生物技术用课件

《生物技术用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物技术用课件（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,生物技术,2,新世纪的到来，作为生物之一的人类，在关注生存环境的同时更多的在关注着自己：生物技术、生物工程、生物学革命。人类在改造自然的同时也在挑战着自我。 托夫勒在第三次潮浪中指出，未来世界第四次浪潮主要是生物学革命。2000年大趋势作者奈斯比特认为，21世纪是“生物学时代”，遗传工程将在农业和医学方面产生巨大影响，生物技术已经成为举世公认的21世纪的核心高科技。,3,生物技术是以生命科学为基础，利用生物机体，生物系统创造新物种，并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术，现代生物技术主要包括基因工程，细胞工程，酶工程和发酵工程4个领域。 基因工程和细胞工程是生物技术的主导领域，

2、是发酵工程，酶工程的基础；发酵工程和酶工程又常常是基因工程，细胞工程研究成果的实际应用，是生物技术产业化的基础。,4,生命科学中的遗传基因理论“遗传基础寓于脱氧核糖核酸（DNA的双螺旋结构）之中”的发表，激起了探索生物学过程的细胞和分子基础的艰苦的科学尝试，开辟了生物技术的新时代。这些进展，引起DNA重组技术、单体克隆技术、新的尖端生物加工方法以及对人类利益几乎具有无限潜力的其他应用生物技术的发展。 现代生物学技术已经渗透到医学、农业、环保、信息技术、能源等许多领域，显示出了广阔的前景。,5,许多国家都投入巨大的人力物力进行研究开发。许多应用生物技术开发出来的药品，如干扰素、人体生长激素、胰岛

3、素、乙肝疫苗等等，已大量投放市场。生物技术在农业生产中也得到了广泛的应用，并产生了一批可喜的成果。 生物技术创新已经促进尖端医学技术取得惊人的进展，这些尖端医学技术在疾病的诊断和治疗方面日益显示出极其重要的作用。,6,这些技术大多数产生于物理和计算机科学，其中包括激光技术、核磁共振成像、正电子放射层析X射线照相、先进生物传感器和生物相容的置换。许多工业化国家的人口老龄化，使得对先进医学服务的需求不断增加，同时，要求工业加工和农业方法无害于环境的呼声也与日俱增，这两方面都可能刺激今后先进医学技术和生物技术的发展。,7,第一节 克隆羊“多莉”,名字：Dolly 编号：6LL3 性别：雌 出生日期：

4、1996年7月5日 出生地点：英国爱丁堡市罗斯林研究所 死亡日期：2003年2月14日 死亡原因：被确诊患进行性肺病后处以安乐死 创造者：伊恩维尔穆特及其领导的小组 基因父亲：无 基因母亲：一只芬兰多塞特白面绵羊 线粒体母亲：一只苏格兰黑脸羊 生育母亲：另一只苏格兰黑脸羊 子女：生育6名，存活5名,8,多利的培育过程,在培育多莉羊的过程中，科学家采用体细胞克隆技术，主要分4个步骤进行 步骤一从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊（姑且称为B）的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为“供核细胞”； 步骤二从一头苏格兰黑面母绵羊（A）的卵巢中取出未受精的卵细胞，并

5、立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为“供卵细胞”； 步骤三利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成“融合细胞； 步骤四胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊（C）的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊-多莉。,9,无性繁殖 一个细菌经过20分钟左右就可一分为二；一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄；仙人掌切成几块，每块落地就生根；一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎，一年内就能长出数百株草莓苗凡此种种，都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代，这就是无性繁殖。无性繁殖的英文名称叫“Clone”，音译为“克隆”。 有性繁殖 自然界的许多动物，在正

6、常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子)，再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎，最终形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞、并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫有性繁殖。,10,如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块、四块、八块最后通过 特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个、八个生物体，这些生物体就是克隆个体。而这两个、四个、八个个体就叫做无性繁殖系(也叫克隆)。 科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫“克隆”，这门生物技术叫“克隆技术”，其本身的含义是无性繁殖（中国大陆的翻译），即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每

7、个细胞的基因彼此相同。,11,“多莉”的影响,因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性，在分化过程中细胞核中的遗传物质没有不可逆变化； 在实践上证明了，利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的，从而为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效方法。,12,多利羊的早夭：,2003年2月，兽医检查发现多莉患有严重的进行性肺病，这种病在目前还是不治之症，于是研究人员对它实施了安乐死。据罗斯林研究所透露，在被确诊之前，多莉已经不停地咳嗽了一个星期。多莉的尸体被制成标本，存放在苏格兰

