新课标高中生物选修3的三个工程所有技术 和生态工程的原理归类

Question

如题所述

Answer 1

第一个是基因工程。 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图， 在体外构建杂种DNA分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 它的原理是基因重组。 第二个是蛋白质工程。所谓蛋白质工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。 它的原理是利用通过造成一个或几个碱基定点突变，以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术，称为基因定点突变技术。 第三个是细胞工程。细胞工程(Cell engineering)：（高中概念）是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质，从而获得新型生物或特种细胞产品、或产物的一门综合性科学技术。 其中应用了许多技术， 如细胞融合技术， 核移植技术，染色体或基因移植技术，组织和细胞培养技术。 最后是生态工程 生态工程运用生态学和系统工程原理设计的工艺系统。将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的。如利用多层结构的森林生态系统增大吸收光能的面积、利用植物吸附和富集某些微量重金属以及利用余热繁殖水生生物等。 生态工程的基本原理有以下几点。 （1）、物质循环再生原理
　　理论基础：物质循环
　　意义：可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响
　　（2）、物种多样性原理
　　理论基础：生态系统的抵抗力稳定性
　　意义：生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力
　　（3）、协调与平衡原理
　　理论基础：生物与环境的协调与平衡
　　意义：生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
　　（4）、整体性原理
　　理论基础：社会—经济—自然复合系统
　　意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
　　（5）、系统学与工程学原理
　　a. 理论基础：系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式
　　意义：改善和优化系统的结构以改善功能
　　b. 理论基础：系统整体性原理：整体大于部分
　　意义：保持系统很高的生产力

Answer 2

细胞工程(cell
engineering)：（高中概念）是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，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。
植物细胞工程
常用技术手段：植物组织培养，植物体细胞杂交。
理论基础：植物细胞的全能性。
植物组织培养
植物组织培养技术的应用范围：快速繁殖、培育无病毒植物，通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等。
植物体细胞杂交
植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
动物细胞工程
常用的技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等（动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础）
动物细胞培养
动物细胞能够分泌蛋白质，如抗体等。但是单个细胞分泌的蛋白质的量是很少的，要借助于大规模的动物细胞培养获得大量的分泌蛋白。
动物细胞培养技术的应用
生产许多有重要价值的蛋白质生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
动物细胞融合
动物细胞融合技术最重要的用途，是制备单克隆抗体。
单克隆抗体
要想获得大量的单一抗体，必须用单个b淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆，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——单克隆抗体。
单克隆抗体的应用
“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，消灭了癌细胞不伤害健康细胞。
生物技术发展到今天，细胞则成了科学家们随意发挥想象力的乐园，他们甚至可以把生命像积木那样组装起来，进行细胞水平上的生命组合游戏。生命组合的一个最具代表性的游戏是美国耶鲁大学教授克莱白特·l·马格特和罗伯特·m·彼德斯的杰作。他们在黑毛鼠、白毛鼠、黄毛鼠的受精卵分裂成8个细胞时用特制的吸管把8细胞胚吸出输卵管，然后用一种酶将包裹在各个胚胎上的粘液溶解，再把这三种鼠的8细胞胚放在同一溶液中使之组装成一个具有24个细胞的“组装胚”。马格特和彼德斯把“组装胚”移植到一只老鼠的子宫内，不久，一只奇怪的组装鼠问世了，这只组装鼠全身披着黄、白、黑三种不同颜色的皮毛。迄今为止，除组装鼠外，英国和美国还组装成功了绵羊和山羊的嵌合体——绵山羊。据说，世界各国科研人员热情高涨，正在组装“五位一体”。“六位一体”的生物，实在想象不出那样的生物会是什么样子。