基因工程疫苗在动物疾病防治中的作用分析论文（精选合集）

第一篇：基因工程疫苗在动物疾病防治中的作用分析论文

摘要：随着传染性疾病范围的逐渐扩大和种类的逐渐增多，动物面临着日益严峻的生命威胁，而通过不同途径进行传播的传染性疾病也会危害人类的健康。在这种情况下，对动物疾病的防治工作显得重要而紧迫。基因工程疫苗作为一种先进的现代生物方法，与传统疫苗相比，有了更高的稳定性和安全性，这种新兴的治疗技术势必会对动物疾病的防治带来显着的效果。基于此，从三个方面来探讨基因工程疫苗在动物疾病防治中的运用，希望对以后动物疾病防治工作的开展有所借鉴意义。

关键词：基因工程； 疫苗； 动物疾病； 防治；

疫苗接种在防治动物和人类的传染性疾病中发挥了重要作用，其运作机制是通过向体内注射由病原微生物加工而来的自动免疫制剂，从而对这种病原菌产生免疫作用。据统计，免疫接种每年能避免200万~300万例因白喉、破伤风和麻疹导致的死亡，可见疫苗接种在对传染性疾病的防治影响之大。基因工程疫苗的出现无疑会成为一种极富潜力的新型疫苗，进一步带动疫苗技术的发展。基因工程疫苗的分类

1。1 亚单位疫苗

亚单位疫苗又被称为重组或生物合成亚单位疫苗，它是一种合成基因产物，通过基因工程方法重组微生物中的抗原肽短基因和质粒等载体，从而生成大量的保护性肽段，再加入相应量的佐剂，即研制成亚单位疫苗。但由于疫苗内所含的抗原很少，达不到对疾病的防治效果，所以还需要借助单一蛋白质抗原分子对疫苗进行免疫反应诱导。亚单位疫苗有三大类，即细菌性疫苗、病毒性疫苗和激素疫苗，其中细菌性亚单位疫苗包括大肠杆菌、炭疽和链球菌等；病毒性亚单位疫苗包括狂犬病、乙肝和口蹄疫等[1]。在亚单位疫苗的研制过程中，有两点需要注意：一是要明确免疫活性抗原DNA的编码；二是要匹配表达系统与基因产物。此类疫苗没有感染性，所以相比其他疫苗免疫效力并不强，但其很环保，不会对生态环境有危害，并且可以鉴别多种感染病毒，对动物和人类的安全来说比较实用。

1。2 活载体疫苗

活载体疫苗是通过将抗原基因携带到一些不会致病的病毒或者细菌上，从而产生相应的免疫能力，再将这种具有免疫能力的抗原基因接种到动物身上，使之达到防治疾病的效果。相比其他疫苗，该疫苗有以下几种优点：它能消灭活疫苗，弥补疫苗的免疫缺陷；研制程度相对简单，且研制成本较低；免疫效果好、持续时间长、用量少；有利于检测和鉴别流行病。它也有比较明显的缺陷：可能会出现毒力反强的现象；个别没有种痘病毒疫苗的动物会染病；在二次疫苗注射时会发生排斥现象。基因工程疫苗在运用过程中的特点

2。1 动物基因工程疫苗的优势

与传统的疫苗不同，基因工程疫苗利用生物技术在将病原体的免疫保护作用存留下来的基础上，消除了无效和致病的病原体成分，这样便加强了疫苗的安全性和有效性；基因工程疫苗可以批量生产，这大大缩短了疫苗的生产时间，并且生产成本非常低；基因工程疫苗还可以通过检测病源蛋白抗体，看出感染动物和免疫动物的差别；通过活载体可以形成多价联合疫苗，起到“一针防多病”的效果。

2。2 运用过程中存在的问题

虽然基因工程疫苗的运用带来了可观的效果，但它并不完善，会出现一些安全上、免疫力上的问题，基因工程疫苗在运用过程中主要有以下几个问题：基因工程疫苗虽然在安全问题上已有了很大的改善，其毒力反强的可能性也降到了很小，但这些问题并没有得到彻底消除和解决，在安全问题上，DNA重组技术是否会对生物有一定的安全隐患，还有待研究；在DNA重组技术上，基因的稳定性和免疫原性等问题有待更深入的临床测试，并且要考虑动物遗传背景和个体差异性；在免疫程序的制定上，需要注意动物母源抗体和免疫效力等问题。基因工程疫苗的具体应用

3。1 亚单位疫苗

亚单位疫苗的研制出现引起了许多动物疾控中心的重视，不同种类的亚单位疫苗在应用之前都进行了相应的实验，结果表明这种疫苗在动物疾病的防治上有着重要的作用，由上海生物工程中心研发的仔猪大肠埃希菌k88、k99双颊基因工程灭活疫苗，由宁夏大学研发的羔羊、犊牛大肠埃希菌基因工程灭活疫苗，这两种亚单位疫苗对于动物幼崽腹泻问题都有重要的防治效果[3]。

3。2 活载体疫苗

活载体疫苗在对动物疾控上应用十分广泛，它有着一针防多病的功效。常见的活载体病毒有痘苗病毒、禽痘病毒、火鸡疱疹病毒等。通过国家相关部门长期的疫苗研究工作，目前研制的活载体疫苗正是一针多防，以H5亚型禽流感病毒HA与NA基因的重组禽痘病毒疫苗r FPV—HA—NA为主，也含有对禽流感病毒H5N1和H7H1的抵抗因素，并且能防治痘病毒的感染。结语

