现代生物技术的发展ppt(北京版生物八下)

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1、现代生物技术一、生物技术的兴起二、基因工程及其应用三、克隆技术一、生物技术的兴起生命科学成为当今世界自然科学的热点和重点，主要由于两方面的原因：（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命性的变化；（2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为人类带来了巨大的利益和财富。21世纪生物技术将是经济发展的新动力生物技术的显著特点：高技术高效能高投入和高利润高挑战性第一次技术革命工业革命解放人的双手第二次技术革命信息技术扩展人的大脑第三次技术革命生物技术改造生命本身生物技术的定义1982年，国际合作与发展组织的定义为：生物技

2、术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。美国政府技术顾问委员会(OAT)的定义是：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。后一定义强调了生物技术的商品属性。3生物技术的主要内容此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术。直接相关联的学科：分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、医药学等。对人类和社会生活各方面影响最

3、大的生物技术领域：农业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程二、基因工程及其应用基因工程是指：在微观领域（分子水平）中，根据分子生物学和遗传学原理，设计并实施一项把一个生物体中有用的目的DNA(遗传信息)转入另一个生物体中，使后者获得新的需要的遗传性状或表达所需要的产物，最终实现该技术的商业价值。1．生命的核心——基因基因是DNA分子上具有遗传功能的片段，它能控制生物的发育和代谢，并把遗传信息传递给下一代。基因工程又叫DNA重组技术，也叫遗传工程。2．基因工程的基本原理与方法以重组DNA操作为核心技术的过程

4、，其目的、原理和步骤等类似于现代工程学科中的设计与施工过程基因工程如何“施工”？不同种类生物的生物特性不同，其基因工程在操作上和具体技术上必然有所差异。技术核心--DNA的重组技术即利用一系列的DNA限制性内切酶、连接酶等分子手术工具，在某种生物DNA链上切下某个目标基因或特殊的DNA片段，然后根据设计要求，将其接合到受体生物的DNA链上。㈠基因工程的操作步骤⑴获得目标基因（切）从生物有机体复杂的基因组中分离出带有目标基因的DNA片段；⑵形成重组DNA分子（接）在体外将带有目标基因的DNA片段与载体分子连接⑶将重组DNA分子引入到受体细胞（转）⑹对获得目标基因的细

5、胞或生物体通过发酵、细胞培养养殖或栽培等，最终获得所需要的遗传性状或表达出所需要的产物⑷带有重组体的受体细胞扩增（增）⑸鉴定并筛选出具有重组DNA分子的细胞（检）遗传性状产物按照人们设计的蓝图，将不同生物体内控制性状的基因进行优化重组，并使其稳定遗传和表达。㈡基因工程的应用生命科学→定向改造生物的时代1在生命科学基础理论研究中的应用2在农、林、牧、渔业中应用3在工业中应用①超越了生物王国种属界限②简化了生物物种的进化程序③加快了生物物种的进化速度4其他领域（医学、法学）1在生命科学基础理论研究中的应用⑵发育生物学⑶神经生物学⑷人类基因组计划⑴分子生物学领域癌基因（

6、上百种）抑癌基因（20多种）细胞增殖调控的正负信号受精过程、从受精卵→个体的发育过程，基因表达的调控。研究脑组织不同功能区的mRNA的分布，最终将在分子水平上揭示脑思维、记忆功能的机制。基因信息库基因－性状发现FOXP22在农、林、牧、渔业中应用⑴转基因动物①为动物基因工程育种提供了新途径②以乳腺作为生物反应器生产各种药用蛋白转基因鱼目标基因：生长激素、抗冻蛋白转基因牛、羊转基因猪③为人类提供血液、器官改变乳品的成分⑵转基因植物③提高抗性②改良品质抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗逆增加：蛋白质、必需氨基酸、维生素改良：油料作物中的脂肪酸成分、口味、成熟度抗虫Bt毒蛋白基

7、因→抗虫转基因棉花抗病毒导入病毒外壳蛋白基因安全性差用反义RNA阻断病毒基因表达①提高农作物产量高光合效率的基因20％协生异源包壳重组转基因农作物3在工业中应用通过DNA重组技术改变和设计微生物的遗传组成在医药工业：利用转基因技术改造大肠杆菌，使其为人类大量生产药物，例：生产胰岛素应用于环境保护——超级工程菌在酿造业：改造酿酒的酵母菌使其成为既能分解纤维素成葡萄糖，又能利用葡萄糖酿酒。⑴医学领域基因工程应用的热点指以患者DNA和RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常，对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。①基因诊断遗传病的基因诊断：在产前通过检查羊水

8、或绒毛膜等