现代生物技术-课件
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现代生物技术ppt课件
生物质能源的优势
可再生、低碳排放、资 源丰富等。
THANKS.
农业废弃物的生物处理技术 利用微生物的分解作用将农业废弃物转化为有机肥料或生 物能源。
农业废弃物生物处理的优点 减少环境污染、提高资源利用率、促进农业可持续发展等。
生物技术在工业领域
08
的应用
生物催化与生物转化
生物催化剂
利用酶或微生物细胞作为催化剂，加速化学反应的 速度，提高产物的纯度和收率。
生物转化
通过培养转化后的受体细胞，诱导目的基因 的表达，并对表达产物进行检测和分析。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程技术将外源基因导 入作物中，使其具有抗虫、抗病、
抗除草剂等优良性状。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导 入患者体内，以替代或修复缺陷 基因，达到治疗遗传性疾病的目 的。
生物制药
利用基因工程技术生产重组蛋白 药物、抗体药物等生物药物，用 于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
固定化方法
物理吸附、化学交联、包埋法等。
酶的性质与催化机制
01
02
03
酶的性质
高效性、专一性、可调节 性、不稳定性等。
催化机制
酶通过降低反应的活化能， 加速反应的进行。
酶的结构与功能
酶的活性中心、辅因子、 别构效应等。
酶工程的应用实例
工业应用 洗涤剂、食品加工、皮革加工等。
医药应用 药物合成、疾病诊断、基因工程等。
氨基酸的生产
以谷氨酸为例，阐述发酵法生产氨基酸的原 理、工艺及应用。
酶制剂的生产
以淀粉酶为例，介绍利用发酵工程生产酶制 剂的方法、应用领域及市场现状。
酶工程
05
酶的分离纯化与固定化
可再生、低碳排放、资 源丰富等。
THANKS.
农业废弃物的生物处理技术 利用微生物的分解作用将农业废弃物转化为有机肥料或生 物能源。
农业废弃物生物处理的优点 减少环境污染、提高资源利用率、促进农业可持续发展等。
生物技术在工业领域
08
的应用
生物催化与生物转化
生物催化剂
利用酶或微生物细胞作为催化剂，加速化学反应的 速度，提高产物的纯度和收率。
生物转化
通过培养转化后的受体细胞，诱导目的基因 的表达，并对表达产物进行检测和分析。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程技术将外源基因导 入作物中，使其具有抗虫、抗病、
抗除草剂等优良性状。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导 入患者体内，以替代或修复缺陷 基因，达到治疗遗传性疾病的目 的。
生物制药
利用基因工程技术生产重组蛋白 药物、抗体药物等生物药物，用 于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
固定化方法
物理吸附、化学交联、包埋法等。
酶的性质与催化机制
01
02
03
酶的性质
高效性、专一性、可调节 性、不稳定性等。
催化机制
酶通过降低反应的活化能， 加速反应的进行。
酶的结构与功能
酶的活性中心、辅因子、 别构效应等。
酶工程的应用实例
工业应用 洗涤剂、食品加工、皮革加工等。
医药应用 药物合成、疾病诊断、基因工程等。
氨基酸的生产
以谷氨酸为例，阐述发酵法生产氨基酸的原 理、工艺及应用。
酶制剂的生产
以淀粉酶为例，介绍利用发酵工程生产酶制 剂的方法、应用领域及市场现状。
酶工程
05
酶的分离纯化与固定化
现代生物技术在育种上的应用课件ppt
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
2． 植物细胞杂交
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
因动物”是指
( )。
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
解析 转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育
出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基
因动物是指基因组中增加了外源基因的动物，题中的转基因
牛中携带有外源的白蛋白基因。
答案 B
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
2．转基因动物的实例 (1)1982年美国科学家将大鼠的_生__长__激__素__基__因__注射到小白 鼠的受精卵中，获得第一只转基因“超级小鼠”。 (2)动物转基因技术的应用：提高产仔数或产蛋数；提高 _抗__病___能力；研制乳腺_生__物__反__应__器__；提高动物生长速率 ；改善肉的品质。
误的是
( )。
A．进行植物细胞融合必须先制备原生质体
B．番茄和马铃薯属于同一个物种
C．植物细胞杂交过程需要植物组织培养技术支持
D．这种“番茄—马铃薯”很可能是可育的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
现代生物技术 ppt课件
④ 有目的产品: 目的产品有三新特 征: 新遗传功能、新遗传性状、新 物种。要有合乎人类所需的工业、 农业、医疗和食品产品。
⑤ 高新技术起重要作用。
二. 生物技术的产生与发展
生物技术的发展两个阶段 传统生物技术 现代生物技术两个阶段。
1. 传统生物技术
传统生物技术的发展（经典+近代） • 1 000多年前, 当人类用发方法制备酒、醋、
产业, 处分子水平、新技术前沿。
❖ 高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，
涉及的行业多、范围广。
❖ 高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、
试剂及研发上投资大。
❖ 高竞争，各国、各行业、个单位之间，在技术、
时效性、知识及人才上竞争激烈。
❖ 高风险，上述原因造成一定风险，加上
技术风险带来高风险。
2. 现代生物技术
自1953年起，分子遗传学的兴起与发展，
DNA转移和重组工程 有性繁殖，转基因技术：
细胞工程 转基因药物 转基因动植物 无性繁殖，克隆技术
特别是DNA重组技术可以
改变生物的遗传性状, 使分离高产量的工程菌变的容易, 简化了生产过程；
扩大了反应器范围， 从发酵罐发展到细胞、植物及动物个 体天然生物反应器。
酱及食品等, 此时主要是生物技术的经验 阶段。 • 19世纪人们才有意识地大规模利用酵母发 酵，并形成产业。 • 20世纪初，提出了生物技术这一概念。
• 1928年，青霉素的发现使生物技术 从 单纯的食品、饲料制备扩展到抗生素产品， 该产业至今长盛不衰。
• 20世纪 50年代和60年代，生物技术增 添了氨基酸发酵和酶制剂工业新成员。
❖ 21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。
现代生物技术简介(课件)
5.5 酶反应器
5.6 生物传感器
6 生物技术与农业
6.1 植物生物技术
6.2 动物生物技术
7 生物技术与食品
7.1 生物技术与食品加工
7.2 生物技术与食品检测
7.3 遗传工程食品
8 生物技术与人类健康
8.1 生物技术与疫苗
8.2 生物技术与疾病诊断
8.3 生物技术与生物制药
我国政府同样把生物技术列为高新技术之一， 并组织力量追踪和攻关。
当代的生物技术为什么会引起世界各国如此 普遍的关注和重视?