基因工程疫苗有多种类型，而每种类型都有相应的优势和劣势，会产生不同的效果，因此各地的疾控中心和相关部门要认清动物疾病的特点，全面了解和掌握各类疫苗的优缺点，合理地匹配，从而达到理想的防治效果。基因工程疫苗作为一种新型防治技术目前还没有得到广阔的发展空间，但就目前的生物技术来说，它在与传统疫苗的相比，有一针治多病、研制程序简化、可大规模生产等诸多优势，可见它在动物疾控上的应用已经成为不可逆转的趋势。但它在安全、DNA重组技术、存在毒力反强等诸多方面的不完善也值得引起相关部门的重视，对其不断完全完善，从而确保其安全性和有效性。

参考文献

[1]宁志军。基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J]。甘肃畜牧兽医，2016（9）：24—25。

[2]王寿富。基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J]。北京农业，2014（33）：169—170。

[3]丁国婵。基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J]。当代畜牧，2013（18）：41。

第二篇：动物基因工程课程论文

青岛农业大学 动物基因工程课程论文

题 目：

核酸分子杂交技术

姓 名：

学 院： 动物科技学院 专 业： 班 级： 学 号：

任课教师： 闵令江

二〇一二年四月二十日

…1…

核酸分子杂交技术

闵令江

闵令江

摘要：核酸分子杂交是核酸研究中一项最基本的实验技术，其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质，使来源不同的DNA(RNA)片段按碱基互补关系形成杂交双链分子。杂交双链可以在DNA链和DNA链之间，也可以在RNA链和DNA链之间形成。杂交的实质就是在一定条件下使互补的核酸链实现复性，使双螺旋解开成为单链。变性指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链的无规则线团，使核酸的某些光学性质和流体力学性质发生改变，有时部分或全部生物活性丧失，并不涉及共价键的断裂。复性指变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构的过程。核酸分子杂交具有灵敏度高、特异性强等优点，主要用于DNA或RAN的定性、定量检测。该技术已取得巨大突破，在医学诊断中应用广泛，而且DNA芯片技术已取得显著成就。

关键词：核酸分子

杂交

变性

复性

应用+

…2…

Nucleic acid member hybrid technology

majoring in Animal Medicine

Name GaoZhiCan

MiLingJiang

MiLingJiang Abstract: Nucleic acid hybridization in nucleic acids research is one of the most basic experimental technique, its basic principle is the application of nucleic acid denaturation and refolding of the nature, sources of DNA(RNA)fragment bases complementary relationship forming hybrid double-stranded molecules.Hybrids between double-stranded DNA DNA chain and chain, can also be formed between the DNA and RNA chains chains.Nature of the hybrid is the complementary nucleic acid chain under certain conditions of realization of complex, make double helix solved a single chain.Modified double helix of nucleic acids hydrogen bonds break, into a single chain of random coil so changed for some optical properties and fluid mechanics properties of nucleic acid, sometimes partial or total loss of biological activity, does not involve the breaking of covalent bond.Refolding of denatured DNA under appropriate conditions, two separate chains of association become the double-helix structure of process again.Nucleic acid hybridization with high sensitivity, specificity, and other advantages, mainly for qualitative and quantitative detection of DNA or RAN.The technology have made great breakthrough, widely used in medical diagnosis and DNA Microarray Technology has made remarkable achievements.Key words: Nucleic acid molecules Hybrid Degeneration Renaturation Application

…3…

引言

1961年Hall开拓了液相核酸杂交技术的研究，自此以后，由于分子生物学技术的迅猛发展，特别是20世纪70年代末到80年代初，分子克隆技术的出现、质粒和噬菌体DNA的构建成功、核酸自动合成仪的诞生，大大核酸探针的来源，新的核酸分子杂交类型和方法不断涌现。按其作用方式可大致分为固相杂交和液相杂交两种：液相杂交是指参加反应的两条核酸链都游离在溶液中，而固相杂交是将参加反应的一条核酸链固定在固体支持物的支持物上，另一条参加反应的核酸链则游离在溶液中。

常用的固相杂交类型有菌落原位杂交、斑点杂交、Southern印迹杂交、Northern印迹杂交和组织原位杂交。液相分子杂交技术包括吸附杂交、发光液相杂交、液相夹心杂交和复性速率液相分子杂交等。液相杂交是一种研究最早且技术较复杂的杂交类型，不如固相杂交那样应用普遍，主要是因为杂交后过量的未杂交探针在溶液中除去较为困难和误差较高。因此在此主要介绍固相分子杂交类型及其应用。

一、斑点杂交

1、概述

斑点杂交首先由Kafatos等发展起来，用于在同一固相支持物上固定几种核酸样品，然后用合适的探针与已固定的样品杂交，并由此判断靶序列的浓度。通过估计样品点发射出的信号的强度，与已知浓度的标准品信号强度进行比较，确定待测样品中靶序列的量。

