(共24张PPT)
第2节 现代生物技术
【学习目标】
科学思维：能说出转基因技术的概念，并能概述细菌合成人胰岛素的过程。
科学探究：举例说明转基因技术在工农业生产和医疗等方面的应用。
科学探究：能概述克隆羊“多莉”的培育过程。
态度责任：关注现代生物技术的发展对人类未来的影响。
1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的双 螺旋结构，揭开了基因的面纱，引发了生命科学 领域的一场革命。1997年威廉姆特掀起一场震惊全球的“克隆风 。2000年“人类基因组计划”的研究成果则将21世纪生命科学世纪的大幕徐徐拉开。克隆技术、转基因技术等都属于现代生物技术。
课堂探究
转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。
转基因鲤鱼
（一）转基因技术可以有目的地改变生物性状
课堂探究
分析科学家利用细菌合
成人胰岛素的研究过程
讨论：
1.转基因技术的操作对象是什么？
2.转基因技术的任务是什么？
3.转基因细菌为什么能够在短时间内产生大量的人胰岛素？
转基因技术可以使动物、植物甚至微生物成为制造药物的“微型工厂”
转基因技术与制药
基因工程药物：干扰素
治疗侏儒症患者可以在幼年补
偿生长激素。如果从动物身上提取
需要宰杀50万只羊才能提取5mg的
生长激素。科学家利用转基因技
术，把人的生长
激素基因导入细
菌，从而形成了
能够生产生长激
素的“工程菌”，
可以大量生产生
长激素。
侏儒症患者
转基因食品是指利用分子生物学手段，将某些生物的基因转移到其它生物物种上，使其出现原物种不具有的性状或产物，以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。通过这种技术人类可以获得更符合要求的食品品质，它具有产量高、营养丰富、抗病力强的优势，但它可能造成的遗传基因污染也是它的明显缺陷。
转基因食品的安全
1992年《21世纪议程》、《生物多样性公约》（国际经济与合作组织）
2001年《农业转基因生物管理条例》（我国）
转基因动物
我们应该关注并设法解决生物技术的安全性及伦理问题，合理研究和开发现代生物技术
转基因鼠
转基因荧光鼠
转基因技术还可以用于遗传病诊断与治疗。如果基因诊断发现了某人有基因缺陷或破损问题，可以通过转换病人细胞中损坏了的基因或引入正常的基因，使其遗传病得到根治。
转基因技术与遗传病诊断
血友病为遗传缺陷
取出病人細胞
腺病毒
插入修正基因
感染病人細胞
注射修正細胞
修正基因
修正基因
转入病人
細胞中
美国一4岁女孩--阿珊蒂（Ashanthi）
患有严重的复合免疫缺陷症，身体极易
受到致病菌感染，出生后一直生活在玻
璃罩里。1990年9月14日，美国医学家
首次在临床上采用基因治疗法为她治疗
这种遗传病。医生从阿珊蒂的体内取出白细胞，把正常基因插入白细胞中，然后把经过处理的细胞重新输送到阿珊蒂的血液循环系统中。在4个月时间内，阿珊蒂先后接受四次基因治疗，使病情得到根本控制。现在，阿珊蒂已是一个健康活泼、热爱生活的少女。此外，法国巴黎内克尔儿童医院利用基因疗法，也使数名免疫缺陷婴儿恢复了正常的免疫机能。
首次基因治疗的成功案例
小资料
~
~~
转基因
虫侵害
虫侵害
苏云金杆菌
转基因技术与农业
抗虫棉
对照
克隆，是Clone的译音，意为不经过两性生殖细胞的结合的无性生殖。克隆技术即无性生殖技术 。
1996年7月5日在英国的罗斯林研究所里诞生的克隆羊多利
