文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲完整版.docx
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文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲完整版
文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲----生命篇
一、生命的起源与演化
（一）关于生命起源的多种假说
1.上帝创造生命说
2.生命来源于宇宙-----宇宙胚胎说
生命必须的酶,像蛋白质和遗传物质的形成一样,需要数亿年的时间,一些化石上所记载的生命物质诞生于35亿年前.
20世纪40年代以来,人类用天体物理的手段,在地球之外探测了近百种有机分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的陨石中也发现了含有组成生命的有机分子,在一些被称为“脏雪球”的慧星中不仅含有固态的水,还有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物,生命有可能在慧星上产生而被带到地球上.
3.自然发生说
地球上的生命包括人都是从非生命的物质中突然产生的
4.生命的产生只能来自于生命
生命的产生只能来自于生命,代表人物是巴斯德.
（二）化学进化和细胞的形成
生命的起源必然是通过化学途径实现的----恩格斯
多数学者把细胞生命看作是真正的生命,细胞生命出现之前是化学进化,细胞生命出现之后是生物学进化,借以与尔后发生的生物进化相呼应.
1.米勒模拟原始地球大气实验
对于从无机分子到有机分子的转变,美国芝加哥大学研究生米勒的实验能够典型地说明.1953年,米勒在其导师尤利指导下,模拟在原始地球大气中产生有机物（特别是氨基酸）的实验,以论证生命起源的化学进化过程.实验结果:
得到20种小分子有机化合物,其中有11种
氨基酸.这11种氨基酸中,有4种氨基酸----甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸,是天然蛋白质中所含有的.
1961年.美国生物化学家奥罗,把氰化氢和甲醛加入原始大气中,实验结果除了得到氨基酸外,更绝妙的是,他还成功地得到腺嘌呤、核糖和脱氧核糖,得到了构成生命核酸的零件.
所有这些与生命有关的原料,作为不可缺少的化学物质,在早期地球上都存在.
2.奥巴林“团聚体”假说
前苏联著名生物化学家奥巴林的“团聚体”假说显得非常有意义,他把这种“团聚体”视为前细胞的生命模型.
3.福克斯类蛋白微球体假说
福克斯发现当把类蛋白放到稀盐酸溶液中加热溶解,等冷却后,类蛋白会缩到一起,形成无数类似细胞样的球状小体,福克斯把它称作类蛋白微球体.
细胞膜的形成,标志着原始生命转变为原始细胞形态的生命.
（三）生命进化的历史
1.从单细胞到多细胞生物
细胞按形态结构的不同可以分为两类:
原核细胞和真核细胞.
原核细胞结构比较简单,个体较小.它的主要特征是:
细胞中的遗传物质是裸露的DNA分子,它们分散在细胞质里或集中在核状体部位,没有核膜和核的结构.
真核细胞的形态结构比较复杂,它的遗传物质除了DNA外,还有RNA和蛋白质,形成了结构复杂的染色体,并集中在由核膜包裹着的细胞核中.
2.寒武纪生命大爆发
在距离现在5亿~6亿年内,地球上出现过一次生命大爆发,有成千上万种多细胞的生物出现.由于这次生命爆发的时间是被地球学家叫作“寒武纪时代”,所以人们又称之为“寒武纪生命大爆发”
在寒武纪生命大爆发后2亿多年的时间里,三叶虫依然是生活得最成功的动物.
3.鱼类世界的诞生
最初出现的鱼叫甲胄鱼,它们中的大多数身体的前端都包着坚硬的骨质甲胄形似鱼类,但没有成对的鳍,活动能力很差.
4.植物的演化
蓝藻是海洋中最早的单细胞生物之一.
5.动物登陆
距今2.3亿年前,由于地球气候温暖,食物充足,爬行类动物逐渐繁盛起来,种类越来越多.它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物,变成了今天的龟类、鳄类、蛇类、蜥蜴类、哺乳动物等.