斑点杂交的原理是将DNA或RNA变性后直接点样吸附于固相支持滤膜上，即印迹之后，膜作变性和中和处理，用UV照射尼龙膜或用烘烤法处理纤维素膜，将DNA固定。然后用标记探针与之杂交，洗涤去除未反应的探针，采用放射自显影或显色反应检测显示杂交信号，分析结果。将核酸样品点种于固相支持滤膜上，可采用手工直接点样或采用真空抽滤加样器。后者点样准确方便。

2、杂交方法【1】（1）、材料

20×SSC,甲醛，去离子甲酰胺。10%SDS,20×Denhardt液，1mol/L磷酸一氢 …4…

钠（PH7.0）,底物缓冲液，亲和素-碱性磷酸酶，5-溴-4-氢-3-吲哚乙酸，淡蓝四唑等。其他还有恒温水浴锅、同位素探测仪、自动光密度扫描仪、真空抽滤加样器、恒温摇床、移液器、印迹等。（2）、操作步骤和方法

①样膜的制备

a.核酸样品的预变性 所取DNA及RNA样品的量视情况而定，一般可加10～20ug.b.尼龙膜的预处理 c.点样 d.固定

②预杂交

③杂交 a.配制杂交液 b.探针变性 c.杂交

④洗膜

⑤放射自显影

⑥结果观察

根据曝光点的有无、强弱，可以判定目的基因的有无及用量的多少。利用自动灰度扫描仪扫描曝光点，计算光密度值，可以进行半定量分析。对光敏生物素标记DNA探针的斑点杂交，出现蓝紫色斑点者为阳性，未着色者为隐性。根据着色的深浅可以判定目的基因的多少。（3）、注意事项

①DNA的变性 斑点印迹的关键是DNA在转录后要完全变性，至少所有样品的变性程度要一致。

②DNA样品的纯度 用Southern转移时，电泳步骤有利于把杂质分出去，剩下要转移的DNA就比较干净。

③固相支持膜的选择 理想的膜应符合以下要求：a.具有较强的结合核酸分子的能力；b.与核酸分子的结合稳定牢固；c.与核酸分子结合后，应不影响其与探针分子的杂交反应；d.非特异性吸附少；d.具有良好的机械性能。（4）、斑点杂交的应用 【2】

…5…

现在已有众多学者应用该方法进行分支杆菌及其他病原菌的检测和种属鉴定，均取得了较敏感的检测结果。同时应用该方法检测序列变异时，若靶序列内存在突变，则其扩增产物在严格的条件下无法与探针杂交，无杂交信号就表示目的基因存在突变。近年来研究应用于单个碱基突变基因的诊断方法，其最大的特点就是简便、快速而分辨率高。其最突出的优点是进行一个标本的基因分型只需1次杂交即可完成配合快速的DNA提取方法及电脑分析软件得出，可以在一个工作日内完成所需的分型工作。

二、Southern印迹杂交

1、Southern印迹杂交的基本原理【3】

Southern印迹杂交指将经凝胶电泳分离的DNA片段转移到合适的固相支持物上，再通过特异性的探针杂交来检测被转移的DNA片段的一种技术。其基本过程包括：样品DNA的限制性内切酶水解，水解片段的琼脂糖凝胶电泳分离，分离后水解片段的转移，特异性的DNA片段的分子杂交，探针在杂交前用放射性标记或酶学标记，最后采用放射自显影或化学发光法进行检测。

2、Southern印迹法的基本过程【4】（1）、DNA样品的酶切和电泳

a.用适当的限制性内切酶消化基因组DNA样品；b.琼脂糖凝胶电泳（2）、准备用于转移的凝胶

（3）、DNA从琼脂糖凝胶转移到固相支持物

a.缓冲液的配制；b.准备转移用膜；c.固定DNA于膜上

（4）、探针标记（5）、杂交

a.缓冲液及溶液

磷酸-SDS洗液Ⅰ

SDS洗液Ⅱ

预杂交/杂交液；b.预杂交；c.杂交（6）、洗膜

取出NC膜，在2×SSC溶液中漂洗5min，然后按照下列条件洗膜：

2×SSC/0.1%SDS,42摄氏度，10min

1×SSC/0.1%SDS,42摄氏度，10min

0.5×SSC/0.1%SDS,42摄氏度，10min

0.2×SSC/0.1%SDS,56摄氏度，10min …6…

0.1×SSC/0.1%SDS,56摄氏度，10min 实践证明，当放射强度指示数值较环境背景高1～2倍时，是洗膜的终止点。上述洗膜过程中无论哪一步到达终点。都必须停止洗膜。（7）、杂交结果的检测

a.放射性核酸标记探针的检测

洗膜结束后，将洗完的膜浸入2×SSC中2min，取出膜，用滤纸吸干膜表面的水分，并用保鲜膜包裹。将膜正面向上，放入暗箱中，经磷钨酸钙增感屏前屏置于滤膜下，光面向上。在暗室的红光下，将两张X射线胶片压在杂交膜上，再压上增感屏后屏，光面向X射线胶片。合上暗盒，置-70摄氏度低温冰箱中曝光。根据放射性的强度曝光一定时间后，在暗箱中去除X射线胶片，显影、定影，一般用1～3天时间。洗片时，先洗一张X射线胶片，若感光偏弱，则多加两天曝光时间，再洗第二张片子。b.非放射性核酸标记探针的检测（8）、杂交膜的重复使用

