重组，显微注射入受精卵，转基因动物泌乳期分泌含药物的乳汁（如抗凝血酶、血清白蛋白）。 ● 基因工程菌生产凝乳酶：编码牛凝乳酶基因导入大肠杆菌/黑曲霉/酵母菌发酵生产，1990年投入市场。 ▶ 三、食品工业 ● 基因工程菌生产食品工业用酶（淀粉酶、脂肪酶）、氨基酸（阿斯巴甜由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，二者可基因工程生产）、维生素等。 数据：1996—2017年全世界转基因作物种植面积从1.7×106 hm2增至1.898×108 hm2；美国种植面积最大，2017年我国居世界第八位，商业化种植的有棉花和番木瓜。 ⚠ 易错　易错警示 ①基因工程菌指外源基因高效表达的菌类；②从青霉菌提取青霉素属传统发酵，不属于基因工程应用；③抗草甘膦作物是通过转入外源EPSP合酶基因实现。 第四节 蛋白质工程的原理和应用 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。 ▶ 一、蛋白质工程崛起的缘由与基本原理 ● 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质；天然蛋白质不一定完全符合人类需要（如玉米赖氨酸含量低，因其合成关键酶受赖氨酸浓度反馈抑制）。 ● 基本思路（与中心法则相反）：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→获得所需蛋白质。 ● 因基因决定蛋白质，故改造蛋白质最终必须通过改造或合成基因完成；常借助计算机建模、X射线衍射、定点突变技术。 ▶ 二、应用实例 ● 速效胰岛素类似物：天然胰岛素易形成多聚体延缓疗效。改造胰岛素基因使B链第28位脯氨酸替换为天冬氨酸（或B29赖氨酸与之交换位置），有效抑制聚合，已临床应用。 ● 提高酶稳定性：将T4溶菌酶第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，与第97位半胱氨酸间形成二硫键，提高耐热性。 ● 玉米赖氨酸增产：将天冬氨酸激酶第352位苏氨酸变为异亮氨酸、二氢吡啶二羧酸合成酶第104位天冬酰胺变为异亮氨酸，使游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。 ● 其他：干扰素半胱氨酸变丝氨酸延长保存期；小鼠抗体人源化降低免疫反应；水蛭素第47位天冬酰胺换赖氨酸提高抗凝血活性。 ★ 重点　重点归纳 蛋白质工程的操作对象仍是基因（通过改造/合成基因间接改造蛋白质），常借助计算机建模、X射线衍射、定点突变技术。 ⚠ 易错　易错警示 蛋白质工程并非直接改造蛋白质，而是改造其基因；它与基因工程是“延伸”关系，不是并列或替代。 第四章 生物技术的安全性与伦理问题 · 本章知识梳理 · 生物技术像一把“双刃剑”：既可以造福人类，也可能在使用不当时带来潜在危害。面对安全性关注与伦理碰撞，应积极、理性地参与讨论，并在我国国情下通过法律法规规范研究与滥用。 ▌ 本章知识结构 ● 转基因产品的安全性：成果概览、安全评价、我国法规与标识制度、理性看待。 ● 关注生殖性克隆人：生殖性克隆与治疗性克隆的区别、伦理问题、我国四不原则。 ● 禁止生物武器：种类与危害特点、历史教训、我国立场。 第一节 转基因产品的安全性 转基因技术及产品伴随着质疑、担忧甚至反对的声音不断发展。理性看待转基因技术需要以完备的科学知识为基础，靠确凿的证据和严谨的逻辑思考与辩论。 ▶ 一、转基因成果概览 ● 微生物：减少啤酒酵母双乙酰生成、缩短发酵周期；构建基因工程菌生产氨基酸；2014年全世界包括基因工程药物在内的生物技术药物销售额达1.2万亿元。 ● 动物：转入生长激素基因等培育生长迅速、品质优良的转基因家禽家畜；建立转基因动物疾病模型。 ● 植物：大批抗虫、抗病、抗除草剂、耐储藏作物。