(共11张PPT)
与胎儿基因型完全相同
同卵双胞胎
相差十八岁的同卵双胞胎是如何获得的？
山顶戴帽子（封山育林）；
山腰系带子（退耕还林，减少径流）
坡地修台子（梯田等高种植作物）
地梗锁边子（种植作物保护地梗）
荒地荒沟栽苗子（营造薪柴林）
山脚种果子（种植果园）
沟底穿靴子（各种拦截坝、堤，拦蓄泥沙）
见缝插针钉扣子（利用零星地种植林果）
秋田盖罩子（覆盖地膜等保土耕作措施）
生态工程
甘肃陇南“九子登科”
吃不穷，喝不穷，
打算不到就受穷。
实例
草方格阻止沙丘移动——防沙治沙
垃圾回收、再生和利用
污染物是放错地方的资源
桑基鱼塘
种植业、养殖业合理优化结合
废弃物无害化、资源化
物质循环再生，减少环境污染
没有最好，只有更好。
物质循环再生、物种多样性、整体性、协调平衡、系统学和工程学等… …(共66张PPT)
（2010全国）右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
（2010海南）有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述中，错误的是
A．杂草和水稻是生产者
B．鸭与害虫的种间关系为捕食关系
C．杂草和水稻的种间关系为竞争关系
D．水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统
C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
生态工程
（2011新课标卷）现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝光池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：
⑴污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 无氧和有氧（细胞）呼吸将有机物分解。
⑵植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了生态系统群落（生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 1 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 生产者所固定的太阳能。
⑶生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性等原理
⑷一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
生态工程
物质循环再生、物种多样性、协调与平衡、整体性、系统学和工程学等
生态工程的基本原理
生态工程的实例
农村综合发展型、小流域综合治理、大区域生态系统恢复、湿地生态恢复、矿区废弃地生态恢复、城市环境等
生态工程的发展前景
在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；更不能认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
三八线
对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
生态工程的主要任务
生物圈2号
生态工程
物质循环再生、物种多样性、协调与平衡、整体性、系统学和工程学等
生态工程的基本原理
生态工程的实例
农村综合发展型、小流域综合治理、大区域生态系统恢复、湿地生态恢复、矿区废弃地生态恢复、城市环境等
生态工程的发展前景
在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；更不能认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
生态工程的主要任务
生物科学技术
传统
现代
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
显微镜观察
同位素示踪
基因
蛋白质
细胞
胚胎
生态
组织培养
体细胞杂交
细胞培养
细胞核移植
细胞融合
单克隆抗体
植物
动物
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
胚胎分割移植
胚胎干细胞培养
总结五大工程关系
植物组织培养
植物体细胞杂交
---基础
---细胞工程
植物细胞工程
动物细胞培养
动物细胞融合
动物细胞工程
动物细胞核移植
体外受精
胚胎工程
早期胚胎培养
胚胎移植
胚胎分割移植
胚胎干细胞培养
基因工程
蛋白质工程
转基因动物
转基因克隆动物
基因工程、蛋白质工程
生态工程