将结合有探针的杂交膜浸入大量的洗脱液中，75摄氏度下温育2h或在含有50%的甲酰胺与2×SSPE的溶液中于65摄氏度下保温1h.然后取出杂交膜，在室温下用0.1%×SSPE短暂漂洗，再将杂交膜置于纸巾上。除去大部分液体。用保鲜膜包裹。置暗箱中进行放射自显影，以检查是否所有探针已被除去，如果没有杂交信号，说明探针已被洗脱干净，可以用于第二轮杂交或干燥后保存备用。（9）、注意事项

a.杂交膜只能用干净的平头镊子接触，不可接触手指，否则将造成背景问题。b.电泳结束后，应该确定酶切是否完全、电泳分离效果是否良好、DNA样品有无降解等。

c.硝酸纤维素膜只能通过彻底干燥来进行固定，干燥后核酸与硝酸纤维素膜通过疏水相互作用力结合在一起，相互之间的结合力较弱。d.杂交体系的体积越小，效果越好。

e.杂交膜上出现斑点可能是由于封闭液中封闭剂浓度过低或封闭缓冲液配制时间过长，不能封闭杂交膜上的非特异性位点。

f.采用毛细管转移法进行核酸转移时，用prarfilm膜围绕凝胶周边，但不是覆盖凝胶，依次作为屏障，阻止液体自流池直接流至凝胶上方的纸巾层中，纸巾对方不整齐容易从凝胶的边缘垂下并与平台接触，这种液流的短路是导致凝胶中核酸转 …7…

移效率下降的主要原因。

3、Southern杂交的应用进展【5】

不同个体在DNA结构上存在着差异，在不编码蛋白质的区域及没有重要调节功能的区域，DNA结构的个体差异更为明显。基因组中一个特定的基因座位若存在两种或两种以上的状态，而且其中任何一个等位基因在人群中的频率不低于10%，这一现象称为多态性。DNA多态性本质上是染色体DNA中核苷酸数目或排列顺序的个体差异。

（1）、限制性片段长度多态性（RELP）

这种在同种生物不同个体间出现不同长度限制性片段的类型，称为限制性片段长度多态性（RELP）。RELP具有极广泛的用途，利用广泛分布的RELP作为遗传标记可以称为对人类基因组制图的基础。当多态性顺序与人类遗传病基因位点相连锁时，可以作为遗传缺陷的产前诊断或鉴别杂合子携带者的标记，以及用于亲子鉴定和群体研究等。主要方面包括：①生物体基因分型、分亚型；②癌基因分析；③遗传病的诊断④HLA分型及遗传结构分析。（2）、可变串联重复多态性（VNTR）

人类基因组含有一些DNA重复序列家族，有些重复序列分散在基因组中，有些是以一系列短的串联重复序列组成高变区，其串联；串联重复序列拷贝数可以相差很多，即出现可变数的串联重复，因而高变区的长度变化很大，使高变区两侧限制性内切酶识别位点的固定位置随高变区的大小变化而发生相对位移，造成RELP,称为VNTR多态性。

迄今为止，VNTR的研究方法主要有四种：DNA指纹图谱法、VNTR-RELP分析法、模板PCR扩增后的RELP或寡核苷酸探针（ASO）检测法以及PCR扩增片段长度多态性分析法。（3）、扩增片段长度多态性(AELP)该法的分辨率、灵敏度明显高于琼脂糖凝胶电泳、放射性自显影的方法，并且操作时间短，一般2h即可完成。他几乎克服了Southern印迹杂交技术中的所有缺点，使VNTR在琼脂糖电泳中连续分布的等为基因片段变成单独分离的片段，使原来无法用Hardy-weinberg公式进行计算的基因频率估计称为可能。因此，该技术在遗传病诊断、基因定位，尤其是法医学上的应用日益广泛。

三、Northern印迹杂交

…8…

1、Northern印迹杂交的基本原理【6】

与Southern杂交相似，Northern杂交也采用琼脂糖凝胶电泳，将分子量大小不同的RNA分离开来，随后将其原位转移至固相支持物上，再用放射性标记的DNA探针或RNA探针，依据其同源性进行杂交，最后进行放射自显影。以目标RNA所在位置表示其分子量的大小，而其显影强度则可提示目标RNA在所测样品中的含量。

2、杂交方法【7】

Northern杂交方法是单一基因表达分析的首先方法。经过二十多年的发展，Northern杂交方法比以前有了较大改进，其操作方法变得更加简单，时间也比以前缩短了，其基本操作过程分以下几大步骤： ①RNA的变性和分离 ②RNA转移至固相支持物中 ③固相RNA与探针分子杂交

④对特异结合的探针分子进行检测和分析。

3、northern杂交的应用与进展【8】

RNA凝胶印迹分析即Northern杂交分析，是分子生物学最常用的研究基因表达的方法。它可以将恒定的mRNA水平量化，同时给出相关的RNA是否存在、分子大小以及离散的RNA种类间的整体性等信息。近年又出现了一些可以定量检测RNA的更灵敏的技术，如核酸酶保护分析、RT-PCR等方法，但这些技术只是Northern杂交方法的补充而并非取代。Northern杂交仍被看作是mRNA研究的标准操作，以为它相对简单并且可获得关于mRNA的多种信息。