它同国民经济的发展有什么样的关系?
它同理、工、农、医等科技和生产实践的发 展，以及同国计民生又是怎样的关系?
首先，生物技术是解决全球性经济问题的关 键技术，
在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大 危机的挑战中将大显身手。
11 对生物技术发明的保护
12 生物技术的安全性及其影响
1 生物技术总论
学习目的 了解生物技术的含义、特点以及生物技术的发
展史。 了解生物技术的各项技术及其相互关系。 认识生物技术的应用领域及其对人类社会发展
的影响。
人类所面临的食品短缺、健康问题、环境问题 及经济问题的挑战是至关重要的，所以许多国 家都将生物技术确定为增强国力和经济实力的 关键性技术之一。
本书主要讨论现代生物技术。
1．1 生物技术的含义
1．1．1、生物技术的定义
生物技术(biotechnology）， 也称生物工程(bioengineering) 是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程
技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的 设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所 需产品或达到某种目的。
现代生物技术简介
5.6 生物传感器
6 生物技术与农业
6.1 植物生物技术
6.2 动物生物技术
7 生物技术与食品
7.1 生物技术与食品加工
7.2 生物技术与食品检测
7.3 遗传工程食品
8 生物技术与人类健康
8.1 生物技术与疫苗
8.2 生物技术与疾病诊断
8.3 生物技术与生物制药
我国政府同样把生物技术列为高新技术之一， 并组织力量追踪和攻关。
当代的生物技术为什么会引起世界各国如此 普遍的关注和重视?
它同国民经济的发展有什么样的关系?
它同理、工、农、医等科技和生产实践的发 展，以及同国计民生又是怎样的关系?
首先，生物技术是解决全球性经济问题的关 键技术，
在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大 危机的挑战中将大显身手。
11 对生物技术发明的保护
12 生物技术的安全性及其影响
1 生物技术总论
学习目的 了解生物技术的含义、特点以及生物技术的发
展史。 了解生物技术的各项技术及其相互关系。 认识生物技术的应用领域及其对人类社会发展
的影响。
人类所面临的食品短缺、健康问题、环境问题 及经济问题的挑战是至关重要的，所以许多国 家都将生物技术确定为增强国力和经济实力的 关键性技术之一。
本书主要讨论现代生物技术。
1．1 生物技术的含义
1．1．1、生物技术的定义
生物技术(biotechnology）， 也称生物工程(bioengineering) 是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程
技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的 设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所 需产品或达到某种目的。
现代生物技术简介
初中生物北师大版八年级下册《2 现代生物技术教学》课件
生
物 2、转基因技术与遗传病诊治
技
术 3、转基因技术与农业
引
发 的
4、转基因技术与环境保护
社
会 问
转基因技术是现代生物技术的核心 超级石油细菌
题
三
、
现
代
生 物 技 术 引
克 隆 牛
1、快速培养良好的作物和牲 畜； 2、挽救珍稀动物；
发
的 社 会
克 3、防治疾病，延长寿命。 隆
问
狗
题
三
、
现
代
生
物
技
术
引
发
的
社
会 问
1.转基因食品的安全性尚有争议
题
三
、
现
代
生
物
技
术
引
发
的 社
克隆技术
转基因荧光鼠
会 问
2.需要关注基因歧视和克隆技术带来的伦理问题。
题
三
、
现
代 生
科学技术只是工具和手段，
物
技 术
功能的发挥取决于使用它
引 发
的人！
的
社
会
问
题
总 结
现代生物技术
转基因技术
转基因技术操作的基本过程 转基因技术与制药 转基因技术与遗传病诊治
从而改变被转入基因生物的性状。
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？
细胞繁育速度快，新陈代谢旺盛，所以能在短时
间内生产大量胰岛素。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
什么是转基因技术？
一
、
转
基
把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA
因 技
中的生物技术。
高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理
Βιβλιοθήκη (3)生态工程与传统农业的比较
比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2．生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济，实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解，应注意以下几点： ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成 环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善，并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案：D
2．从生态工程的基本原理看，“生态经济”就是( ) A．无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B．为了优化和重建自然生态的经济投资 C．先恢复生态环境，再发展经济的发展计划 D．为了更快发展经济的生态资源利用
解析：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个 系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料， 从而实现废弃物的资源化。
3．生态农业常见类型 (1)桑基鱼塘模式。 人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥 塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如下图所示：
(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业，利用废弃物实现物质的循 环，保证能量的多级利用，如下图所示：
4．传统农业、现代农业和生态农业的比较
