现代生物技术期末试题（定稿）

第一篇：现代生物技术期末试题（定稿）

现代生物技术期末试题

1130100222 林悦 联系电话：***

1.生物技术不完全是一门新兴学科,它包括传统生物技术和现代生物技术两部分．传统的生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺；现代生物技术则是指70年代末80年代初发展起来的,以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科、当前所称的生物技术基本上都是指现代生物技术．

生物技术（biotechnology）,也称生物工程（bioengingineering）,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的．

上面所指的先进生物技术手段是指基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等新技术．生物原料则指生物体的某一部分或生物生长过程所能利用的物质,如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物,也包括一些无机化学品,甚至某些矿石．达到某种目的则包括疾病的预防、诊断与治疗、环境污染的检测和治理。

现代生物技术是所有自然科学领域中涵盖范围最广的学科之一．它包括分子生物学、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、遗传学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑,又结合了诸如化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科,从而形成一门多学科互相渗透的综合性学科．生物技术与其他高新技术一样具有“六高”的基本特征：即高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能．

另一方面,生物技术广阔的应用前景,高额的利润也促使生物技术的快速发展．生物技术的应用领域非常广泛,它包括医药、农业、畜牧业、食品、化工、林业、环境保护、采矿冶金、材料、能源等领域．这些领域的广泛应用必然带来了经济上的巨大利益．

植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织。器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指组培指用植物各部分组织，如形成层。薄壁组织。叶肉组织。胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。

2.干细胞研究成为当前生命科学的热点是与2项突破性进展有关。第一,体外培养和扩增人体胚胎干细胞首次获得成功。1998年11月,美国威斯康星大学的汤姆森(Thomson)在《科学》杂志上报告了人胚胎干细胞体外研究成果。他们解决了早期胚胎对输卵管环境的依赖性问题,在体外建立了人胚胎干细胞系,为利用干细胞治疗疾病提供了细胞来源。但是受到2个方面的限制:一是胚胎干细胞的来源及由此带来的伦理和法律问题;二是由于作为一种异体细胞移植而带来的免疫排斥问题。第二,发现小鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”成血液细胞。1999年12月,美国科学家古德尔(Goodell)等发现干细胞的横向分化现象。这一发现在《美国科学院院刊》公布后,立即被世界各地的科学家所证实,并且发现横向分化具有相当的普遍性。一旦分化的分子机制被研究清楚,就可以利用病人自身的健康组织的干细胞诱导分化成病损组织的功能细胞来治疗疾病。这样既克服了异体细胞移植的免疫反应,又避免了胚胎细胞来源不足及其伦理社会问题,为干细胞研究与应用开拓了更加广阔的空间。

2项引人注目的重大突破一经公布,立即在生命科学界激起了强烈的反响,使干细胞研究迅速成为当代生命科学的热点。各国政府也十分重视干细胞研究,纷纷加大投入,以抢占干细胞科技的制高点。干细胞技术的应用前景及其医学价值

科学家们认为,干细胞研究有着不可估量的医学价值。从理论上说,干细胞可以用来治疗各种人类疾病。科学家发现,取自人胚胎或骨髓的干细胞可用于培育不同的人体细胞、组织或器官,这有望成为移植器官的新来源。组织器官移植,有可能成为攻克人类心脑血管疾病、癌症等重大疾患的根本措施。干细胞及其衍生组织器官的临床广泛应用,将导致新的医疗技术革命。

干细胞技术对医学研究和治疗技术将产生重大影响。(1)应用干细胞治疗疾病有着广泛的前景。干细胞的应用涉及到医学的多个领域。目前,在干细胞生物学上已能在体外鉴别、分离纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞、原始生殖干细胞以及多种组织干细胞。用干细胞治疗疾病的设想已进入实践检验。造血干细胞工程产品如骨髓、扩增及定向诱导分化的造血细胞和免疫细胞、转基因的基质细胞等,已经进入临床应用。造血干细胞移植已成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放、化疗后引起的造血和免疫系统功能障碍等疾病的重要手段。(2)干细胞为解决组织工程所需要的细胞带来了希望。组织工程是利用细胞培养技术在体外人工控制细胞分化、增殖并生长成需要的组织,使之批量产出,用来修补由于意外损伤等引起功能丧失的体内组织,满足临床康复的需要,并有可能对一些目前尚无根治办法的疾病,如恶性肿瘤、帕金森病、中风等提供解决方案。以干细胞工程为代表的现代组织工程是一个迅速发展的新领域。

(3)利用干细胞技术体外克隆人体器官用于临床移植治疗,将引起传统治疗方式的重大变革。体外克隆人体器官应用于临床移植治疗是干细胞研究的重要方向。其目标是用病人的体细胞移植到去核的卵母细胞内,经过一定的处理使其发育成囊胚,再利用囊胚建立胚胎干细胞,在体外进行诱导分化成特定的组织或器官,再将这些组织或器官移植到病人身上。从理论上讲,利用干细胞技术,将从根本上解决同种异体器官移植过程中最难的免疫排斥反应问题,同时还较好地解决了组织器官的来源问题。(4)干细胞研究将大大改进药品研制和进行安全性实验的方法。多能干细胞使更多类型的细胞实验成为可能。新的药物治疗方法可以先用人类细胞系进行实验,如目前的癌细胞系就是为这种实验建立的。虽然这些实验不可能取代在动物和人体进行的实验,但这会使药品研制的过程更为有效。胚胎干细胞提供了新药的药理、药效、毒理及药物代谢等细胞水平的研究手段,大大减少了药物实验所需动物的数量。胚胎干细胞还可用来研究人类疾病的发生机制和发展过程,以便找到持久有效的治疗方法。

