新课标选修三基础知识填空

一、基因工程的基本工具

1．限制性核酸内切酶(简称：限制酶) (1)来源：主要是从 生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别特定的 并切开特定的两个核苷酸之间的 。(3)结果：产生 末端或 末端。

2．DNA连接酶 常用类型 来源 功能 连接 末端 连接 末端或 末端 结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 键 3.载体 化学本质：双链环状DNA分子?常用载体?能自我复制??(1)

——质粒?特点?有一个至多个限制酶切割位点

??有特殊的标记基因??

(2)其他载体： 衍生物、 等。

二、基因工程的基本操作程序

1．目的基因的获取

(1)目的基因：主要是指 的基因，也可以是一些具有 作用的因子。 (2)获取方法：①从 中获取目的基因 ② 利用 扩增目的基因 ③通过DNA合成仪用 方法直接人工合成：适用于 核苷酸序列的较 基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要 。

2．基因表达载体的构建——基因工程的核心

(1)基因表达载体的组成： 、 、 、 。

①启动子：a．位置：位于基因的 端。b．作用：是 识别和结合的部位，驱动基因转录出 ，最终获得所需要的蛋白质。

②终止子：a．位置：位于基因的 端。b．作用：使 在所需要的地方停止下来。 (2)构建基因表达载体的目的：① ； ② 。 3．将目的基因导入受体细胞

(1)转化： 的过程。 (2)常用方法： 生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 受体细胞 转化过程 4．目的基因的检测与鉴定 方法 检测或鉴定目的 水平 检测目的基因的有无 目的基因是否转录 水平 目的基因是否翻译 是否有抗虫抗病特性或是否 水平 具有良好的生物活性 1-11

三、基因工程的应用 技术名称 应用 培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物，利用转基因改良植物基因工程 植物的品质 提高动物生长速度，改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，用转基因动物基因工程 动物作器官移植的供体 把 基因导入病人体内，使其表达产物发挥作用，从而治疗疾病，分为 基因治疗 基因治疗和 基因治疗 四、蛋白质工程 1．概念理解(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。(2)操作：基因 或基因 。(3)结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。(4)目的：满足人类的生产和生活的需求。（5）本质：第二代 工程。

2．操作过程

从预期的 出发→设计预期的 →推测应有的 →找到相对应的 →基因 →产生需要的蛋白质。 五、容易混淆的概念

1.与DNA相关的酶

(1)五种DNA相关酶的比较 作用底物 作用部位 形成产物 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶 DNA (水解)酶 (2)①限制酶和DNA连接酶的作用部位都是 键。 ②限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的 或它已经被修饰。③限制酶是一类酶，而不是一种酶。

④DNA连接酶起作用时，不需要 。 2．载体具备的条件： 条件 适应性 目的基因稳定存在且数量可扩大 可携带多个或多种外源基因 便于重组DNA的鉴定和选择 六、植物细胞工程 1．理论基础——细胞的 性

(1)概念：具有 的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。

2．植物组织培养技术 (1)概念理解： ①培养对象： 。②培养条件： 、 、 、 等人工控制条件。③培养结果： 。 (2)操作流程：

3．植物体细胞杂交技术 (1)操作流程：

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(2)流程分析：

①过程a为去除 获得具有活力的原生质体，用到的酶是 （细菌则用 ）。②过程b是原生质体的融合，其原理是 。 ③诱导b融合的两种方法：

物理法包括 、 、 等；化学法一般用 （ ）作为诱导剂。 ④过程c是原生质体融合后再生出 。新细胞壁的生成是杂种细胞形成的标志。 ⑤过程d是 技术，其原理是。

(4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。 4．植物细胞工程的实际应用

（1)）微型繁殖技术的优势有 、 等。常选用幼嫩的植物组织作为外植体的原因是 。 （2）获得脱毒苗常选用茎尖等分生组织的原因是 ；

（3）单倍体育种是通过 获得单倍体植株， 后当年便可得到 的优良品种，这样极大地 ，节约了大量人力物力。 （4）在植物的组织培养过程中，由于培养细胞处在 ，因此容易受到培养条件和外界压力（如 ）的影响而产生突变。

（5）可利用组织培养技术获得的 大量生产人参皂甙、生物碱等细胞产物。 六、动物细胞培养和动物细胞核移植技术

1．培养条件

(1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行 处理，可添加 以防止培养过程的污染，定期 培养液以清除 。

