科技(权威版)/青少年科学大视野

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细胞工程 细胞工程是现代生物工程的重要组成部分，是在细胞水平上改造细胞遗 传结构，从而**具有新性状的生物个体或细胞群体的一门综合科学技术。 形象地说，细胞工程就像是在细胞上“动手术”。 细胞工程的分类 按*作对象的结构层次，细胞工程可分为6个方面：细胞培养技术、染 色体工程、染色体组工程、细胞质工程、细胞融合工程和干细胞工程。其中 染色体工程是对细胞的基因组群体进行设计和工程改造的一项综合性技术， 植物染色体工程在培育抗病新品种上有重要意义。 细胞融合 细胞融合是指经过培养，两个或*多细胞结合、质膜(细胞膜)融通成一 个细胞的现象。在细胞工程中，一般是指不同种类的体细胞，通过生物学、 化学或物理学等方法融合在一起。细胞融合又叫细胞杂交，融合后的细胞( 融合细胞)称为**细胞。细胞融合在植物育种上有重要的应用价值。 植物脱毒 20世纪50年代，科学家发现植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，如果 切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获 得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒，从而提 高产量。 试管婴儿 1978年7月25*，人类**例试管婴儿路易丝·布朗在英国诞生。试管 婴儿并不是婴儿在试管内发育成长，而只是在试管中*精，婴儿的发育生长 仍需在母亲的**内进行。 试管婴儿的诞生 医生先给女性注射能促使卵子生长发育的激素，然后以针吸方式取成熟 的卵子，放在装有培养液的玻璃器皿内，接着在培养液中加入精子，使卵子 在体外*精。然后将*精的胚胎置于生长液中，*精胚胎分裂，经2细胞期 、4细胞期、8细胞期，发育成胚泡。胚泡经**颈注回**。如果*作成功 ，胚泡会植入**壁，开始妊娠。几个月后健康的婴儿诞生。 借鉴动物实验 1959年，美国生物学家把从兔子交配后回收的精子和卵子在体外*精结 合，并将*精卵移植到别的兔子的输卵管内，借腹怀胎，使其生出正常的幼 兔。动物实验的成功为后来人类的体外*精和试管婴儿的研究打下了良好的 基础。 *精卵的低温保存 经过体外*精的卵子在低温条件下能够停止正常活动，而且质量不*影 响。如果从低温条件下取出*精卵，它仍然能够复活并继续发育，就能*加 方便地进行*精卵的移植手术，使优良纯种的后代在异乡成长起来。 仿生学 你知道飞机、盲人用的探路仪以及预测风暴的仪器是怎么发明的吗？其 实，它们的发明都与某种生物有关。这种研究生物系统的结构和功能，从而 为工程技术提供新的设计思想和工作原理的科学，就是仿生学。 仿生学的研究范围 仿生学是20世纪60年代才诞生的一门新学科，它是生物科学和技术科学 之间的边缘学科。仿生学的研究范围主要包括力学仿生、分子仿生、能量仿 生和信息与控制仿生等。 力学仿生 力学仿生研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生 物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如 ，人类根据鸟的飞翔发明了飞机，模仿海豚皮肤 分子仿生 分子仿生研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择透过性、生 物大分子或其类似物的分解和合成等。例如，科学家在弄清舞毒蛾性引诱激 素的化学结构后，合成了一种类似的有机化合物，用以在田间诱杀雄虫，达 到灭虫害的目的。 能量仿生 能量仿生研究与模仿生物电器官、生物发光、肌肉直接把化学能转换成 机械能等生物体中的能量转换过程。例如，萤火虫等生物的发光，是通过化 学变化来完成的，而且这种能量转换的效率极高。人们可以利用这种能量仿 生来制造*高效率的灯具。 信息与控制仿生 信息与控制仿生研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、**中枢的 智能活动等方面生物体中的信息处理过程，以及体内稳态、运动控制、动物 的定向和导航等中的控制过程，为人类服务。例如，根据象鼻虫视动反应制 成的“自相关测速仪”可以测定飞机的着陆速度。 苍蝇与宇宙飞船的小型气体分析器 苍蝇的嗅觉感*器分布在头部的一对触角上，里面含有上百个嗅觉神经 细胞，因此嗅觉灵敏，能嗅到几千米外的气味。仿生学家据此仿制出一种十 分奇特的小型气体分析器。这种分析器一旦发现气味物质的信号，便能发出 警报，可用于测量潜水艇和矿井里的有害气体。 蝙蝠的回声定位与探路仪 蝙蝠在夜间飞行时，利用超声波回声定位。其回声定位器是**精致的 导航仪器，分辨力惊人。人们除了据此仿制出声呐外，还仿制了盲人用的探 路仪。这种探路仪内装回声波发射器，盲人带着它便可以发现申_线杆、台 阶等障碍物。 水母耳风暴预测器 水母能利用耳朵内的听石来准确预测暴风雨的来临，并及时进行躲避。 仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测器。水母耳风 暴预测器**地模拟了水母感*次声波的器官，能准确预报风暴来临的方向 及强度。 P150-153