克隆技术不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的结合，只需从动物身上提取一个单细胞，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎植入雌性动物体内，就可孕育出新的个体。这种以单细胞培养出来的克隆动物，具有与单细胞供体完全相同的特征，是单细胞供体的“复制品”。英国英格兰科学家和美国俄勒冈科学家先后培养出了“克隆羊”多利和“克隆猴”。
（二）克隆技术可以复制出遗传上的相同个体
克隆羊诞生的过程
克隆技术造福人类
1.快速培育优良的作物和牲畜；
2.挽救珍稀动物；
3.防治疾病，延长寿命。
2002年我国克隆牛的实验成功对畜牧业特别是肉牛和乳牛业具有重大意义。
现代生物技术引发的社会问题
生物高新技术带来的诸多便利， 并期待着它们在防治疾病、 提高营养水平、 改善生活质量、 满足生育需要、 延长健康寿命等方面为人类带来更多的福利。 然而， 与此同时， 人们也已经强烈感受到了生物高新技术对传统道德观念和伦理体系形成的挑战， 看到或预感到了由此引发的许多社会和法律问题。
你愿意克隆一个和你一
样的人出来吗？
讨论
克隆人的伦理问题
生殖克隆会引起家庭结构和社会规律的混乱，这是因为生殖性克隆包括三个克隆供体，这三个供体可以是三个不同的个体（即体细胞核，去核卵和孕体，三者是独立的）也可以是两个不同的个体（即去核卵和孕体是同一供体)，又或者是同一个体(即三者是同一供体）。因此，可以想象这些克隆出来的孩子的身份确定是一个很难的问题，他们与供体及孕者到底应是何种关系 他们是否会被看成一类特殊的儿童 是否会遭受社会的歧视呢 法律上又如何规定对他们的赡养义务呢 一个个体可以克隆出多个相貌类似的孩子，社会又如何去识别他们的身份呢 总之，不少人认为克隆人的出现将使自然生育与家庭分离，社会与家庭分离，它将打乱现有的人伦与代际关系，造成人伦与代际的混乱。
现代生物技术正在逐渐走入我们的日常生活，关系到每一个人的命运和前途，我们要关注并设法解决生物技术的安全性和伦理问题，合理研发和利用现代生物技术，让人类的未来更美好。
一、转基因技术
1.转基因技术与制药
2.转基因技术与遗传病诊治
3.转基因技术与农业
二、克隆技术
1.克隆的实质是无性生殖
2.克隆羊培育过程：
去核→取核→融合→胚胎→代孕
3.克隆的意义：培育优良品种；防治疾病，延长寿命；拯救濒危动物
盘点收获
1.科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因连接到烟草细胞的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒能力。这项技术称为（ ）
A.克隆技术 B.嫁接技术
C.组织培养 D.转基因技术
2.转基因技术在农业上的应用不包括（ ）
A.培育抗虫农作物
B.增强农作物的抗病性
C.提高农作物适应不良环境的能力
D.增加农药的用量
D
D
当堂检测
3.转基因细菌能够在短时间内生产大量人胰岛素的原因是（ ）
A.细菌繁殖速度很快 B.细菌的新陈代谢旺盛
C.细菌对繁殖条件要求严格 D.细菌个体很小
4.克隆羊"多莉"问世的时间是 （ ）
A.1998年 B.1997年 C.1996年 D.1995年
5.下列药品中不是转基因产品的是（ ）
A.胰岛素 B.干扰素 C.凝血因子 D.青霉素
6.克隆羊多莉的成功培育，说明遗传物质存在于（ ）
A.细胞膜 B.细胞质 C.细胞核 D.细胞液
A
C
D
C
7.对现代生物技术，我们应进行如下认识（ ）
A.现在生物技术已发展得相当完善，不存在任何不利影响
B.现代生物技术会引发一系列的社会问题，我们要敬而远之
C.我们应合理开发和利用现代生物技术，让人类的未来更美好
D.其他科学技术完全可以替代现代生物技术
8.上海医学院遗传研究所培育出第一头携带人体蛋白基因的转基因牛，使动物乳汁中白蛋白的含量较普通奶牛提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈出了一步。转基因动物是指（ ）
