内容正文:
第2节 现代生物技术
1.知道转基因技术和克隆技术的基本过程。
2.举例说明转基因技术和克隆技术的应用。
3.关注和评价生物技术的发展对人类未来的影响,树立利用生物科学为人类服务的意识。
2
一、转基因技术——
利用细菌合成人的胰岛素
转基因技术的概念:(教材P121)
转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个
生物体的DNA中的技术。
转基因技术的原理:
基因控制生物性状的表达。
转基因技术是现代生物技术的核心。
大肠杆菌
大肠杆菌的环状DNA(质粒)
②
切开
人的胰岛素基因
①
剪切
③
拼接
④
转入
( 转基因)大肠杆菌
可以生产生胰岛素的大肠杆菌
⑤
挑选
大量培养
利用细菌(大肠杆菌)合成人胰岛素的过程:
提取
人的胰岛素
①获取目的基因
②提取并切开质粒③拼接
④转入宿主细胞
⑤检验表达
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.转基因技术为什么能够在短时间内生产大量的人胰岛素?
生物体的基因(分子水平)
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的DNA中,从而改变被转入基因的生物性状
由于细菌的繁殖速度很快,且新陈代谢旺盛,所以在短时间内生产大量的人胰岛素
P121
二、转基因工程的应用
P121—125
1.转基因技术与制药
(2)利用动物乳腺来生产药用蛋白
干扰素、胰岛素、生长激素、凝血因子
转基因牛“滔滔”
(1)利用转基因大肠杆菌生产胰岛素
可以生产生胰岛素的大肠杆菌
2.转基因技术与遗传病诊治
(1)基因诊断
(2)基因治疗
直接转换病人的损坏基因或者导入一个正常的基因。
苯丙酮尿症
苯丙酮尿症
1岁左右出现临床特征,皮肤毛发色浅、智力低下。
囊性纤维化瘤、复合免疫缺陷症
通过转基因技术及早准确诊断疾病。
(1)定向改良作物和家畜品种
将细菌的抗虫基因转移到棉花的体内,培育出了抗虫棉品种。
(2)用于改变作物的营养成分
将豆科植物的蛋白基因转移到马铃薯细胞中,培育出了富含蛋白质的马铃薯。(肉土豆)
3.转基因技术与农业
肉土豆
普通棉
抗虫棉
现在我们想要改良棉花品种,因为现在棉花太容易被虫子吃掉叶子,导致棉花不好,产量低下,而且又想避免使用农药,所以想要尝试把一种抗虫基因导入棉花当中,而从使棉花树获得抗虫性,只要有虫子吃棉花的叶子,虫子就立即死掉,于是就在细菌中发现了抗虫基因,把这个抗虫基因导入到棉花的受精卵中,然后成功种植变成了抗虫棉品种的棉花。
转基因超级鼠
转基因荧光猪(左)
保质期达2个月
保质期7~10天
转基因哈密瓜
普通哈密瓜
转基因鲤鱼
转基因食品
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他物种上,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。
4.转基因技术与环境保护
(1)转基因基因作物
可以减少农药的使用
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况,却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”却能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等毒害物质。
(2)“超级菌”
分解海洋中的石油,“吞噬”汞、降解农药DDT
4.转基因技术与环境保护
(1)转基因基因作物
(2)“超级菌”
可以减少农药的使用
分解海洋中的石油,“吞噬”汞、降解农药DDT
(3)分解纤维素和木质素的细菌
生产酒精
(4)能够处理工业废水、废气和废渣的细菌
利用“三废”回收重金属,变废为宝
著名的克隆羊“多莉”
三、克隆技术
克隆之家
2002年5月我国成功繁殖克隆兔体形要比普通兔大许多
第一只克隆猫首次自然产下三只小猫。研究人员认为,通过改进克隆过程,促成克隆动物繁殖生育,可以挽救那些不能通过正常方式繁殖的动物个体,尤其是挽救那些濒危的野生动物。
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意大利科学家2003年8月7日在《自然》杂志上撰文宣布,他们成功培育出世界上首匹“自体克隆马” 这是一匹带有欧洲名贵血统的马 。
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2006年11月3日,在位于山东淄博的莱阳农学院科研成果转化基地,体细胞克隆牛“康康”(右)和“双双”戴上大红花,喜过五周岁生日。它们分别是在2001年11月3日和6日在山东莱阳农学院降生的。克隆牛的出现为快速培育优良品种的家畜奠定了基础。
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2018年,中国第一次成功地克隆出的灵长类动物——中中和华华,在基因上与人类最接近