目前干细胞的研究和应用还存在很多难题。北京大学干细胞研究中心主任李凌松教授说,用干细胞技术治疗疾病,首先要解决4个问题:一是干细胞的来源;二是如何把干细胞转化成病人所需的功能细胞;三是如何克服免疫排斥;四是如何诱导干细胞形成一个具有一定解剖结构的脏器。由于存在许多困难,所以李教授评价说:“理论上‘都能干’的细胞,目前还都干不好”。虽然已经有利用干细胞治疗疾病的一些例子,但对于那些坏死的脏器,干细胞还无能为力。其根本问题就在于人们对干细胞发育和分化的调控机制还缺乏深入的了解。3 干细胞研究中的社会伦理道德问题

干细胞生物学和干细胞工程的迅速发展,显示了巨大的应用潜力。但我们的时代是一个道德支配的时代,一个全新的科学领域的开拓,总免不了会受到伦理道德等社会因素的影响。几年前,当克隆羊多利(Dolly)诞生在英国罗斯林研究所时,立即掀起了一场席卷世界的克隆风暴,科学界、宗教界、伦理学界、政治界等,无不为这一震惊世界的科学成就而震动,人们担心这种无性生殖技术会用于克隆人类,纷纷火爆式地维护人类的道德尊严。1998年,当美国威斯康星大学的科学家,在《科学》杂志上发表了他们成功地利用人类胚胎组织分离培养出胚胎干细胞的研究成果时,又一次引起了世界范围的伦理道德和法律的争议。胚胎干细胞对治疗疾病有着广泛的应用前景,但必须在伦理道德上得到社会的认可。

3•1 关于胚胎干细胞来源上的伦理道德问题

1998年,美国科学家公布的有关胚胎干细胞的研究结果,立即引起了社会强烈的关注,他们分

离得到的胚胎干细胞来自人类胚胎和胎儿组织,根据人类胚胎研究的联邦禁令和胎儿组织研究的联邦规则,胚胎干细胞的这种来源引起了法律问题,同时也引起了对人类胚胎和组织的尊重是否适当的伦理学争论。目前,人类胚胎干细胞大约来源于4种途径。一是人工流产后的人类胎儿组织;二是通过体外受精产生的、治疗不育症的夫妇不再需要的人类胚胎;三是用捐赠者的配子通过体外受精创造的人类胚胎;四是通过体细胞核转移技术以无性生殖方法产生的人类胚胎。其中第4种来源被认为不合伦理。反对者认为,人的胚胎也是一种生命形式,从人的胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的,人的生命没有得到尊重。在宗教文化色彩比较浓厚的国家,认为受精就是人的开始,人工流产就是杀人,因此禁止堕胎。支持者认为,胚胎干细胞并不是受精卵,因为没有胚胎组织,不能发育成胚胎,在用小鼠所做的实验研究中已经得到了证实。

胚胎干细胞研究中的伦理和法律的争论,在美国更为激烈。2000年8年,在数十名科学家联名要求解除对胚胎干细胞研究的禁令的情况下,克林顿总统宣布准许用政府经费进行人体胚胎干细胞研究。美国国立卫生研究院(NIH)也发表了关于人类多能干细胞研究的指导方针。文件相信,人类多能干细胞技术的潜在医学价值是显而易见的,并且与人类的伦理标准是一致的。2001年2月,迫于宗教界的压力,布什总统宣布停止讨论干细胞研究提案。8月初,布什又宣布有条件的同意公立机构进行干细胞研究。NIH也发布了一系列伦理学指导准则,凡申请NIH资金的科学家必须遵守这些伦理学准则。

3•2 关于人类胚胎的克隆性研究中的伦理道德问题

2001年11月,美国先进细胞技术公司宣布,他们首次用克隆技术培育出人体胚胎细胞,这件事立即引了起全球反对克隆人的呼声和立法的要求。有关专家指出,干细胞研究与克隆人是完全不同的,其目的是利用克隆技术获得干细胞用以治疗病人,而不是“造人”。根据是否用于医疗的目的和有利、尊重等伦理原则,人类胚胎的克隆性研究已初步划分为两种类型。一类是“生殖性克隆”,即遭到全球反对的克隆人的研究;另一类是“治疗性克隆”,即从克隆胚胎中提取干细胞,然后使之培养成适合治疗疾病需要的各种人体器官。专家们指出,不要把干细胞研究同克隆人搅在一起,干细胞研究与克隆人无关。并指出“治疗性克隆”这个词容易同“生殖性克隆”相混淆,应该称为“核移植干细胞治疗技术”。

生殖性克隆从伦理学上讲,明显违背了自决权原则,在技术上又不可能解决安全问题,因而得不到伦理上的辩护。因为人具有一系列不同于其它物种的生物形态、生理、心理和社会方面的特征,具有在特定环境下形成的特定人格。克隆技术只能克隆基因,无法克隆环境,特定的人格是克隆不出来的。所以,禁止克隆人已成为世界范围内的普遍共识。联合国教科文组织1997年就通过了关于禁止进行克隆人类实验的世界宣言。

治疗性克隆是为了克隆出组织器官有效地治疗疾病,如果坚持知情同意原则,在伦理上是可以得到辩护的。胚胎是人类生物学生命而不是人类人格生命,它是“生物的人”而不是“社会的人”,但它具有发展为“社会的人”的潜力。人类胚胎干细胞研究和应用,涉及到对受精卵和胚胎的操纵,这种操纵确实存在一个是否合适的问题。毕竟胚胎具有一定的价值,虽然不具有与“人”同等的价值,因而毁掉胚胎不是“杀人”,但在生命伦理上没有充分的理由是不能操纵和毁掉胚胎的。而为了有效地治疗疾病是一个充分的理由,所以治疗性克隆应该得到辩护。2001年1月,英国首先将克隆研究合法化,允许科学家培养克隆胚胎以进行干细胞研究,并将这一研究定性为“治疗性克隆”。现在,新的法律允许研究人员通过克隆制造干细胞,但研究中使用过的所有胚胎必须在14天后销毁。

