第9单元 25.2 现代生物技术—北师大版八年级生物下册课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
第2节
现代生物技术
课堂导入
现代生物技术,自1
950年代DNA结构的发现以来,分子生物学急速
发展,将传统的生物技术进行了一次大革命。例如利用基因克隆技
术,将胰岛素克隆到大肠杆菌中生产。开启了现代生物技术学之工
业价值。在20世纪末和21世纪初,生物技术已扩大到包括新的和不
同的学科如基因组学,基因重组技术,应用免疫学和开发医药治疗和
诊断测试。克隆技术、转基因技术等都属于现代生物技术。
学习新知
一、转基因技术可以有目的地改变生物性状
（一）活动——了解科学家利用细菌合成人胰岛素的过程
1.利用转基因技术合成人胰岛素的过程：
①科学家从细菌细胞中提取出一种叫做质粒的环状DNA。
②先用一种酶把质粒DNA切开，再用这种酶将人胰岛素基因从染色
体上切下来。
③将质粒DNA与人胰岛素基因混合在一起，人胰岛素基因会连接到
质粒DNA切口的两端，重新形成环状DNA．
④将携带人胰岛素基因的质粒与细菌混合在一起，有些细菌会把质
粒吞入其细胞内。
⑤吞入质粒的细菌繁殖时，产生的细菌后代也就会含有携带人胰岛
素基因的质粒，随后，人胰岛素基因开始指挥细菌合成人胰岛素。
转基因技术的操作对象是：
DNA片段（基因）。
转基因技术的任务
：
主要任务是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中，
从而改变被转入基因的生物的性状。
细菌常常作为基因工程的受体细胞,是因为细菌繁殖较快,基因简
单,细菌的新陈代谢旺盛,能够在较短时间内通过细菌的大量繁殖使
细菌数量剧增,
新陈代谢旺盛能产生大量的胰岛素。
（二）转基因技术
1.概念：
转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA
中的生物技术。
例如:
科学家将一个人的胰岛素基因插人到细菌质粒中，一旦这个质
粒进人某个细菌体内，细菌将细胞及其后代都会含有人胰岛素基因。
结果，细菌就开始生产人胰岛素。
利用转基因技术也可以将基因转移到动物或植物细胞中，1982
年，
美国科学家把大白鼠的生长激素基因转入家鼠受精卵内，培
育出二倍于普通家鼠的“超级鼠”。
1985年，我国科学家把生长激素基因转入鲤鱼的受精卵内，该
鱼卵发育成特大的胖鲤鱼。
转基因技术是现代生物技术的核心。
2.转基因技术与制药
（1）人胰岛素工厂
全世界糖尿病患者大约6000万，一个患者一年的胰岛素用量相
当于40头牛产的胰岛素，如果都靠牛或者其他动物提供，那价格是
相当昂贵且供不应求。有了转基因技术，大肠杆菌成了人胰岛素生
产的工厂。2000L细菌培养液能提取胰岛素100克，相当于1吨的猪
胰腺提取的胰岛素。
（2）药用蛋白的生产
人们用把控制药用蛋白合成的基因转移到动物体内，用动物
乳腺来生产药用蛋白，是转基因动物研究与应用中相当活跃的领城。
1996年10月。我国科学家成功地培育了5头具有治疗血友病的凝血
因子基因的山羊，其乳计中就含有凝血因子。1999年2月，我国又
培育出了转入人的血清白蛋白基因的奶牛。
总之，转基因技术在生物制药领城具有广阔的发展前景。
3.
转基因技术与遗传病诊治
（1）苯丙酮尿症
苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病，同时又是先天性氨基
酸代谢障碍病,在我国发病率为万分之一，生过一个病儿的母亲再
次生育时发病率为25%，近亲婚配中发病率明显增高。
患儿体内苯丙氨酸羟化酶缺乏，使吃进去的苯丙氨酸不能正常
转化，而是变成苯丙酮酸，从尿和汗中排出，发出异常的臭味，所
以成为苯丙酮尿症。
严重时，苯丙氨酸堆积在脑组织中，使患儿智力低下、表情痴
呆、惊厥等。
苯丙酮尿症患儿出生时没有任何症状，如果产检知道是患儿出
生后即给予特制的奶粉（即低蛋白、低苯丙氨酸），可有效地防止
脑损害。
所以，婚检、产检都是非常重要的。
（2）基因诊断和基因治疗
基因诊断是指利用DNA重组技术在分子水平上对人类遗传病的基
因缺陷进行检测以诊断遗传病的一种方法，又称DNA分析法。
临床医生根据患者病史、症状，为明确或排除某一疾病而进行
的检查就叫临床基因诊断。
基因治疗的概念其实很简单：如果一个突变基因引起了问题，
就用一个新的正确的拷贝来取代或是补充它。理论上，这样的策略
不仅可以治疗，还可以治愈无数的人类遗传疾病
基因疗法目前还只是处于试验阶段，尚未进入较大规模的临床
试验阶段，更谈不上常规的临床治疗。基因疗法只有2
0年左右的
历史，与其它生物治疗技术一样还有待进一步的
发展与完善。随
着基因导入系统、表达调控元件以及新的治疗基因的发现，恶性肿
瘤等疾病的基因疗法将会成为目前众多疑难病治疗的重中之重,并
在防止肿瘤的转移、复发等方面发挥重要的作用。但现在尚不能对
基因疗法抱有太大的期望。
4.