（1）、反向Northern杂交和Northern杂交筛选mRNA表达（2）、高通量反向Northern印迹杂交和Northern杂交

四、原味杂交

1、基本原理【9】

原位核酸分子杂交技术简称原味杂交（ISH）,是应用序列已知并带有标记物的核酸探针与组织、细胞中待检测的核酸按碱基互补配对原则特异性结合而形成杂交体，然后再应用与标记物相应的检测系统，通过组织化学或免疫组织化学方法在被检测的核酸原位形成带颜色的杂交信号，在显微镜下进行观察，从而对组织细胞中的待测核酸进行定性、定位和相对性定量的一种研究方法。原味杂交属于固 …9…

相核酸分子杂交的范涛，但它区别于固相核酸分子杂交中其他任何一种核酸分子杂交技术。原味杂交可检测形态保存完整的染色体、细胞或组织切片中的特异核酸序列，与免疫细胞化学结合时，原位杂交还可将显微拓扑学信息与DNA、mRNA及蛋白质水平的基因活动联系起来，为从分子水平研究细胞内基因表达及基因调控提供了有效的工具，是组织化学或免疫细胞化学中革命性的突破。

2、原味杂交技术的基本方法【10】

原位杂交技术主要涉及四个方面：①杂交前准备，包括玻片准备、组织的固定及预处理、预杂交；②杂交；③杂交后处理，涉及杂交后的清洗；④显示及结果观察，显示包括放射自显影和非放射性标记的组织化学或免疫组织化学显色。（1）、破片准备和组织固定

玻片包括盖玻片和载玻片，应用热肥皂水清洗，用自来水清洗干净后，置于清洁液浸泡24H，清水洗净烘干，95%乙醇中浸泡24H后用蒸馏水冲洗、烘干，烘箱温度最好在150摄氏度或以上，过夜以除去任何RNA酶。

为保持细胞形态结构的完整及其DNA或RNA含量及位置尽可能的稳定，被测的生物样品必须固定。DNA比较稳定而RNA很容易降解，对于DNA的固定来说，固定剂的种类和浓度并不十分重要。（2）、样品的预处理

①内源性酶的灭活；②RNA酶的处理；③盐酸处理；④去污剂处理；⑤蛋白酶处理

（3）、预杂交

为防止背景污染，有时要进行预杂交。预杂交液和杂交液比较起来只是不含探针和硫酸葡萄糖，其他成分相同。如果检测染色体DNA，预杂交及杂交中的DNA必须先变性，但变性处理可能破坏染色体的形态，实际操作时，必须找到适当的方法在杂交信号与形态间取得平衡。（4）、杂交

杂交是将杂交液滴于切片组织上，加盖硅化的盖玻片以防止孵育过程中杂交液的蒸发，然后将玻片放在湿盒中进行孵育。（5）、杂交后的清洗

杂交后的清洗是为了除去非特异性的杂交，即探针与部分同源序列的结合、这种非特性杂交会干扰特异的杂交信号。由于这种杂交体的稳定性不及完全互补配 …10…

对的杂交体，控制杂交后洗脱液的严谨度就可以除去非特异的杂交，即采用系列不同浓度、不同温度的盐溶液逐步漂洗。（6）、免疫学检测

根据核酸探针标记物的种类分别进行放射自显影或利用酶检测系统进行不同显色处理。细胞或组织的原位杂交切片在显示后均可进行半定量的测定。非放射性核酸探针杂交的细胞或组织可利用酶检测系统显色，然后利用显微分光光度计对不同类型数量的核酸显色强度进行检测。

3、原位杂交的应用方向

原位杂交区别于固相核酸分子杂交中的任何一种核酸分子杂交技术。其他杂交方法正能证明该病原体、细胞或组织中是否存在待测的核酸而不能证明该核酸分子在细胞或组织中存在的部位，而原位杂交是经适当处理后，使细胞通透性增加，让探针进入细胞内与DNA或RNA杂交，因此可以确定探针的互补序列在胞内的空间位置，这一点具有重要的生物学和病理学意义。例如，对致密染色体DNA的原位杂交可用于显示特定的序列的位置；对分裂期间核DNA的杂交可研究特定序列在染色质内的功能排列；与细胞RNA的杂交可精确分析任何一种RNA在细胞中和组织中的分布。此外，原位杂交还是显示细胞亚群分布和动向及病原微生物存在方式和部位的一种重要技术。

五、菌落原位杂交【11】

菌落原味杂交是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上，然后将滤膜上的菌落裂解以释放出的DNA。将DNA烘干固定于膜上与磷32标记的探针杂交，放射自显影检测菌落杂交信号，并与平板上的菌落对位。实验步骤如下：

①将硝酸纤维素滤膜置于含抗生素的平血琼脂培养基上，用无菌牙签挑去单菌落种于滤膜和主琼脂平板上，排列成方格栅，膜和板上菌落位置相同。②培养细菌至产生1~2mm大小的菌落。