3•3 关于干细胞基因治疗中的伦理道德问题

干细胞基因治疗是一种新的治疗方式,给多种人类疾病的治疗带来了希望,它比通常所说的“基因治疗”具有更多的优点。(1)干细胞具有自我扩增和分化功能,因此导入的“外源基因”可以有效地得以扩散;(2)干细胞可以在体外进行操作,避免由于基因插入而导致的细胞失常;

(3)干细胞作为载体毒性最小,而且作为生命的最小单元,是导入组织的最佳形式。但干细胞基因治疗也带来了一些伦理上的问题。其一,对改变人体基因的组成存在异议。人们特别关注哪些性状被选作遗传修饰的靶点。基因治疗技术用于癌症几乎没有人产生异议,但这一技术如果用于改变身高、体重或记忆等,就会引起大家的争论。其二,担心对生殖细胞遗传性状的改变,会导致基因载体通过生殖传给后代。随着干细胞基因治疗技术的进一步发展,这些问题相信会得到很好的解决。此外,人们还提出了其它一些有关干细胞研究的伦理问题。如将人胚胎干细胞嵌入家畜胚胎中制造嵌合体来获得移植用人体器官是否道德等。

在干细胞研究的伦理道德争论中,中国上海生命科学院干细胞研究专家赵国屏在一次科学报告中提出的几条界线非常好,他认为“这几条线划清了以后:,作为一个中国人,在道德上应该能接受。第一条就是坚持做治疗性克隆,做应用的组织。第二条是不可以把胚胎放到子宫里面去,只要不放到子宫里面去就不会变成一个人。真正克隆人这个事我们不做。第三条是知情同意。知情同意就是提供卵的这个人要知道这个事情,要同意。„„第四条是对于实验室和研究人员,并不是什么人都可以做,国家必须限定一部分实验室,有条件、有法规的实验室才能做。只要坚持这几条,我觉得我们国家还是应该在这个领域里面做一些创造性的工作。”

3.不同意。生物繁殖后代的方式分无性生殖和有性生殖两种。通过简单的数学计算就可以得知：无性生殖既经济，效率又明显高于有性生殖。其原因在于无性生殖不用进行性细胞结合，只要通过父本或母本体细胞一分为二方法就可以得到后代，亲代与子代的比例是1比1。而有性生殖，则要通过寻找配偶、受精、孕育等一系列复杂过程才能产生后代，一个卵细胞只能与一个精子受精，而一个雄性个体就能产生大量的精子，显然在有性生殖中雄性个体是过剩的，同时亲代与子代的比例一般是2比1。

但是人们却看到地球上绝大多数生物行有性生殖，即使在自然状态下可以行无性生殖的生物，在它们整个生活史中，也并不是一味地进行无性生殖，而是无性生殖和有性生殖交替地出现，比如植物以及像草履虫、四膜虫等原生动物就是这样。因此可以说自然选择了有性生殖。这到底是为什么呢？

通过分析人们不难发现，有性生殖最明显的优势是在性细胞产生和结合过程中，遗传物质发生了交换、重组，子代是继承了亲本双方的遗传物质，这样就大大增强了子代的生命力，使之能更好地适应不断变化的环境条件，即十分有利于生物进化。有性生殖显然比无性生殖先进。

近些年来，在用体细胞核移植技术做的克隆动物中，均出现了重构卵成功率低、胚胎着床率低、流产率高、畸形率高和死亡率高等问题，克隆动物普遍体质不好，能生活下来并能繁衍后代的克隆动物极少。看来这绝非偶然，现在科学家不仅注意到实验操作可能对胚胎造成的伤害，而且更加关注到遗传上的原因。动物实验也已经表明，双亲的基因可能并不是等价的：如果只是含有两组母本的染色体，虽然胚胎可以得到正常的发育，但是胚外组织却发育不好，将胚胎移植入母体子宫后便很快地死去；相反，如果仅含有两组父本的染色体，发现胚胎发育迟缓，但胚外组织发育则比较正常。由此看来，母本染色体对胚胎发育是必须的，父本染色体对胚外组织发育是重要的。这样使人不能不关注在做克隆人时仅存在一方染色体可能会产生的严重问题。

对于使用体细胞核移植技术产生克隆人的研究，在世界上一直存在着激烈的伦理争论。有人认为，克隆人是一项科学研究，科学有它自己内在发展规律，因此应该允许科学家自由地去做克隆人。但是，有更多的人则认为做克隆人是严重地违反了人类伦理道德，不应该做。而我们的观点是：起码现在不应该做人类生殖性克隆。

首先，不是任何在动物身上做的实验都可以在人身上做。比如在动物实验中，做子代与子代，或子代与亲代之间的杂交实验，人们并没有觉得有什么不妥，但是在人类中要是做这类实验，任何国家的伦理道德和法律都是绝对不允许的。这也是科学研究不能逾越人类伦理

底线的一个典型例子。

其次，人类生殖性克隆无异于是使人类生殖方式从有性生殖倒退回无性生殖，这是对生物进化历程的违背。

第三，在动物中所做的生殖性克隆，尚且出现了那么多死亡、畸形的后代，如果现在就把该技术应用到人类身上，人们十分担心可能会出现动物实验中的问题。在人类生殖性克隆中，克隆人无论是在胚胎时期还是在出生后受到伤害，都将被认为是严重地侵害了后代的根本利益，这也是社会所无法接受的。

