范文一:生物工程主要包括的内容
生物工程主要包括的内容:细胞工程 基因工程 发酵工程 酶工程
继代培养:由最初的外植体上下切下新增殖的组织,继续转入新的培养基上培养
脱分化:以分化的细胞在一定因素作用下重新恢复分裂机能并改变原来的发展方向而沿着一条新的途径发育的过程
植物细胞培养基的组成:无机营养物 碳源和能源 维生素 生长因子 氨基酸和有机添加物 激素等
培养基的制备:1水和药品2母液3Zn Mn Fe Co pt等微量元素4高压灭菌和保存
筛选细胞株的方法:1从已建立的愈伤组织中挑选出外观疏松生长快的浅色愈伤组织2用震荡或酶法游离出单个细胞或小细胞团3接种在固体培养基上培养两周4挑选出生长快的细胞株并继代培养5取各细胞系的培养物进行有效成分的测定筛选出有效成分高而且生长快的细胞株
常用的培养方法:组织块培养、单层细胞培养法、、组织块单层细胞培养法、血液培养、旋转管培养法、、悬浮细胞培养、微载体培养法
单细胞制备的方法:机械法、酶法、愈伤组织诱导法
细胞保存方法:低温、冷冻、继代
细胞活力的测定:相差显微法、四唑盐还原法、FDA 法、伊凡蓝染色法
细胞团的计算方法:直接计算法、感光法
分批培养方法:旋转培养、往返振荡培养、旋转振荡培养、搅动培养
半连续培养法:特点 可不断补充培养液中的营养成分,减少接种次数,使培养细胞所处环境与分批培养法一样随时间变化
原生质体纯化的方法1沉降法2漂浮法3沉降和漂浮法
细胞的常规检测1细胞生长2细胞形态3营养液4微生物污染5细胞活性
微生物原生质体融合的方法物理 化学法
细胞松弛素的生物效应:干扰细胞使分裂
范文二:生物技术与生物工程专业的区别
生物技术与生物工程专业的区别现今阶段,国内各个高校在本科生阶段所开设的生命科学类的专业大体上有四个----生物科学、生物技术、生物工程、生物医学工程。 生物科学专业是生物技术专业的亲戚,两个专业所学课程相似程度非常高,生物科学相对更偏重于理论研究,而生物技术更偏重于实际应用。比如说针对某一品种的高产水稻,生物科学专业的研究重点是试图从理论上给出这一水稻为什么高产的原因,并制作出相应的理论模型,来解释这一科学现象;而生物技术则是应用理论研究的成果来进一步改造、优化这一水稻品种,增加它对环境的适应能力,保证它能在自然的环境中保持“高产”这一特性。再比如说,当前肆虐全球的甲型H1N1型流感病毒,生物科学专业更加侧重于研究病毒感染生物体的致病机理,而生物技术则更侧重于把理论研究的成果转化为现实生产力,研究制作出抗病疫苗或者药物的技术,来达到预防和治疗的目的。本科生阶段是打基础的学习阶段,这两个专业都要进行大量的理论学习和实验教学,所以本质上的差别并不十分明显。生物工程专业是一门多学科交叉的边缘学科,主要运用生物学理论和生物技术,结合化学及工程学的基本原理和技术手段,进行多种产品的合成研究、过程开发和工程设计。生物工程专业的应用范围广阔,涉及化工产品、精细化工产品、轻工食品及添加剂、化学药品、生物制品、基因工程药品、生物农药、酶制剂等产品的生产技术开发和工业设计,也涉及到在农业、环境、海洋等领域的应用。此专业在生物技术的开发和实现产业化的过程中起着重要作用,属于前沿科学和高新技术领域,有广阔的发展前景。生物工程贴近实际生产,它需要把在实验室研究出的生物技术经过工程转化,应用到实际的大规模生产实践中去,比如说在发酵生产过程时,生物工程的研究人员,要在反复的研究和实验中,应用数学、物理、化学、工程学、生物学等手段确定最佳的反应时间,反应温度,反应方式以及反应产品的分离、纯化等后续处理手段,然后确定最安全、最经济的生产工艺,来为工厂的大规模生产做准备,这些研究人员基本上会工作在实际生产的第一线,而生物科学专业和生物技术专业的研究人员大多时间是在实验室中进行研究的。生物医学工程专业主要培养在生物医学领域中进行科学研究、医疗仪器研制、产品开发及维修管理等方面的专业人才,同时也能胜任其他领域中的电子技术及计算机技术工作。这是个新近发展起来的交叉学科,是一
