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转基因生物技术

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转基因生物技术

转基因生物技术范文第1篇

转基因克隆动物技术是转基因动物技术与克隆动物技术的有机结合,它是以动物体细胞(包括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等)为受体,将目的基因导入其中,再以这些体细胞为核供体,进行动物克隆。这种结合不仅仅是简单的技术叠加,而是技术的重组、综合和优化,它实现了高效率、低成本的转基因动物制作,已成为当前动物生物技术领域研究的新热点。

1.1转基因克隆动物技术的发展历程

Wilmut研究小组在取得克隆绵羊“多利”后,Schnieke等用阳离子脂质体介导外源基因转染到培养的绵羊胎儿成纤维细胞中,然后将细胞融入去核卵母细胞中,经激活后在体外培养至囊胚期,移入同步受体母羊中,最后获得6只转基因绵羊。

Cibelli等用同一方法获得了3只转基因牛。

2004年6月21日,日本静冈县中小家畜实验场宣布,该实验场和北里大学合作,成功克隆出了体内含有水母基因的转基因猪。该实验第一次成功地把转基因技术和体细胞克隆技术有机地结合在一起。

2006年12月24日,我国东北农业大学刘忠华教授的转基因克隆猪获得成功,3头含绿色荧光蛋白的转基因克隆猪自然分娩。

1.2转基因克隆动物培育过程

转基因克隆动物的培育过程如图1所示。

2 转基因克隆动物涉及的生物学问题

2.1生物技术

2.1.1基因工程

图1中过程A表示目的基因的获取,目前常用的方法有以下几种:①从基因文库中获取目的基因;②利用PCR技术扩增目的基因;③通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。得到目的基因后,还要构建基因表达载体,才能导入受体细胞。

图1中过程C表示将目的基因导入受体细胞,常用的方法为显微注射法。目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,还需要对目的基因进行分子水平上的检测。检测方法包括:DNA分子杂交法、DNA-RNA杂交法和抗原一抗体杂交法。

2.1.2细胞工程

图1中过程B表示从供体动物的某一部位取体细胞,在体外进行动物细胞培养,得到能进行传代的体细胞。过程D和E表示采用显微操作技术,用微型吸管吸出供体细胞的细胞核,注入去核的卵母细胞中(也有人将供体细胞注入受体细胞中)。过程F表示从受体动物中获得卵巢,再采集卵母细胞,在体外培养成熟,即培养到减数第二次分裂中期。过程G表示通过电刺激使两个细胞融合,得到重组细胞。

2.1.3胚胎工程

图1中过程H表示胚胎的早期培养。将重组细胞移入发育培养液中继续培养,早期胚胎的培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,进行胚胎移植(过程I),或将胚胎冷冻保存。在胚胎移植之前,需要对代孕动物用激素进行同期处理,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。胚胎的移植方法有两种:①手术法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口;②非手术法:将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎。得到早期胚胎后,可通过胚胎分割技术以获得更多的转基因动物。

2.2生物遗传

通过转基因克隆动物技术获得转基因动物的过程属于无性生殖,后代的遗传物质除外源基因外,基本与供体动物相同,其核基因型由核移植的供体细胞决定,性别也与其相同。因此,后代的遗传性状基本与供体动物一致。该转基因克隆动物的细胞质基因来自去核的卵母细胞,也在某些方面控制着生物的性状,这样,后代与供体动物还是存在少量差异的。这种差异引起的因素还可能来自影响后天生长发育的外界条件。

3 转基因克隆动物技术的优势

3.1生产效率高

显微注射法等传统的转基因技术具有随机性和不可见性,外源基因的拷贝数和整合位点都是随机的,还可能出现嵌合体,整合率极低,得到的转基因动物数量更少。据统计有的医疗公司从1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动物平均51.4个动物才得到一个转基因后代,而得到一个转基因克隆后代只需20.8个母体。

3.2周期短,成本低

通过核移植克隆迅速产生大量同质的转基因克隆动物,转基因克隆技术在理论上只需一代时间,就可以产生一个完整的转基因克隆动物系,从而节约了时间和成本,由于植入代孕母畜的全是转基因胚胎,因而提高生产效率,降低费用。