第四，当人类刚进入21世纪，就不断有科学家声称，他们很快将使克隆人问世，但是人类至今也未真实地见到克隆人。由此人们起码可以感觉到做克隆人在技术上是困难的，对科学家实际能力的估计值得商榷。即使有一天，克隆人真的来到人间，与此相关的伦理道德问题，及由此引发的社会问题仍然值得人们去认真讨论。

与生殖性克隆相对应的是治疗性克隆。现在所说的治疗性克隆是指在干细胞研究中，通过克隆人类胚胎―――就是将病人自己健康的体细胞核取出来，移植入去核的卵细胞中，当该重构卵发育到胚泡期时，再取出其内细胞团的细胞培养成胚胎干细胞，并进一步将它们分化成病人所需要的特定的细胞。这样病人就可以得到一定数量的、不会发生免疫排斥的供移植用的细胞。在治疗性克隆过程中，虽然做了克隆人胚胎，但它仅是在细胞水平上的操作，只是改变了胚胎细胞分化方向和用途，它的最终目的是用于拯救病人生命，因此世界上许多科学家都认为做人类治疗性克隆是正当的、无可非议的。我们认为，只要不是用来生育后代，不越过这一条伦理底线，就应该允许科学家进行人类体细胞核移植研究。

4.基因工程同时有望解决粮食危机和温室效应之类的环境污染问题。转基因农业时代的到来在育种方面，它可应用于植物抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等抗性遗传改良以及培育高产量和高品质的动植物品种。目前全世界正重视发展永续性农业，希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。由于基因工程突破了不同物种间基因难以交流这一天然障碍，所以应用基因工程，通过跨物种的基因交流实现物种的定向遗传改良或创造新物种，对自然环境及人类生活各个方面产生广泛而深刻的影响。

每一项科学技术都有他们的利与弊。在利用各项技术的同时我们应该衡量一下他们的弊，用最正确，对于大自然最和谐的方法去应用每一项科学技术。目前有大部分人还不愿意吃转基因食品，但转基因食品已无处不在，我们无法预测这项技术所带来的灾难性后果，但我们清楚这种毁坏将是不可逆的。

1.安全性问题:(1)未进行较长时间的安全性试验：基因化食品改变了我们所食用食品的自然属性，它所使用的生物物质不是人类食品安全提供的部份，未进行长时间的安全试验，没有人知道这类食品是否是安全的。

产生毒素：基因化食品能产生不可预见的生物突变，会在食品中产生较高水平和新的毒素。过敏或变态反应：基因技术会在食品中产生不能预见的和未知的变态反应原。

人类在基因领域已经取得了巨大的进步，并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是，在很长一段时间内，人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。一方面，在改造自然和征服自然的哲学观下，基因工程引发了许多生态问题，特别是极大影响了生物多样性，而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面，基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出了，而与这一进程相比，人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。

基因伦理学就其内容看，可有两方面的内容，一方面是生态伦理学，一方面是社会伦理学。生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束，主要是出于生物多样性的考虑。近些

年来，植物基因的研究取得了长足进步，这些进步推动了一系列农业革命，而尤以粮食革命为重。但是，这种以植物基因优化为基础的革命，却导致了物种多样性的破坏。比如，它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是，化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用，但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如，试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础，这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说，雄性数量不需要很多，但雌性数量却举足轻重，根据自然法则，雄雌出生概率大致相当，因此，如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来，势必造成种群雄雌比例的失衡，从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时，问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明，基因的克隆技术一旦用于人类，可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。

随着基因技术的发展，“天才论”、“血统论”有可能死灰复燃。“天才论”、“血统论”的问题在哲学史上由来已久，柏拉图在《理想国》中，就曾以金银铜等为血统论的合理性做了说明，这也在很长时期内存在于人类社会的历史中，而且至今存在于不同的人种间。但类似凡高、爱因斯坦等许多已被证明的“天才”，在基因上可能恰恰是有缺陷的。事实上，基因技术本身也很难造成各方面能力均衡的所谓什么方面都正常的人。

第二篇：现代生物技术导论

现代生物技术导论

指导教师：陈敏洁 结

课

论

文

机械工程学院装备09-1班刘振东 0964134109

《逃出克隆岛》的观后感及克隆技术的思考

摘要：

随着科学技术的日益进步，克隆技术也突飞猛进的发展着。但是人类在发展克隆技术的同时，除了科技方面的问题以外，也应该对克隆技术产生的伦理学问题、以及克隆技术该如何使用的问题进行思考。如果只关注克隆技术的成果是否显著，只重视在国际竞争中的领先地位而忽视了克隆技术产生的一系列相关问题，克隆带来的未必是进步，甚至可能是一场灾难。

关键词：

克隆

现状

前景

伦理

双刃剑

引言：

在影片《逃出克隆岛》中，在距今并不遥远的2019年，在仪器控制下有一群人过着暗无天日的生活。他们生活在由美军花费1200亿美元改建的旧的军事燃料仓内。他们被告知仪器以外的世界已经被核战争摧毁，只有一个叫天堂岛的地方是令人向往的世外桃源，在那里可以享受到自然的和谐之美。为了保护天堂岛，每次只有抽签选中的幸运儿可以前往那里。可是主角有一天突然发现一切都是一场骗局，他们只是被克隆组织控制的一群克隆人，而选出的“幸运儿”实际上要为主体提供人体器官。一场克隆人和人类的战争开始了......一、克隆技术的现状

当今的克隆技术并没有电影中利用体细胞就可以培育出整个人体的能力。但克隆羊“多莉”的诞生也在全世界掀起了克隆研究热潮，随后，有关克隆动物的报道接连不断。到如今，克隆技术在培育转基因动物方面的巨大应用价值。

2000年6月，中国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只“克隆羊”，据介绍，所采用的克隆技术为该研究组自己研究所得，与克隆“多莉”的技术完全不同，这表明我国科学家也掌握了体细胞克隆的尖端技术。