------家和万事兴！！！
生物技术的安全性和伦理问题
转基因生物的安全性
关注生物技术的伦理问题
禁止生物武器
基因工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
遗传与进化
分子与细胞
稳态与环境
选修
必修
联系
月考
《遗传与进化》
生物各模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
基因工程
蛋白质工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
分子
细胞
个体
生态系统
现代生物科技专题
基因工程
蛋白质工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
分子
细胞
个体
生态系统
疑难解析
一、简约概括，整体联系
二、过程为主，印随效应
三、不愤不启，不悱不发
四、教师引领，强化反思
一、简约概括，整体联系
基因工程
蛋白质工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
分子
细胞
个体
生态系统
整体
简约
开放
体内受精和早期胚胎的发育
特定的生命过程与其发生的场所联系
整体、简约、开放
一、简约概括，整体联系
二、过程为主，印随效应
酶解法
理化法
融合成杂种细胞
形成杂种植株
理化生法
融合成杂种细胞
细胞增殖
比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
思考：基因工程四个步骤。
一
三
二
三
细胞工程
Ca2+
感染
四
四
（2010四川）为提高小麦的抗旱性，将大麦的抗旱基因导入小麦。筛选出成功整合到染色体上的高抗旱小麦植株。
1 某小麦体细胞染色体上含一个抗旱基因。让该植株自交，子代抗旱植株所占的比例为( )？
a
A
Aa
X
AA:Aa:aa=1：2：1
75%
2 某些转基因小麦体细胞中含有两个抗旱基因。这两个抗旱基因在染色体上的整合情况有下图所示三种类型（注：黑点表示抗旱基因的整合位点）
A B C
(1)将转基因小麦与非转基因小麦杂交，若子代高抗旱植株所占比例为50%，则两个抗旱基因的整合位点属于——。
B
Aa:aa=1：1
Aa
X
aa
2 某些转基因小麦体细胞中含有两个抗旱基因。这两个抗旱基因在染色体上的整合情况有下图所示三种类型（注：黑点表示抗旱基因的整合位点）
A B C
(2)将转基因小麦与非转基因小麦杂交，若子代高抗旱植株所占比例为100%，则两个抗旱基因整合位点属于——。
A
Aa
AA
X
aa
2 某些转基因小麦体细胞中含有两个抗旱基因。这两个抗旱基因在染色体上的整合情况有下图所示三种类型（注：黑点表示抗旱基因的整合位点）
A B C
(3)若让C图所示小麦自交，则子代高抗旱植株所占比例为——。
15/16
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1
AaBb
X
AaBb
感悟:
1 反思转基因植物的培育过程。
2 牢固掌握基础，灵活应用遗传定律。
3 外源基因插入宿主细胞基因组的数目和部位是随机的。
思考转基因的利与弊。
转基因３Ｎ鱼
转入细胞质基因组
间行种植
基因治疗
A B C
隐性遗传病
二、过程为主，印随效应
三、不愤不启，不悱不发
复制原点
启动子
起始密码子
质疑？
复制
复制原点
相关概念------弄通化学本质
启动子
转录
起始密码子
翻译
启动子
终止子
起始密码子
终止密码子
例：动物细胞培养和植物组织培养的主要区别是
A 动物细胞所用培养基的成分与植物不同
B 动物细胞培养是培养单个细胞，植物组织培养是培养组织
C 动物细胞培养可以传代培养，植物组织培养不能传代培养
D 动物细胞培养过程可发生遗传物质的改变，而植物组织培养不能
A 动物细胞所用培养基的成分与植物不同
细胞以食为天
细胞食性不同
下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是
A 染色体只存在于真核生物细胞中，质粒只存在于原核生物细胞中
B 在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体
C 染色体和质粒均与生物的遗传有关
D 染色体和质粒的化学本质相同
C 染色体和质粒均与生物的遗传有关
下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是
A 染色体只存在于真核生物细胞中，质粒只存在于原核生物细胞中
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的DNA分子。
酵母菌
细菌
下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是