转基因生物技术范文第2篇

关键词:雪旺细胞基因转染脑源性神经生长因子

中图分类号:R329.28 文献标志码:B 文章编号:1004-7484(2010)12-0029-03

脑源性神经生长因子(BDNF)是一种重要的神经营养因子,能够促进创伤后神经的修复与再生和减少神经元的死亡[2]。本研究通过将携带有BDNF基因的重组腺病毒表达载体转染体外培养的雪旺细胞,以检测BDNF基因的调控表达情况。探索基因治疗外周神经损伤的新途径,为进一步临床应用治疗基因通过腺病毒载体转染雪旺细胞促进周围神经损伤修复奠定实验基础。

1材料与方法

1.1材料

倒置相差显微镜;光学显微镜;CO2孵箱;超净工作台;高速冷冻离心机;DUR530核酸蛋白分析仪;PCR仪;微型垂直平板电泳槽及电转移系统;凝胶成像分析系统;酶标仪;DMEM培养液;山羊抗 S-100 多克隆抗体;兔抗 BDNF 多克隆抗体;HRP标记的兔抗山羊IgG抗体;HRP标记的山羊抗兔IgG抗体;DAB显色剂;总RNA提取试剂盒;RT-PCR反应试剂盒;DNA Marker DL2000;硝酸纤维素膜;胎牛血清;胰蛋白酶;Ⅰ型胶原酶;阿糖胞苷;多聚赖氨酸;Geneticin;牛脑垂体提取物;SABC试剂盒;兔抗S-100单抗; ECL 试剂;鼠BDNF蛋白ELISA试剂盒。

1.2方法

1.2.1SCs分离培养取出生6~7天的SD小鼠,由第四军医大学实验动物中心提供,常规引颈处死、消毒,取其两侧坐骨神经,采用0.25%胰蛋白酶与0.15%的Ⅰ型胶原酶混合消化,消化完全后含血清培养液中和、离心,行双30min差速贴壁法两次后接种于预铺有多聚赖氨酸的培养瓶内,37℃、5%CO2孵箱中进行培养。阿糖胞苷与Geneticin进行纯化[3,4],牛脑垂体提取物(BPE,100µg/ml)促进SCs增殖。待细胞80%融合时准备病毒转染。

1.2.2Ad-BDNF转染雪旺细胞含BDNF基因的重组腺病毒(Ad-BDNF)购自中国军事医学科学院基础医学研究所。在进行转染前,按照M.O.I分别为0(即未经感染的正常SCs)、50、100、200和400 pfu/cell计算所需的病毒量,用无血清DMEM培养液稀释Ad-BDNF原液后取相应体积。将病毒加入孔中,轻柔摇晃培养板使病毒平坦的扩散到单层生长细胞上。37℃、5%CO2孵箱中培养72小时。将各组SCs用 2.5 g/L 胰酶消化制备成细胞悬液,1000 r/min 离心10 min,PBS 洗涤 1 次,收集细胞沉淀备用。

1.2.3总RNA提取及纯度分析按试剂盒说明采用 Trizol液一步法裂解细胞,提取总 RNA。取RNA样品5 μL用995 μL DEPC水稀释(1:200)后,用紫外分光光度计测定 260 nm和 280 nm处的吸光度。每个样品读取三次,取均值。RNA样品浓度=200×A260×40mg/L。以A260/A280比值确定RNA纯度,比值应在 1.8~2.0 范围内。连续进行三次实验,以消除非特异性差异。

1.2.4cDNA引物设计BDNF cDNA特异性引物序列参照文献设计[5],由上海生工生物技术公司合成。

上游引物为5’-CACTCTGACCCTGCCCGCCGAG,

下游引 物为5’-GCATTTAGGTGACACTATAG-3’,扩增片段长度为 430 bp。

1.2.5 RT-PCR 反应试验按Invitrogen公司的RT-PCR反应试剂盒说明书进行。反应条件:94℃变性 1 min,60℃退火1 min,72℃延伸1min,30个循环。

1.3统计学分析

应用SPSS 13.0统计软件,两组间同一时间点采用配对t检验,同组内各时间点采用SNK-q检验。

2结果

2.1光镜观察

原代培养雪旺细胞成功后,经阿糖胞苷、Geneticin联合作用,BPE促增殖,传代,镜下见第二代雪旺细胞呈典型的长梭形、双极状,“肩并肩”排列生长。感染后4小时,镜下未见有任何细胞形态变化,状态良好;24小时,镜下见雪旺细胞仍呈双极状、“肩并肩”排列生长;48小时,镜下观察雪旺细胞亦无明显的形态学变化,长势良好。