在不同种间进行细胞核移植实验也取得了一些可喜成果，1999年，美国科学家用牛卵子克隆出珍稀动物盘羊的胚胎；我国科学家也用兔卵子克隆了大熊猫的早期胚胎，这些成果说明克隆技术有可能成为保护和拯救濒危动物的一条新途径。

二、克隆技术的发展前景

克隆技术已展示出广阔的应用前景，概括起来大致有以下四个方面：（1）培育优良畜种和生产实验动物；（2）生产转基因动物；（3）生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法；（4）复制濒危的动物物种，保存和传播动物物种资源

三、克隆技术与人类、伦理之间的关系：

在电影中出现过这样一句话“克隆人是工具和手段”。但这毕竟是由人体细胞发育而来。在克隆技术发展的初期，就有人提出了克隆人的设想，一旦克隆人真的诞生，其社会关系无疑是含混不清的。其与孕育他的母体及细胞核的提供者更是有着说不清 道不明的关系。更需要思考的是克隆人究竟其目的何在？什么样的技术算是克隆人?克隆人类器官与克隆整个人体是否都属于克隆人类的范畴？

影片中林肯6E和乔丹2D认为自己就是人类的复制品。并且具有出资人的记忆。应该享有人类生存的权利。当克隆技术越来越被人们所熟悉时，克隆人就自然成为人们争议的焦点，各国科学界、政界、宗教界都引发了对克隆人所衍生的道德问题的讨论。世界上很多国家已经立法禁止克隆人。但是第一次提出克隆人的实验，目的是为患不孕症的夫妻繁育后代；克隆人所带来的最大问题就是来自与伦理界，主要表现为几个方面：第一，克隆人使人的定义发生改变。人的产生是爱情的结晶，是男女两性繁殖出来的，在实验室里制造出来的无性繁殖的人就不是真正意义上的人，如果克隆人真的出现，那么人的本质与人的生命存在方式将陷入混乱与危机；第二，克隆人将混乱人伦关系，损害家庭结构。夫妻、父子这些最基本的人伦关系，在克隆人那里将消失，血亲关系，长幼有序则会一夜坍塌。并且，无性繁殖会使夫妻一方选择将自己克隆即可，配偶与孩子没有任何关系，那么，家庭还有存在的必要吗？第三，克隆人会丧失人的尊严与权利。克隆人是实验室里制造出来的，被作为某种工具或者手段来使用，但是克隆人也是人，是人类的一个特殊群体。并且克隆人出生后也具有正常人所有的情感、思想，也有正常的婚恋问题，但是，我们应该怎样满足他们的婚恋要求呢，他们能不能够正常的繁衍他们自己的后代呢？第四，克隆人剥夺了人的唯一存在性，天下没有两片相同的叶子，更没有完全相同的两个人，即使双胞胎也不会完全相似，但是如果克隆人的出现，那么人的独特性，唯一性将就此不复存在。

四、克隆技术是双刃剑

就像农药化肥原子弹的出现一样，随着科技的进步，人们用着各种手段在改变着自然改变着社会，但是，科学给人们带来好处的同时也带来了潜在的危险，科学技术已经成为全球问题，因为它就是把双刃剑，你合理的用它，它会造福人类。如果克隆人的技术被别有用心的人所采用，制造出一批犯罪分子，或者制造“人兽胚胎”，那么将会对社会带来极大的危害，人类可能走向自我毁灭。

克隆技术给人类很多无法治愈的疾病带来了福音，给无数的患者及家人带来了希望，但是它必须受到伦理道德的约束，科学技术是第一生产力，但是如果要牺牲掉人类社会最底线最基本的伦理道德来促进科学的发展，那样的科技对于人类还有何意义呢？人类能够在实践中创造出这些新兴的技术，也应该具有能动性去约束这些技术的滥用，我们不能让道德束缚科学的发展，也不能让科技的进步脱离道德的监控，人类需要发挥合理的主观能动性去协调二者，使其为人类有利而不是隐患重重。科学技术应该是一项为人类现在和以后的发展谋福利的伟大事业，应该本着可持续发展和以人为本的思想去开发创造它们。、科学不是一条平坦的大道，科技的发展，势必会渗透到社会的方方面面，必将引发伦理、道德、法律问题，科技工作者需要找到一个平衡点，以解决当代科技与社会伦理价值体系的矛盾冲突，正如诺贝尔奖获得者，著名分子生物学家沃森说过，“可以期待，许多生物学家，特别是那些从事无性繁殖研究的科学家们，将会严肃地考虑它的含义，并展开科学讨论，用以教育世界人民”。希望克隆技术会给人类更大的福音。

第三篇：《现代生物技术》教案二

现代生物技术

一、教学目标 1.知识与能力

（1）举例说出转基因技术、克隆技术的应用。（2）区分基因工程和细胞工程。

（3）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的作用。2.过程和方法

（1）让学生能利用所学知识解释生活实际问题。

（2）培养学生语言表达能力、思辨能力，培养学生实事求是的科学态度。3.情感态度与价值观

（1）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。（2）通过对生物技术引起的社会伦理问题的探讨形成正确的伦理观。（3）养成关注社会热点问题的习惯，认同科学技术是把双刃剑。

二、重点难点 重点

1.基因工程和细胞工程的概念和应用。

2.举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的应用。难点

1.转基因烟草及克隆羊的培育过程。2.生物技术的安全性及社会伦理道德问题。

三、课前准备 教师

1.搜集一些能充分说明生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的作用的事例做成多媒体课件。

2.将有关生物技术的安全性问题的辩论活动的具体要求和注意事项制成课件。学生

1.搜集生物技术和日常生活关系的资料。

2.搜集生物技术涉及的安全性和社会伦理问题的资料，准备辩论资料。课时安排

2课时

四、教学过程

教师首先播放视频资料“介绍生物技术”，讲解“巨型小鼠”产生的原因，接着用多媒体演示转基因抗虫棉的培育过程。同时请同学们思考两个问题：什么是基因工程？什么是转基因技术？