比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2．生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济，实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解，应注意以下几点： ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成 环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善，并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案：D
2．从生态工程的基本原理看，“生态经济”就是( ) A．无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B．为了优化和重建自然生态的经济投资 C．先恢复生态环境，再发展经济的发展计划 D．为了更快发展经济的生态资源利用
解析：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个 系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料， 从而实现废弃物的资源化。
3．生态农业常见类型 (1)桑基鱼塘模式。 人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥 塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如下图所示：
(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业，利用废弃物实现物质的循 环，保证能量的多级利用，如下图所示：
4．传统农业、现代农业和生态农业的比较
7现代生物技术 酶工程与蛋白质工程 教学课件
生物发光分为两种，一种是由生物体内一种荧光酶作为催化剂参与发光反 应，另一种是生物体内某种蛋白质本身能发光。前者早在上世纪初就已被研究 得较为全面，而发光蛋白质的系统研究起源于上世纪50年代下村修所做的开 创性工作。
1955年两位美国海洋生物学家达文波特与尼可，首次发现了水母可以发 绿光，但他们无法解释原因，这一发现被下村修敏锐地捕捉到了。1961年， 当时还在普林斯顿大学工作的下村修与同事们，在当地的星期五港附近收 集了约一万只水母来研究，终于在一种叫做维多利亚水母的体内，分离纯 化了水母中的发光蛋白——水母素。他们还发现了另外一种蛋白，它在阳 光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下呈强烈绿色。经过研究发现，这是 钙离子在与水母素的交互作用中发生了能量交换，从而产生了发光效应(一 种能量释放形式)。
诺贝尔化学奖解读 “绿色荧光蛋白”让未知世界显影
当地时间10月8日11时45分，诺贝尔自然科学奖最后一个奖项化学奖在 瑞典皇家科学院揭晓。3位美国科学家 ——美国伍兹·霍尔海洋生物学研究所 日裔科学家下村修、哥伦比亚大学神经生物学教授马丁·查尔菲、加州大学圣 迭戈分校华裔生物学家钱永健，因为发现了在生物化学领域极为重要的“绿色 荧光蛋白”而获此殊荣，3人将平分1000万瑞典克朗 (约140万美元)的奖金。 日本《读卖新闻》10月12日对该奖项进行了解读。
3、蛋白质芯片的制备
• 固相载体的选择和处理：膜载体；玻片载体 • 蛋白质靶标的处理：纯度高，并具生物活性 • 蛋白质靶标的固定 • 蛋白质芯片的封闭
4、蛋白质芯片的检测
标记：荧光染料；酶；融luorescent protein，GFP
绿色萤光蛋白最早是由下村修等人在1962年在一种学名 Aequorea victoria的水母中发现。其基因所产生的蛋白质， 在蓝色波长范围的光线激发下，会发出绿色萤光。这个发光 的过程中还需要冷光蛋白质Aequorin的帮助，且这个冷光 蛋白质与钙离子(Ca+2)可产生交互作用。它是一种化学性 能稳定的小分子蛋白质,它能在紫外光激发下发出易于检测的 绿色荧光。gfp基因与目的基因相连接,不影响目的基因表达 且能较好地标识出目的基因位置。现已证实它是一种重要的 标记基因,在应用基因治疗胶质细胞瘤、探讨肿瘤侵袭机制与 模式,以及研究肿瘤微血管构建等方面具有重要作用。
1955年两位美国海洋生物学家达文波特与尼可，首次发现了水母可以发 绿光，但他们无法解释原因，这一发现被下村修敏锐地捕捉到了。1961年， 当时还在普林斯顿大学工作的下村修与同事们，在当地的星期五港附近收 集了约一万只水母来研究，终于在一种叫做维多利亚水母的体内，分离纯 化了水母中的发光蛋白——水母素。他们还发现了另外一种蛋白，它在阳 光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下呈强烈绿色。经过研究发现，这是 钙离子在与水母素的交互作用中发生了能量交换，从而产生了发光效应(一 种能量释放形式)。
诺贝尔化学奖解读 “绿色荧光蛋白”让未知世界显影
当地时间10月8日11时45分，诺贝尔自然科学奖最后一个奖项化学奖在 瑞典皇家科学院揭晓。3位美国科学家 ——美国伍兹·霍尔海洋生物学研究所 日裔科学家下村修、哥伦比亚大学神经生物学教授马丁·查尔菲、加州大学圣 迭戈分校华裔生物学家钱永健，因为发现了在生物化学领域极为重要的“绿色 荧光蛋白”而获此殊荣，3人将平分1000万瑞典克朗 (约140万美元)的奖金。 日本《读卖新闻》10月12日对该奖项进行了解读。
3、蛋白质芯片的制备
• 固相载体的选择和处理：膜载体；玻片载体 • 蛋白质靶标的处理：纯度高，并具生物活性 • 蛋白质靶标的固定 • 蛋白质芯片的封闭
4、蛋白质芯片的检测
标记：荧光染料；酶；融luorescent protein，GFP
绿色萤光蛋白最早是由下村修等人在1962年在一种学名 Aequorea victoria的水母中发现。其基因所产生的蛋白质， 在蓝色波长范围的光线激发下，会发出绿色萤光。这个发光 的过程中还需要冷光蛋白质Aequorin的帮助，且这个冷光 蛋白质与钙离子(Ca+2)可产生交互作用。它是一种化学性 能稳定的小分子蛋白质,它能在紫外光激发下发出易于检测的 绿色荧光。gfp基因与目的基因相连接,不影响目的基因表达 且能较好地标识出目的基因位置。现已证实它是一种重要的 标记基因,在应用基因治疗胶质细胞瘤、探讨肿瘤侵袭机制与 模式,以及研究肿瘤微血管构建等方面具有重要作用。
第10章现代生物技术的应用ppt课件
2023/12/31
35 35
酶工程的应用：
1、开发新型食品添加剂：酶工程加快了新酶源的开发，使功能性食品添加剂，如营 养强化剂、低热量的甜味剂、食甩纤维和脂肪替代品等得到迅速发展。
2、酶工程在食品保鲜中的应用：酶制剂保鲜技术是利用酶的催化作用，防止或消除 外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的优良品质与特性的技术。
2023/12/31
31 31