门生命科学和电子科学及信息科学领域的交叉学科,它不仅要求学生掌握生命科学的相关基本知识,而且更要深入掌握电子技术、计算机技术、信息处理理论等基础理论和实验技术。比如说,生物医学工程的研究人员的研究对象更多的是X光机,CT机,呼吸机、心脏支架、核磁共振仪等医疗器械,这一行业最近在中国市场发展得非常迅速,今后随着中国社会老龄化程度的不断加深,对医疗器械的需求一定会非常的大。生物科学、生物技术、生物工程这三个专业是属于生物学范畴的专业,他们三个分别位于生命科学产业链的上、中、下游位置。生物科学最侧重于理论研究,生物工程侧重于用工程学的手段来对生命科学进行实际的应用,而生物技术则是两者的有机结合,是联系实验室和生产车间的重要纽带和桥梁。生物医学工程则更偏重于电子和信息科学方面,只要求掌握程度不深的生命科学的理论知识,而对电子技术、计算机技术、信息处理等方面的知识要求较高。(选自《高考专业介绍与报考指导》幽夜狼君 1:18:20
范文三:对于生物工程的认识与理解
对于生物工程的认识与理解
第一次接触生物工程这个词是在初中时,那时就听说过“21世纪是生物的世纪”,虽然当时只知道那是一种与科技前沿接轨的高超技术,还不知道它确切的定义,但这个词在我幼小的心灵里留下了一个深深的波痕。到了高中才粗粗的算是真正的接触过生物这门神秘,又新潮的学科,从此对它的兴趣才真正体现出来。
进入大学,不禁感到羞愧,原来以为自己已经懂了蛮多了,其实就只是夜空中的一只萤火虫一样,根本提不出口。经过一学期的学习,以及查阅了许多有关资料后,我了解到了很多相关的信息:
掌握生命科学和工程科学的复合型人才是未来高技术和人才市场的一个热点,生命科学的发展以及它和工程科学的结合带来了生物工程产业的蓬勃发展,生命科学和工程科学的渗透提供了人才的广阔发展前景,生物工程专业就是在这样一个背景下诞生了。
生物工程主要有以下几个研究方面:
1.发酵工程
发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产的一种新技术。其内容包括菌种的选育培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵工程可以认为是生物工程产品化的桥梁。目前发酵工程的技术已经从微生物拓展至动、植物细胞的生产和产物表达,应用领域涉及医药、食品、农业等各个行业,为人类生产力发展做出巨大贡献,并提供巨大生产力。
2.基因工程 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现在方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程可应用于药物与疫苗的生产,如生产胰岛素、干扰素、生长激素等产品;基因工程可应用于遗传疾病的诊断和治疗,基因诊断是遗传病最准确的诊断手段,或是通过基因调控的手段,将正常基因转入疾病患者机体细胞内,表达缺乏产物;基因工程可应用于农牧业品种改良,通过其技术获得高产稳产的优良品种,和具有抗逆性的新品种;基
因工程可应用于环保和工业生产;应用于新能源与新材料开发。总的来说,基因工程的光明发展前途是无可非议的。
3.细胞工程
细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平活细胞器水平上,最讯细胞的遗传和生理活动规律,有目的的制造细胞产品的一门技术。细胞工程可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。以研究水平分,还可以分为基因水平、细胞器水平、细胞水平、组织水平等几个不同的研究层次。目前细胞工程渗透到了人类生活的许多部分,取得了一些开创性的成果,为经济发展做出了一定贡献。
4.酶工程
酶工程,是将酶或微生物细胞、动植物细胞,细胞器等在一定生物反应装置中,利用每所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。作为生物技术革命第三次浪潮的工业生物技术,关键核心就是利用酶进行生物催化和生物转化。各国都已加大了对此类的发展研究。然而我国的生物催化新产品和生物加工技术方面的科技开发投入少,技术相对薄弱。因此有必要加大研究发展力度。
5.生化工程
生化工程是一门以化学工程为知识为基础,研究和解决发酵过程实际问题的学科。随着现代生物技术的发展,把细胞作为反应器,对其代谢和调控进行系统,并采用基因重组技术有目的的改造其代谢,从而有效提高细胞的性能。这部分已经成为了生化工程 的热点。加强了细胞内部生物学的研究后有人认为生化工程逐渐变化成了生物工程。
生物工程专业属于工学,生物工程类,经过几十年的演变,已经进入到一个全新的阶段。在生命科学、生物技术的迅速发展下,生物工程正在成为应用最广,潜力最大,竞争最为激烈的领域之一。生物工程正在崛起,大大影响着经济、科技发展,逐渐显露的优势预示着它即将成为前途最光明的专业之一。生物工程受到广泛关注,是由于它的涵盖面广,影响大,但是我国目前的的技术水平,专业设备等和国际先进水平还有一定差距,这需要一代代研究者的工作热情和努力消除差距,是我国的生物工程走向世界领先地位。
