6.16.5 遗传与转基因技术 第2课时（教学课件）2026-2027学年八年级初中生物学北师大版八年级上册

该初中生物学课件聚焦转基因技术，核心知识点包括技术原理、细菌合成人胰岛素的过程及在工农业、医疗等领域的应用。课堂导入通过回顾科学家利用细菌合成人胰岛素的研究引出原理，再分解操作步骤，结合讨论题深化理解，最后扩展到动植物应用，形成从案例到原理再到应用的学习支架。 其亮点是以“细菌合成人胰岛素”为核心案例，通过步骤分解和讨论培养科学思维，结合抗虫棉、转基因药物等实例体现生命观念。采用“交流-讨论-实例分析”教学法，课堂小结系统梳理应用，帮助学生构建知识体系，提升探究实践能力，也为教师提供丰富教学资源。

北师大版（2024）生物学八年级上册 第16章 生物的遗传和变异 第6单元 生命的延续 1 第5节 遗传与转基因技术 第2课时 2 学习目标 1.说出转基因技术的原理，概述利用细菌合成人胰岛素的过程 2.举例说明转基因技术在工农业生产和医疗等方面的应用 3 课前导入 什么是转基因技术？科学家第一次取得转基因技术的成功，是以细菌为实验材料的。让我们回顾一下科学家利用细菌合成人胰岛素的研究，了解转基因技术的大致过程。 转基因技术的基本原理是把一个生物体的基因转移到另一个生物体的 DNA中并使其表达的生物技术。 4 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 5 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 交流——科学家利用细菌合成人胰岛素的过程 人胰岛素是科学家最早利用转基因技术，使细菌产生的一种重要的人体蛋白质。 请你阅读这项技术的操作步骤。 操作步骤 1.从细菌细胞中提取出一种叫作质粒的环状DNA。 2.先用一种酶把质粒DNA切开。 3.将质粒DNA与人胰岛素基因混合在一起，利用另外一种酶，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体内。 5.筛选并培养吞入质粒的细菌。 6 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 交流——科学家利用细菌合成人胰岛素的过程 人胰岛素是科学家最早利用转基因技术，使细菌产生的一种重要的人体蛋白质。 请你阅读这项技术的操作步骤。 操作步骤 7 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 交流——科学家利用细菌合成人胰岛素的过程 携带人胰岛素基因的细菌产生的后代，也含有人胰岛素基因，并能指挥细菌合成人胰岛素。请你思考并与同学交流以下问题。 讨论 1.转基因技术的操作对象是什么？ 转基因技术的操作对象是生物的基因。 2.转基因技术的任务是什么？ 转基因技术的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。 3.转基因细菌为什么能够在短时间内生产大量的人胰岛素？ 由于细菌繁殖速度快，新陈代谢旺盛，所以能在短时间内生产大量人胰岛素。 8 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 从科学家利用细菌合成人胰岛素的研究过程看出，转基因技术就是把一个生物体的特定基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。科学家将人的胰岛素基因成功转入细菌体内，细菌及其后代都会含有人胰岛素基因。于是，细菌就开始生产人胰岛素。因为细菌繁殖速度很快，且新陈代谢旺盛，所以能在短时间内生产大量人胰岛素。利用转基因技术也可以将特定基因转移到动物或植物细胞中，1982年，美国科学家把大鼠（成体体型较大）的生长激素基因转入小鼠（成体体型较小）的受精卵内，培育出体型二倍于小鼠的“超级鼠”。 9 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 1988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。 10 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 科学家应用转基因技术，成功地培育出一批抗虫、抗病的农作物新品种。例如，苏云金杆菌体内能产生一种杀虫蛋白，农作物害虫吃下这种杀虫蛋白就会死亡，这种杀虫蛋白对人和牲畜却无毒害作用。科学家将苏云金杆菌的杀虫蛋白基因转移到棉花等农作物体内，使农作物能有效抵御害虫，不仅提高了农作物产量，还减少了农药对环境的污染。 整株比较（右为转基因棉花） 局部比较（右为转基因棉花） 11 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 农业生产中常用除草剂防除杂草，具有高效、省时、省力等特点。但是，很多除草剂良莠不分，将农作物与杂草一起杀死。科学家把某种农作物的抗除草剂基因转人其他农作物中，培育出具有抗除草剂能力的农作物新品种。科学家还致力于植物抗寒、抗热、抗旱、抗病、抗盐碱等基因的研究，以期提高农作物适应不良环境的能力。 