蛋白质工程的应用：
1、改善酶性质，提高酶活性和酶耐性 2、创造新型蛋白质
2023/12/31
32 32
细胞工程：
细胞工程是在细胞水平上改造生物遗传特性和生产性能，以获得特定的细胞、 细胞产品或新生物体的技术，包括细胞融合、细胞培养及细胞核移植等。利用细胞 杂交、 细胞培养等技术可获得遗传性状有所改良的新菌株或动植物细胞、生产食品 添加剂与酶制剂等。典型的是用于味精生产的优良谷氨酸生产菌的育种，继而出现 的必需氨基酸生产菌株的育种都应用到细胞融合技术。如L-苏氨酸和L-赖氨酸均已用 于生产；酱油曲霉菌经细胞融合技术选育后，酱油的品质明显提高。另外，酒精酵 母、酶制剂生产菌的育种多采用细胞工程技术，均得到了非凡的成果，在食用酒精 和食品专用酶的生产中发挥了巨大的效能。
2023/12/31
21
一、在氨基酸生产中的应用
1.在酶法生产方面，主要通过克隆某些酶系基因来生产氨基酸 如 在L-Trp生产中，利用色氨酸合成酶基因和丝氨酸转羟甲基酶基
因的重组质粒，在E.coli中克隆化;可使L-Trp产量高达9g/L 2.在利用转氨酶反应生产氨基酸方面，将相应的转氨酶基因克隆到工程 菌中
2023/12/31
14
2.增加参与生物合成限速阶段基因的拷贝数
部编人教版八年级生物下册《现代生物技术》精品ppt课件
1.老师引导学生归纳本课知识点。 2.师生共同反思学习心得。
首页
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教科书本课课后习题第一题。完 成后同桌之间相互订正
首页
末页
首页
末页
首页
末页
。பைடு நூலகம்
【自主预习】
2．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__”___。
3．如果基因诊断的结果确实发现了某人有
_基__因__缺__陷___或_基__因_ _破__损___等问题，就可以通
过转基因技术转换病人细胞中 损坏 了的基因
或引入
的基因，使其遗传病得到根治。
【随堂检测】
8．（2018•柘城县一模）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．此过程中转移的对象是（B） A．人的DNA B．人胰岛素基因 C．细菌基因 D．细菌DNA
【课后练习】
9．（2018•济源二模）我国科学家将苏云金芽 孢杆菌中能够产生杀虫毒素的基因转移到棉花 体内，成功培育了一系列抗虫棉品种。该项生 物技术属于（B） A．克隆技术 B．转基因技术 C．发酵技术 D．细胞工程
【课后练习】
16．（2018春•陆丰市期中）将大鼠生长激素基 因用显微注射的方法，转入小鼠的受精卵中， 再移植到小鼠体内发育，生出的小鼠比普通小 鼠的生长速度快2～3倍。该实验能够说明的是 （C） A．生物的遗传基因与性状之间是相互影响的 B．传给小鼠的应该是性状，而不是基因 C．相应的基因控制表达相应的性状 D．生物的很多性状是能够遗传给下一代的
【课后练习】
19．（2017•中山校级模拟）下列不是利用转基 因技术获得的成果的是（D） A．耐储藏的西红柿 B．乳汁中含有凝血因子的山羊 C．高蛋白含量的马铃薯和玉米 D．在凝乳酶作用下的奶酪
冀少版初二生物 6-4现代生物技术 教学课件PPT
克隆：指生物体通过无性 繁殖形成与亲本基因型完 全相同的后代的过程。
思考：植物组织培养技术 是否属于克隆？
克隆
植物 克隆
依据：植物细胞的全能性
动物 克隆
组织培养
动物克隆的过程是怎样的？
探究新知
合作学习
结合视频，阅读课本P73探究竟-资料分析，思考以下问题。
01 克隆小 牛与哪 头牛的性
状最相似？ A
01
转基因的目的是使番茄 具有什么性状？
抗冻的性状
02 抗冻基因来自于哪种动物？
美洲拟蝴蝶鱼
转基因番茄
03 转 基 因 技 术 可 以 分 为 哪
几个步骤？
抗冻基因
设计生物蓝图 提取基因 导入基因 培育
探究新知
自主学习
转基因技术：是指按照人们的愿望设计生物蓝图，把所需基因从一种生物
细胞中提取出来，导入另一种生物细胞中，从而有目的地改造生物的遗传特性， 创造符合人类需要牛性状最相似 的“母亲”提供了什么？
细胞核
03 三 位 “ 母 亲 ” 中 哪 位 性
别可以为雄性？ A
动物克隆依据的是哪个具
04 有指导动物完整发育过程
的“全能性”的结构？
高度分化的动物细胞核
B C
探究新知
动物克隆的成功有什么实际意义？
1.证明了高度分化的动物细胞核仍具有指导完整发育过程的“全能性”。
2.对物种的保存、挽救珍惜濒危动物提供了有效途径。
3.在繁殖优良品种、防止家禽家畜良种退化、推进转基因动物研究、 攻克遗传病、研制高水平新药、生产可供人体移植器官等方面，具有 广阔的应用前景。
探究新知
争议问题
克隆技术带来的的伦理问题
思考：如果国际社会支持克隆人的研究，一旦成功，我们 可能面临哪些社会问题？
现代生物技术在育种上的应用-PPT课件
跟踪训练 下列关于植物细胞杂交目的的叙述 中，错误的是( ) A．把两个植株的优良性状集中在杂种植株上 B．克服远缘杂交不亲和的障碍 C．获得杂种植株 D．实现原生质体融合 解析：选D。植物细胞杂交的目的是获得杂种植 株，而不仅仅是为了实现原生质体融合，A、B 两项也正确。
核心要点突破
转基因技术育种
1．概念理解 (1)基因工程技术又称DNA重组技术，即通过将 人类需要的基因重组到某种生物的DNA中，使 这种生物出现人类需要的新性状。 (2)转基因技术育种也叫基因工程育种，这一技 术突破了生物的种间界限，从分子水平上有目 的地改造了生物的遗传物质，因此具有很大的 发展前景。
例2 动物细胞融合和植物细胞杂交的比较中， 正确 的是( ) A．诱导融合的方法完全相同 B．所用的技术手段完全相同 C．采用的原理完全相同 D．都能形成杂种细胞 【尝试解答】 D
【解析】 动物细胞融合和植物细胞杂交这两 项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。 这个融合过程所用的技术基本上是相同的。对 于诱导方法来说，除动物细胞的融合常需要用 灭活的病毒做诱导剂外，其他也是基本相同的。 但是，植物细胞杂交在完成细胞融合后，还要 将杂种细胞培育成植株，所以，它们所应用的 技术手段是有差别的。至于所采用的原理，植 物细胞杂交是依据细胞膜的流动性和细胞的全 能性，而动物细胞融合就没有依据细胞的全能 性，只是依据细胞膜的流动性。
细胞杂交育种
1．概念理解 (1)植物体细胞杂交原理是细胞膜的流动性和细胞 的全能性；动物体细胞杂交原理为细胞膜的流动 性。 (2)植物体细胞杂交的用途是获得杂种植株，动物 体细胞杂交的用途是获得单克隆抗体。 2．植物体细胞杂交过程
特别提醒
①不同种属之间存在生殖隔离，用常规方法难以实 现杂交。植物体细胞杂交为改良植物遗传特性和培 养新的作物品种开辟了一条新途径。体细胞杂交技 术打破了物种之间的生殖隔离，使得不同物种之间 的远缘杂交成为可能。
《现代生物技术》课件
细胞工程的基本原理包括细胞全能性 理论、细胞生长与分化理论、细胞融 合与基因转移理论等。