(2)营养：除正常的有机和无机营养外，加入 等一些天然成分。 (3)适宜的温度和pH：温度为 ℃(哺乳动物)，pH为 。

(4)气体环境：含95%空气加 的混合气体，其中后者的作用是 。 2、动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较 动物细胞培养 动物体细胞核移植 原理 过程（流程 图） 获得 ，目前使用的正常结果 获得 细胞通常为 代以内，以保持 ①生产生物制品 ①加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育 应用 ②用于基因工程 ②保护濒危物种③生产医用蛋白 ③检测有毒物质 ④提供克隆器官、组织等 3-11

七、动物细胞融合与单克隆抗体

1．动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较

比较项目 原理 融合前处理及使用的酶 诱导手段 结果 应用 意义 动物细胞融合 植物体细胞杂交 相同点 2．单克隆抗体 (1) (1)原理：一个(或一种) B淋巴细胞只产生 ，小鼠骨髓瘤细胞能够 。因此杂交瘤细胞就具备了既能 ，又能大量产生 的特征。

(2)取相应B淋巴细胞前必须先注射 。 (3)细胞融合后需经二次筛选： ①第一次：在 上，未融合的亲本细胞(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。

②第二次：经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，需经 培养和 检测，经筛选后才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。

（3）优点： 、 ，可大量制备。

(4)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和制作生物导弹运载药物。 八、精子和卵子的发生和受精作用

(1)精子的发生：①场所：睾丸的 管。②时间： 期→生殖机能衰退。 ③过程：

(2)卵子的发生：

①场所： 、输卵管 ②时间： 期和 期后 ③过程：

3．受精

(1)场所：

??精子获能：在雌性生殖道内获能

(2)过程：①准备阶段?

?卵子的准备：发育到MⅡ中期才有受精能力?

②受精阶段

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4．胚胎发育

受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚(内细胞团)→

??内细胞团发育成外胚层和内胚层原肠胚?

?滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘?

第3讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题

1．胚胎工程的概念

(1)操作对象：动物的早期胚胎或配子。

(2)技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 2．

体外受精和早期胚胎培养 1．体外受精

(1)卵母细胞的采集和培养：

超数排卵法：用促性腺激素处理后冲卵??

?直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或?? 直接从活体动物的卵巢中吸取(2)精子的采集和获能： ??采集：假阴道法、手握法、电刺激法

?

?获能：培养法、化学诱导法?

(3)受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。 2．胚胎的早期培养

(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。 两“盐”：无机盐和有机盐??两“素”：维生素和激素

(2)培养液成分巧记?两“酸”：氨基酸和核苷酸

??另有水和血清等

(3)胚胎处理：受体移植或冷冻保存。

胚胎工程的应用及前景 1．胚胎移植 (1)概念剖析：

①供体：能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎的雌性动物。 ②受体：同种的、生理状态相同的其他雌性动物。③结果：产生新个体。 (2)意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (3)生理学基础：

①移入：排卵后，供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 ②收集：早期胚胎处于游离状态。

③存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。

④遗传性：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

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的遗传特性不受任何影响。

(4)基本程序：

对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后检查。

2．胚胎分割

(1)概念：①方法：机械方法；②分割份数：将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等；③目的：获得同卵双胎或多胎。

(2)定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。

(3)材料：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(4)要求：将内细胞团均等分割。

3．胚胎干细胞(ES或EK细胞) (1)来源：早期胚胎或原始性腺。

①形态：体积小、细胞核大、核仁明显??

(2)特点?②功能：具有发育的全能性

??③体外培养：可增殖而不发生分化

1．精子、卵子发生的比较 项目 精子发生 卵子发生 场所 睾丸的曲细精管 卵巢(MⅠ)，输卵管(MⅡ) 开始时初情期后 胚胎性别分化后 间 区别 ①M Ⅰ、M Ⅱ是连续的； ①M Ⅰ、M Ⅱ是不连续的； 过程特②需要变形； ②不需要变形； 点 ③两次细胞质分裂均等 ③两次细胞质分裂不均等 结果 形成4个精细胞 形成1个卵细胞 ①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂； 相同点 ②生殖细胞的成熟经减数分裂完成； ③成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞染色体数目减半 2.受精作用 (1)受精作用的场所：输卵管。 (2)受精前的准备阶段：

①精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力的生理现象。

②卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。 (3)受精阶段——四步曲：

第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞之间的物质，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障；

第二步：精子进入卵细胞膜。卵细胞膜作用是防止多精入卵受精的第二道屏障； 第三步：原核形成。雄原核形成和雌原核形成；第四步：合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。