12 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 改良农作物的品质是转基因技术研究的一个引人注目的方向。科学家利用转基因技术培育出高蛋白含量的马铃薯和玉米，能产生大豆蛋白的水稻，耐储藏的番茄，多色的牵牛花，等等。 13 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 改良农作物的品质是转基因技术研究的一个引人注目的方向。科学家利用转基因技术培育出高蛋白含量的马铃薯和玉米，能产生大豆蛋白的水稻，耐储藏的番茄，多色的牵牛花，等等。 玉米种类 蛋白质 赖氨酸 油分 普通玉米 9.00 0.27 4.00 转基因玉米 12.50 0.43 8.10 不同玉米种子(100g干种子)中蛋白质、赖氨酸、油分含量 单位：g 14 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 例如，乙烯是植物体内合成的促进果实成熟的物质，自然成熟的番茄乙烯含量高，运输和储藏时极易腐烂、变质。科学家向番茄中转人抑制乙烯合成的基因，这种番茄含有的乙烯量低，成熟周期长，有利于长期保存、保鲜和运输。供应市场时，用微量的乙烯气体进行处理，就可以催熟番茄。 目前，一些科学家致力于将固氮基因转移到小麦、玉米、水稻等农作物体内，使其能像豆类植物那样，获得固定空气中氮的能力。你能够预测出这项研究一旦成功给农业生产带来的巨大效益吗？ 15 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 我国种植棉花的历史有2000余年。我国是世界植棉大国，在棉纺、棉布生产和棉产品消费等方面均为世界之冠。半个多世纪以来，我国先后育成并发放了200多个棉花品种，在生产上进行了6次大规模换种，且已于20世纪60年代结束了以往大量引进外国品种的局面。自20世纪90年代以来，农学家采用常规育种与高新技术相结合的途径，选育了多个拥有自主知识产权的转外源基因的抗虫棉品种，我国已成为独立开展棉花高新技术育种的国家。 棉花遗传育种 16 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的 目前转基因抗虫棉、抗病棉和杂交棉正在扩大种植，这些品种将成为我国第七次棉花换种的主体品种，目前我国棉花良种普及率已超过 90%。高产、优质、早熟与抗病虫性状相结合是我国新选育的棉花品种的特点，我国的棉花育种技术已跻身于世界先进行列。 棉花遗传育种 17 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 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”。人们用基因工程使大肠杆菌成为生产人胰岛素的工厂，2000L细菌培养液能提取100g胰岛素，相当于1t猪胰脏提取的胰岛素。目前，利用类似方法生产的药物有很多种，如人的生长激素、干扰素、凝血因子、溶菌酶等。 18 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 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域。2015年，我国科学家首次利用动物生产重组人血白蛋白。2016年，我国科学家成功地培育出了转入人溶菌酶基因的奶牛，使其乳腺细胞可以高效表达人溶菌酶。 19 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 转基因技术还可以用于遗传病诊断与治疗。很多遗传病能够进行基因诊断，如苯丙酮尿症。如果基因诊断的结果确实发现了某人有基因缺陷等问题，可以通过转换患者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。目前，在基因水平上治疗遗传病已应用于临床治疗。 20 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 21 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 血友病为遗传缺陷 取出病人细胞 注射修正细胞 感染病人细胞 插入修正基因 腺病毒 修正基因 转入病人 细胞中 22 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 转基因技术在环境治理方面也可以发挥奇妙的作用。例如：转抗虫基因农作物的培育成功，可以极大地减少农药的使用；把单细胞藻类的氢化酶基因 导入大肠杆菌，可以生产清洁的氢能源。此外，科学家创造出多种“超级菌”，有的能分解污染陆地和海洋的石油，有的能吸附污染土壤中的汞、镉等重金属离子。 总之，转基因技术在生物制药、遗传病诊治和环境保护等领域具有广阔的发展前景。 23 转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 转基因技术与环境保护 废水 废气 废渣 通过转基因技术培养多种“超级菌”，分解废弃物，回收贵重金属等物质，变废为宝。 24 课堂小结 一、转基因技术可以有目的地改变生物性状 1.