A.提供白蛋白基因的动物 B.基因中插入了外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因遗传信息的动物
C
B(共16张PPT)
第2节 现代生物技术
一、转基因技术可以有目的地改变生物性状
1.转基因技术
(1)概念:把一个生物体的 转移到另一个生物体 中的生物技术。
(2)转基因技术是现代生物技术的 。
2.转基因技术的应用
(1)制药:转基因技术可以使 、植物甚至 成为制造药物的“微型工厂”。
基因
DNA
核心
动物
微生物
(2)遗传病诊治
①基因诊断:能及早准确诊断疾病,从而 或使疾病得到及时的对症治疗。
②基因治疗:基因缺陷或基因破损等问题,可以通过 病人细胞中损坏了的基因或 正常的基因,使遗传病得到根治。
(3)农业:培育抗虫、抗病、 的农作物新品种; 作物的品质。
(4)环境保护:可以减少 ,转基因技术创造的“ ”能分解污染物。
预防疾病
转换
引入
耐除草剂
改良
环境污染
超级菌
二、“多莉”培育过程
三、现代生物技术引发社会关注
1.转基因产品的 。
2.克隆技术引起 之争。
卵细胞
细胞核
胚胎
安全性
伦理
(1)转基因技术的实质:通过改造生物的遗传物质,定向改造生物的遗传性状,并通过工程化为人类提供有用的产品及服务;转基因技术的成功说明基因控制生物的性状。
(2)克隆技术:实质是无性生殖,克隆体与供核亲本的核基因完全相同,表现出相同的性状。绿色开花植物的扦插、嫁接和压条也属于无性生殖,是植物克隆。
(2024佳县模拟)为了抵抗番木瓜环斑病毒(PRSV)对番木瓜生产的威胁,科学家将PRSV的部分基因导入番木瓜细胞中,培育出抗PRSV的新品种。下列有关叙述错误的是( )
A.该过程应用了转基因技术
B.抗PRSV的性状是不可遗传的
C.该实例说明基因能控制生物的性状
D.应用该技术可减少农药的使用
思路分析:由于将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中,从而改变了生物的基因、结构和功能,因此PRSV抗性是可遗传的。
答案:B
1.我国科学家将人的生长激素基因的DNA片段转入鲤鱼受精卵,培育出特大鲤鱼,这一生物技术是( )
A.发酵技术 B.转基因技术
C.克隆技术 D.组织培养技术
2.科学家将雌性白鼠乳腺细胞的细胞核移植到黑鼠去核的卵细胞内,待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫内。最后产下的小鼠的体色和性别分别是( )
A.黑色、雌性 B.褐色、雌性
C.白色、雄性 D.白色、雌性
层级演练·能力提升
B
D
3.(2024湖南模拟)2022年6月,我国科学家培育的世界首例克隆北极狼“小玛雅”在北京呱呱坠地。如图为“小玛雅”诞生的简要过程,有关分析正确的是( )
A.“小玛雅”是由受精卵发育而成的
B.“小玛雅”的外貌与动物B最相似
C.动物C把自己的DNA遗传给“小玛雅”
D.“小玛雅”的遗传物质与动物A相同
D
4.(2024南通模拟)转基因产品逐步走出实验室,走向市场。下列有关转基因的问题叙述正确的是( )
A.利用转基因技术可以定向改良动植物品种
B.转基因生产的食品会引起中毒或过敏反应
C.转基因生物所表现出来的新性状是不可遗传的变异
D.转基因产品对人类有益无害,我们应广泛推广
A
5.如图是科学家利用先进的生物技术培育抗虫棉的过程。请据图回答下列问题。
(1)这项先进的生物科学技术称为 。
(2)抗虫棉 (填“具有”或“不具有”)抗虫性状,从而说明基因与性状的关系是基因控制生物的性状。
(3)抗虫棉的培育成功并广泛栽种,在环境保护方面的意义是 .
