八年級(jí)生物下冊(cè) 第16章 生物技術(shù)課件 北京課改版.ppt

八年級(jí)下冊(cè) 第16章生物技術(shù) 本節(jié)目標(biāo) 1 舉例說(shuō)明發(fā)酵技術(shù)在生活中的應(yīng)用 2 舉例說(shuō)出轉(zhuǎn)基因技術(shù) 克隆技術(shù)的應(yīng)用 3 舉例說(shuō)出生物技術(shù)在工業(yè) 農(nóng)業(yè) 環(huán)境保護(hù) 醫(yī)藥等領(lǐng)域的作用 情境導(dǎo)入 食物在空氣中擺放久了都會(huì)腐敗 這是為什么 一般是指食品在一定的環(huán)境因素下 因微生物的作用使食品失去原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 組織性狀以及色 香 味 轉(zhuǎn)變成為不符合衛(wèi)生要求的食品 預(yù)習(xí)反饋 1 發(fā)面做饅頭時(shí) 加入一些酵母菌 可以使蒸出的饅頭暄軟多孔 饅頭中孔泡的產(chǎn)生 是酵母菌在饅頭中產(chǎn)生的 受熱膨脹的結(jié)果 2 酸奶是一種營(yíng)養(yǎng)豐富 容易消化和吸收的優(yōu)質(zhì)飲料 人們可以在牛奶中加入 在溫度適宜 沒(méi)有氧氣的條件下 讓牛奶轉(zhuǎn)變成 二氧化碳 乳酸菌 酸奶 課堂探究 微生物發(fā)酵在食品方面的應(yīng)用微生物發(fā)酵即利用微生物在適宜的條件下 將原料經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物 它在食品方面應(yīng)用非常廣泛 日常生活中常見(jiàn)的有以下幾種 1 發(fā)酵乳制品 如酸奶 飲料 干酪 乳酪等 2 面包 制作面包時(shí)酵母是必不可少的生物松軟劑 面包酵母是一種單細(xì)胞生物 屬真菌類 學(xué)名啤酒酵母 3 一些食品添加劑如檸檬酸 賴氨酸等 4 各種酒類 傳統(tǒng)白酒 葡萄酒 其他發(fā)酵水果酒 啤酒等 5 調(diào)味劑 如味精 肌苷酸等的都是微生物發(fā)酵的產(chǎn)品 6 泡菜 豆腐乳 豆豉 其他如醬油 釀造醋 面醬等 微生物發(fā)酵的應(yīng)用古以有之 酒在古代就已經(jīng)是生活中不可或缺的 受到社會(huì)各個(gè)階層的喜愛(ài) 現(xiàn)代發(fā)酵工程更是把微生物發(fā)酵運(yùn)用到各個(gè)方面 利用微生物可制作的食品 課堂探究 如何制作泡菜 1 先將泡菜壇清洗干凈 談再用開(kāi)水沖洗幾遍 晾干備用 2 將適量的花椒 姜片和辣椒等調(diào)味料放入鍋中 加清水煮沸 冷卻后備用 3 洗凈新鮮的蔬菜 瀝干水分 切成條狀或片狀 放入泡菜壇 放入蔬菜的同時(shí) 撒入適量的食鹽 然后 將冷卻的調(diào)味料注入容器中 4 蓋上壇蓋 向壇口的凹槽處注入清水 將泡菜壇放在陰涼處 1 2周后 泡菜便制作好了 課堂探究 微生物可以幫助人類利用 廢物 人類在日常生活中會(huì)產(chǎn)生各種廢棄物 包括人類的糞便和尿液 各種廚余垃圾等 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也會(huì)產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈 牲畜糞便 有效的利用微生物的分解作用 可以使這些 廢物 轉(zhuǎn)變?yōu)閷氋F的資源 沼氣 zhaoqi 沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下 經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用而生成的一種可燃?xì)怏w 由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的 所以稱為沼氣 人畜糞便 秸稈 污水等各種有機(jī)物在密閉的沼氣池內(nèi) 在厭氧 沒(méi)有氧氣 條件下發(fā)酵 即被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化 從而產(chǎn)生沼氣 沼氣是一種混合氣體 可以燃燒 沼氣是有機(jī)物經(jīng)微生物厭氧消化而產(chǎn)生的可燃性氣體 課堂探究 沼氣除直接燃燒用于炊事 烘干農(nóng)副產(chǎn)品 供暖 照明和氣焊等外 還可作內(nèi)燃機(jī)的燃料以及生產(chǎn)甲醇 福爾馬林 四氯化碳等化工原料 經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣 含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 可用作肥料和飼料 課堂探究 克隆 clone 