我们的时代,是生物的时代。生物工程的发展刚刚起步,它需要我们这个时代的人。 大学四年对于有些人来说,学到的东西很少、很杂乱,以至于学习会成为一件非常无趣的事情。但是对于有计划和目标的人,学习有条有理,学习的兴趣会随着知识的增长而增长。所以,在刚进入大学的我,应该为自己大学四年做一个规划。
首先,学习好基础课,为以后的专业课学习打好坚实的基础。在专业课的学习中,需要大量的基础课知识,学好每一门基础课是我们所必须做到的。对于生物工程专业,它属于工科性质。作为我们,就应该有扎实的数学基础。还有一个我认为非常重要的就是我们应该具备扎实的英语功底,这对于我们以后查阅外国文献和出国深造都是非常有好处的。
其次,认真钻研每一门专业课。专业课学习包括专业课知识和实验两方面。牢固的专业课知识是做好实验的前提条件。在学习专业知识时,对教材上的内容要熟悉、理解,在通过做实验来将理论知识实际的掌握。实验中我们应该注意每一个细节,使我们的实验结果尽可能的准确。同时,注意实验细节也是避免实验事故发生的一个必要条件。
最后,在大学四年结束后,我想我会进入更高的学府进行深造。也许有人认为这是一件很难完成的事情,但我相信努力就会有收获。
路是人走出来的,老天只会看看,不会给你掉馅饼,我想这个“21世纪的生物时代”我们都是其中的一颗新星。
生物工程132
刘豪彬
2013013808
范文四:生物能源中的生物工程与技术
生物能源中的生物工程与技术
能源是人类赖以生存和发展的基础。然而,人们在利用能源的同时又给环境造成巨大的灾难。如今,如何在不破坏环境的同时而更好的利用能源成为各国关注的焦点。地球上亿年积累的化石能源——石油、天然气、煤等,仅能支撑300年的大规模开采就将面临枯竭。如果按现有的开采技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速度推算,煤、天然气和石油的有效年限分别是100—120年、30~50年和18~30年。显然21世纪所面临的严重危机之一是能源问题。
自人类迈进二十一世纪以来开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出
路。与化石燃料相比新能源具有可再生、对环境友好等特点更符合人类可持 续发展的目标。其中太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能是开发较早的新 能源已在实际生产生活中发挥了重要作用。伴随着生物技术的飞速发展,生物能源 成为一颗冉冉升起的新星。
关键词生物能源,生物技术,新能源 生物能源——又称绿色能源。是指从生物质得到的能源,它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭,实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程,化石能源的大规模使用,生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。 “万物生长靠太阳”,生物能源是从太阳能转化而来的,只要太阳不熄灭,生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质,生物能的使用过程又生成二氧化碳和水,形成一个物质的循环,理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源,开发和使用生物能源,符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此,利用高技术手段开发生物能源,已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。当前生物能源的主要形式有四种:沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。
1沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。沼气发酵过程可分为两个阶段,即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。沼气发酵产生的三种物质,一是沼气,以甲烷为主,是一种清洁能源;二是消化液(沼液),含可溶性N、P、K,是优质肥料;三是消化污泥(沼渣),主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物,是一种优良有机肥,并有土壤改良功效。利用生物强化技术和现代生物工程技术,提高反应器中的微生物浓度,加强沼气发酵的速率和底物的转化效率,包括投加高效或特殊的微生物制剂,加强对难降解的大分子物质或有毒有害物质的生物降解;投加复合的营养制剂,提高产甲烷细菌的增殖速率和活性。
现代分子技术如PCR技术、DNA杂交技术、电泳技术、生物芯片技术和基因标记技术等的发展已是日新月异,这为我们对厌氧颗粒污泥中复杂的微生物区系和多样性分析提供了行之有效的手段,有利于对微生物区系组成和随时间、空间的分布的深入了解,从而对发酵条件和发酵过程进行优化设计,缩短发酵时间,提高产气效率
厌氧污泥中绝大部分微生物利用依赖于培养的方法分离不出来,现代分子技术使我们有可能不通过培养,从厌氧污泥中直接克隆到具有特殊功能的基因,如降解性基因或编码活性成分合成的基因;利用现代分子技术还可以构建多功能的基因工程菌,比如将能够降解农药、苯环类物质或能够富集重金属的关键酶基因。
2生物制氢,生物质通过气化和微生物催化脱氢方法制氢。在生理代谢过程中产生分子
氢过程的统称。迄今为止一般采用的方法有:光合生物产氢发酵细菌产氢光合生物与发
酵细菌的混合培养产氢。光合生物产氢利用光合细菌或微藻将太阳能转化为氢能[810]。目前
研究较多的产氢光合生物主要有蓝绿藻、深红红螺菌、红假单胞菌、类球红细
菌、夹膜红假单胞菌等[611]。
3发酵细菌产氢利用异养型的厌氧菌或固氮菌分解小分子的有机物制氢
[8]。能够发酵有机物产氢的细菌包括专性厌氧菌和兼性厌氧菌如丁酸梭状芽 孢杆菌、大肠埃希氏杆菌、产气肠杆菌、褐球固氮菌、白色瘤胃球菌、根瘤菌
等[611]。与光合细菌一样发酵型细菌也能够利用多种底物在固氮酶或氢酶 的作用下将底物分解制取氢气光合生物与发酵细菌的混合培养产氢由于不同菌体利用底物的高度特异
性它们能分解的底物是不同的。要实现底物的彻底分解并制取大量H2应考 虑不同菌种的共同培养。Yokoi H.等采用丁酸梭菌( Clost ridiumbutylicm )、 产气肠杆菌( Enterobacter aerogenes) 和类红球菌( Rhobacter sphaerbdies) 共同培养从甜土豆淀粉残留物中制取H2 可连续稳定产氢30 天以上平均 产氢量为4.6molH2/mol葡萄糖是单独利用C.butylicm产氢量的两倍。原因
在于C.butylicm 产生的淀粉酶能降解淀粉成葡萄糖来产氢E.aerogenes中不 含淀粉酶只能直接利用葡萄糖产氢。而在两者代谢的过程中葡萄糖降解除
了产生H2还产生两者不能利用的小分子有机酸使培养基的pH值下降偏
离了微生物的最适生长条件从而使氢气产量下降。但当三者共同培养时葡萄糖降解产生的有机酸能被R .sphaerbdies降解从而使培养基pH值保持恒
定葡萄糖能够被充分利用产氢量大大提高[11]。
生物柴油是指植物油与甲醇进行酯交换制造的脂肪酸甲酯,是一种洁净的生物燃料,也称之为
(Candidaantaretica),由它与载体一起制成反应柱用于柴油生产,控制温度30℃,转化率达95%。这种脂酶连续使用100天仍不失活。反应液经过几次反应柱后,将反应物静置,并把甘油分离出去,即可直接将其用作生物柴油利用
催化的一系列有机质分解代谢的生化反应过程
。发酵底物可以是糖类、有机酸或氨基酸
其中最重要的是糖类包括五碳糖和六碳糖。由葡萄糖降解为丙酮酸的过程称为糖酵解
包括四种途径EMP途径、HMP途径、ED途径和磷酸解酮酶途径其中EMP途径最重要
一般乙醇生产所用的酵母菌都是以此途径发酵葡萄糖生产乙醇四、乙醇发酵的微生物学基础
发酵法就是利用微生物主要是酵母菌在无氧条件下将糖类、淀粉
类或纤维素类
物质转化为乙醇的过程。实质上微生物是这一过程的主导者也就是说微生物的乙醇转
化能力是乙醇生产工艺菌种选择的主要标准。
。
中国的人口众多,能源问题也一直困扰中国。在中国,有一个和谐的农业环境,希望能开发出一种新的可再生能源,使旧能源能够得到充分的利用。对中国来说,乙醇是一种可再生能源,可以利用中国的农业资源,无限度地开发,并且得到充分的利用,也可以使不可再生能源得到高效地、充分地利用生物能源的综合开发利用是我国的一项既定国策我国政府历来高度重
