八年级生物下册 第16章 生物技术课件 北京课改版.ppt

八年级下册 第16章生物技术 本节目标 1 举例说明发酵技术在生活中的应用 2 举例说出转基因技术 克隆技术的应用 3 举例说出生物技术在工业 农业 环境保护 医药等领域的作用 情境导入 食物在空气中摆放久了都会腐败 这是为什么 一般是指食品在一定的环境因素下 因微生物的作用使食品失去原有的营养价值 组织性状以及色 香 味 转变成为不符合卫生要求的食品 预习反馈 1 发面做馒头时 加入一些酵母菌 可以使蒸出的馒头暄软多孔 馒头中孔泡的产生 是酵母菌在馒头中产生的 受热膨胀的结果 2 酸奶是一种营养丰富 容易消化和吸收的优质饮料 人们可以在牛奶中加入 在温度适宜 没有氧气的条件下 让牛奶转变成 二氧化碳 乳酸菌 酸奶 课堂探究 微生物发酵在食品方面的应用微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下 将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物 它在食品方面应用非常广泛 日常生活中常见的有以下几种 1 发酵乳制品 如酸奶 饮料 干酪 乳酪等 2 面包 制作面包时酵母是必不可少的生物松软剂 面包酵母是一种单细胞生物 属真菌类 学名啤酒酵母 3 一些食品添加剂如柠檬酸 赖氨酸等 4 各种酒类 传统白酒 葡萄酒 其他发酵水果酒 啤酒等 5 调味剂 如味精 肌苷酸等的都是微生物发酵的产品 6 泡菜 豆腐乳 豆豉 其他如酱油 酿造醋 面酱等 微生物发酵的应用古以有之 酒在古代就已经是生活中不可或缺的 受到社会各个阶层的喜爱 现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面 利用微生物可制作的食品 课堂探究 如何制作泡菜 1 先将泡菜坛清洗干净 谈再用开水冲洗几遍 晾干备用 2 将适量的花椒 姜片和辣椒等调味料放入锅中 加清水煮沸 冷却后备用 3 洗净新鲜的蔬菜 沥干水分 切成条状或片状 放入泡菜坛 放入蔬菜的同时 撒入适量的食盐 然后 将冷却的调味料注入容器中 4 盖上坛盖 向坛口的凹槽处注入清水 将泡菜坛放在阴凉处 1 2周后 泡菜便制作好了 课堂探究 微生物可以帮助人类利用 废物 人类在日常生活中会产生各种废弃物 包括人类的粪便和尿液 各种厨余垃圾等 农业生产中也会产生大量的农作物秸秆 牲畜粪便 有效的利用微生物的分解作用 可以使这些 废物 转变为宝贵的资源 沼气 zhaoqi 沼气是有机物质在厌氧条件下 经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体 由于这种气体最先是在沼泽中发现的 所以称为沼气 人畜粪便 秸秆 污水等各种有机物在密闭的沼气池内 在厌氧 没有氧气 条件下发酵 即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化 从而产生沼气 沼气是一种混合气体 可以燃烧 沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体 课堂探究 沼气除直接燃烧用于炊事 烘干农副产品 供暖 照明和气焊等外 还可作内燃机的燃料以及生产甲醇 福尔马林 四氯化碳等化工原料 经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣 含有较丰富的营养物质 可用作肥料和饲料 课堂探究 克隆 clone 不经过受精过程而获得新个体的方法 以前都是利用早期胚胎细胞成功地克隆动物 而多利羊的克隆成功说明了什么 意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞培育出于这个动物几乎相同的生命体 克隆技术 课堂探究 母羊a 母羊a 合成新细胞 母羊b 多利 将胚胎植入母羊b的子宫 胚胎发育 取出母羊b的卵细胞 去除卵细胞中的细胞核 课堂探究 现代生物技术的核心 转基因技术 转基因技术 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学 基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因 也可以是人工合成指定序列的dna片段 dna片段被转入特定生物中 与其本身的基因组进行重组 再从重组体中进行数代的人工选育 从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体 该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状 培育出新品种 转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因 按照对象可分为植物转基因技术 动物转基因技术和微生物基因重组技术 课堂探究 人工转基因将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中 植物基因工程由于导入基因的表达 