经全国中小学教材审定委员会 200M年初审通过 普通高中课程标准实验教科书 生物 选修3 现代生物科技专题 人民教育出版社课程教材研究所编若 生物课程教材研究开发中心 人社
目录 致同学们生物科技创造美好未来 专题1基因工程………………………………………………1 科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程………2 NA1,1DNA重组技术的基本工具 1.2基因工程的基本操作程序……… 拓展视野历史不能忘记中国科学家对PCR的贡献 1.3基因工程的应用 17 拓展视野神奇的基因芯片 1.4蛋白质工程的崛起 26 专题2细胞工程……………………………31 科技探索之路细胞工程的发展历程· 2.1植物细胞工程∴ 33 2.1.1植物细胞工程的基本技术 33 2.1.2植物细胞工程的实际应用 拓展視野植物生长调节剂在组织培养中的神奇作用…42 2.2动物细胞工程∴… 2.2.1动物细胞培养和核移植技术∴∷44 拓展視野核移植技术发展简史…… 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体… 拓展视野多利羊猜想· 55
专題3胚胎工程………… 科技探索之路胚胎工程的建立………………………………60 3.1体内受精和早期胚胎发育 ++++·++++++*;:·6 3.2体外受精和早期胚胎培养……………69 3.3胚胎工程的应用及前景∴… 拓展視野话说哺乳动物的性别控制 专题4生物技术的安全性和伦理问题 科技探索之路生物技术引发的社会争论 86 4.1转基因生物的安全性 4.2关注生物技术的伦理问题…………………………94 拓展視野是研究合作,还是基因资源掠夺……………101 4.3禁止生物武器∴… 102 专题5生态工程…………………………………………105 科技探索之路生态工程的兴起…………106 5.1生态工程的基本原理…… 107 拓展视野前景广阔的沼气工程 ………114 5.2生态工程的实例和发展前景 ∴…116
专题 基因工程 我们知道,烟草中含有的尼古丁是人类健康的杀手。但你听说过将草改造成可以生产医 用蛋白的植吻这一说法吗?其实.人们只要将能够生产药物蛋白的基因导入烟草中草就可 以变成批量生产药物蛋白的工厂当我们将这些蛋白压从烟草的叶片中提取出来经纯化制成 药物时人类健康的杀手—烟草.就变成了人炎健康的保护神。 这样的奇思妙想如今已不是天方夜潭式的神话.而是20世纪和年代初兴起的高新科技 基囚工程带给人类的福音。让我们一起来关注基工程的由来以及它的迅猛发展吧 扩 基因工程是指按照人们的愿望,进 行严袼的设计,并通过体外DNA重组 和转基因等技术,赋予生物以新的 遗传特性,从而创造出更符合人们 需要的新的生物类型和生物产品。 由于基因工程是在DNA分子水平上 进行设计和施工的,因此又叫做DNA 重组技术
b碳双之基础理论和技术的发展催生了基因工程 基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学 科的基础上发展起耒的,正是这些学科的基础理论和相关 技术的发展催生了基国工程。 20世纪中叶,基础理论取得了重大突破 DNA是遗传物赏的证明1944年,艾弗里(O. Avery) 等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验,不仅证明了生 物的遺传物质是DNA,还证明了DNA可以从一种生物个 休转移到另一种生物个休。艾弗里等人的工作可以说是基 艾弗里 因工程的先导。 DNA双螺旋结构和中心法则的确立1953年,沃森 (J.D. Watson)和克里克(F. Crick)建立了DNA双螺旋结构 模型。1958年,梅塞尔松(M. Meselson)和斯塔尔(F.Stah) 用实验证明DNA的半保留复制。随后不久确立的中心法 则,解开了DNA复制、转录和翻译过程之谜,阐明了遗传 信息流动的方向。 遣传密玛的破译1963年,尼伦伯袼(M.W Niente琯g)和马太(H. Matthau)破译编码氨基酸的遗传密 码。1966年,霍拉纳(H.G. Khorana)用实验证实了尼伦伯 格提出的遣侍密码的存在。这些成果不仅使人们认识到, 戏旋结构模型 自然界中从微生物到人类共用一套遣传密码,而且为基因 的分离和合成等提供了理论依据。 技术发明使基因工程的实施成为可能 基因转移载体的发现1967年,罗思(T.F.Roth) 和海林斯基(D.R. Helinski)发現细菌叔核DNA之外的质 粒有自我复制能力,并可以在细菌细胞间转移,这一发现 为基因转移找到了一种运裁工具。 工具酶的发观1970年,阿尔伯(W.Aber)、内森 斯①D. Nathans)、史密斯(H.C.Srih)在细菌中发现了第 个限制性内切酶(简称限制酶)后,20世纪70年代初相 限制性内切酶是分子的军天方 继发现了多种限制酶和逹接酶,以及逆转录酶,这些发现 为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。 DNA合成和阅序技水的发明自1965年,桑格(F