8、国家博物馆。 绵羊通常能活12年左右，而多莉只活了6岁，它的早夭再次引起了人们对克隆动物是否会早衰的担忧。克隆动物的年龄到底是从0岁开始计算，还是从被克隆动物的年龄开始累积计算，还是从两者之间的某个年龄开始计算？就多莉本身而言，它刚一出生时是6岁还是0岁或者是中间的某个岁数，这是一个很难回答的问题。正值壮年的多莉死于肺部感染，而这是一种老年绵羊的常见疾病。据维尔穆特透露，以前多莉还被查出患有关节炎，这也是一种老年绵羊的常见疾病。,13,多利羊早夭的原因：,克隆动物确实存在早衰现象，它们从一出生起身体的衰老程度就类似于被克隆个体，所以它们的寿命被缩短。就多莉事件而言，数字上也比较符合这个推测。但

9、是克隆动物是否存在不可避免的早衰问题，还缺乏有力的证据，根据以后许多克隆实验表明，早衰问题并不普遍。 克隆技术过程中的一些物理化学伤害导致了多莉的健康隐患，使得它容易患病。克隆动物的健康问题十分普遍，就世界各地的报道来看，克隆动物畸形、流产等等的几率是相当高的。 第三种，多莉属于普通患病死亡。关节炎和肺部感染是绵羊的常见疾病，特别是对于室内饲养的绵羊来说患病的可能更大。 总之很难得出一个确切的结论，多莉的死可能反映了克隆动物的普遍规律，也可能只是一个个案。,14,克隆技术的利益 1克隆技术与遗传育种 在农业方面，人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种，大大提高了

10、粮食产量。在这方面中国已迈入世界最先进的前列。 2克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音，具有很大的应用前景。从生物学的角度看，这也是克隆技术最有价值的地方之一。 克隆技术与医学 3克隆技术与药物 克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因，例如，在医学方面，人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素，等等。,15,4、在体外受精手术中，医生常常需要将多个受精卵植入子宫，以从中筛选一个进入妊娠阶段。但许多女性只能提供一个卵细胞用于受精。通过克隆可以很好地解决这一问题。这个卵细胞可以克隆成为多个用于受

11、精，从而大大提高妊娠成功率。 5 、克隆技术可解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。 6、克隆实验的实施促进了遗传学的发展，为“制造”能移植于人体的动物器官开辟了前景。 在当代，医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言，器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”，作器官移植之用，则绝对没有排斥反应之虑，因为二者基因相配，组织也相配。,16,7、克隆技术也可用于检测胎儿的遗传缺陷。将受精卵克隆用于检测各种遗传疾病，克隆的胚胎与子宫中发育的胎儿遗传特征完全相同。 8 、克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。成年

12、人的神经组织没有再生能力，但干细胞可以修复神经系统损伤。,17,克隆技术弊端 1克隆将减少遗传变异，通过克隆产生的个体具有同样的遗传基因，同样的疾病敏感性，一种疾病就可以毁灭整个由克隆产生的群体。 可以设想，如果一个国家的牛群都是同一个克隆产物，一种并不严重的病毒就可能毁灭全国的畜牧业。 2克隆技术的使用将使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个体，而不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰。从这个意义上说，克隆技术干扰了自然进化过程 。 3哲学层面，通过克隆技术实现人的自我复制和自我再现之后，可能导致人的身心关系的紊乱。人的不可重复性和不可替代性的个性规定因大量复制而丧失了唯一性。,18,

13、4克隆技术是一种昂贵的技术，需要大量的金钱和生物专业人士的参与，失败率非常高。多莉就是277次实验唯一的成果。虽然现在发展出了更先进的技术，成功率也只能达到2-3%。 5根据信息克隆生物有早衰性,“多利“也是,因而已逝世. 6克隆技术应用于人体将导致对后代遗传性状的人工控制。克隆技术引起争论的核心就是能否允许对发育初期的人类胚胎进行遗传操作。这是很多伦理学家所不能接受的。 7.克隆技术也可用来创造“超人”，或拥有健壮的体格却智力低下的人。而且，如果克隆技术能够在人类中有效运用，男性也就失去了遗传上的意义。,19,8.在克隆人研究中，如果出现异常，有缺陷的克隆人不能像克隆的动物随意处理掉，这也是一个麻烦。因此在目前的环境下，不仅是观念、制度，包括整个社会结构都不知道怎么来接纳克隆人。 9.身份和社会权利难以分辨。假如有一天，突然有20个儿子来分你的财产，他们的指纹、基因都一样，该咋办?是不是要像汽车挂牌照一样在他们额头上刻上克隆人川A0001、克隆人川A0002之类的标记才能识别。 10. 生命不再宝贵！ 11.克隆技术对家庭关系带来的影响也将是巨大的。一个由父亲的DNA克隆生成的孩子可以看作父亲的双胞胎兄弟，只不过延迟了几十年出生而已。很难设想，当一个人发现自己只不过是另外一个人的完全复制品，他（她）会有什么感受？ 。 全球反对“克隆人”,