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实 现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同 品系的细胞融合，以获 得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞， 实现基因的过表达、基 因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等 有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸 、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领 域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控 。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构 和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产 生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成 与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能 导致就业结构调整、基因歧视等问题。
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实 现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同 品系的细胞融合，以获 得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞， 实现基因的过表达、基 因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等 有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸 、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领 域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控 。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构 和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产 生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成 与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能 导致就业结构调整、基因歧视等问题。
现代生物技术对人类社会的总体影响ppt课件
知识点二 现代生物技术对社会和环境的影响
3．理性的看待现代生物技术，下列说法中不正确的是(C )
A．制订规范性的国际法规、具有法律性的国际条例来限制 和制止生物技术的滥用 B．现代生物技术是一把双刃剑，我们应该用其利避其害 C．摈弃现有的道德规范，推动科学的发展 D．由于受科学发展水平的限制，在现代生物技术实践中， 有时会出现人们意想不到的后果
思考：生物技术在实现可持续发展中有什么 作用？
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
生物技术在实现可持续发展战略中的作用
消除贫困
资源保护
环境污染和控制 生态恢复
人类居住区可持续发展 卫生和健康 消费与社会服务
活动2
阅读课本P63—64、前后 4人小组讨论，归纳、选 出小组代表回答问题
问题：
1. 现代生物技术如何影响社会和环境？ 2. 现代生物技术具有“双刃剑”效应， 你是如何理解的？
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
生物技术在实 现可持续发展 战略中的作用
全球环境保护 防灾减灾
产业政策
人口与教育
交通发展 持续可再生能源
清洁生产与环境产业 持续农业发展
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
活动1
阅读课本P63、前后 4人 小组讨论，归纳、选出 小组代表回答问题
3．理性的看待现代生物技术，下列说法中不正确的是(C )
A．制订规范性的国际法规、具有法律性的国际条例来限制 和制止生物技术的滥用 B．现代生物技术是一把双刃剑，我们应该用其利避其害 C．摈弃现有的道德规范，推动科学的发展 D．由于受科学发展水平的限制，在现代生物技术实践中， 有时会出现人们意想不到的后果
思考：生物技术在实现可持续发展中有什么 作用？
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
生物技术在实现可持续发展战略中的作用
消除贫困
资源保护
环境污染和控制 生态恢复
人类居住区可持续发展 卫生和健康 消费与社会服务
活动2
阅读课本P63—64、前后 4人小组讨论，归纳、选 出小组代表回答问题
问题：
1. 现代生物技术如何影响社会和环境？ 2. 现代生物技术具有“双刃剑”效应， 你是如何理解的？
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
生物技术在实 现可持续发展 战略中的作用
全球环境保护 防灾减灾
产业政策
人口与教育
交通发展 持续可再生能源
清洁生产与环境产业 持续农业发展
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
活动1
阅读课本P63、前后 4人 小组讨论，归纳、选出 小组代表回答问题
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合成法：如果已知目的基因的碱基排列顺序，可用酶 法或化学法，直接合成目的基因。目前此法已很少采 用。
第二步：把目的基因接到某种运载体上，常用的运载 体有能够和细菌共生的质粒、温和噬菌体（病毒）等。
DNA重组技术：重组DNA就是让DNA片段和载体连接。 外源DNA是很难直接透过细胞膜进入受体细胞的。即 使进入受体细胞之中，也会受到细胞内限制性内切酶 的作用而分解。目的基因结合到经过改造的细菌中的 质粒（细菌细胞中的小环状DNA分子）或温和噬菌体 （病毒）上后形成的组合体称为重组体DNA。
克隆动物：一般是指通过无性繁殖形成动物后代。 1997年，英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆 了一只小母羊，即多利绵羊。克隆是指无性繁殖系， 具体地说，是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的 方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或 个体。克隆也可指无性繁殖的过程。