③在一块平血中置4张滤纸，用10%SDS浸透，倒掉多余液体。将带有菌落的滤膜取下，轻轻置于滤纸上，菌落面朝上，注意防止在滤膜底面存有气泡。④5min后，将滤膜转至用变性溶液，（0.5mol/L NaCl,0.5mol/L Tris-NaCl）浸湿的滤纸上，放置10min。

⑤将滤膜转至中和溶（0.5mol/L NaCl,0.5mol/L Tris-HCL，Ph8.0）浸湿的滤纸上，…11…

放置10min。重复中和一次。

⑥将滤膜移至用2×SSPE溶液浸过的滤纸上，放置10min。SSPE配成20×贮备液：3.6mol/L NaCl,0.2mol/L NaH2PO4(Ph7.4),20mmol/L EDTA(Ph7.4)。⑦将滤膜将滤纸吸干，80摄氏度真空烘干2h。

致谢:

化学工业出版社及生物-医药出版社联合出版的《核酸分子杂交技术》 参考文献：

[1] 疯作化，皇甫永穆主编，医学分子生物学。第2版，武汉：武汉出版社，2000 [2] 黄培堂等译，分子克隆实验指南，第3版，北京：科学出版社，2002

[3] Kroczek R A.Southern and northern analysis.J Chromatogra phy,1993,618(1~2):133~145 [4] Kido C, Murano S,Tsuruoka M.Rapid and simple detection of PCR product DNA: a comparison between southern hybridization and fluorescence polarization analysis.Gene,200,259(1～2)：123～127 [5] Lee H.Birren B ,Lai E.Ultraviolet nicking of large DNA molecules from pulsed-field gels for Southern transfer and hybirdzation.Anal Biochem, 1991,199(1):29～34 [6] Goldberg D A.Isolation and partial characterization of the Drosophila alcohol dehydrogenase.Proc Natl Acad Sci,1980,77:5794～5798 [7] Lehrach H, Diamond D,Wozney J M, et al.RNA molecular weight determinations by gel electrophoresis under denaturing cinditions:A critical reexamination.Biochemisty,1977,16:4743～4751 [8] Rosen K M,Lamperti E D, Villa-Komaroff L.Optimizing the northern blot procedure.Bio Techniques, 1990,8:398～403 [9] Pardue,M L, Gall J G.Moleccular hybridization of radioactive DNA to the DNA of cytological Preparations.Proc Natl Acad Sci USA, 1969,64:600～604 [10]John H,Birnstiel M, Jones K.RNA-DNA hybrids at the cytological level.Nature,1969，223：582～587 [11]Grunstein M, Wallis j.Colony hybridization.Methods Enzymol, 1979,68:379～389 …12…

第三篇：动物在生物圈中的作用教案

动物在生物圈中的作用教案

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教学目标：

．知识目标

①说出动物在促进生物圈的物质循环中的作用。（重、难点）

②举例说出动物在维持生物的生存和稳定中所起的作用。（重点）

③概述动物在自然界中的作用。（重点）

2．能力目标

通过讨论活动，培养学生从图文资料中捕获信息、处理信息，分析、解决问题的能力。

3．情感、态度与价值观目标

①初步确立生态学观点，认同动物是生物圈中重要成员的观点。

②能够从自己的言行和身边的小事出发，形成自觉保护动物的意识。

课前准备：

多媒体，视频资源《动物帮助植物传粉、传播种子和果实》、《美丽的大森林》，音频资源《一个真实的故事》，学生搜集动物与人类的关系。

教学过程：

一、创设情景、激发兴趣

播放视频《美丽的大森林》。

请大家谈谈这个大森林“美”在哪里？

学生欣赏、体会动物与植物和谐之美。

师：同学们，我们所看到的这些美景可能将不复存在，人类可能将面临一个没有鸟、蜜蜂和蝴蝶的寂静世界。

生：会吗？（很惊奇的样子）

师：这决不是危言耸听，这是美国科普作家雷切尔.卡逊在作了大量有关杀虫剂破坏生态的调查后，在《寂静的春天》一书中所描述的现象：（展示）一种奇怪的寂静笼罩了这个地方。这是一个没有声息的春天。清晨早起，原来到处可以听到鸟儿的美妙歌声，而现在一切声音，都没有了，只有一片寂静覆盖着田野、树林和沼泽。榆树正在死去，鸟儿也在死去。

师：正是这本不同寻常的书，引起了全世界人们对野生动物的关注，唤醒了人们保护环境、保护野生动物的意识。那么动物在生物圈中有什么作用呢？

【设计意图】利用视频资源，让学生在聆听鸟儿的优美的歌声，观察动物运动和捕食。用具体的自然现象，激发学生的探究兴趣。教师随后提出，我们可能会在今后的某一天将不会看到这些动物，学生会产生强烈的好奇心，进一步激发学生更强的探究欲望，从而顺利的导入本节课的学习主题。