不經(jīng)過(guò)受精過(guò)程而獲得新個(gè)體的方法 以前都是利用早期胚胎細(xì)胞成功地克隆動(dòng)物 而多利羊的克隆成功說(shuō)明了什么 意味著人類可以利用動(dòng)物身上的一個(gè)體細(xì)胞培育出于這個(gè)動(dòng)物幾乎相同的生命體 克隆技術(shù) 課堂探究 母羊a 母羊a 合成新細(xì)胞 母羊b 多利 將胚胎植入母羊b的子宮 胚胎發(fā)育 取出母羊b的卵細(xì)胞 去除卵細(xì)胞中的細(xì)胞核 課堂探究 現(xiàn)代生物技術(shù)的核心 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于進(jìn)化論衍生來(lái)的分子生物學(xué) 基因片段的來(lái)源可以是提取特定生物體基因組中所需要的目的基因 也可以是人工合成指定序列的dna片段 dna片段被轉(zhuǎn)入特定生物中 與其本身的基因組進(jìn)行重組 再?gòu)闹亟M體中進(jìn)行數(shù)代的人工選育 從而獲得具有穩(wěn)定表現(xiàn)特定的遺傳性狀的個(gè)體 該技術(shù)可以使重組生物增加人們所期望的新性狀 培育出新品種 轉(zhuǎn)基因過(guò)程按照途徑可分為人工轉(zhuǎn)基因和自然轉(zhuǎn)基因 按照對(duì)象可分為植物轉(zhuǎn)基因技術(shù) 動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)和微生物基因重組技術(shù) 課堂探究 人工轉(zhuǎn)基因?qū)⑷斯し蛛x和修飾過(guò)的基因?qū)氲缴矬w基因組中 植物基因工程由于導(dǎo)入基因的表達(dá) 引起生物體的性狀的可遺傳的修飾 這一技術(shù)稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù) transgenetechnology 人們常說(shuō)的 遺傳工程 基因工程 遺傳轉(zhuǎn)化 均為轉(zhuǎn)基因的同義詞 如今 改變動(dòng)植物性狀的人工技術(shù)往往被稱為轉(zhuǎn)基因技術(shù) 狹義 而對(duì)微生物的操作則一般被稱為遺傳工程技術(shù) 狹義 經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為 遺傳修飾過(guò)的生物體 geneticallymodifiedorganism 簡(jiǎn)稱gmo 課堂探究 課堂探究 自然轉(zhuǎn)基因不是人為導(dǎo)向的 自然界里動(dòng)物 植物或微生物自主形成的轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象 例如慢病毒載體里的乙型肝炎病毒dna整合到人精子細(xì)胞染色體上 噬菌體將自己dna的插入到溶源細(xì)胞dna上 農(nóng)桿菌和花椰菜花葉病毒 cmv 等 植物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因是基因組中含有外源基因的植物 它可通過(guò)原生質(zhì)體融合 細(xì)胞重組 遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移 染色體工程技術(shù)獲得 有可能改變植物的某些遺傳特性 培育高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì) 抗病毒 抗蟲(chóng) 抗寒 抗旱 抗?jié)?抗鹽堿 抗除草劑等的作物新品種 如玉米稻 北極鱷梨 轉(zhuǎn)基因三倍體毛白楊 而且可用轉(zhuǎn)基因植物或離體培養(yǎng)的細(xì)胞 來(lái)生產(chǎn)外源基因的表達(dá)產(chǎn)物 如人的生長(zhǎng)激素 胰島素 干擾素 白介素2 表皮生長(zhǎng)因子 乙型肝炎疫苗等基因已在轉(zhuǎn)基因植物中得到表達(dá) 課堂探究 動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因就是基因組中含有外源基因的動(dòng)物 它是按照預(yù)先的設(shè)計(jì) 通過(guò)細(xì)胞融合 細(xì)胞重組 遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移 染色體工程和基因工程技術(shù)將外源基因?qū)刖?