2.2感染后SCs中BDNF mRNA的表达

提取感染各组和对照组SCs的总RNA,经RT-PCR后均扩增出了约430 bp大小的基因片段,与构建的表达单元大小一致。经灰度分析可知,其中DNA 条带灰度以MOI为200组为著,正常SCs对照组最低(图1)。此结果证实,经 Ad-BDNF 感染后的SCs有外源性 BDNF mRNA 的表达,且表达量明显高于正常SCs;MOI 为 200 感染时,外源性 BDNF 基因转移效率最高。

M0123 4

图1:不同MOI感染SC后BDNF mRNA的表达

(0:正常SC对照组;1:MOI=50; 2:MOI=100;3:MOI=200;4:MOI=400;M:DNA Marker)

2.3ELISA检测培养液上清中BDNF的表达

从感染后3 d开始,感染后SCs培养液上清中BDNF表达量即开始出现升高,6~12 d升高趋势明显,15~21 d 升高趋势减缓,但BDNF表达量能够维持在较高水平。对照组在各时间点BDNF 表达量均明显低于感染组(P

表1在不同时间点感染后SC和正常SC培养液上清中BDNF的表达(±s,n=10,μg/L,MOI=200)

时间点(d) 正常SC对照组 感染后 SC 组 P值

3 0.31±0.07 0.63±0.11

6 0.41±0.12 0.90±0.13

9 0.47±0.13 1.52±0.14

12 0.53±0.11 3.18±0.15

15 0.56±0.12 3.39±0.15

18 0.61±0.12 3.45±0.19

21 0.65±0.11 3.57±0.16

3讨 论

目前用于感染细胞的病毒载体主要有腺病毒载体系统和逆转录病毒载体系统。其中后者只能感染正在分裂的细胞,并且有插入突变及激活癌基因的危险,繁殖滴度低,故不太适合于体内基因治疗。而腺病毒载体系统具有稳定、安全、滴度高和宿主范围广等优点,还能感染非分裂期细胞,可直接体内应用,适于临床神经系统的基因治疗[6]。在基因转移效率和蛋白表达效率的平衡点上我们选择了腺病毒载体,它不仅能够感染包括神经元细胞和胶质细胞在内的多种细胞,而且感染效率高,容易将外源性基因片段转移到易感细胞中[7]。曹延林等[8]用逆转录病毒BDNF基因成功感染脊髓神经干细胞。因此,我们尝试利用重组腺病毒BDNF基因感染体外培养的SC,以期能进一步应用于周围神经的损伤修复。

我们采用解剖显微镜下机械性剥除神经外膜与束膜、差速贴壁法、阿糖胞苷与Geneticin联合应用纯化、BPE促进雪旺细胞增殖,可以获得纯度90%以上大量雪旺细胞[9]。

Ad-BDNF感染的SCs,RT-PCR检测到BDNF mRNA 的表达,且表达量明显高于正常SCs;ELISA法检测Ad-BDNF感染后SC培养液上清中高度表达BDNF,而正常SCs对照组未检测到BDNF,说明外源性BDNF基因确实转移到SCs体内,并经转录、翻译,最终得以表达。与文献报道的结果相符[10]。Ad-BDNF在MOI为200时转移BDNF基因效率最高,这可能与制备的Ad-BDNF本身性质以及 SD大鼠源性SCs的易感性有关。

总之,通过重组腺病毒介导外源性 BDNF 基因的转移,可以获得能够长时间高度表达BDNF的SC,这将为进一步修复周围神经损伤和保护受损神经元提供保证。此为应用重组腺病毒载体携带脑源性神经生长因子基因转染雪旺细胞促进损伤神经修复奠定了试验基础,探索了基因治疗外周神经损伤的新途径。

参考文献

[1] 韩岩,汤朝伍,王剑波,等.利用Geneticin纯化雪旺细胞的实验研究[J].中华显微外科杂志,1997,20(4):277-280.