6.人类的诞生
由于劳动,手便得到进一步的发展和改善,同时,也引起了身体其他器官的变化,特别是大脑得到高度的发展.在劳动过程中,产生了语言和意识,建立了社会.于是,劳动使森林古猿演变成了人.
（四）关于生命进化的学说
1.拉马克进化论思想
2.达尔文的进化论思想
达尔文于己于1859年出版了物种起源,提出了以自然选择为机制的进化学说,成为生物学史上的一个转折点.
主要精神:
凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应,这就是适者生存.达尔文把在生存斗争中,适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择.
3.居维叶的灾变论
居维叶是19世纪法国著名的地质学家古生物学家,是灾变论的主要代表.他认为在整个地质发展的过程中,地球经常发生各种突如其来的灾害性变化.例如,海洋干涸成陆地,陆地又隆起成山脉,反过来陆地也可以下沉为海洋,还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等.
所谓大灭绝是指在一个较短的地质时间内（如数十万年到数百万年）,在多个生物地理大范围内,生物灭绝总量有实质意义地迅速增加,多种生物类别受到重创或灭绝.
4.综合进化论
综合进化论是遗传学家、美藉俄国人杜布赞斯基于1938年建立的,其基本思想是:
第一,种群是生物进化的基本单位.
第二,生物进化有3个基本环节,即突变、选择和隔离.
二.生物体的基本组成单位----细胞
（一）细胞的发现与细胞学说的建立
细胞是生命的最基本单位,生物的一切活动都是通过细胞实现的.
1838年德国植物学家施莱登提出了细胞是一切植物结构的基本单位,也是植物借以发展的根本实体.1839年德国动物学家施旺把这一学说扩大到动物界,从而形成了细胞学说.
（二）细胞的分类
生物学按照结构的复杂程度及进化顺序,把全部细胞分为两类:
一类是原核细胞,一类是真核细胞.
原核细胞是比较低级和原始的一类细胞,缺乏真正的细胞核,通常比真核细胞小.
真核细胞由原核细胞进化而来,包括植物细胞和动物细胞两大类.真核细胞具有真正的细胞核,其遗传物质DNA被包在双层膜的特殊结构中.真核细胞还具有许多由膜包被或组成的细胞器,它们包括线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等.
大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征.动物细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成.与植物细胞结构不同的是,动物细胞膜外没有细胞壁保护和支持,细胞质中没有叶绿体,所以动物不能像植物那样进行光合作用,只能靠吃植物和别的动物来生存;细胞质中的液泡不明显,而植物细胞中的液泡明显,而且在植物的生命活动中起重要作用.
（三）细胞的化学组成
1.组成细胞中的元素
组成细胞的元素中碳、氢、氧、氮这4种元素含量最多,其中碳原子具有特别重要的作用,地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的.
2.组成细胞的化合物
组成细胞的元素大多以化合物的形式存在.元素的化合物有无机化合物和有机化合物,无机化合物主要是水和无机盐;有机化合物主要是糖类、脂类、蛋白质和核酸.
（1）细胞中的无机化合物
①无机盐
②水
水在细胞中以两种形式存在:
一种是自由水;另一种是结合,通过氢键或其他键同蛋白质结合,占4%~5%.
（2）细胞中的有机化合物
1糖类
单糖是不能水解的多羟基醛或多羟基酮.
二糖是由两分子单糖脱水而成的化合物.