3．早期胚胎发育

(1)过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚 试管动物与克隆动物 比较项目 试管动物 克隆动物 核移植技术、细胞培养、胚胎技术基础 体外受精、胚胎移植 (分割)移植 实例 试管牛 多利羊 6-11

过程 生殖方式 遗传物质 意义 有性生殖 遗传物质来自两个个体 无性生殖 遗传物质大部分来自供核生物体 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期 1.胚胎移植的实质 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，胚胎本身的遗传物质并不发生改变。 2．影响胚胎移植成功率的两个重要条件

(1)要在同种动物之间进行移植，“同种”是指“同一物种”。

(2)供、受体生理状态要相同：①供、受体母畜的发情时间一致；②胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。

3．胚胎移植的时间

(1)不同动物其胚胎移植的时间不同 (2)几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植，因为此时胚胎细胞分化程度高，移植成功率很低。

4．胚胎分割

(1)理论基础：细胞的全能性。(2)材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。 (3)囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 (4)意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。 (3)胚胎干细胞(ES细胞)的应用前景

①ES细胞可用于治疗人类的某些顽症：利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。

②培育成组织器官，用于器官移植。

③对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。 ④ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。 生物技术的安全性和伦理问题 1.转基因生物存在安全性问题的原因

(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。

2．理性看待转基因生物 (1)转基因生物的优缺点 优点 缺点 ①解决粮食短缺问题 ②大大减少农药的使用量，减少环境污染 ③增加食物营养，提高附加值 ④增加食物种类，提升食物品质 ⑤提高生产效率，带动相关产业发展 ①可能出现新的过敏原或重组形成新病毒 ②可能产生抗除草剂的杂草 ③可能使疾病的传播跨越物种障碍 ④可能会损害生物多样性 ⑤可能会对人类生活环境造成二次污染 7-11

(2)对待转基因生物的正确态度

①对转基因生物出现激烈的伦理方面的争论是正常的，关键是社会应有正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展。②国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。

③在转基因生物或其产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学研究道德。 3．试管婴儿与克隆人的比较 一般过程 实质 说明 与人类正常生殖情况相试管体外受精、体外一定程度的胚胎发育、胚有性生殖 比，主要是改变了受精和婴儿 胎移植到子宫内继续发育 初期发育的场所 将体细胞的核物质移到去核的卵细胞中，体细胞繁克隆克隆过程证明了动物细胞将重组卵细胞移植到子宫内，逐渐发育为殖，属于无人 核的全能性 新个体 性生殖 4.克隆的分类 类型 治疗性克隆 生殖性克隆 项目 目的 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品 区别 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同 5.试管婴儿和设计试管婴儿的比较

(1)所用技术手段：设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。

(2)试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。

6．基因检测

(1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子或蛋白质进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因情况的一种技术。

(2)争论焦点

①基因检测能否达到预防疾病的目的；

②是否引起基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

第4讲 生态工程

生态工程的基本原理

1．建设目的：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。

2．特点：少消耗、多效益、可持续的工程体系。 3．基本原理：

(1)物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复分层分级利用。

(2)物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。 (3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。

(4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。

(5)系统学和工程学原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。 生态工程的实例(连线)

类型 实例 ①农村综合发展

型生态工程 a．“三北”防护林，退耕还林还草 ②小流域综合治

理生态工程 b．窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程

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③大区域生态系

统恢复工程 c．甘肃陇南“九子登科”治理模式 ④湿地生态

恢复工程 d．张家港、大连等国家环境保护模范城市 ⑤矿区废弃地的

生态恢复工程 e.鄱阳湖综合治理 ⑥城市环境

生态工程 f．赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 【提示】 ①－b ②－c ③－a ④－e ⑤－f ⑥－d 项目 理论基础 意义 实例 物质循可避免环境污染及其对系环再生物质循环 无废弃物农业 统稳定和发展的影响 原理 物种多生物多样性程度高，可提“三北”防护林建设中的样性原生态系统的稳定性 高系统的抵抗力稳定性，问题，珊瑚礁生态系统的理 提高系统的生产力 生物多样性问题 协调与生物数量不超过环境承载太湖富营养化问题、过度平衡原生物与环境的协调与平衡 力，可避免系统的失衡和放牧等 理 破坏 整体性社会、经济、自然构成复统一协调各种关系，保障林业建设中自然系统与社原理 合系统 系统的平衡与稳定 会、经济系统的关系问题 系统学系统的结构决定功能原改善和优化系统的结构以和工程理：分布式优于集中式和桑基鱼塘 改善功能 学原理 环式 2.几种典型生态工程原理归纳 (1)单一人工林比天然混交林稳定性低，易爆发虫害——物种多样性原理。 (2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——协调与平衡原理。 (3)引种考虑适应环境——协调与平衡原理。