[2] 张勇杰,金岩,聂鑫,等.多步法分离和纯化雪旺细胞的实验研究[J].中华神经外科疾病研究杂志,2002,l(4):347-350.

转基因生物技术范文第3篇

1、生物技术在农业生产中具体应用

现代生物技术是一门集多项顶尖技术与工程原理、信息科学等为一体的综合性学科。一般来说现代生物技术主要包括以下七项技术:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术、生物芯片技术。上述七项技术彼此之间是相互联系,相互渗透的。其中基因工程是核心技术,它能带动其他技术的发展。因此本研究以基因工程在农业中具体应用为例进行系统研究。

(1)基因工程在植物遗传改良中的应用

我国基因工程在植物遗传改良中的应用现状主要包括抗逆作物育种、品质改良育种和固氮育种等。例如在转基因水稻新品种培育、转基因玉米新品种培育和转基因棉花的研究与产业化等方面都取得了较好的成绩。在我国每年植物因病毒、细菌及真菌、害虫、杂草、旱寒盐、高温等因素给粮食作物、园艺作物及经济作物造成了巨大的损失。随着我国现代农业生物技术的发展,以上问题也正在一步步解决之中。目前我国已相续培育并成功推广种植了一些转基因抗病毒作物、转基因抗细菌及真菌作物、转基因抗虫作物、抗除草剂作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高温作物等。例如在抗盐碱作物方面,刘岩、玉慧中等将抗逆基因mtlD和gutD基因转入植物,获得了烟草、玉米、水稻等植物的耐盐碱转基因株系;在抗旱作物方面,我国科学家把美洲拟碟抗冻蛋白基因转入番茄,得到转基因抗寒番茄。此外我国还成功培育了烟草、马铃薯、黄瓜、番茄等抗病毒作物和将Bt杀虫剂晶体蛋白基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因复合在一起的双价抗虫棉。在抗逆作物的培育和推广方面,可以说我国处于世界领先地位。

(2)基因工程在利用农作物生产食品中的应用

利用基因工程技术作用于农作物生产食品和食品添加剂主要包括三方面:改进食品原料的品质、改善果蔬采收后的贮藏保鲜性能和开发新型功能性食品。利用基因工程技术可对植物的蛋白质、油脂、淀粉、糖类、维生素等品质性状进行改良,也可延长果实储存期和改良食品风味。

2、生物技术在农业生产应用中存在的问题

(1)生物技术研究方面存在的问题

首先,基础研究比较薄弱。其主要原因:一是由于基础研究的直接性和可见性成果不是很显著,所以很多科研人员不愿意扎深根认真从事基础理论的研究;二是由于绝大多数人都没有认识到基础研究的重要性、基础性和长远性,所以我国在基础研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我国在基础研究方面无论是其重视程度还是资金投入和相关政策体制都存在很多问题。其次,应用研究还很欠缺。一方面是由于基础理论研究的薄弱决定了基础应用研究的缓慢发展。同时基础应用研究自身也存在很多问题。比如在植物基因工程育种方面存在如下问题:分离植物目的基因困难,导入外源基因的过程及其控制较为复杂。还有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术各分支领域的结合度不高。第三,某些前沿领域的研究相对滞后。虽然我国在转基因抗虫棉、转基因水稻及家蚕基因方面处于国际领先地位,也参与了一些国际重大的基因组破译计划。但是我国所真正拥有自主知识产权保护的专项领域还是比较少的。这主要是由于我国的生物技术前沿领域研究较美欧等发达国家相对滞后。比如说在生物固氮领域研究得不够深入,影响转基因效率的各种因素、植物光合作用机理等重大问题的研究尚未突破,特别是生物技术与信息技术、神经科学等学科的交叉综合研究还没有引起足够的重视。