。
转基因技术
具有
可以减
少农药的使用量,减少环境污染
1.世界首例含有蜘蛛某种基因的细毛羊在内蒙古农业大学诞生,此种母羊分泌乳汁时,可产生蜘蛛丝,同等质量该物质的强度是钢的五倍。以下利用了相同生物技术的是( )
A.克隆羊“多莉”
B.生产人胰岛素的大肠杆菌
C.“试管婴儿”
D.生产青霉素的青霉菌
B
2.(2024陕西)2023年,为抢救性保护青藏高原濒危物种——樟木牛,我国科学家采集牛耳组织细胞,将其细胞核植入去核卵细胞中,最终培育出4头雄性樟木牛。在此过程中主要采用了( )
A.组织培养技术
B.转基因技术
C.克隆技术
D.杂交技术
C
3.(2024济南期末)研究者从拟南芥的DNA分子上切取一段,导入棉花受精卵中,培育出具有抗旱耐盐性状的棉花植株。下列叙述不正确的是
( )
A.该研究使用了转基因技术,体现了基因控制性状
B.这段DNA只存在于棉花的体细胞中,不能遗传给子代
C.转基因棉花可通过组织培养进行无性繁殖
D.该技术可以定向改良动植物品种
B
4.自克隆羊“多莉”问世以来,克隆技术突飞猛进,已被广泛应用于许多相关领域。下列关于克隆技术的说法错误的是( )
A.利用克隆技术可以快速培育优良的家畜品种,达到改良性状的目的
B.应用克隆技术可以将转基因动物大量繁殖,降低基因工程药物的
成本
C.人体克隆涉及伦理、道德等复杂问题
D.人们可以从濒危动物身上选取适当的体细胞进行克隆,达到有效保护物种的目的
A
5.如图所示是利用奶牛生产人血白蛋白的过程示意图,请据图回答
问题。
(1)上述人血白蛋白的生产过程中使用的关键技术是 技术,该过程证明了性状是由 控制的。
转基因
基因
(2)将③中的细胞核取出,放入去核卵细胞中,再由融合细胞发育成为胚胎,这个技术要点和 技术很相似,“多莉”羊便是由此技术诞生的,“多莉”羊诞生的生殖方式是 (填“有性”或“无性”)生殖。
(3)将⑤胚胎植入奶牛A的子宫内,生出的奶牛B能分泌含有 .的乳汁。
(4)生物技术已经渗透到了生活中的方方面面,你能简单举出利用生物技术服务生活的事例吗 (合理即可)。
克隆
无性
人血白蛋白
利用转基因技术,培育出了抗虫棉中小学教育资源及组卷应用平台
现代生物技术
教学内容 （1）本节课的主要教学内容是现代生物技术的核心概念和应用。 （2）本节课主要介绍了克隆技术和转基因技术等知识点。学生将通过具体的案例，如转基因番茄和克隆奶牛，深入理解这些技术的工作原理和实际应用场景。 （3）通过学习本节课，学生能够提升自己对现代生物技术的理解，并学会如何评价其对社会、环境和伦理等方面的影响。此外，学生还将锻炼资料收集和小组合作的能力，从而更好地准备未来的学习和职业生涯。
教学目标 （1）理解现代生物技术的概念、克隆技术和转基因技术原理，能列举克隆技术与转基因技术的应用实例。 （2）通过收集、分析资料和小组合作探究，学会交流转基因生物相关资料并能依据资料进行思考与总结。 （3）感受现代生物技术发展对人类的影响，提升对我国转基因工程成果的自豪感。
教学重点 （1）理解现代生物技术中的克隆技术和转基因技术的概念。 （2）掌握现代生物技术在不同领域的应用情况。
教学难点 （1）克隆技术原理的深入理解及其在实践中的应用。 （2）转基因技术的具体操作流程及安全性问题探讨。
教学方法 案例分析法、小组合作探究法、讲授法、问题引导法
教学准备 （1）多媒体课件，包含克隆技术和转基因技术的原理动画以及实际应用案例的视频。 （2）学生分组任务卡，用于小组合作探究，每张卡片上明确列出一个特定的现代生物技术应用案例供学生研究。
教学活动及主要语言