B 在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体
D 染色体和质粒的化学本质相同
C 染色体和质粒均与生物的遗传有关
在基因工程中使用的运载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。
三、不愤不启，不悱不发
四、教师引领，强化反思
与DNA相关的酶总结
限制酶、DNA连接酶
DNA酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶、逆转录酶
解旋酶
与DNA相关的酶总结
限制酶、DNA连接酶
识别某种双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
将双链DNA片段“缝合”起来，使被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键恢复。
与DNA相关的酶总结
DNA酶、DNA聚合酶
与DNA相关的酶总结
与RNA聚合酶结合位点
RNA聚合酶、逆转录酶
RNA
DNA单链
与DNA相关的酶总结
RNA聚合酶、逆转录酶
RNA
与DNA相关的酶总结
解旋酶
与DNA相关的酶总结
限制酶、DNA连接酶
DNA酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶、逆转录酶
解旋酶
相关酶总结
RNA酶、
作为酶的RNA
关于RNA的总结
胚胎移植是有性生殖还是无性生殖？
转基因动物
(基因转入受精卵)
转基因克隆动物
试管动物(体外受精)
胚胎分割
体细胞核移植
胚胎移植
有性生殖
无性生殖
理论上获得单克隆抗体的方法？
动物细胞融合
动物细胞核移植
转基因
透过现象看本质
选修相关试剂或用品的总结
1 激素：
植物细胞工程：生长素、细胞分裂素等
动物细胞工程：血清、血浆等
胚胎工程：促性腺激素、孕激素等
2 酶类：
基因工程：限制酶、DNA连接酶等
植物细胞工程：纤维素酶、果胶酶等
动物细胞工程：胰蛋白酶、胶原蛋白酶等
选修相关试剂或用品的总结
3 与DNA有关：
运载体：质粒、动植物病毒和入噬菌体的衍生物等
PCR：
Ti质粒：T-DNA的作用
4钙离子的作用：
PEG、离心震动电激、灭活病毒
5 诱导融合的方法：
二氧化碳、血清或血浆
6动物细胞培养独特之处：
选修相关试剂或用品的总结
7 诱导胚胎干细胞分化：
分化诱导因子：牛黄酸、丁酰环腺苷酸
一定浓度的肝素溶液或钙离子载体A23187溶液
8 精子获能方法：
对比、分析、归纳
四、教师引领，强化反思
《遗传与进化》
生物各模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
生物技术实践
现代生物科技
—— 必修知识在生产、生活实践中的应用
生物技术实践
生物技术实践
知识要求
具体分析
教学建议
1.知识要求
（1）微生物的利用
①微生物的分离和培养
②培养基对微生物的选择作用
③利用微生物进行发酵来生产特定的产物
（2）生物技术在食品加工及在其他方面的应用
从生物材料中提取某些特定的成分
运用发酵加工食品的基本方法
植物的组织培养
生物技术实践
2.具体分析
（1）微生物的利用
本单元要求培养实验与探究能力，重点是掌握培养基的配制，微生物的灭菌、消毒、接种、培养、微生物的计数等操作技能。难点是配制培养基、平板划线法接种、稀释涂布平板接种、制备样品稀释液。
（2）生物技术在食品加工及在其他方面的应用
本单元要求培养实验与探究能力，重点是选择合适的提取方法（蒸馏法、压榨法、萃取法）；设计简单实用的实验装置；探究制作日常发酵食品的基本方法；分析影响发酵食品品质的条件；会用比色法进行测定；植物组织培养的原理及基本过程；蛋白质提取和分离的原理及方法；PCR技术的原理。难点是选择适当的方法设计组装简易装置提取植物芳香油；植物组织培养所需培养基的配制；外植体的接种和培养；植物组织培养过程中的无菌操作；电泳法分离蛋白质，PCR技术原理。
生物技术实践
3.教学建议
复习时要理清本模块的内容脉络。本模块的内容脉络非常清晰：从传统到现代，从生活到科学，从微生物到动植物，从培养技术到生化分析。应牢记本模块是一门实践课程，动手实践应该是本模块教学的主要形式。要求教师引领学生通过多种形式的实验设计和亲自操作，进行全方位的探究活动。
生物技术实践
3.教学建议
（1）微生物的利用
在复习时要立足课本，掌握课本上的基础知识。以某一个实验活动为核心，将培养基的配置、微生物的灭菌、消毒、接种、培养、计数等操作技能联系在一起，在一个探究活动中完成。注意理论联系实际，做到知识的迁移。
生物技术实践
实现知识整合
（2）生物技术在食品加工及在其他方面的应用