(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——整体性原理。 1.主要生态工程实例的列表比较 类型 问题 主要原理 对策 案例 资源有限，人多地少，产出不足 小流域的水土流失 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 整体性原理、协调与平衡原理等 建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多的产出 农村综合发展型生态工程 窦店村以沼气为中心的生态工程 小流域综合治理生态工程 大区域 生态系 统恢复工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 城市环境生态工程 运用多种原理，应用多种措施综合治理 土地荒漠退耕还林还草、植化 树造林等 协调与平衡原整体性原理 控制污染、退耕还湿地的缩理、小和破坏 湖 矿区生态系统学和工程修复土地、恢复植环境的破学原理 被 坏 协调与平衡原城市绿化、污水净环境污染 理、整体性原理化、废弃物处理、9-11

甘肃陇南县“九子登科”模式 “三北”防护林退耕还林还草工程 江西鄱阳湖湿地生态恢复工程 赤锋市元宝山矿区生态恢复工程 污水及垃圾处理城市绿化 等 合理布局等 【判断】

(1)限制酶只能用于切割目的基因。(×)

(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。(×) (3)E·coli DNA连接酶既可以连接平末端，又可以连接黏性末端。(×) (4)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。(√)

(5)蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白质。(√) (6)理论上，每个正常活细胞都具有全能性。(√)

(7)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。(×) (8)愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的。(×)

(9)植物体细胞杂交获得的杂种植株含有两个亲本的全部遗传信息。(√) (10)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。(×) (11)二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的。(×)

(12)哺乳动物细胞体外培养时乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞。(√) (13)克隆动物的性状与供体动物完全相同。(×)

(14)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。(×)

(15)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。(√) (16)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的。(×) (17)胚胎移植时对供体和受体母牛都要进行相同激素处理。(×) (18)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。(×)

(19)胚胎分割的份数越多，操作技术的难度会越大，移植的成功率也越低。(√) (20)转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中。(√)

(21)种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生植物的遗传多样性。(√) (22)试管婴儿胚胎发育的整个过程均在试管中进行。(×) (23)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。(×)

(24)在建设高新农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理。(√)

(25)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。(√) (26)“总体功能大于各部分之和的效果”是系统学和工程学原理。(×)

(27)湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。(√) (28)矿山废弃地生态修复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建。(√) (29)退耕还林还草、植树造林等是小流域综合治理生态工程的主要对策。(×) (30)我国可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。(×)

转基因生物的安全性和伦理问题 1．转基因生物的安全性

?食物安全：滞后效应、过敏原、营养成分改变安全?(1)?生物安全：对生物多样性的影响性问题?

?环境安全：对生态系统稳定性的影响?需要正确的社会舆论导向

理性看待?(2)?社会的监督转基因技术?

?制定符合本国利益的政策和法规

2．关注生物技术的伦理问题 反对 违反了人类的伦理道德观念，中克伦理方面 国禁止生殖性克隆 隆技术不成熟，流产率高、畸形率人 技术方面 高、出生后死亡率高 设计试管婴儿 胚胎也是生命，杀死胚胎无异于10-11

支持 中国不反对治疗性克隆 可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题 提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造“谋杀” 基因检测 技术方面 道德方面 很难用在具体医疗中 可能引起基因歧视 成损伤 有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施 通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象 3.禁止生物武器 (1)生物武器的种类(连线)

种类 实例

①致病菌、病毒 a．重组流感病毒、新型鼠痘病毒 ②生化毒剂 b．鼠疫菌、炭疽杆菌 ③基因重组的致病病毒 c．肉毒杆菌毒素 【提示】 ①－b ②－c ③－a (2)我国政府观点

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。

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“谋杀” 基因检测 技术方面 道德方面 很难用在具体医疗中 可能引起基因歧视 成损伤 有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施 通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象 3.禁止生物武器 (1)生物武器的种类(连线)

种类 实例

①致病菌、病毒 a．重组流感病毒、新型鼠痘病毒 ②生化毒剂 b．鼠疫菌、炭疽杆菌 ③基因重组的致病病毒 c．肉毒杆菌毒素 【提示】 ①－b ②－c ③－a (2)我国政府观点

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。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jdh.html