(2)生物技术应用所导致的一些问题

首先,对生态的负面影响。现代生物技术的发展和广泛应用,为我们解决了许多重大的环保问题,同时也研发出了不少的新型高效环保产品。但是不可否认,由于其技术本身的发展历程和科学技术在大自然面前的卑微,生物技术的应用也可能引发一些新的环境问题。此外随着全球未来人口数量的继续增加,利用抗逆作物转基因品种扩大农业耕地面积的同时,氮素等农业资源的使用量也随之加大,造成氮素等矿质营养物质生物化学循环的改变,对水体的富营养化可能具有潜在的促进效应,产生不利于人类和动植物生存和可持续发展的不利后果。可见,生物技术在农业生产中的应用也可能引起降低生物多样性程度、改变土壤结构、污染环境等导致生态失衡的一系列问题。其次,对食物安全的影响。转基因食品的安全性问题是潜在性的。主要表现在三方面:一是转基因食品的毒性问题。在这方面,目前只有一些相关的试验报道,尚无人体的研究报告。研究者用转基因食物喂养大鼠,结果有的试验显示大鼠的免疫系统受到破坏,有的试验显示对大鼠没有影响。二是转基因食品的过敏反应问题。假如供体基因的作物具有使某一部分人产生过敏的过敏源,那么将此作物的基因转移到其他作物,这种转基因作物便具有引发过敏的能力。三是转基因食品中的标记基因对抗生素的抵抗作用问题。在这方面,相关研究显示可能性是比较小的,但是我们也不容忽视。

(3)人才紧缺

根据孟弘等人在《对我国生物技术人才问题的几点思考》一文中介绍据2012年统计,我国设生物科学、生物技术和生物工程三大专业的高校已从2011年的978所上升至1058所,招生人数在2011年就超过8万人。目前估计我国生物专业在校生总人数不低于45万,每年毕业的人数5—7万。估计到2020年,我国培养的生物专业大学毕业生总数不少于40万,我国生物技术发展已经具有了很好的技术人才储备。可知我国生物技术方面人才的储备还是很充足。可是仍然存在以下问题:一方面人才培养的速度远远跟不上人才的需求量;另一方面从国外引进的农业生物技术高端人才更是稀缺。还有我们国家派出到国外学习借鉴的人才也显得不足。同时在我国,培养既懂科研技术,也知道生产和市场动向的复合型人才体系尚未建立。此外食品安全评估体系人才的培养方案和模式的构建尚未提上议事日程。再者虽然我国生物技术人才的储备已经很充足了,但是这些从高校培养出来的生物技术人才其毕业后从事农业生物技术方面工作的人占整个生物技术领域的比重比较小。

二、改进生物技术在农业生产应用中采取的措施

1、加强农业生物技术的研究

(1)加强生物技术的基础研究

由于现代生物技术涉及的领域广、范围宽。所以,针对我国在农业生物技术基础理论研究方面的薄弱,我们应该继续加强分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等生物科学基础理论的研究,同时也要加强与生物技术紧密相关的化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等基础理论的研究。

(2)注重生物技术的应用研究

在生物技术领域,基础理论研究的目的是为了更好的服务于基础应用的研究。所以我们必须将基础理论的研究与基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术的基础应用研究相结合,进行紧密而系统的研究。进而将这些基础理论与基础应用的研究同计算机科学、信息科学和微电子技术等相结合而后应用于生物技术育种、生物饲料、基因工程疫苗和功能性食品的开发等农业生物技术重大领域的研发。从基因组测序的研究转向基因功能探测和蛋白质功能探测的研究。例如,在生物固氮方面,在我国农区的布局上,氮含量高的区域实行豆、禾、经济作物间套轮作,可缓解和排除氨阻遏的障碍,发挥根瘤菌的固氮作用,实现两种作物互惠和高产;在有条件的草地发展一定面积的豆、禾、牧草混播种植制度。

2、采取措施避免应用生物技术所导致的负面影响

(1)现代性与传统性相结合

除了加强生物技术本身的研究、完善相关体制与法规、加大人才培养和资金投入以解决生物技术在农业生产应用中所带来的一些不良后果、环境问题等,我们还应该把农业生物技术的应用与生态学相结合,把生物技术育种与传统育种相结合,把生物技术作物种植、养殖与传统作物种植、养殖相结合。做到充分利用现代高科技术的同时,又顺应大自然本身的发展规律。

