2017年八年级生物下册 162 现代生物技术的发展课件 北京课改版

八年级下册 16 2现代生物技术的发展 本节目标 1 举例说出转基因技术 克隆技术的应用 2 区分基因工程和细胞工程 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 克隆羊多利的诞生 1996年 在英国的罗斯林研究所里诞生的多利羊 多莉是用细胞核移植技术将哺乳动物的成年体细胞培育出来的新个体 它是由苏格兰罗斯林研究所和PPLTherapeutics生物技术公司的伊恩 威尔穆特和基思 坎贝尔领导的小组培育的 它被英国广播公司和科学美国人杂志等媒体称为世界上最著名的动物 预习反馈 1 利用 来生产人类所需要的某些物质 可以节省建设厂房和购买仪器设备的费用 可以减少复杂的生产程序和 2 模仿生物的结构和功能来发明各种仪器设备的方法叫 一种生物与另一种生物共同生活在一起 相互依赖 彼此有利 分开后都不能独立生活的现象叫 环境污染 生物反应器 共生 仿生 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 世界上第一条克隆狗 斯纳皮 曾接连在克隆技术领域获得突破性成果而屡次震惊世界的韩国科学家黄禹锡 日前又让世人吃了一惊 他在 自然 杂志上披露说 他的研究小组成功培育出了世界上第一条克隆狗 斯纳皮 课堂探究 基因工程 概念按照人的意愿 运用人工的方法 对生物的基因组成进行 移花接木 是改造的重组技术 意义被广泛应用于农业 医药 环境保护等 课堂探究 小鼠变大鼠 大鼠 注射到小鼠受精卵中 小鼠 分离出大鼠生长激素基因 生出带有大鼠基因的小鼠 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 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 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 课堂探究 课堂探究 典例分析 例1将人的胰岛素基因导入大肠杆菌 得到能生产人胰岛素的 工程菌 此方法属于 A 转基因技术B 克隆技术C 发酵技术D 组织培养 解析 大肠杆菌能大量生产治疗糖尿病的药物胰岛素 运用的是转基因技术 把人胰岛素基因注入大肠杆菌体内 可以通过大肠杆菌生产胰岛素 之所以选择把细菌作为基因工程的受体细胞 原因有两个 首先细菌繁殖较快 基因简单 其次能够在较短时间内通过细菌的大量繁殖来获得所需要的产品 此方法属于转基因技术 A 典例分析 例2下列不属生物防治的是 A 以菌治虫B 以鸟治虫C 以虫治虫D 人工合成昆虫性外激素诱捕害虫 解析 生物防治就是利用生物来防治病虫害 生物来防常用的方法有以虫治虫 以鸟治虫和以菌治虫等 它利用了生物物种间的相互关系 以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物 它的最大优点是不污染环境 是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的 D 本课小结 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 科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆 这门生物技术叫克隆技术 含义是无性繁殖 克隆技术在现代生物学中被称为 生物放大技术 基因工程 按照人的意愿 运用人工的方法 对生物的基因组成进行 移花接木 是改造的重组技术 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 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