二、引导探究、层层推进、自主学习：动物促进生物圈的物质循环。

阅读教材100页，思考：

（1）动物是如何获取生命活动所需要的营养物质和能量？动物获取的食物直接或间接

是来自哪种生物？动物和植物获取营养和能量的方式一样吗？

（2）动物是通过哪一种生理活动为生命活动提供能量？动物和植物为生命活动提供能

量的方式一样吗？

（3）动物的呼吸作用分解有机物，产生的二氧化碳、水以及动物的遗体及粪便被食腐

生物分解，释放出来二氧化碳、无机盐等又被哪种生物利用了？

（4）以二氧化碳为例，谈谈二氧化碳主要通过哪些途径被释放到大气中，再次被植物

利用的？假如有一天，动物消失了，对二氧化碳的循环有影响吗？

（5）通过以上分析，你认为动物在生物圈中有什么作用？

2、观察下图小组讨论，师生交流解决问题：

（1）动物通过取食绿色植物或其他动物获取有机物和能量。动物直接或间接以植物

为食。植物通过光合作用，制造有机物，储存能量。

（2）动物和植物都可以在细胞内呼吸作用，将有机物分解产生二氧化碳和水等无机

物，释放出能量。

（3）二氧化碳和水被植物光合作用合成有机物。无机盐被植物的根吸收。

（4）二氧化碳被释放的途径有：植物的呼吸作用释放，动物的呼吸作用释放，腐生

生物分解植物的遗体释放，腐生生物分解动物遗体和粪便释放。

假如动物消失了，生物圈中的物质循环将不能顺利进行。植物将自生自灭，只有

等到植物死亡才能被腐生生物分解，有机物才可以被分解产生无机物，物质循环缓慢；而且植物由于缺少了动物为它提供的光合作用的原料，特别是二氧化碳，植物光合作用会减弱，进而影响物质的循环；甚至有些植物因为没有动物的帮助，无法繁衍而灭绝。

教师为了更好的帮助学生理解动物促进生物圈的物质循环，展示生物圈Ⅱ号。

“生物圈Ⅱ号”是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈I号而得此名。1991年9月26日共8名科研人员首次进驻生物圈Ⅱ号，1993年6月26日走出,停留共计21个月，最终宣告失败。科学家分析失败的原因：第一，二氧化碳增多、氧气减少、水循环失调。第二、生物种内关系的失调。引进的主要是植物，而动物、细菌和真菌的种类和数量都较少，导致物质循环不能正常进行。

师：生物圈Ⅱ号实验的失败，进一步的证实了动物在生物圈中的作用。

（5）学生尝试进行总结归纳：植物通过光合作用将无机物转化为有机物，动物直接或间接以植物为食，获得有机物，通过呼吸作用和遗体及粪便的分解，又将有机物转化为无机物，从而加快和促进生物圈中的物质循环。

教师板书：动物促进生物圈中的物质循环。

师过渡：没有植物，动物无法生存；那没有动物，植物是不是可以很好的生活呢？

【设计意图】在这一个内容的处理上，教师首先设计一些层次性问题，指导学生自主学习，逐步剖析，层层深入；然后，教师进一步展示物质循环图，让学生有所抓手，能够更好地进行分析总结，更深入的理解。

3、分析资料，合作探究：动物维持生物的生存和稳定。

【资料一】

观察下图，并观看视频资料《动物帮助植物传粉、传播种子》，思考：动物与植物有什么关系？

学生小组交流，激烈讨论后回答：

生1：有些动物能帮助植物传粉。

生2：有些动物能帮助植物传播种子。

生3：动物的运动，使动物的活动范围广，能将种子传播到很远的地方，扩大植物的分

布范围。

生4：以上都能说明：动物可以促进植物的繁衍生息。

【资料二】渡渡鸟和大栌榄树

渡渡鸟曾是印度洋毛里求斯岛上一种不会飞的大型鸟类，体重可达23千克。由于荷兰人登陆毛里求斯岛后随意捕杀，渡渡鸟于1681年就灭绝了。随后，人们发现岛上的大栌榄树也渐渐稀少。到了20世纪80年代，这种树只剩下13株了。

渡渡鸟灭绝300年后的1981年，生态学家坦普尔测定这13株大颅榄树的年轮后发现，它们的树龄正好是300年。这个巧合引起了坦普尔很大的兴趣。一天，他找到了一只渡渡鸟的骨骸，伴有几颗栌榄树的果实。

他想，也许渡渡鸟与栌榄树种子的发芽能力有关。现在渡渡鸟是没有了，但像渡渡鸟那样不会飞的大鸟还存在着的如吐绶鸡。于是，他让吐绶鸡吃下栌榄树的果实。几天后，从吐绶鸡的粪便中找到了栌榄树的种子。这些种子外壳由于吐绶鸡嗉囊的研磨已不像原先那么坚厚了。坦普尔把这些经过吐绶鸡“处理”过的栌榄树种子种在苗圃里。

不久，居然绽出了绿油油的嫩芽。这，不就是在地球上停止萌发了300年的栌榄树的树苗吗。栌榄树的不育症被治好了，这种宝贵的树木终于绝处逢生。

请你说说从渡渡鸟与大栌榄树的故事，你有哪些启示?