交流：科学家利用细菌合成人胰岛素的过程 2.转基因技术是现代生物技术的核心 3.转基因技术的应用 (1)培育农作物新品种 (2)改良农作物品质 二、转基因技术在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用 1.转基因技术与制药 2.转基因技术与遗传病诊治 3.转基因技术与环境保护 25 课堂检测 1.答案：D 解析：暗室中生长的韭黄属于光照引起；单眼皮手术变成双皮是由于人为引起的；水稻由于水分充足而穗大粒多由于水分引起的，这些都是不可遗传的变异，不能遗传给后代。两只黑色豚鼠交配，子代中出现白色豚鼠是由于遗传物质引起的，属于可遗传的变异。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 1.下列选项中，属于能遗传的变异的是(   ) A.在暗室中生长的韭黄 B.某人的单眼皮通过手术变成双眼皮 C.水稻由于水肥充足而穗大粒多 D.两只黑色豚鼠交配后产生的子代中出现白色豚鼠 D 26 课堂检测 2.以下育种方式，并非利用遗传变异的原理进行培育的是(   ) A.人工选择培育产奶量高的奶牛 B.培育草莓苗，通过施放气肥、增加光照时间等方式获得高产 C.袁隆平团队将多个品种的水稻与海水稻杂交，培育出高产、耐盐碱的海水稻品种 D.用秋水仙素处理甜菜幼苗，能使其细胞内的染色体加倍，使甜菜的含糖量增高 2.答案：B 解析：A.人工选择培育产量高的奶牛，对奶牛进行优中选优，使产奶量高的基因能够稳定遗传给下一代。这利用遗传变异的原理进行培育的，A不符合题意。 B.通过改善环境条件（施放气肥、增加光照时间）来提高草莓产量的过程，这种方式并没有改变草莓的遗传物质，只是通过优化生长环境来提高其生理机能和产量，并非利用遗传变异的原理进行培育的，B符合题意。 C.袁隆平团队通过杂交育种培育出高产、耐盐碱的海水稻品种的过程。这也是利用基因重组的原理，遗传物质发生改变，将不同品种水稻的优良性状组合在一起，从而培育出适应恶劣环境的新品种，是利用遗传变异的原理进行培育的，C不符合题意。 D.用秋水仙素处理甜菜幼苗，使其细胞内的染色体数量加倍，遗传物质发生改变，从而提高甜菜含糖量的过程。这种方式是通过化学方法诱导染色体数目变异，从而改变甜菜的遗传物质和性状，是利用遗传变异的原理进行培育的，D不符合题意。 故选B。 B 27 课堂检测 3.下列培养新品种的过程中，说法错误的是(   ) A.科学家运用诱变育种技术培育出转基因超级鼠 B.高产易倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交选育出高产抗倒伏小麦 C.普通甜椒的种子经卫星搭载后播种，经选育得到太空椒 D.对普通奶牛进行多代人工选择，得到高产奶牛 3.答案：A 解析：A.转基因技术是指利用DNA重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中，并使之产生可预期的、定向的遗传改变。而诱变育种则是利用物理、化学因素诱导生物体发生基因突变，从而产生新的性状。科学家培育转基因超级鼠是通过将大鼠的生长激素基因导入小鼠的受精卵中实现的，这是转基因技术的典型应用，而不是诱变育种，A错误。 B.高产易倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交选育出高产抗倒伏小麦，这是杂交育种技术的典型应用。通过选择具有不同优良性状的小麦进行杂交，可以在后代中选育出集合了双亲优良性状的新品种，B正确。 C.普通甜椒的种子经卫星搭载后播种，经选育得到太空椒，这是诱变育种的一个实例。太空中的特殊环境（如强辐射、微重力等）可以诱发植物种子发生基因突变，从而产生新的性状。通过选育这些具有优良性状（如果实变大、口感改善等）的突变体，可以得到新的作物品种，C正确。 D.对普通奶牛进行多代人工选择，得到高产奶牛，这是人工选择育种的一个实例。通过多代对奶牛的产奶量进行选择和培育，可以逐渐积累有利基因，使奶牛的产奶量不断提高。这是人类长期驯化和培育动物的重要方法之一，D正确。 故选A。 A 28 课堂检测 4.山东省菏泽市单县西红柿协会选送的两份番茄育种材料共7000粒种子，搭载神舟十六号载人飞船升入太空。5个月后，这批完成航天育种搭载实验的珍贵种子顺利回归。在育苗阶段，太空种子相比常规种子有三个特点：一是出芽率低，出芽量大约为播种量的50%；二是长得快；三是开花早、成熟早。下列有关分析正确的是(   ) A.西红柿在太空产生的变异是定向的 B.太空旅行使西红柿产生了不可遗传的变异 C.西红柿性状发生变化是由于遗传物质发生变化 D.西红柿的这种变异是由于太空环境对西红柿进行了选择 4.答案：C 解析：A.作物在太空条件下会产生各种各样的变异，变异是不定向的，人们会选出有利于人类的变异进行繁殖，A错误。 BD.作物在太空环境中由于失重、强辐射等条件的影响使自身遗传物质发生改变，属于可遗传的变异，BD错误。 C.基因决定性状，西红柿性状发生改变是由于遗传物质发生改变，C正确。 故选C。 C 29 感谢收看 30 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.13 $