引起生物体的性状的可遗传的修饰 这一技术称之为转基因技术 transgenetechnology 人们常说的 遗传工程 基因工程 遗传转化 均为转基因的同义词 如今 改变动植物性状的人工技术往往被称为转基因技术 狭义 而对微生物的操作则一般被称为遗传工程技术 狭义 经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为 遗传修饰过的生物体 geneticallymodifiedorganism 简称gmo 课堂探究 课堂探究 自然转基因不是人为导向的 自然界里动物 植物或微生物自主形成的转基因现象 例如慢病毒载体里的乙型肝炎病毒dna整合到人精子细胞染色体上 噬菌体将自己dna的插入到溶源细胞dna上 农杆菌和花椰菜花叶病毒 cmv 等 植物转基因植物转基因是基因组中含有外源基因的植物 它可通过原生质体融合 细胞重组 遗传物质转移 染色体工程技术获得 有可能改变植物的某些遗传特性 培育高产 优质 抗病毒 抗虫 抗寒 抗旱 抗涝 抗盐碱 抗除草剂等的作物新品种 如玉米稻 北极鳄梨 转基因三倍体毛白杨 而且可用转基因植物或离体培养的细胞 来生产外源基因的表达产物 如人的生长激素 胰岛素 干扰素 白介素2 表皮生长因子 乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达 课堂探究 动物转基因动物转基因就是基因组中含有外源基因的动物 它是按照预先的设计 通过细胞融合 细胞重组 遗传物质转移 染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子 卵细胞或受精卵 再以生殖工程技术 有可能育成转基因动物 通过生长素基因 多产基因 促卵素基因 高泌乳量基因 瘦肉型基因 角蛋白基因 抗寄生虫基因 抗病毒基因等基因转移 可能育成生长周期短 产仔 生蛋多和泌乳量高 转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍 生产的肉类 皮毛品质与加工性能好 并具有抗病性 已在牛 羊 猪 鸡 鱼等家养动物中取得一定成果 但由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响 其有性生殖后代变异较大 难以形成稳定遗传的转基因品系 因而 尝试将外源基因导入线粒体 再送入受精卵中 由于线粒体的细胞质遗传 其有性后代可能全都是转基因个体 从而解决这一问题 课堂探究 课堂探究 微生物重组在所有转基因技术中 以微生物基因重组技术应用最为宽泛和常见 与动植物不同的是 微生物重组技术通常需要用到专门的重组基因载体 质粒 质粒是一种细胞质遗传因子 因此具有不稳定的遗传特性 但相比于动植物 微生物重组技术具有周期短 效果显著 控制性强的特点 因而广泛应用于生物医药和酶制剂行业 经过多年的理论奠基 现已在微生物领域中开发出酵母表达系统 大肠杆菌表达系统和丝状真菌表达系统 其中毕赤酵母表达系统和大肠杆菌表达系统最受欢迎 具有表达效率高 外源蛋白占细胞总蛋白的10 至40 生产成本低的特点 一般常见的诸如胰岛素 白细胞介素 高温淀粉酶 重组人p53腺病毒注射液 啤酒酵母乙肝疫苗 抗生素 11 饲料用木聚糖酶 壳聚糖酶等都由这两种表达系统生产的 典例分析 例1 下列各项食品的制作过程中 运用了微生物发酵技术的是 米酒 葡萄干 豆腐 醋 酸奶 火腿肠 a b c d 解析 米酒要用到酵母菌 是发酵技术 正确 制醋用到醋酸菌 是发酵技术 正确 制酸奶要用到乳酸菌 是发酵技术 正确 葡萄干 火腿肠是食品保存 不是发酵食品 错误 豆腐是加工而成 不是发酵技术 错误 c 典例分析 例2 科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核移入到白鼠去核的卵细胞内 待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫内继续发育 并由褐鼠产下 则该小鼠的体色和性别分别是 a 黑色 雌性b 黑色 雄性c 白色 雄性d 褐色 雌性 解析 基因控制生物的性状 基因在dna上 dna在染色体上 染色体在细胞核里 细胞核是遗传信息库 小鼠体内的遗传物质来源于雌黑鼠乳腺细胞的细胞核 因此小鼠的体色与性别是黑色 雌性 a 本章小结 微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下 将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物 1 发酵乳制品2 面包3 柠檬酸4 葡萄酒5 调味剂6 泡菜沼气是多种气体的混合物 一般含甲烷50 70 其余为二氧化碳和少量的氮 氢和硫化氢等 克隆技术 是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程 转基因技术 dna片段被转入特定生物中 与其本身的基因组进行重组 转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因 按照对象可