(2)建立健全转基因食品安全评估体系

针对转基因食品对我们人体健康的影响是潜在的和隐性的,我国应建立健全转基因食品安全评估体系。为此,我们要确立科学客观的评价原则,既不能以偏概全,夸大威胁,也不能漠然视之,回避转基因产品可能存在的潜在危险。应投专款、定专人,将安全性问题设立为一项重要课题。从食品安全、生态安全着手,实事求是地个案评估,作出科学的评价,尽快制订和完善国家生物安全管理的法律、法规体系。使转基因食品的安全评估落到实处,使老百姓对转基因食品买得放心、用得安心。一方面我们要科学合理地应用生物技术,建立健全相应的法律、法规体系和管理机构,加强转基因生物的进出口管理。另一方面我们要加强、扩大科普宣传,提高全民对转基因食品的安全意识。

3、加大人才的培养

转基因生物技术范文第4篇

本节是对上一章“日常生活中的生物技术”的延续,同时又是对它的升华;突出了教材注意密切联系技术与社会,而且注重知识现代化的特点,使内容充满了21世纪的时代气息。本课主要让学生了解现代生物技术在实际生活中的应用,基于本课的特点,同时结合八年级学生的特点,我主要采取讨论、辩论、分析、总结等活泼多样的教学方式,让学生参与到教学中。通过学生调查、搜集、分析资料等方式,注重培养学生合作调查、自主分析、整理信息的能力。在完成对高新生物技术知识的认识与理解的同时,重视提高学生的学习兴趣和各种能力。

二、教学分析

(一)教学目标

1.知识目标

(1)举例说出转基因技术的应用。

(2)举例说出克隆技术的应用。

(3)关注转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。

2.能力目标

(1)培养学生讨论、交流的能力。

(2)培养学生将所学知识运用到实际生活中的能力。

(3)培养学生实事求是的科学态度。

3.情感态度与价值观目标

(1)增强学生团结合作精神。

(2)能正确理解和对待现代生物技术产物对人类生活产生的影响。

(二)教学重、难点

1.教学重点

(1)基因工程及转基因技术的应用。

(2)细胞工程及克隆技术的应用。

2.教学难点

(1)转基因抗虫烟草培育过程。

(2)多利羊的克隆过程。

三、课时计划

1课时

课前准备

教师准备

多媒体课件

学生准备

搜集、整理相关资料

四、教学流程

(一)导入新课

教师:生物技术是当今国际上重要的技术,生物技术将为人类所面临的环境、资源、人口、能源、粮食等危机和压力提供最有希望的解决途径。那么今天我们就一起进入第二十一章“现代生物技术”的学习。

教师:通过上一章的学习,你知道的生物技术都有那些?

学生:发酵工程、基因工程和细胞工程等。

教师:同学们回答得很好,21世纪是生物科学的世纪,生物技术的发展与研究都已经进入到一个快速发展的阶段,各种高新研究成果不断涌现。今天我们就来具体认识和了解一些现代生物技术及其在生活中的应用。

(二)新课教学

1.基因工程和转基因技术

教师:请同学们看多媒体展示的“小鼠变大鼠”的图片,这种变化可不是自然状态下形成的,而是人为地采用了某种现代生物技术,这种技术就是我们要了解的基因工程和转基因技术。

教师:多媒体展示“巨型小鼠”,并讲解其产生的过程和原因

教师:多媒体演示转基因抗虫烟草培育过程

学生:根据多媒体演示总结转基因抗虫烟草培育过程

教师:根据这两个运用基因工程中转基因技术的事例请同学们回答以下几个问题:什么是基因?什么是基因工程和转基因技术?