转基因耐储藏番茄通过抑制乙烯形成酶活性和乙烯生成量育成；2017年全世界种植转基因作物国家达24个，种植面积前十为美、巴、阿根、加、印、巴拉、巴、中、南、玻。 ▶ 二、我国的管理与标识制度 ● 方针：研究上大胆（自主创新）、推广上慎重（确保安全）、管理上严格（依法监管）。 ● 法规：《农业转基因生物安全管理条例》及安全评价、进口、标识、加工、检验检疫等配套办法；成立国家农业转基因生物安全委员会。 ● 标识制度：直接标注“转基因××”；转基因农产品直接加工品标“转基因××加工品（制成品）”；最终产品中已不再含或检测不出转基因成分的，标注“本产品为转基因××加工制成，但本产品中已不再含有转基因成分”。 ■ 说明　说明 我国已逐步建立与国际接轨并适合国情的转基因安全评价体系，是世界上最严格的安全评价体系之一，最大程度保障已上市产品安全性并维护消费者知情权和选择权。 ⚠ 易错　易错警示 看待转基因应基于确凿证据和严谨逻辑，区分事实与观点、谣言与科学；标签制度保障消费者知情权和选择权。反对以“恐惧”为噱头误导公众。 ▲ 拓展　拓展思考 思维训练：对某种转基因食品，“证明它安全”与“证明它不安全”哪个获取证据难度更大？一般来说，要确证无害需长期、大样本、多情境的证据，难度常高于证伪单一危害，因此科学上采取“实质等同+逐步验证”的安全评价路径，而非简单二选一。 第二节 关注生殖性克隆人 生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体；治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织和器官，用于修复或替代受损组织器官以治疗疾病。两者有本质区别。 ▶ 一、生殖性克隆人面临的伦理问题 ● 克隆人没有“父母”，可能在心理上受到伤害； ● 技术问题可能导致孕育出有严重生理缺陷的克隆人； ● 克隆人的家庭地位难以认定，可能使以血缘为纽带的人伦关系消亡； ● 冲击现有婚姻、家庭、两性关系的伦理道德观念； ● 是对人类尊严的侵犯； ● 破坏人类基因多样性的天然属性，不利于人类生存和进化。 ▶ 二、我国禁止生殖性克隆人 我国政府对克隆技术在伦理、法律等方面的影响高度重视，在联合国会议上积极支持制定《禁止生殖性克隆人国际公约》，并坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验。 ★ 重点　重点归纳 我国政府对生殖性克隆人坚持“四不原则”：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验；积极支持制定《禁止生殖性克隆人国际公约》。治疗性克隆则须监控和严格审查。 ● 法规：针对干细胞研究发布《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》（规定体外受精或核移植获得的囊胚，体外培养自受精或核移植开始不得超过14 d，不得植入人或动物生殖系统）。 ● 相关伦理讨论：设计试管婴儿（植入前对胚胎进行遗传学诊断以救治患病同胞）——与解决不孕的试管婴儿技术有区别，涉及伦理边界。 ⚠ 易错　易错警示 ①我国禁止生殖性克隆人但允许治疗性克隆研究；②当前克隆技术尚不成熟（重构胚成功率低、流产率高、畸形率高）；③治疗性克隆同样须严格监控审查。 第三节 禁止生物武器 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等（如天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌），致病能力强、攻击范围广，可经呼吸道、消化道和皮肤等侵入人畜体内造成大规模伤亡。 ▶ 一、历史教训 ● 第二次世界大战中侵华日军组建731部队、100部队，大量培养鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽等病原体，用数千名中国人做实验，并在我国20多个地区使用细菌武器，造成几十万老百姓死亡。 ● 1950—1952年美军在朝鲜战场及我国东北投撒带菌昆虫、细菌弹，散布10多种致病菌；1980年WHO宣布全球消灭天花，但某些国家至今仍保存天花病毒毒株。 ▶ 二、生物武器的特点与当代威胁 ● 与常规武器相比：相对容易获得、便于携带和施放，一旦被恐怖组织利用危害极大。 ● 转基因技术可能被用于制造新型致病菌（如改造蜡样芽孢杆菌、新型鼠痘病毒），人类从未接触、无药可医，后果不堪设想。 ▶ 三、我国立场 ★ 重点　重点归纳 我国立场：全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器；在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。我国不断健全生物安全监管预警防控体系，保障国家生物安全。 ■ 说明　说明 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态。做好现代口岸核生化有害因子防控，保障国门生物安全。 ▌ 全册高频易错点速记 ⚠ 易错　⚠ 高频易错·考点速记 发酵：乳酸菌厌氧产乳酸、酵母菌兼性厌氧产酒精、醋酸菌好氧产乙酸；果醋必须通气，泡菜密封为创造无氧环境。 消毒≠灭菌：消毒不保证杀芽孢/孢子，灭菌杀死全部微生物包括芽孢孢子。 平板划线只能分离不能计数；稀释涂布平板法既可分离也可计数，但统计菌落数往往偏少（30〜300范围计数）。 选择培养基允许特定菌生长、抑制其他（尿素为唯一氮源筛选尿素分解菌）。 植物体细胞杂交先去壁（纤维素酶+果胶酶）得原生质体，再PEG/高Ca2+-高pH融合；植物有愈伤组织，动物细胞培养无愈伤组织。 动物细胞培养需95%空气+5%CO2；CO2维持pH；B淋巴细胞体外不能无限增殖。 单克隆抗体=骨髓瘤细胞（无限增殖）+B淋巴细胞（分泌单一抗体）→杂交瘤（既增殖又产抗体）；HAT选择培养基筛选。 核移植去核指去除MⅡ期卵母细胞的纺锤体—染色体复合物；克隆动物并非供体100%复制。 受精在输卵管；桑葚胚无囊胚腔，囊胚才有；胚胎分割二分效率最高，囊胚须均等分割内细胞团。 限制酶/DNA连接酶都作用于磷酸二酯键；质粒是环状双链DNA（非蛋白质）；E.coli连接酶连平末端效率低。 基因工程四步核心为表达载体构建；检测到含目的基因≠培育成功（还需表达）；农杆菌主要侵染双子叶植物。 PCR指数扩增约2n；引物与两条模板链结合，聚合酶从引物3′端延伸；产物用琼脂糖凝胶电泳鉴定。 蛋白质工程改造的是基因（第二代基因工程），非直接改造蛋白质；与基因工程是延伸关系。 我国对生殖性克隆人坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受）；允许治疗性克隆研究。 ▌ 核心结论与背诵清单 ★ 重点　★ 全册核心结论 发酵工程=菌种选育+扩大培养+培养基配制灭菌+接种+发酵+分离提纯；条件（温度、pH、溶解氧）影响生长与代谢物形成。 细胞全能性是植物组织培养的理论基础；脱分化→愈伤组织→再分化是核心过程；生长素/细胞分裂素比例调控发育方向。 动物细胞培养是动物细胞工程基础；杂交瘤技术产单克隆抗体；体细胞核移植育克隆动物。 胚胎工程三技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割；胚胎移植实质是早期胚胎在相同生理环境下的空间位置转移。 基因工程四步：目的基因获取→表达载体构建（核心）→导入受体→检测鉴定；工具为限制酶、DNA连接酶、载体。 蛋白质工程是基因工程的延伸，通过改造/合成基因改造蛋白质，思路与中心法则相反。 生物技术双刃剑：转基因须安全评价与标识；禁止生殖性克隆人；全面禁止生物武器。 第 页 / 共 页 学科网（北京）股份有限公司 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