多糖是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或没有分支的长链分子。
2纤维素：
纤维素是一种长链碳水化合物。
3脂质：
脂质是脂肪和类脂的总称，是一类不易溶于于水不易溶于有机溶剂的有机化合物。
类脂包括磷脂、胆固醇、固醇酯、糖脂等。
磷脂是含磷的脂质，是细胞膜的基本成分。
固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等。
4蛋白质：
蛋白质由29种氨基酸组成，是氨基酸和氨基酸之间由肽键（酰氨酸）相连而成的长链高分子化合物。
（四）细胞的基本结构
生命的基本单位----细胞的机构从宏观上来讲，主要有细胞膜、细胞器、细胞核3部分。
1．细胞膜
细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成。
在膜的中间是磷脂双分子层，实际上包括两层磷脂分子，这是细胞膜的基本支架。
细胞膜的功能主要体现在3个方面：
一是将细胞与外界环境分隔开。
二是控制物质进出细胞。
三是进行细胞间的信息交流。
2．细胞器
细胞器是分布于细胞质内具有一定形态并在细胞生理活动中具有特殊功能的结构单位。
细胞器主要有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、微丝、微管、中心粒等。
3．细胞核
细胞核是细胞的控制中心。
细胞核是细胞的基因库，遗传的秘密在细胞核内。
细胞核不仅控制着细胞的代谢和遗传，同时对细胞的生长和分化也有着重要的影响。
所以，人们往往把细胞核说成是细胞的“控制中心”。
4．细胞中物质输入与输出
细胞是一个生命体系，需要不断地与周围的环境进行物质的交流，来实现生命活动的代谢。
（1）物质跨膜的运输方式。
物质跨膜运输主要有被动运输和主动运输这两大类。
被动运输通过扩散实现，扩散是物质分子由高浓度区域移至低浓度区域的运动过程。
在蛋白质载体的协助下，将物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的转运过程，称为主动运输。
（2）细胞膜的胞吞和胞吐作用
胞吞作用，也叫入胞作用，外界进入细胞的大分子物质先附着在细胞膜的外表面，此处的细胞膜凹陷入细胞内，将该物质包围形成小泡，。
最后小泡与细胞膜断离而进入细胞内，然后释放。
胞吐作用，也称细胞的分泌活动，是与胞吞作用方向相反的细胞活动过程。
5．细胞的能量“通货”---ATP
（1）ATP的结构特性。
ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，其分子结构式简写为A-P-P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通化学键，而~代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键。
（2）ATP与ADP可以相互转化。
ATP在不断地被消耗的同时，也需要不断地合成。
在细胞内ATP分子与ADP（二磷酸腺苷）一直处于相互的转化中。
在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与。
（3）ATP的能量来源----细胞呼吸
细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程。
细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
（五）能量之源----光合作用
1．光合作用的发现
2．光合作用的反应式
光合作用是绿色植物在可见光的照射下，把二氧化碳和水合成有机物（主要是淀粉），贮存能量，并放出氧气的过程。
光合作用的化学式为：
光
6H2O+6CO2→C6H12O6（葡萄糖）+6O2↑
3．光合作用的意义
光合作用是绿色植物的一项非常重要的生理功能。
它能够将太阳能转化为化学能，为地球上一切动物植物和微生物提供生命活动所需的能量。
光合作用为需氧生物进行呼吸提供了氧气。
4．光合作用的应用
（六）细胞的生命历程
1．细胞的增殖
细胞的增殖是通过细胞的分裂实现的。
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，而多细胞生物则从合子或受精卵开始，通过细胞的不断增殖和分化形成特定的个体。
真核细胞的分裂有3种类型：
无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
（1）有丝分裂。
有丝分裂又称为间接分裂，因在分裂过程中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。
有丝分裂是真核细胞分裂的主要方式。
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