转基因技术与农业
转基因生物技术可以加快农作物的生长速度、增强抗病性、增
加产量、增强对环境的适应能力、增强抵抗除草剂和杀虫剂的能力。
全世界进入田间试验的转基因植物已超过500种,但国内转基因食品
的范围还比较小。
目前，一些科学家致力于将固氮基因转移到小麦、玉米、水稻
等作物体内，使其能向豆科植物那样，获得固定大气中氮的能力。
5.
转基因技术与环境保护
研究人员从蜘蛛体内发现并成功分离出了毒素基因。他们将毒
素基因导入一种侵染毛虫的病毒中，获得了表达。当毛虫吞下这种
转基因病毒，该基因随至侵染细胞，继而杀死毛虫。用该基因工程
技术制成的杀虫剂，不仅杀虫效果明显,而且具有高度的专一性,
对
植物及其他动物无任何危害。
“DNA探针”可以十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染，
且不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。通
常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的
“超级细菌”可以分解石油中的多种烃类化合物，有的还能吞食转
化汞、镉等重金属，分解DDT等毒性物质
。
转基因技术从诞生之日开始，便带来了许多争议。
比如说转基因技术应用于农业生产后，是否会对生态环境构成
威胁，转基因产品是否会对人类健康构成伤害等。这些一直都是社
会各界所广泛关注的热点问题。转基因技术当前已经不是一个简
单的技术问题，开始演变为一个涉及政治、经济、法律、伦理等
因素的复杂社会问题。
三、克隆技术可以复制出遗传上相同的个体
（一）克隆
是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的
基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常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的个体或种群。
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”,
其本身的含义是无性繁殖,即由同一个祖先细
胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因彼此相
同。
克隆羊“多利”的培育过程
①核移植
————
——————————②细胞培养
———————③胚胎移植
“多利”
“多利”与母羊甲的性状表现相同，因为核基因完全相同。
克隆技术对拯救濒危动物，防止家禽家畜良种的退化，
以及医疗上的器官移植都具有十分
重要的意义。
四、现代生物技术引发的社会问题
（一）转基因产品的安全性
1.外源基因的安全性；2.潜在致敏性；3.产生有毒物质；
4.
影响人体肠道微生态环境；5.
影响膳食营养平衡。
（二）克隆技术引起伦理之争
人们担心克隆人的出现会搞乱人际关系。克隆人出来以后，他
跟这个基因提供者之间不知道什么关系。父子也不像，母子，母女，
都说不太清楚。还有一个法律关系也是。人们担心，人类复制这件
事情会导致伦理关系和法律关系的紊乱。
知识提炼
1.转基因技术的概念：把一个生物体的基因转移到另一个生物体的
DNA中的生物技术。
利用细菌合成人的胰岛素的过程：
①取细菌质粒DNA→②切开质粒
DNA→③质粒DNA与人胰岛素基因形成新的DNA→④新的DNA与细菌混合，
细菌吞质粒→细菌繁殖并合成人胰岛素。
2.克隆技术的基本过程:
取去核的卵细胞和取乳腺体细胞核-→重组卵细胞-→体外培养-
+胚胎移植至
代理母亲→发育+分娩——→克隆羊“多莉”。
克隆“多莉”羊成功的秘诀:
核移植技术、细胞培养技术、胚胎移植技术。
堂堂清
1.
小华想把萤火虫的发光基因转人到某种植物的基因组中，使该植物能在晚上发光，用来照明，他的设想中采用的关键技术是（
）
A.仿生技术
B.转基因技术
C.发酵技术
D.杂交技术
2.
下面属于转基因技术成果的是(
)。
A.抗虫棉
B.太空椒
C.白脸“多莉”D.袁隆平超级稻
3.
下列与基因技术无关的是（
）
A.大肠杆菌产生人胰岛素
B.克隆羊多莉的培育
C.奶牛分泌人乳蛋白
D.玉米产生细菌的抗虫蛋白
B
A
B
4.下列生物中,哪种不是利用转基因技术培育出来的?
(
)
A.含有抗冻基因的番茄
B.含有抗虫基因的棉花
C.含有抗除草剂基因的大豆
D.一棵苹果树上结出多种口味的果实
5.转基因技术可以应用到（
）
A.环境保护
B.农业
C.制药
D.以上都是
6.通过基因工程培育出的抗虫烟草，能够抗虫的根本原因是(
)
A.细胞中含有抗虫的基因
B.能够使害虫不能靠近
C.能产生苏云金杆
D.能够产生杀虫毒素
D
D
A
7.科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核移到白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚后移植到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.褐色、雌性
C.黑色、雄性
D.白色雌性
8.
克隆是生命科学研究的热点，下列相关叙述错误的是（
）
A.克隆是生物通过体细胞进行繁殖的过程
B.克隆技术可以用来快速繁殖具有优良性状的家畜
C.克隆技术可以实现不同生物优良性状的重新组合
D.植物的扦插、压条以及组织培养都属于克隆。
A
C
课后提升
1.下列实例与采用的生物技术搭配错误的是(
)。
A.“工程菌”——转
基因技术
B.制酸奶——乳酸发酵
C.“多莉”羊的诞生——克隆技术
D.快速培育无病毒植株——无
土栽培
2.继克隆羊“多莉”诞生之后，各种各样的克隆动物相继问世。下列有关克隆
技术的说法错误的是（
）
A.说明了遗传信息在细胞核中
B.克隆动物与供核个体的性状最相似
C.说明了染色体由DNA和蛋白质组成
D.将来可克隆人体器官用于器官移植
D
C