微生物的实验技术是本单元各项实验的基础。复习时一定要与微生物基础知识和基本技术相联系，总结各类实验的原理、工艺流程图解。要重视实验原理的复习，实验方法的总结。对于一些复杂实验要在关键步骤上让学生反复动手实践，如植物组织培养时外植体消毒，愈伤组织的继代培养或分化换瓶等，并注重实验设计能力和探究能力的训练。
生物技术实践
反复动手实践
《遗传与进化》
生物各模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
生物技术实践
现代生物科技
—— 必修知识在生产、生活实践中的应用
现代生物科技(共40张PPT)
选修1、3
知识整合与教学建议
高中生物各模块整体观
《分子与细胞》
《遗传与进化》
《稳态与环境》
生物技术实践
现代生物科技
必修三个模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
《遗传与进化》
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
事实
内因
外因
《遗传与进化》
生物各模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
生物技术实践
现代生物科技
—— 必修知识在生产、生活实践中的应用
现代生物科技
《遗传与进化》
生物各模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
基因工程
蛋白质工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
分子
细胞
个体
生态系统
《遗传与进化》
生物各模块整体观
《分子与细胞》
—— 生命活动离不开细胞
—— 正常基因正常表达
《 稳态与环境》
—— 相对稳定的环境是细胞进行正常生命活动的必要条件
分子
细胞
个体
生态系统
基因工程
蛋白质工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
知识繁多
深入创设情境，将各工程的过程绘成脑图
怎么做、为什么这么做、怎样想到这么做
应对方法
思考
现代生物科技专题
基因工程
蛋白质工程
细胞工程
胚胎工程
生态工程
分子
细胞
个体
生态系统
知识整合
基因工程
供体生物
受体生物
目的基因
病毒
动物
植物
真菌
原生
原核
生物六界分类整体观
病毒
动物
植物
真菌
原生
原核
DNA 和 RNA
所含核酸
DNA 或 RNA
遗传物质
DNA
DNA 或 RNA
细胞生物
非细胞生物
基因工程
供体生物
受体生物
目的基因
A
A
b
B
C
c
d
d
G
理论设想
基因工程
实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者产生它本不可以产生的蛋白质。
基因工程
供体生物
受体生物
目的基因
获取
构建
导入
获取
检鉴
文库
化学
基因组
cDNA
直接合成
组成
分子
个体
植
动
微
DNA/DNA
DNA/mRNA
抗原/抗体
实践
实际操作过程
过程
启
终
目
标
获取
从不同生物中获取不同目的基因，方法有所不同。
供体生物
受体生物
目的基因
获取
构建
导入
检鉴
文库
化学
基因组
cDNA
直接合成
组成
分子
个体
植
动
微
DNA/DNA
DNA/mRNA
抗原/抗体
实践
启
终
目
标
获取
基因表达载体的构建, 因不同的受体细胞有所不同;因目的基因导入受体细胞的方法不同有所差别。
例：药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。
供体生物
受体生物
目的基因
获取
构建
导入
检鉴
文库
化学
基因组
cDNA
直接合成
组成
分子
个体
植
动
微
DNA/DNA
DNA/mRNA
抗原/抗体
实践
启
终
目
标
获取
导入目的基因方法因不同的受体细胞有所不同。
供体生物
受体生物
目的基因
获取
构建
导入
检鉴
文库
化学
基因组
cDNA
直接合成
组成
分子
个体
植
动
微
DNA/DNA
DNA/mRNA
抗原/抗体
实践
启
终
目
标
获取
导入目的基因不同，鉴定方法不同。
特定环境选择
功能活性比较
供体生物
受体生物
目的基因
获取
构建
导入
检鉴
文库
化学
基因组
cDNA
直接合成
组成
分子
个体
植
动
微
DNA/DNA
DNA/mRNA
抗原/抗体
实践
启
终
目
标
转基因生物与食物安全
获取
具体情况具体分析
供体生物
受体生物
目的基因
获取
构建
导入
检鉴
文库
化学
基因组
cDNA
直接合成
组成
分子
个体
植
动
微
DNA/DNA
DNA/mRNA
抗原/抗体
实践
启
终
目
标
基因工程
供体生物
受体生物
目的基因