师生共同讨论，交流，总结。

学生：基因工程是按照人的意愿，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。转基因技术是将人工分离，修饰过的基因（外源基因）导入生物体（动植物体或它们的受精卵内）的基因组中，并能在细胞中发挥作用。由于外源基因的表达，引起生物性状的可遗传的变化，这种技术叫转基因技术。

教师：通过课前你们搜集的资料，大家说说你们所知道的转基因生物。学生纷纷发言，介绍各种转基因动、植物。

教师：应用转基因技术构建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：刚才的视频短片中除了介绍基因工程以外，还介绍了一种现在经常说到的生物技术是什么？

生：细胞工程和克隆技术。

师：请同学们阅读课本上的内容，思考什么是细胞工程和克隆技术？ 教师用多媒体演示“克隆羊多利的诞生”。学生讨论后，教师总结：

（1）细胞工程是指在细胞水平上，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。

（2）克隆就是不经过受精作用而获得新个体的方法。一般是指通过无性繁殖形成后代。师：通过同学们的阅读与讨论，我们已经知道了细胞工程与克隆技术。那你们除了知道有克隆羊以外，还知道其他的克隆生物吗？

学生回答，教师展示克隆猪、克隆猴等其他克隆生物的图片。教师：我们学习了基因工程和细胞工程，你们能找出它们的区别吗？ 师生讨论，总结：

（1）基因工程是分子水平的DNA定向改造。

（2）细胞工程是根据细胞全能性的原理，在细胞水平上按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。教师：大家现在了解了基因工程和细胞工程的概念及过程，那大家知道这两项生物技术有哪些应用吗？（学生讨论，各抒己见）

教师总结：

转基因技术已广泛应用到社会生活的方方面面。如转基因奶牛产下的不仅仅是营养丰富的牛奶，里面还含有治疗人类疾病的药物成分；青菜经常受到虫子的侵扰，转基因青菜虫子却不闻不问等等。克隆技术也在农业、医学等各方面有着广阔的应用前景。例如，利用人体细胞克隆组织或器官，这不仅可能解决可供移植的人体器官严重缺乏的难题，而且还可以消除人体器官移植中的排异反应。另外，动物克隆技术还可以用于拯救濒危动物等等。

教师：通过前面的学习，我们了解了生物技术在工业、农业、环境保护、医药等多方面发挥着重要的作用。例如，生物技术可以对工厂排出的废水、废气、废渣进行净化处理；生物技术可以利用甘蔗、玉米渣生产酒精，开发生物能源；生物技术还应用在生产人干扰素，克隆人体组织和器官移植等医学方面。可以说，生物技术的发展为人类带来了巨大的利益，但是，同时，生物技术也给人类社会带来了某些明显的或潜在的威胁和社会伦理问题。

教师：例如，人食用转基因食品会不会影响人体正常的生理活动，进而影响健康呢？克隆技术一旦应用于人，会给父母子女、兄弟姐妹间的关系造成怎样的困扰呢？

请同学们通过这两个问题思考一下生物技术的利与弊，之后我们分小组辩论。确定辩题：正方——生物技术利大于弊。反方——生物技术弊大于利。

让学生选择自己的立场观点，持共同观点的学生组成一个辩论组，正反双方进行辩论。辩论前教师要提出辩论活动的具体要求和注意事项，特别要强调辩论过程中的语言文明和修养风度。教师在辩论过程中要充当裁判的角色，引导学生的辩论朝正确的方向发展，让每个学生在辩论的过程中都有收获。

最后教师总结：科学技术往往是一把双刃剑，生物技术的发展在给人类带来巨大利益的同时也带来了一些明显的或潜在的社会伦理问题。科学技术本身并没有善恶之分，就看它被人怎样利用。如将生物技术用于工业、农业、环境保护、医药等领域，就将为人类带来福祉。反之，将其用于战争，就将会给人类带来毁灭性的灾难。怎样应用生物技术，将是每个现代人必须认真思考的问题。

当然即使人们应用生物技术的初衷是好的，某些生物技术也存在着安全性和社会伦理问题。这些问题将会随着社会的发展和生物技术的成熟继续被人们关注，人们会不断尝试着回答这些问题。如果同学们感兴趣的话，可以在这些领域里展示你的才华，将来解决这些难题的重任就落在你们的肩上了！

五、教学反思

本节课突出了教材密切联系科学技术与社会的特点，而且注重知识的现代化结构，使内容充满了21世纪的时代气息。为避免教学过程流于形式，本课应采取讨论、辩论、分析、总结等活泼多样的教学方式，让学生都可以参与到教学中；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。

六、教学点评

教师可组织学生展开有关生物技术的发展在给人类带来巨大经济利益的同时，也带来了一些明显的或潜在的威胁和社会伦理问题的讨论，对提出的问题进行分类整理，分成若干具体的问题等。让学生根据提出的问题，组成若干个研究小组，分工合作，查找资料，确定论述的主要论点和论据，选择论述的方法和手段，使学生明白生物技术是一把双刃剑，如果应用不当，会给人类带来沉重的灾难。

第四篇：现代生物技术导论

基因鉴定技术

一、概述

人体细胞有总数约为30亿个碱基对的DNA，每个人的DNA都不完全相同，人与人之间不同的碱基对数目达几百万之多，因此通过分子生物学方法显示的DNA图谱也因人而异，由此可以识别不同的人。所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。由于DNA是遗传物质，因此通过对DNA鉴定还可以判断两个人之间的亲缘关系。DNA鉴定技术的起源： DNA鉴定技术是英国遗传学家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年发明的。由于人体各部位的细胞都有相同的DNA，因此可以通过检查血迹、毛发、唾液等判明身份。