视。生物资源中蕴藏着不可估量的潜力国内外科技工作者对生物资源的开发利 用已经做了大量的研究工作取得了丰硕的成果。近年来随着生命科学、生物 技术、营养学、现代化工、食品科学等学科的不断发展对生物资源中的活性成 分有了新的认识为生物资源的开发利用拓宽了思路注入了新的活力展示了
广阔的前景。。中国是粮食大国资源丰富多样但由于人口的众多同时也是资源匮乏
的国家发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心 目的是加强农业生物质技术研究在生物能源的开发等方面取得突出进展并使 我国在未来达到国际先进水平。
范文五:生物工程与人类健康的专题复习
第23卷第8期中学生物学
Vol.23No.82007
2007年MiddleSchoolBiology
文件编号:1003-7586(2007)08-0014-03
生物工程与人类健康的专题复习
陈
1
设计意图及设想解决办法
为了有效缓解复习中学生对课堂形式的单调而造成课堂思维疲惫的状况,教师在设计教学案例时可充分体现联系生活、解释现象、学以致用的原则。
任务是学生学习的直接动力,是问题提出的外在表现。从一个实际问题或某一个生活中实际现象出发提出学习任务,进而引发学生的认知冲突,激发学生的学习兴趣,产生学习的内驱力。因此,在专题复习中教师可根据学生的学习水平、教学目标,将复习的知识分成许多块,巧妙地隐含在一个个能引起学生兴趣的任务之中,以激发学生探求知识的积极性。
本节课以解决一个生活中真实的病例为主线,让学生用所学的知识积极地为一个患病幼儿小强找到解决问题的办法,巧妙而又自然地把高考考纲要求的知识点和能力要求贯穿其中,注重情境和问题的设置。该节课重点在基因诊断的概念、方法、基因治疗的问题解决上,而对单克隆抗体的制备、植物组织培养、发酵工程相对简略些,为学生形成一个完整的知识网络服务。
靓(浙江省温州市第二中学黄龙校区
3
案例回放
325000)
课前屏幕展示:
生命是美丽的,对它的欣赏使我们产生接近它的强烈欲望;生命是复杂的,对它的探索可以满足我们与生俱来的好奇心。也许今天,我们赞颂生命,是因为它的千姿百态与奇妙无比;而明天,我们会发现生命是最有规律的,也是最为简洁、明快的;而将来,我们迎来的将是一个更为理智、和谐、美妙的生命世界!(杨焕明)
通过这样一段话,把学生的思维拉到接近课堂内容上来。
3.1情景一
小强出生23个月就出现皮疹、便血等病状,在各
地医院治疗后都没有明显好转。昆明儿童医院给小强做过免疫功能检查后,怀疑他患上了罕见的遗传病———先天性免疫缺陷病。如果是,则可能是由于基因突变导致的。医生建议用基因诊断的方法进行确诊……
3.1.1
再现提取知识,快速解
决问题(准确表达知识)
完善知识网络体系
任务设置
基因诊断内容指什么?(学生回忆叙述。)基因诊断是用放射性同位(32P)、荧光分子等标记
2设计复习模式(图1)
反思总结
呈现案
例情景
的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本上的遗传信息,达到检测疾病的目的。
图1复习模式示意图
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
容形象化,复杂内容简明化,从而增强学生的学习兴趣,提高学习效率。例如,在“绿色植物通过光合作用制造有机物”一节教学中,除了让学生完成课本要求的实验,我还播放了一个视频—光合作用”——“,这个视频内容是一对父子在实验和对话中完成光合作用的探究,真实可信、清晰明了、生动形象,学生感到很亲切,看得非常入神,心领神会,问题自然就迎刃而解了。
了克隆羊“多莉”的诞生的动画,随着“多莉”的问世,很多动物被克隆出来了,例如克隆猪、克隆牛等等,那么,有些科学家就想克隆人,你支持吗?问题抛出后,学生主要分成两派:支持派和反对派。两派进行了激烈的辩论,但是谁也没能说服谁,于是我就让学生课后去查找资料,找出更多的有利于自己的观点的证据,下节课再来一场精辟的短时间辩论。学生的积极性非常高,收获很大。
爱因斯坦曾说,兴趣是最好的老师,学生的兴趣之火一旦点燃,可成燎原之势。教师若能将我国谋略文化的精髓融于兴趣教学中,实现二者完美的结合,定能打开兴趣的大门,取得良好的教学效果,拓展教学的时空!