多利绵羊的培育过程是：将一只母羊(A羊)卵细胞的细 胞核中所有的染色体吸出，得到不含遗传物质的卵细 胞。然后将实验室里培养的另一只母羊（B羊）的乳腺 上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中，并进 行电激融合，这样就形成了一个含有新的遗传物质的 卵细胞。融合后的卵细胞开始卵裂，形成早期的胚胎。 然后，把这个胚胎移植到第三只母（C羊）的子宫内， 让它继续发育。胚胎发育成熟后，C羊就产下了小母羊 多利。
6 现在生产的许多饮料和糖果中的甜味剂不是蔗糖而
是高果糖浆，高果糖浆是淀粉通过一系列酶的催化作
用转化而来的，下列哪一种酶在这一过程中是不需要
的（ D ）
A、a-淀粉酶
B．糖化酶
C．葡萄糖异构酶
D．纤维素酶
7 已获得了某种蛋白质的mRNA，通过利用这个mRNA分
子获得目的基因，在下列获得目的基因的方法中，哪
试管动物（婴儿）:通过体外受精和胚胎移植技术而 产生的动物或婴儿。在这一技术过程中，精子和卵子 从动物（人）体内取出来，在人工提供的生活条件下 （通常是在试管中）进行受精，并让体外受精的受精 卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到 “代理母亲”动物（人）的子宫内继续发育直到诞生。 试管婴儿主要是在夫妻间进行的，其目的是解决不育 问题。
在这一技术中，限制性内切酶是一种常用的工具酶， 它能“切开”质粒的环形DNA，也能切取目的基因， 然后把目的基因DNA片段与质粒DNA分子的两端，在连 接酶的作用互补连接形成重组体DNA。
第三步：通过运载体把目的基因带入某生物体内， 并使它得到表达。目的基因的表达是指目的基因进 入受体细胞后能准确地转录和翻译。目的基因能否 表达是基因工程是否成功的关键。
近些年来，科学家们采用酶工程的方法，利用一种专 一性极高的酶，切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨 酸，然后接上一个苏氨酸。这样猪的胰岛素就魔术般 地变成人的胰岛素了。
现在，科学家正在研究如何修饰酶的化学结构， 以便改善酶的性能；用DNA重组技术大量地生产酶，甚 至设计酶的基因，以便人工合成出自然界中没有的酶 来。
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/4
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
专题十三 现代生物技术
细胞工程
现代生物技术
发酵工程 酶工程
基因工程
【重点知识联系与剖析】
一、细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法， 通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平 上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得 细胞产品的一门综合技术科学。
细胞工程涉及的领域相当广泛，就其技术范围而言， 大致有细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技 术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技 术等。
A．体外受精
B．动物胚胎移植
C．细胞培养
D．细胞拆合技术
4 在现代发酵工程中，利用下列哪一项技术，有目
的地改造原有的菌种并且提高其产量（ D ）
A．细胞融合
B．诱变育种
C．克隆
D．DNA重组技术
5 将猪的胰岛素转变成人的胰岛素所使用的技术是
（B ）
A．细胞融合技术
B．酶工程技术
C．基因转移技术
D．组织细胞培养技术
四、基因工程
基因工程也称为遗传工程，是生物技术的主体技术。基 因工程是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在 体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增，并 表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的 界限，在基因水平上改变生物遗传性，并通过工程化为 人类提供有用产品及服务。
1．基因工程的基本步骤
一种最可取（ C ）
A．超速离心法
B．分子杂交法
C．逆转录酶法
D．合成法
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 2:36:28 PM
该技术的基本原理是植物细胞的全能性。这一技术目 前主要用于作物的改良和有用生理物质的生产方面。 采用植物组织培养技术，用一小块植物组织在一年内 就能培养出成千上万甚至几十万株小苗，这对引入优 良品种或难以繁殖的名贵品种更具优越性。由相物的 茎尖通常不受病毒感染，利用茎地行组织培养就可以 获得无病毒植株。
4．细胞工程的应用
单克隆抗体：将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合在 一起，形成杂交瘤细胞。这种细胞既能像肿瘤细胞那 样长期进行无性繁殖，又能像B淋巴细胞那样分泌抗 体。而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞 系的细胞产生的，故又称为单克隆抗体。这种技术在 临床上得到了广泛的应用。
植物组织培养：在人工操作下，将植物的器官、组织 或细胞从植物体上取出，在一定的容器里供给适当的 营养物质，使它们得到分化、发育和生长的培养技术。 用于组织培养中的植物细胞或器官称为外植体。外植 体在人工培养基上恢复分裂后，形成一群形态、结构 相同或相似的还未分化的细胞群称为愈伤组织，愈伤 组织细胞在一定的外界因素的诱导下开始分化，最后 发育成一个完整的植物体。
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/42021/3/42021/3/4M ar-214- Mar-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/42021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
第一步：获得符合人类意愿的基因，即获得目的基因。 目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分 子片段，含有所需要的完整的遗传信息。获得目的基 因的方法很多，目前采用的分离、合成目的基因的方 法主要有：
超速离心法：根据不同基因的组成不同，即其内的碱 基对的比例不同，其浮力、密度等理化性质也不同的 原理，应用密度梯度超速离心机，直接将特殊的目的 基因分离出来。