基因工程实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者产生它本不可以产生的蛋白质，进而表现出新的性状。
基因工程原则上只能产生自然界已经存在的蛋白质。
这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的。它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，生产大自然不存在的蛋白质。
由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过基因来完成。
基因工程
供体生物
受体生物
目的基因
蛋白质工程
第二代基因工程
植物细胞工程------植物组织培养
离体细胞
植株
愈伤组织
脱分化
胚状体
再分化
基因选择性表达
所有基因都有表达潜能
基因选择性表达
过程
细胞脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导，失去特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
再分化：就是分化，相对于脱分化。
未分化
植株
离体细胞
愈伤组织
脱分化
胚状体
再分化
植物组织培养
内因
外因
离体
无菌
营养
激素
pH、温度、渗透压、光照？
活
全套遗传信息
全套遗传信息
配子
体细胞
（生命过程）
原理
细胞的全能性
花药离体培养
导管、筛管
植物细胞工程------植物体细胞杂交
酶解法
理化法
融合成杂种细胞
形成杂种植株
过程
融合成杂种细胞
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞工程
植物体细胞杂交
转基因植物培育
单倍体育种
突变体利用
例：育种
------实践应用
动物细胞工程------动物细胞培养
50代以后
剪碎
胰蛋白酶
细胞
增殖
胰蛋白酶
…
…
…
原代培养
传代培养
10代~50代
10代以内
正常二倍体核型
正常增殖
增殖慢、停
部分核型改变
无限增殖
突变、癌变
注意：并不是所有细胞都能经历整个过程。
过程
50代以后
剪碎
胰蛋白酶
细胞
增殖
胰蛋白酶
…
…
…
原代培养
传代培养
10代~50代
10代以内
动物细胞培养
内因
外因
离体
无菌
营养
激素
pH、温度、渗透压、气体
（生命过程）
原理
细胞增殖
活
全套遗传信息
全套遗传信息
配子
体细胞
胚胎工程
动物细胞工程------动物细胞核移植
卵母细胞
胰蛋白酶
供体细胞培养
MII中期卵母细胞
显微注射
去核
去核卵母细胞
早期胚胎
胚胎移植
遗传物质来源
线粒体
过程
单克隆抗体制备原理:
动物细胞工程------动物细胞融合与单克隆抗体
胰蛋白酶
浆细胞
过程
动物在免疫反应的过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上。
但是每一个B淋巴细胞（浆细胞）只分泌一种特异性抗体。
单克隆抗体制备原理:
动物细胞工程------动物细胞融合与单克隆抗体
胰蛋白酶
浆细胞
过程
为什么每个B淋巴细胞只分泌一种抗体？动物体内数以百万计的抗体是怎样产生的？
全部B细胞的基因是相同的。
细胞成熟过程中，编码抗体的基因内部部分碱基对随机地移动，造成数以百万计的重排。
单克隆抗体制备原理:
动物细胞工程------动物细胞融合与单克隆抗体
胰蛋白酶
浆细胞
过程
对于一个B细胞，在这种随机重排的过程中只产生一个基因，只合成一种抗体。
对于一个动物体，就有数以百万计的B细胞，可以产生多达百万种以上的抗体。
单克隆抗体制备原理:
动物细胞工程------动物细胞融合与单克隆抗体
胰蛋白酶
浆细胞
过程
动物在免疫反应的过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上。
但是每一个B淋巴细胞（浆细胞）只分泌一种特异性抗体。
因此，要想获得大量的单克隆抗体，就必须克隆单一的B淋巴细胞。
遗憾的是，在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。
如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞就能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。
单克隆抗体制备原理:
动物细胞工程------动物细胞融合与单克隆抗体
胰蛋白酶
浆细胞
过程
筛选
单克隆抗体制备原理:
动物细胞工程------动物细胞融合与单克隆抗体
胰蛋白酶
浆细胞
过程
怎么做
为什么这么做
怎样想到这么做
体内受精和早期胚胎发育
过程
精子获能
少精症
顶体反应
透明带反应
卵黄膜封闭作用