前期：
染色质丝通过螺旋化作用，逐渐变短、变粗，成为形态上可辨认的染色体。
中期：
纺锤丝很明显。
后期：
成对染色体在着丝点处分开，分成两条独立的染色体。
末期：
两组子染色体分别到达两极时，标志着末期的开始。
两组子染色体到达两极后，每一染色体渐渐延伸成染色丝。
有丝分裂有着重要的意义，它不仅使亲代细胞的染色体经过复制精确地平均分配到两个子细胞中去。
而且，由于染色体上遗传物质，使得亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
（2）无丝分裂。
无丝分裂又称为直接分裂，表现为细胞核伸长，从中间缢断，然后细胞质分裂，其间不涉及纺锤体形成和染色体的变化，故称为无丝分裂。
（3）减数分裂。
以动物的减数分裂为例子。
高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内，人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。
当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。
经过了连续的两次分裂，即减数第一次分裂和减数第二次分裂，形成了雄性生殖细胞----精子。
意义：
染色体的数目减少，避免后代染色体数目加倍，保证物种染色体树木的恒定，即保持物种特性；通过同源染色体的交叉，产生遗传物质重新组合，使后代遗传性更为丰富多样，产生的变异更大，对环境适应的可能性也较大，进化可能性也越大。
2．细胞分化
生物学上，把在生物个体发育中，细胞后代在形态结构、生化特征和生理功能方面产生差异的过程称为细胞分化。
决定细胞分化的根本原因是细胞内基因的差别表达。
3．细胞的全能性
4．动物干细胞：
机体在发育过程中，仍然保留了一部分具有自我更新、分裂和分化能力的原始细胞，称之为干细胞。
干细胞有以下特点：
一是没有处于分化途径的终端；二是能够自我更新、多项分化；三是干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。
对干细胞有两种分类方法。
根据起其分化潜能来分有全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞3类。
根据细胞来源将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞是在受精卵分裂发育成囊胚中未分化的细胞。
胚胎干细胞具有发育的全能性，可以自我更新，并具有分化为体内所有器官的能力。
成体干细胞是存在于发育成熟机体组织中的具有高度自我更新和增殖潜能的未分化细胞。
对于干细胞的获得途径有4种：
一是从体外培养的胚胎中获得；二是从早期流产的胎儿中获得；三是从克隆的胚胎中获得；四是从成体中获得。
5．细胞的衰老和死亡
细胞的衰老有形态的变化，也有分子水平的变化。
在形态变化方面主要体现在细胞的萎缩，体积变小，核膜内折，细胞器数量特别是线粒体数量减少，高尔基体破碎，细胞质色素积聚，细胞内出现脂褐素等异常，最终出现细胞凋亡或坏死。
6．细胞的癌变
癌变的特征主要表现在：
一是癌细胞不受机体的控制，能无限地分裂，生长；二是癌细胞的形态结构发生变化；三是癌细胞膜上的糖蛋白减少，减少了细胞之间的黏性，从而在体内容易分散和转移。
致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子三大类。
三．生命的遗传
（一）遗传因子的发现
植物的一对形状在杂交后代中分别得到表现的规律就是分离规律（后称孟德尔第一定律）。
杂交植物的两对性状在分离时独立进行并随机组合的现象叫做“独立支配规律”或“自由组合规律”（后称孟德尔第二定律）。
如果来自父本和母本的两个因子相同，就叫同质结合。
如果来自父本和母本的这两个因子不同，一个代表高茎的因子C，一个代表矮茎的因子c（常用小写字母代表隐性性状），就叫异质结合。
在形成卵细胞时也一样，一半含有，一半含有，这些配子结合时，遵循了自乘的原则，即（C+c）（C+c）=CC+Cc+Cc+cc。
2．对假说的进一步验证
回交试验就是让杂种子一代跟亲本杂交。
（二）基因的本质
1．染色体的发现
1879年，德国生物学家弗莱明发现了细胞中有一种丝状物极易被碱性染料（洋红、苏木精）着色，这就是染色丝，它在细胞分裂时有奇妙的行为。
孟德尔因子就在染色体上。
2．摩尔根的基因论
摩尔根把性状遗传的因子叫做基因，认为决定上述形状的基因与决定性别的基因必然是连在一起的，他把这种在遗传中基因互不分离的现象叫基因连锁现象。
基因在染色体上是有一定位置的，也有一定次序，并且是直线排列。
在个体发育过程中，一定的基因在一定的条件下控制一定的代谢过程，从而体现在一定的遗传特性和特征的表现上，这就是基因论。
3．基因的物质基础