反转录酶法：先分离出特定的mRNA，再用反转录酶做 催化剂，以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因。
分子杂交法：采用加碱或加热的方法使DNA变成单链， 而后加入有放射性标记的RNA，让DNA在特定的条件下， 结合成DNA和RNA的杂交分子，再用多聚酶制备出足够 数量的双链DNA分子，进而获得DNA目的基因。
二、发酵工程
发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物，主要是 微生物的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或 直接用微生物参与控制某些地生产过程的一种技术。 人们熟知的利用酵菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精、 利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶、利用真菌大规模 生产青霉素等都是这方面的例子
三、酶工程
酶工程是指在一定的生物反应器中，利用酶的生物催 化作用，生产出人类所需产品的一门科学技术。作为 生物技术重要支柱之一的酶工程真可以说是造福人类， 成果喜人。
3．细胞培养技术
细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细 胞，接种在人工配制的适于细胞生长发育的培养基上， 然后在适当的无菌的生长条件下(如一定的光照、温度 或pH值等)进行培养，使细胞能够生长和不断增殖的技 术。由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术 难度较大，目前多采用组织培养技术。如通过植物胚 胎（成熟或未成熟胚）或器官（根尖、茎尖、叶原基、 花药等）的离体培养，再生成新植株（试管苗）。这 种方法能快速、大量繁殖一些有价值的苗林、花卉、 药材和濒危植物等。
【经典例题解析】
1 单克隆抗体是指（ C ） A．单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B．单个B淋巴细胞增殖产生的抗体 C．单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体 D．单个抗体通过克隆化，产生大量抗体
2 能克服远缘杂交的不亲和性技术是（ B ）
A．组织培养
B．细胞融合
C．动物胚胎移植
D．单倍体育种
3 下列哪项技术与“试管婴儿”无关（D ）
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/4202莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
2．转基因技术
外源基因可以直接导入高等动植物的细胞或受精卵中 去，并能在这些细胞中得到表达，这种技术称为转基 因技术。
导入外源基因的动、植物称为转基因动、植物。转基 因植物已经在培养抗虫植物、抗病毒作物、抗除草剂 作物、抗衰老作物等方面取得重要成果。如利用苏云 菌杆菌毒蛋白基因转入烟草、番茄等植物体内，已经 产生很好的抗虫效果。在转基因动物研究方面，转基 因牛、转基因绵羊和山羊、转基因猪及转基因禽类和 转基因鱼等方面也取得了许多重大的成果。
第二步：把目的基因接到某种运载体上，常用的运载 体有能够和细菌共生的质粒、温和噬菌体（病毒）等。
DNA重组技术：重组DNA就是让DNA片段和载体连接。 外源DNA是很难直接透过细胞膜进入受体细胞的。即 使进入受体细胞之中，也会受到细胞内限制性内切酶 的作用而分解。目的基因结合到经过改造的细菌中的 质粒（细菌细胞中的小环状DNA分子）或温和噬菌体 （病毒）上后形成的组合体称为重组体DNA。
克隆动物：一般是指通过无性繁殖形成动物后代。 1997年，英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆 了一只小母羊，即多利绵羊。克隆是指无性繁殖系， 具体地说，是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的 方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或 个体。克隆也可指无性繁殖的过程。
多利绵羊的培育过程是：将一只母羊(A羊)卵细胞的细 胞核中所有的染色体吸出，得到不含遗传物质的卵细 胞。然后将实验室里培养的另一只母羊（B羊）的乳腺 上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中，并进 行电激融合，这样就形成了一个含有新的遗传物质的 卵细胞。融合后的卵细胞开始卵裂，形成早期的胚胎。 然后，把这个胚胎移植到第三只母（C羊）的子宫内， 让它继续发育。胚胎发育成熟后，C羊就产下了小母羊 多利。
6 现在生产的许多饮料和糖果中的甜味剂不是蔗糖而
是高果糖浆，高果糖浆是淀粉通过一系列酶的催化作
用转化而来的，下列哪一种酶在这一过程中是不需要
的（ D ）
A、a-淀粉酶
B．糖化酶
C．葡萄糖异构酶
D．纤维素酶
7 已获得了某种蛋白质的mRNA，通过利用这个mRNA分
子获得目的基因，在下列获得目的基因的方法中，哪
试管动物（婴儿）:通过体外受精和胚胎移植技术而 产生的动物或婴儿。在这一技术过程中，精子和卵子 从动物（人）体内取出来，在人工提供的生活条件下 （通常是在试管中）进行受精，并让体外受精的受精 卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到 “代理母亲”动物（人）的子宫内继续发育直到诞生。 试管婴儿主要是在夫妻间进行的，其目的是解决不育 问题。
在这一技术中，限制性内切酶是一种常用的工具酶， 它能“切开”质粒的环形DNA，也能切取目的基因， 然后把目的基因DNA片段与质粒DNA分子的两端，在连 接酶的作用互补连接形成重组体DNA。
第三步：通过运载体把目的基因带入某生物体内， 并使它得到表达。目的基因的表达是指目的基因进 入受体细胞后能准确地转录和翻译。目的基因能否 表达是基因工程是否成功的关键。
近些年来，科学家们采用酶工程的方法，利用一种专 一性极高的酶，切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨 酸，然后接上一个苏氨酸。这样猪的胰岛素就魔术般 地变成人的胰岛素了。
现在，科学家正在研究如何修饰酶的化学结构， 以便改善酶的性能；用DNA重组技术大量地生产酶，甚 至设计酶的基因，以便人工合成出自然界中没有的酶 来。
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专题十三 现代生物技术
细胞工程
现代生物技术
发酵工程 酶工程
基因工程
【重点知识联系与剖析】