卵細(xì)胞或受精卵 再以生殖工程技術(shù) 有可能育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 通過(guò)生長(zhǎng)素基因 多產(chǎn)基因 促卵素基因 高泌乳量基因 瘦肉型基因 角蛋白基因 抗寄生蟲(chóng)基因 抗病毒基因等基因轉(zhuǎn)移 可能育成生長(zhǎng)周期短 產(chǎn)仔 生蛋多和泌乳量高 轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠比普通老鼠大約一倍 生產(chǎn)的肉類 皮毛品質(zhì)與加工性能好 并具有抗病性 已在牛 羊 豬 雞 魚(yú)等家養(yǎng)動(dòng)物中取得一定成果 但由于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受遺傳鑲嵌性和雜合性的影響 其有性生殖后代變異較大 難以形成穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因品系 因而 嘗試將外源基因?qū)刖€粒體 再送入受精卵中 由于線粒體的細(xì)胞質(zhì)遺傳 其有性后代可能全都是轉(zhuǎn)基因個(gè)體 從而解決這一問(wèn)題 課堂探究 課堂探究 微生物重組在所有轉(zhuǎn)基因技術(shù)中 以微生物基因重組技術(shù)應(yīng)用最為寬泛和常見(jiàn) 與動(dòng)植物不同的是 微生物重組技術(shù)通常需要用到專門的重組基因載體 質(zhì)粒 質(zhì)粒是一種細(xì)胞質(zhì)遺傳因子 因此具有不穩(wěn)定的遺傳特性 但相比于動(dòng)植物 微生物重組技術(shù)具有周期短 效果顯著 控制性強(qiáng)的特點(diǎn) 因而廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥和酶制劑行業(yè) 經(jīng)過(guò)多年的理論奠基 現(xiàn)已在微生物領(lǐng)域中開(kāi)發(fā)出酵母表達(dá)系統(tǒng) 大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)和絲狀真菌表達(dá)系統(tǒng) 其中畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)和大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)最受歡迎 具有表達(dá)效率高 外源蛋白占細(xì)胞總蛋白的10 至40 生產(chǎn)成本低的特點(diǎn) 一般常見(jiàn)的諸如胰島素 白細(xì)胞介素 高溫淀粉酶 重組人p53腺病毒注射液 啤酒酵母乙肝疫苗 抗生素 11 飼料用木聚糖酶 殼聚糖酶等都由這兩種表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)的 典例分析 例1 下列各項(xiàng)食品的制作過(guò)程中 運(yùn)用了微生物發(fā)酵技術(shù)的是 米酒 葡萄干 豆腐 醋 酸奶 火腿腸 a b c d 解析 米酒要用到酵母菌 是發(fā)酵技術(shù) 正確 制醋用到醋酸菌 是發(fā)酵技術(shù) 正確 制酸奶要用到乳酸菌 是發(fā)酵技術(shù) 正確 葡萄干 火腿腸是食品保存 不是發(fā)酵食品 錯(cuò)誤 豆腐是加工而成 不是發(fā)酵技術(shù) 錯(cuò)誤 c 典例分析 例2 科學(xué)家將雌黑鼠乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移入到白鼠去核的卵細(xì)胞內(nèi) 待發(fā)育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育 并由褐鼠產(chǎn)下 則該小鼠的體色和性別分別是 a 黑色 雌性b 黑色 雄性c 白色 雄性d 褐色 雌性 解析 基因控制生物的性狀 基因在dna上 dna在染色體上 染色體在細(xì)胞核里 細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù) 小鼠體內(nèi)的遺傳物質(zhì)來(lái)源于雌黑鼠乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核 因此小鼠的體色與性別是黑色 雌性 a 本章小結(jié) 微生物發(fā)酵即利用微生物在適宜的條件下 將原料經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物 1 發(fā)酵乳制品2 面包3 檸檬酸4 葡萄酒5 調(diào)味劑6 泡菜沼氣是多種氣體的混合物 一般含甲烷50 70 其余為二氧化碳和少量的氮 氫和硫化氫等 克隆技術(shù) 是利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組織后代的過(guò)程 轉(zhuǎn)基因技術(shù) dna片段被轉(zhuǎn)入特定生物中 與其本身的基因組進(jìn)行重組 轉(zhuǎn)基因過(guò)程按照途徑可分為人工轉(zhuǎn)基因和自然轉(zhuǎn)基因 按照對(duì)象可