根据核酸中所含糖类的不同，核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA中含的碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）；RNA中含的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶（U）。
（三）DNA的结构及其复制
1．DNA的结构
双螺旋结构模型指出：
DNA分子是相互旋转的两条长链，形成双螺旋形式，像一个螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是脱氧核糖与磷酸基团交替排列而成的核苷酸主链。
多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条从5＇→3＇，另一条从3＇→5＇。
键间有螺旋形的凹槽，其中一条较浅，叫小沟；另一条较深，叫大沟。
中间的“脚链”是分别连在两边糖分子上的碱基，通过弱的氢键结合在一起形成碱基对。
碱基配对不是随机的，遵循着一定的原则，即嘌呤与嘧啶配对，而且腺嘌呤（A）只能与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）只能与胞嘧啶（C）配对，可表示为A—T和C—G。
碱基之间的这种一一对应的关系叫碱基互补配对原则。
2．DNA的复制
（1）DNA的半保留复制
沃森和克里克推测，DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋和分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条新链。
这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
在此过程中，每个子代分子的一条链来自秦代，另一条链则是新合成的，所以这种复制方式称为半保留复制。
（2）RNA分子的结构
当RNA链上的碱基需要与DNA中的碱基配对时，存在着A—U的对应配对关系，而不是A—T的配对关系。
绝大多数生物体的RNA有3种，即信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）。
（4）基因是有遗传效应的DNA片断。
一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片断，有许多碱基对，具有特定的遗传效应。
（四）遗传信息的转移----蛋白质合成
1．遗传信息的转录
转录是指在细胞核里，以DNA作为模板，将DNA分子所带的遗传信息转录合成RNA的过程。
通过转录，将DNA上的遗传信息转发给RNA。
RNA分子是单链，并且比DNA短，能够穿过细胞核的核孔，进入到细胞质中。
转录的产物有3种：
信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）。
2．遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸，通过mRNA上的遗传密码，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，称为翻译或转译。
3．遗传的中心法则
以DNA为模板，把遗传信息转录给mRNA，编码于mRNA核苷酸序列中的遗传信息在核糖体上翻译成多肽链的氨基酸顺序，这就是中心法则。
4．基因突变
由于某种原因使DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。
如果基因突变发生在生殖细胞中，将遗传给后代；如果发生在体细胞中，则不能遗传，但可能发展成癌细胞。
5．人类的遗传病
遗传病是指因遗传物质不正常引起的先天性疾病。
遗传病的特点：
一是先天性。
二是终身性。
三是家族性。
四是垂直传递。
四．现代生物技术
（一）细胞工程
1．细胞培养
（1）植物细胞培养：
细胞经过一系列的增殖与分化，形成像花菜状的瘤状物，这种瘤状物叫做愈伤组织。
（2）动物细胞培养：
动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将其分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
条件：
一是合适的培养基。
二是优质血清。
三是无菌无毒的环境。
四是适宜的温度和酸碱度。
五是合适的气体环境。
2．细胞融合
细胞融合也叫细胞杂交，就是用自然或人工方法将两个人或几个不同种的活细胞融合成一个细胞。
植物细胞的融合：
植物细胞融合指的是两个或两个以上的植物细胞合并成一个细胞的过程。
动物细胞的融合：
动物细胞融合指的是两个或两个以上的动物细胞合并成一个细胞的过程。
3．细胞重组