一、细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法， 通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平 上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得 细胞产品的一门综合技术科学。
细胞工程涉及的领域相当广泛，就其技术范围而言， 大致有细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技 术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技 术等。
A．体外受精
B．动物胚胎移植
C．细胞培养
D．细胞拆合技术
4 在现代发酵工程中，利用下列哪一项技术，有目
的地改造原有的菌种并且提高其产量（ D ）
A．细胞融合
B．诱变育种
C．克隆
D．DNA重组技术
5 将猪的胰岛素转变成人的胰岛素所使用的技术是
（B ）
A．细胞融合技术
B．酶工程技术
C．基因转移技术
D．组织细胞培养技术
四、基因工程
基因工程也称为遗传工程，是生物技术的主体技术。基 因工程是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在 体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增，并 表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的 界限，在基因水平上改变生物遗传性，并通过工程化为 人类提供有用产品及服务。
1．基因工程的基本步骤
一种最可取（ C ）
A．超速离心法
B．分子杂交法
C．逆转录酶法
D．合成法
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该技术的基本原理是植物细胞的全能性。这一技术目 前主要用于作物的改良和有用生理物质的生产方面。 采用植物组织培养技术，用一小块植物组织在一年内 就能培养出成千上万甚至几十万株小苗，这对引入优 良品种或难以繁殖的名贵品种更具优越性。由相物的 茎尖通常不受病毒感染，利用茎地行组织培养就可以 获得无病毒植株。
4．细胞工程的应用
单克隆抗体：将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合在 一起，形成杂交瘤细胞。这种细胞既能像肿瘤细胞那 样长期进行无性繁殖，又能像B淋巴细胞那样分泌抗 体。而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞 系的细胞产生的，故又称为单克隆抗体。这种技术在 临床上得到了广泛的应用。
植物组织培养：在人工操作下，将植物的器官、组织 或细胞从植物体上取出，在一定的容器里供给适当的 营养物质，使它们得到分化、发育和生长的培养技术。 用于组织培养中的植物细胞或器官称为外植体。外植 体在人工培养基上恢复分裂后，形成一群形态、结构 相同或相似的还未分化的细胞群称为愈伤组织，愈伤 组织细胞在一定的外界因素的诱导下开始分化，最后 发育成一个完整的植物体。
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第一步：获得符合人类意愿的基因，即获得目的基因。 目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分 子片段，含有所需要的完整的遗传信息。获得目的基 因的方法很多，目前采用的分离、合成目的基因的方 法主要有：
超速离心法：根据不同基因的组成不同，即其内的碱 基对的比例不同，其浮力、密度等理化性质也不同的 原理，应用密度梯度超速离心机，直接将特殊的目的 基因分离出来。
反转录酶法：先分离出特定的mRNA，再用反转录酶做 催化剂，以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因。
分子杂交法：采用加碱或加热的方法使DNA变成单链， 而后加入有放射性标记的RNA，让DNA在特定的条件下， 结合成DNA和RNA的杂交分子，再用多聚酶制备出足够 数量的双链DNA分子，进而获得DNA目的基因。
二、发酵工程
发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物，主要是 微生物的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或 直接用微生物参与控制某些地生产过程的一种技术。 人们熟知的利用酵菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精、 利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶、利用真菌大规模 生产青霉素等都是这方面的例子
三、酶工程
酶工程是指在一定的生物反应器中，利用酶的生物催 化作用，生产出人类所需产品的一门科学技术。作为 生物技术重要支柱之一的酶工程真可以说是造福人类， 成果喜人。
3．细胞培养技术
细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细 胞，接种在人工配制的适于细胞生长发育的培养基上， 然后在适当的无菌的生长条件下(如一定的光照、温度 或pH值等)进行培养，使细胞能够生长和不断增殖的技 术。由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术 难度较大，目前多采用组织培养技术。如通过植物胚 胎（成熟或未成熟胚）或器官（根尖、茎尖、叶原基、 花药等）的离体培养，再生成新植株（试管苗）。这 种方法能快速、大量繁殖一些有价值的苗林、花卉、 药材和濒危植物等。
【经典例题解析】
1 单克隆抗体是指（ C ） A．单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B．单个B淋巴细胞增殖产生的抗体 C．单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体 D．单个抗体通过克隆化，产生大量抗体
2 能克服远缘杂交的不亲和性技术是（ B ）
A．组织培养
B．细胞融合
C．动物胚胎移植
D．单倍体育种
3 下列哪项技术与“试管婴儿”无关（D ）
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/4202莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
2．转基因技术
外源基因可以直接导入高等动植物的细胞或受精卵中 去，并能在这些细胞中得到表达，这种技术称为转基 因技术。
导入外源基因的动、植物称为转基因动、植物。转基 因植物已经在培养抗虫植物、抗病毒作物、抗除草剂 作物、抗衰老作物等方面取得重要成果。如利用苏云 菌杆菌毒蛋白基因转入烟草、番茄等植物体内，已经 产生很好的抗虫效果。在转基因动物研究方面，转基 因牛、转基因绵羊和山羊、转基因猪及转基因禽类和 转基因鱼等方面也取得了许多重大的成果。