一、导入新课 教师谈话：同学们，大家都知道吸烟对健康非常有害，因为烟草中含有的尼古丁对我们的身体极具破坏力。然而，你们是否听说过，烟草竟然可以被改造成一种生产医用蛋白质的植物？其实，通过将特定基因导入烟草中，人们可以从中提取有价值的药用蛋白，并制成药物，使曾经危害健康的烟草转变为有益人体的良药。这种技术叫做转基因技术，它属于现代生物技术的一部分。今天，我们就来探索这一神奇的技术。（引导学生思考并激发他们对现代生物技术的兴趣） 二、新授 1. 转基因技术的基本原理 阅读教材转基因番茄案例：请同学们认真阅读课本上关于转基因番茄的介绍，试着理解其基本操作流程。 教师提问：在阅读过程中，请同学们思考一下，什么是转基因技术？它如何改变植物的特性？ 同桌交流：与同学讨论你对转基因番茄的理解，看看彼此有没有新的发现。 (学生相互交流) 汇报原理：选出几组代表，到讲台上来分享他们对于转基因番茄操作步骤的理解。 (生：通过将外源基因插入到番茄的DNA中，使其能够表达特定的蛋白质，从而改善或增加某种特性) 补充强调：教师点评并补充说明，强调关键概念如“外源基因”、“表达特定蛋白质”等，确保每个学生都能正确理解转基因技术的核心原理。 教师举例：比如，转入抗虫基因可以让番茄具有更强的抵御害虫的能力。 2. 其他转基因植物简介 播放视频：观看一个关于常见转基因作物如大豆、玉米等的科普短片。 (视频展示转基因大豆和玉米的特点及优势) 复述视频内容：每位同学简短地复述视频中提到的一种转基因作物及其特点。 (生：转基因大豆增加了抗虫性；转基因玉米获得了耐旱性能) 图片展示：展示更多类型的转基因植物图片，帮助加深印象，并讨论这些植物的具体用途。 (学生观察图片并发表见解) 优点报告：邀请准备充分的学生分享他们收集到的信息，讲述转基因生物的优点。 (生：可以提高作物产量，减少农药使用量，增强抵抗力) 定义解读：老师给出正式的转基因技术定义，并解释其在农业和医药领域内的应用前景。 教师总结：转基因技术不仅提高了农作物的质量与产量，还为医疗行业提供了新的治疗方法。 风险讨论：全班一起思考转基因食品可能存在的风险问题，比如潜在过敏原或者食用安全性。 (生：可能会引起部分人群的过敏反应；长期食用的安全性尚存争议) 3. 克隆技术的学习 研究克隆奶牛案例：详细观察克隆奶牛培育过程的简图，理解体细胞核移植的关键步骤。 学生自主学习：仔细分析图示，标记出主要步骤 小组合作探究：分小组探讨并记录下克隆过程中遇到的技术难点。 (学生分成小组，进行讨论并记录要点) 成果汇报：每组派出一名代表发言，汇报小组的研究结果。 (生：需要找到合适的供体细胞以及成熟的卵母细胞作为受体；保证胚胎成功发育是重要环节) 补充总结：针对学生提出的问题给予解答，必要时重复讲解关键点。 教师深入讲解：具体阐述胚胎培养条件及后续处理方法 拓展知识：引入其他类型克隆动物的例子，并探讨他们在科研上的价值。 (生：比如克隆羊多莉) 实践应用：设想一种情景——如果国宝大熊猫面临严重的繁殖危机，请学生们运用所学知识提出解决方案。 (生：可以考虑采用克隆技术来增加大熊猫的数量) 深入讲解：进一步介绍克隆动物的具体实施方式及限制因素。 (教师指出当前技术尚不能解决所有问题) 三、实际应用 教师过渡：现在让我们来看看现代生物技术在农业生产中的广泛应用吧！ 自主学习：结合之前搜集的信息与课本插图，独立研究生物技术如何助力现代农业发展的案例。 (学生查阅资料，了解具体事例) 分享发现：邀请几位学生分享他们了解到的应用实例和个人看法。 (生：通过基因编辑技术培育出了更耐病虫害的新品种) 举例说明：教师再提供一些最新的科研案例，例如利用CRISPR技术改良作物营养成分的研究成果。 (教师展示最新的研究成果) 巩固练习 选择题：设计一些有关本节课主要内容的选择题，检验同学们对知识点的掌握程度。 开放式提问：鼓励学生大胆提问，提出自己关心的问题。 互动解答：现场答疑解惑，加强记忆与理解。 课堂小结 学生谈收获：请几名同学总结今日所学的重要概念和技术要点。 (生：掌握了转基因技术和克隆技术的基础知识) 教师归纳：最后，由老师进行全面总结，并强调关注生物工程技术的发展趋势及其对未来社会的影响。
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