通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系，称之为亲子试验或亲子鉴定。DNA是人体遗传的基本载体，人类的染色体是由DNA构成的，每个人体细胞有23对（46条）成对的染色体，其分别来自父亲和母亲。夫妻之间各自提供的23条染色体，在受精后相互配对，构成了23对（46条）孩子的染色体。如此循环往复构成生命的延续。由于人体约有30亿个核苷酸构成整个染色体系统，而且在生殖细胞形成前的互换和组合是随机的，所以世界上没有任何两个人具有完全相同的30亿个核苷酸的组成序列，这就是人的遗传多态性。尽管遗传多态性的存在，但每一个人的染色体必然也只能来自其父母，这就是DNA亲子鉴定的理论基础。

传统的血清方法能检测红细胞血型、白细胞血型、血清型和红细胞酶型等，这些遗传学标志为蛋白质（包括糖蛋白）或多肽，容易失活而导致检材得不到理想的检验结果。此外，这些遗传标志均为基因编码的产物，多态信息含量（PIC）有限，不能反映DNA编码区的多态性，且这些遗传标志存在生理性、病理性变异（如A型、O型血的人受大肠杆菌感染后，B抗原可能呈阳性。因此，其应用价值有限。

DNA检验可弥补血清学方法的不足，故受到了法医物证学工作者的高度关注，近几年来，人类基因组研究的进展日新月异，而分子生物学技术也不断完善，随着基因组研究向各学科的不断渗透，这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上，STR位点和单核苷酸（SNP）位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心，是继RFLPs（限制性片段长度多态性）VNTRs（可变数量串联重复序列多态性）研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术，DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段，使物证鉴定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水平，DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供准确可靠的依据。随着DNA技术的发展和应用，DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鉴定已经是非常成熟的，也是国际上公认的最好的一种方法。

一、基因鉴定技术中的亲子鉴定

亲子鉴定在现在社会应用越来越大。亲子鉴定又称父权鉴定、亲权鉴定，是应用医学、生物学及有关自然科学的理论、技术和方法，判断有异议的父母与子女是否亲生关系，特别是父与子女是否亲生关系的鉴定。

DNA亲子鉴定是目前最准确的亲权鉴定方法，如果小孩的遗传位点和被测试男子的位点（至少1个）不一致，那么该男子便100％被排除血缘关系之外，即他绝对不可能是孩子的父亲。如果孩子与其父母亲的位点都吻合，我们就能得出亲权关系大于99．99％的可能性，即证明他们之间的血缘亲子关系。

1、亲子鉴定技术的发展

早在三国时代，我国就已有以弟血滴兄骨验亲法，明代以后，有人应用“合血法”鉴定亲权关系。尽管上述方法不尽科学，但在用血型鉴定亲权的历史上，还是有较重要贡献的。

自1900年奥地利维也纳大学的Land-steiner发现ABO血型，使亲子鉴定建立在更加科学的基础之上。随着人类血液遗传多态性知识的不断发现和发展，新技术与新方法的不断建立和更新，测定血液遗传标记(geneti。marker，或GM)项目的不断增多，更使亲子鉴定在近一个世纪里，取得了巨大进展。之后随着免疫技术的充分利用又使多种血型系统被发现，如:MN、Rh、P、Lewis、Kell、nuffy、Kidd、oiego等，已相继有400多种红细胞抗原相继被发现。而电泳技术应用子血清蛋白和红细胞同工酶的分析，又开创了法医物证检验“血清型和酶型”时代。1955年Smithies等人首先报告了人血清在淀粉凝胶电泳中分出移动不同的区带，将结合珠蛋白(Hp)分为三种型;1962年Harris等用淀粉凝胶电泳检出血清拟胆碱酷酶的几种变异体;1963年Hopkinson等应用淀粉凝胶电泳检出了红细胞酸性磷酸酶(EAP)的五种表现型。结果促使血清型和酶型的检验迅速发展。但还存在着局限性，仍不能达到个人同一认定的水平。而随着DNA指纹、PCR技术在法医学中的应用，则开辟了“法医DNA分析”的新时代。这是法医物证检验的一个飞跃，它使法医物证检验达到了个人同一认定水平。在此后的十几年间，法医DNA分析技术飞速发展，在STI、(短串联重复序列)位点的复合扩增，mtDNA的序列分析及MVR一PCR(小卫星重复区域的数字编码法)等技术的研究上，尤其是在DNA体外扩增技术(PCR)上，都取得了相当进展。

2、亲子鉴定技术

2.1、血型和血清蛋白检测方法

早期人们主要根据脸型、指纹以及母亲的指控来认定亲子关系,显然很不可靠。人类血型被发现后,证明了它是个体的一种遗传标记,并很快被用于亲子鉴定,但由于血型的多态性程度有限,许多人可以表现同一血型,单凭血型检查结果,一般只能在某些情况下作出排除的结论,难以作出肯定的结论。直到70年代人类白细胞抗原(HLA)系统发现后,局面才得以改观,因HLA具有高度的遗传多态性,使用HLA不仅能排除亲子关系,还能肯定某些亲子关系。肯定亲子关系时应计算亲子关系概率,按照国际标准,亲子关系概率应大于99.73%才能认定。单独进行HLA抗原检测,很难达到肯定亲子关系这一标准,因而常需同时进行其它血型标记检查,目前可用于鉴定的血型标记已达70多种。理论上,所检测的标记系统越多,结论越准确,但在实践中任何一个实验室都不可能无限制地检测过多的项目。以HLA抗原检测为主的亲子鉴定除尚需进行其它标记测定外,HLA抗原测定需要活细胞,采血后需及时测定,对于单亲的鉴定需要在进行家庭其它人员的检查后才能确定,因之这种方法已逐渐为DNA分型技术所替代。