4后发制人
后发制人”“,该谋略重在曲终人散之际,抛出一
课堂教学的时间是非常有限的,在个强音,绕梁三日。
一节课快上完之际可用此谋略去紧抓学生的兴趣点,拓展学生的兴趣时空。如在“细胞核是遗传信息库”一节的教学快结束时,我抛出了话题:这节课我们观看
14
教师简述基因诊断的方法步骤(同时屏幕示图片):
(1)制作基因探针;
(2)将待测基因加热成单链;(3)两者混合杂交。
这说明基因探针有2种情况:正常基因作探针;异常基因作探针。
3.1.2知识段落运用【
例1】鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白、红细胞能合成β-珠蛋白、胰岛细胞能合成胰岛素,用编码上述蛋白质的基因分别做探针,对3种细胞中提取的总DNA的限制酶切片片段进行杂交实验;用同样的
3种基因片段做探针,对上述3种细胞中提取的总RNA进行杂交实验,上述实验结果如表1。
表1
实验结果
细胞总DNA细胞总RNA输卵管红
胰岛输卵管胰岛
细胞细胞
细胞
细胞红细胞
细胞
卵清蛋白基因
+++卵清蛋
白基因
+--β-珠蛋
+++β-珠蛋
白基因白基因-+-胰岛素胰岛素基因
+
+
+
基因
-
-
+
“+”表示杂交过程中有杂合双链,“-”表示杂交过程有游离的单链,根据上述事实,下列叙述正确的是
(
)
A.胰岛细胞中只有胰岛素基因
B.上述三种细胞的分化是由于细胞在发育过程
中某些基因被丢失所致
C.在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β—珠蛋白基因
D.在输卵管细胞中无β—珠蛋白基因和胰岛素基因
总结:个体发育的过程。
3.2
情景二
小强的DNA被儿童医院的杨锡强教授送往香港
大学医学院的刘宇隆教授处。经香港大学玛丽医院作
DNA序列分析,证实了小强的WAS蛋白(WASP)基因
的1388位核苷酸由G突变为T,使编码谷氨酸(WASP的第452位氨基酸)的密码GAG突变为终止密码TAG,原本由502个氨基酸组成的WAS蛋白突变为只有451个氨基酸的无功能的WAS蛋白,导致
患儿血小板减少,淋巴细胞形态和功能异常。最后的诊断结果为:伴血小板减少、湿疹的免疫缺陷病,他们的希望破灭了。他们该怎么办?(学生激烈的讨论后回
答。)
这样使学生进一步复习基因治疗的原理:基因治疗———向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因,以纠正或补偿其基因缺陷,从而达到治疗的目的。
3.2.1任务设置
将正常(WAS蛋白)基因通过哪些步骤才能导入
患者体细胞(生殖细胞)?
3.2.2知识段落运用
【
例2】如图2所示,将人的生长激素基因导入细菌A细胞内生产“工程菌”,所用运载体为质粒B。已知细菌A内不含质粒B,也不含质粒B上的基因,
质粒B导入细菌A后,其上的基因能得到表达。请回答下列问题:
图2实验操作步骤示意图
(1)基因操作的基本步骤是:;;
;
。(2)图中目的基因是通过的方法来
获取,此方法是以RNA为模板,先形成,
再进一步合成
。
如果你已经知道了生长激素的多肽链的氨基酸序列,你能否确定其基因编码区的
DNA序列?为什么?