细胞重组就是运用一定的技术手段将给定细胞的“部件”进行分离，然后在不同的细胞之间进行重新组合，并形成具有生物活性的细胞。
细胞重组主要包括两个方面，细胞核的移植和细胞器的移植。
细胞核的移植：
所谓细胞核的移植，就是借助显微操作手段，在显微镜下用微吸管将一个细胞的细胞核取出放入另一个已经除去细胞核的细胞中，让起其融合，形成一个新的具有生物活性的细胞。
4．复制生命----克隆
（1）“克隆”的含义。
克隆，是英文clone一词的音译，简单地讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。
科学家把通过人工操作实现动物无性繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术。
克隆羊多利诞生的意义：
首先，它打破了高等动物繁殖形式的限制。
其次，它开辟了人类更好地利用其他资源的途径。
（二）发酵工程
1．微生物的特性
2．发酵工程：
发酵工程，就是通过研究改造发酵所用的微生物，并运用工程技术手段控制发酵过程来大规模工业化生产发酵产品。
发酵工程一般可分为4个阶段：
第一阶段，对发酵原料预处理。
第二阶段，发酵过程的准备。
第三阶段，发酵过程。
第四阶段，对发酵产品进行分离和提纯，以获得符合要求的发酵产品。
3．发酵工程常用的方法
发酵工程的方法很多，大体上来说可归纳为两大类，即固体发酵法和液体发酵法。
4．发酵工程的应用
随着现代生物工程技术的发展，科学家可以对一些细菌进行加工和改造，集多种微生物的降解性于一身，培养出各种叫“工程菌”的新型微生物，这些微生物具有多功能、高效、适应性强等特点。
5．异军突起的单细胞蛋白
用发酵工程生产单细胞蛋白有许多优点。
（1）生产效益高；
（2）原料来源广泛，价格低廉。
（三）酶工程
1．酶及其特性
酶是一种由生物体产生的起特殊功能的蛋白质。
2．固定化酶及其制备方法：
3种
3．固定化细胞及其方法：
人们把被限制回定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。
4．固定化酶和固定化细胞的应用
（四）基因工程
1．基因工程及其操作过程
基因工程又叫重组DNA技术，就是将DNA在体外或体内进行重新组合，然后把重组后的DNA分子导入微生物或真核细胞内进行繁殖，使重组基因在受体细胞内得到表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造创造新的生物类型。
基因工程一般有4个过程：
（1）获取目的基因。
所谓目的基因，就是我们想要的某些DNA分子片断，它在生物体内能表达产生所要的蛋白产物。
（2）将目的基因与载体在体外重组。
得到了目的基因后，还必须将目的基因送入受体细胞内才能进行扩增和生物表达。
目前经常使用的载体有质粒和病毒两类。
（3）将重组DNA分子引入受体细胞。
在体外完成了DNA重组后，就需要将目的基因送入受体细胞。
（4）目的基因在受体细胞中的表达。
基因工程的目的之一，是使目的基因得以表达，即通过翻译和转录产生人们所需要的蛋白质产物。
2．基因工程的应用
（1）带来了农业的绿色革命。
转基因技术有一系列显著的优点：
第一，能增加农作物产量；第二，改善食品的营养成分；第三，具有较高的抗逆性；第四，改变农作物的形状；第五，缩短育种时间。
（2）开辟了医药生产的新天地。
目前，通过基因工程生产的药物主要有3种：
第一，微生物生产药；第二，植物生产药；第三，动物生产药。
（3）基因诊断。
基因诊断也叫DNA诊断或分子诊断，是通过从患者体内提取样本，用基因检测方法来判断患者是否有基因异常或携带病原微生物。
（4）基因治疗。
基因治疗实际上指的是把具有一定功能的外源基因导入人体内使之表达，从而使疾病得以治疗。
（五）蛋白质工程
1．蛋白质在生命活动中的地位
2．蛋白质功能由其高级结构决定
3．蛋白质工程研究的内容：
一是蛋白质的结构分析；二是蛋白质的结构预测；三是蛋白质结构的改造。
4．蛋白质工程的发展
（六）现代生物技术的伦理问题
1．克隆人的问题：
对克隆人技术持反对态度的人认为，克隆技术不够成熟。
克隆人的行为也违背了社会伦理法则。
一是不符合建立在传统异性繁殖双亲抚育的家庭关系。
二是克隆人的心理和社会归属问题。
2．基因治疗问题
对于体细胞基因治疗的争论，一些科学家认为体细胞基因治疗是目前疾病治疗技术的一种自然的合乎逻辑的延伸。
生命伦理学家则怀疑，这种体细胞基因治疗方法是否安全，有无潜在的弊端。
3．转基因食品的安全性
转基因食品的获得是用基因工程的手段实现的。
转基因生物是人为地将一种新的生物置于现实的生态环境中，对现实的生态环境有可能带来严重的危害。
转基因生物对生物的多样性也可能带来破坏，导致物种灭绝，生物多样性的丧失等。
4．基因身份证挑战隐私
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