2.2、DNA指纹

2.2.1、原理: DNA指纹(DNA Fingerprint,DFP)指根据DNA的多态性,个体的DNA用限制性内切酶切断后,片断的数目和长度具有高度的特异性,经过凝胶电泳,或以特定的探针(如放射性标记的Jeffreys33.6,33.15等探针)作Southern杂交,都能产生具有高度特异性的谱带,这种图谱在不同个体之间均存在明显差异性,与人的指纹相似,称为DNA指纹图谱.DNA指纹具有个体高度特异性、体细胞稳定性和种类稳定性的特点,而且这种特异性仍按简单的孟德尔方式遗传,成为目前最具吸引力的遗传标记,具有广泛的用途.譬如用于亲子鉴定,作为遗传标记辅助选择等等.2.2.2、用DNA多态进行亲子鉴定存在的问题

(1)用DNA多态进行亲子鉴定比传统的血型和血清蛋白检测方法精确度高,但检测费用也较高。

(2)在实际应用中,DNA指纹图谱中的谱带较多,且各带的强弱不一,不易判读,对等位基因的判断较为困难.目前,多位点探针检测DNA片段的范围通常在4~24 Kb之间,小于4 Kb的基因组酶切片段可能很有意义,但不能判读.(3)对DNA指纹与特定组织性状之间的连锁关系还不十分清楚,连锁图谱远未完成,要做的工作还很多.(4)特异探针尚未完全掌握,DNA指纹前景广阔但实际应用仍有很大的局限性.另外,位点突变和无效等位基因对检测结果的影响也是影响鉴定准确性的问题。对于用微卫星位点进行亲子鉴定还存在着位点选择、包括位点的数量、与性染色体的连锁等,和结果分析等一系列标准的问题。

2.3、PCR-DNA分型技术

2.3.1、STR基因座的多态性: STR是短串联重复序列(Shorttandem repeat)的简称,也叫微卫星DNA(microsatellite)或简单重复序列(Simple Sequence Repeat, SSR),是一类广泛存在于真核生物基因组中的DNA串联重复序列。其核心序列为2-6bp,重复次数通常在15~30次。多数的STR基因座具有多态性,其高度多态性主要源于核心序列重复次数的个体间差异,这种差异在基因传递的过程中一般遵循孟德尔共显性遗传规律。STR作为一个重要的遗传标记系统,已广泛应用于肿瘤生化研究、法医学个体识别、亲子鉴定和群体遗传学分析等领域。STR多态性一般是指由于核心序列重复次数不同而构成的长度多态性,但测序研究结果表明STR也存在着序列多态性。在实际应用中序列多态性的检测手段繁琐,对仪器设备要求高,故较少采用,而长度多态性检测已被广泛应用于法医学个人识别和亲子鉴定。

2.3.2、它的优点有:

PCR-STR分型进行亲子鉴定具有以下优点:

(1)采血量少,仅需5μl,不必静脉采血,手指采血即可;

(2)检测时间不受限制,过去进行以HLA检测为主的鉴定时,因需要活细胞,采血后需及时进

行操作,而本方法可随到随采;

(3)单亲也可进行鉴定,因这13个STR位点完全可以得到两个个体间是否可以认定的结论,完全可以达到国际标准所要求的亲子关系概率。

二、指纹技术应用

近一个世纪以来，指纹技术给侦破工作带来很大方便。但罪犯越来越狡猾，许多作案现场没有留下指纹。现在有了DNA指纹鉴定技术，只要罪犯在案发现场留下任何与身体有关的东西，例如血迹和毛发，警方就可以根据这些蛛丝马迹将其擒获，准确率非常高。DNA鉴定技术在破获强奸和暴力犯罪时特别有效，因为在此类案件中，罪犯很容易留下包含DNA信息的罪证。

根据DNA指纹破案虽然准确率高，但也有出错的可能，因为两个人的DNA指纹在测试的区域内有完全吻合的可能。因此在2000年英国将DNA指纹测试扩展到10个区域，使偶然吻合的危险几率降到十亿分之一。即使这样，出错的可能性仍未排除。

第五篇：《现代生物技术》教学反思

《现代生物技术》教学反思

印庄中学陈玉春

经过教学实践的检验，本课所采用的教学理念和教学方式，可以使课堂气氛活跃，充分调动学生的积极性，发挥学生的主体作用，更好的掌握抽象、复杂、难懂的生物前沿科技。

优点：本节课并非采用传统“讲授”式进行教学，而是采用探究问题的学习的教学法。教师精心设计每一个环节，使学生在教师的适当引导下，有针对性地研究问题、解决问题。通过采用“资料收集”和“合作探究”的教学方式，使学生真正掌握学习方法，充分地培养了学生的收集能力、合作能力、语言表达能力以及分析问题和解决问题的能力。通过对现代生物技术的了解，学生感悟生物技术在日常生活中的应用。引导学生去关注和评价生物科学的发展对未来社会的影响，树立利用生物科学为人类服务的意识。

不足：由于自身教学经验的不足，在教学过程中存在很多不足：本节课学生活动还少一些，托堂还是个很严重的问题，有待课堂教学再紧凑些，按时完成教学任务。听课老师还提出很多宝贵意见：如能用一段视频材料导课，课堂导入效果会更好，板书还有待进一步设计，课堂教学要面对全体学生。在讲述克隆牛诞生这一教学难点时，应做好形象的课件讲述突破难点等等。在以后的教学过程中要逐步克服，继续努力，不断的充实自己，完善自己，提高自己。