师生共同讨论、交流,总结。

学生:基因――具有遗传效应的DN段

基因工程――按照人的意愿,运用人工方法,对生物的基因组成进行“移花接木“式改造的重组技术。

转基因技术――将外源基因直接导入动植物体或它们的受精卵内,并能在细胞中发挥作用的技术。

教师:基因工程和转基因技术主要是在分子水平对DNA进行定向改造,达到人们想要的动植物个体。虽然这种技术听起来挺复杂,但它们离我们的日常生活却很近。

教师:同学们能否根据你的课前调查举例说明。

学生:超市中的转基因食品,各种不同的转基因动物、转基因植物,还有转基因微生物等。

教师:非常好,导入外源基因的生物称为转基因生物,包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。转基因食品就是用转基因生物生产和加工的食品。

教师:现代生物技术除了能在分子水平对生物进行改造,同时还能在细胞水平对生物进行改造,下面我们就共同了解在细胞水平对生物进行改造的技术――细胞工程和克隆技术。

教师:多媒体展示细胞工程和克隆技术的概念。

细胞工程――在细胞水平上,有计划地改造细胞的遗传结构,培育人类所需要的动植物新品种等的技术。

克隆――不经过受精作用而获得新个体的方法。

教师:多媒体演示,讲解“克隆羊多利的诞生”。同时提出:在三只母羊中谁是多利真正的母亲?

学生:讨论、交流,得出:母羊A提供的是乳腺细胞的细胞核,所以它是多利真正的母亲。

教师:多利羊的克隆成功,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞培育出与这一动物几乎相同的生命体。那么,同学们认为多利羊的诞生对人类社会会产生什么影响?

学生:交流、讨论。

学生:多利羊的诞生标志着克隆技术的飞跃发展,但任何生物技术在造福人类的同时决不能超过法律、道德的底线。

教师:非常好,请同学们阅读课本14页最后两个段落,了解克隆技术发展的历史以及现代克隆技术在生活中的广泛应用。

教师:在了解了基因工程和转基因技术以及细胞工程和克隆技术之后,它们之间的区别在哪呢?

学生:讨论、交流。

学生:细胞工程是在细胞水平按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质从而获得产品的技术。

基因工程是在分子水平对DNA的定向改造。

五、课堂小结

1.举例说明基因工程和转基因计划

2.举例说明细胞工程和克隆技术

3.比较基因工程与细胞工程的区别

六、板书设计

第一节 现代生物技术的应用

1.基因工程和转基因技术

(1)概念:

(2)举例:巨型小鼠,转基因抗虫烟草

(3)应用:农业等

2.细胞工程和克隆技术

(1)概念:

(2)举例:克隆羊多利

(3)应用:医药,濒危动物保护等

七、课堂练习

1.产生克隆羊多利的融合细胞的细胞核来自( )

A.乳腺细胞 B.神经细胞 C.生殖细胞 D.其他细胞

2.我国已经培育出“青虫不吃的青菜”。你能利用所学到的知识设计这种青菜的培育过程吗?

转基因生物技术范文第5篇

随着生物技术不断的发展和进步,生物技术在农业种植中得到广泛应用,主要包括以下几个方面:

1.1转基因技术

利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。

1.2组织培养技术

组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术,这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下,才能确保植物细胞得到良好的发育,最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种,同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害,因此,针对组织培养技术对农作物生长的有利条件,在今后的农业种植中,应大力推广和运用组织培养技术,但是,组织培养技术在农业种植中,应注意以下几点:在植物组织培育中,培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件,并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求,有效控制外界因素对植物组织培育的影响,为植物组织培养发育提供优质的条件,并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作,由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象,然而,褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育,所以,做好褐变处理工作,以保证植物培养工作顺利进行。

1.3生物农药制作技术

随着生物技术的出现,生物农药在农业种植中也得到了应用,其主要是将生物新陈代谢的产物来制作农药的方法,以达到杀虫保护农作物的目的,利用生物技术制作农药,不仅可以有效防止农药对环境造成的危害,也可以保护环境,因此,生物农药的应用具有重要作用。所以,在生物农药制作上,应采用生物技术进行生物农药的开发,由于基因工程中的许多药品都是从生物组织中提取的材料,但是,该工程的提取比较困难,并且药品的价格也非常昂贵,然而,微生物可以适用于大规模工业化生产。所以,为了加快生物农药的制作,在生物制药实践中,应在微生物细胞中导入生物的基因,使生物基因产生相应的药物,采用这样的制作模式,不仅能有效解决材料来源困难的问题,也可以进行大规模工业化生产,同时也可以降低生物农药制作的成本,因此,生物技术在生物农药制作中发挥着重要作用。

2结语