(写出一点)。(3)质粒的化学本质是
。把质粒B断开时所使用的工具是
,通过
酶可
以把目的基因与断开的质粒B连接在一起,实际上这就实现了不同来源的DNA重新组合的过程。从概念上分析,这种基因重组与孟德尔基因自由组合所产生的基因重组有何不同?(写出一点):
。
(4)如果要检测细菌A是否已经成功地导入了重组质粒,需要用选择性培养基来培养,那么选择性培养基中应该加入
。最终可以作为工程菌,
目的基因成功导入的标志应该是能够。
(5)导入重组质粒的细菌放在四环素的培养基
上培养能正常生长?
原因是:
。
【
例3】如果科学家通过转基因工程,成功地把15
一位女性血友病患者的造血细胞进行改造,使其凝血功能恢复正常。那么,她后来所生的儿子中(
)
A.全部正常B.一半正常C.全部有病
D.不能确定
教师进一步总结:
(1)步骤:获———合———导———测,目的基因导入人体细胞往往用注射法;
(2)转基因工程对于动物体的受体细胞为受精卵;(3)基因的表达一定要保证基因的完整性。
3.3情景三(过渡)
基因治疗对于小强目前的状况虽然是最根本的
办法,但并不是最好最直接的办法。
3.3.1任务设置
怎样才能生产出小强所需的药物?需要哪些工
具?如何操作?
3.3.2教师总结
教师进一步引导学生复习基因工程药物治疗:用
人工方法,把生物的遗传物质DNA(WAS基因)分离出来,在体外进行切割、拼接和重组,然后将重组的
DNA导入适当的宿主细胞或个体,从而改变它们的
遗传性质,或者使新的遗传信息在新的细胞或个体中大量表达,以获得基因产物(蛋白质、多肽、酶)。学生表述具体过程。
3.4情景四
小强的血样表明各种抗体的水平较正常儿童低
一些。
3.4.1任务设置
除了基因治疗和基因工程药物治疗外,还有什么
方法可以提高小强的免疫力,以应对春季的流感?(学生讨论得出:补充相应的抗体。)
3.4.2制备单克隆抗体
【
例4】图3是某个同学根据杂交瘤技术的方法,设计的生产某流感病毒抗体的实验方案。
图3
某流感病毒抗体产生方案
(1)A是从鼠脾脏中取的
细胞,该细胞能
够产生。
16
(2)图中的B是
过程,常用
作为诱导剂,该细胞继承了双亲的遗传特性,既能
又能
。
(3)这里用到了哪些细胞工程的技术?
。
3.5
情景五
小强由于免疫缺陷,导致他的抵抗力差,经常出现消化不良,某医生建议服用:合生元儿童益生菌冲剂。
任务设置:生产合生元儿童益生菌冲剂应包括哪些过程?
3.6情景六
能否考虑用中药来改善小强的体质?
早在唐代开元年间的《道藏》把石斛、天山雪莲、
三两重的人参、百二十年的首乌、花甲之茯苓、苁蓉、深山灵芝、海底珍珠、冬虫夏草并称为“中华九大仙草”。“
中华九大仙草”大都是高度濒危植物。3.6.1任务设置
为了保护它们的多样性及加以应用,可建议有关
部门该怎么办?
3.6.2复习植物组织培养知识
学生板书植物组织培养过程过程。
教师总结:本节课我们用6种方法为小强的健康
出谋划策。愿小强能健康成长!
4案例反思
在本节课中,学生通过关心并解决他人的健康而
展开学习,理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。学生更有了一份责任感和使命感,使课堂积极性提高的同时也注重了培养学生的科学素质。本节课在设计上能较好体现“
教育即生活”的教育思想。本节设置一系列的情境引导学生将学到的知识运用到实践中去,充分发挥了学生的主观能动作用,让学生从不同角度去解决同个问题,培养了学生对事物利弊的分辨能力,学会选择性的运用知识,体现了以学生的发展为中心的教学思想。
本次课的复习能较好体现专题复习的特点,能阐述所学知识的要点,使学生把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构,会鉴别、选择给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
不过,本次课堂容量偏大,基础差的同学反映跟不上。课后对效果调查统计表明每个班只有25%的学生认为效果好,有75%的学生认为形式是好,但节奏太快了。所以暴露的问题是:专题复习中应当如何解
决课堂容量和课堂效率的矛盾,关注学生整体和个体的矛盾。
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