生1：渡渡鸟与大栌榄树相依为命，相互依赖，构成了巧妙的生态关系。

生2：鸟以果实为生，鸟又为树催生。它们一荣俱荣，一损俱损。杀灭了渡渡鸟，实际上也就扼杀了大栌榄树的生机。

生3：有些动物可以促进植物的繁衍生息。

师：通过以上两个资料分析，你可以得出什么结论？

生1：动物促进植物繁衍。

生2：动物与植物之间存在着相互依赖，相互制约的关系。

师过渡：动物与动物之间又存在着什么关系呢？出示资料三。

【资料三】

麻雀为杂食性鸟类，主要以昆虫和植物种子为食。20世纪50年代，它一度被人们列为“四害”之一，遭受到严重捕杀。具有关资料记载，上海市在5天内就消灭麻雀68万6千172只，获雀卵26万5千968只。据各地不完全统计，1958年全国共捕杀麻雀2.1亿余只，可怜的麻雀所剩无几。

959年春，上海等一些大城市的树木发生了严重的虫灾，有些地方人行道两侧的树木叶子几乎全部被害虫吃光。1960年3月，毛泽东为中共中央起草关于卫生工作的指示，为麻雀平反。

后来随着捕杀行为的终止，麻雀的数量得以恢复，虫灾得到了有效控制。现在，麻雀已被列为我国二级保护动物。

、为什么上海等地树木发生严重虫灾？

2、害虫、麻雀与树之间存在怎样的关系？

3、你怎么看待麻雀，它是益鸟还是害鸟？

4、你认为能不能随意杀灭某种动物？为什么？举出其他实例来说明。

5、从捕杀麻雀到保护麻雀，从麻雀与害虫数量的变化关系，可以说明了什么问题？

学生讨论交流后回答：

生1：害虫失去麻雀这个天敌，大量繁殖，危害树木。

生2：麻雀捕食害虫，害虫危害树木。麻雀减少，害虫就会增多，树木就会被危害，树

木也会减少。麻雀与害虫、树木之间存在着相互依赖和相互制约的关系，麻雀对维

持害虫和树木的数量相对稳定起着十分重要的作用。

生3：麻雀虽然有时危害农作物，但也是许多害虫的天敌，能大量捕食农业害虫，功还

是大于过的。我们应辨证的看待动物，而且不要过多的干预他们，要合理地保护、开发、利用。

教师可以引导学生举出实例，同时教师准备一个实例：①人们为了保护北美驯鹿，大规模的捕杀草原上的狼，但过了一段时间后，草原被驯鹿破坏得很严重，于是，人们不得不把狼“请”了回来。

生4：通过以上这些事例，我们可以看出，不能随意捕杀某种动物，如果随意杀灭某种

动物，就会直接或间接地影响其他生物的生存，甚至造成自然灾害。

生5：说明了动物能维持生态平衡，动物与动物之间也存在着相互依赖、相互制约关系。

【教师小结】通过以上三个资料可以看出：在自然界中，动物与动物之间以及动物与其他生物之间存在着相互依赖、相互制约的关系，它们对维持生物圈中生物的种类和数量的相对稳定起着十分重要的作用。动物是生物圈中重要成员，在生物圈中占有重要的地位。

教师板书：动物维持生物的生存与稳定。

【设计意图】将教材上的资料一，转换成图片和视频，知识变的更直观更形象，更易掌握。将资料二和资料三的内容进行进一步补充，让这个资料更加充实，能更好的帮助学生理解，同时教师设计相关的问题，层层深入，逐步剖析，让学会更有深刻的理解。

三、拓展提升、人类作为生物圈中的一员，无时无刻不与动物有着联系，动物与人类的生活息息相关。你能举例说明动物与人类的关系吗？学生展示课前搜集的资料。

生1：动物为人类提供了食品，如：奶、蛋、肉.......生2：保护着我们生存的环境，如：蚯蚓、啄木鸟、麻雀、壁虎.......生3：科技方面的应用：仿生学、基因工程、生物制药、生物反应器.......2、人类活动的影响使动物的种类不断减少，栖息的环境逐渐恶化，甚至威胁到人类自身的生存。

出示资料：近代物种的丧失速度比自然灭绝速度快1000倍，比形成速度快100万倍，物种的丧失速度由大致每天一个种加快到每小时一个种。

目前，世界上已有593种鸟、400多种兽、209种两栖动物和爬行动物以及XX0多种高等植物濒于灭绝。

3、针对动物的生存出现的现状，我们要怎么去做？

生1：我们应该保护环境，爱护动物，珍爱大自然!

生2：保护动物的栖息地，不要乱砍乱伐，给它们营造一个良好的生存环境。

生3：不要随意捕食它们，爱护身边的每一只小动物！

生4：做实验时不要伤害动物，实验结束及时放回大自然

生5：教育身边的其他人，保护动物，保护生活环境。

师：爱护动物已成为目前世界十大环保工作之一。10月4日定为世界动物日，并自20世纪20年代开始，每年的这一天，在世界各地举办各种形式的纪念活动。

教师展示徐秀娟的资料，播放歌曲《一个真实的故事》，对学生进行爱护动物的思想教育。

徐秀娟（1964—1987）女，1964年10月出生于黑龙江省齐齐哈尔市一个满族渔民家庭，一个养鹤世家。她从小就受到了良好的家庭教育。徐秀娟小时候常帮着父母喂小鹤，潜移默化中也爱上了丹顶鹤。1987年为寻走失的天鹅溺水牺牲。被追为烈士，誉为“中国第一位驯鹤姑娘”。

【设计意图】进一步联系动物与人的关系，人类活动对动物的影响，出示动物的灭绝速度，由此让学生认识到保护动物，爱护环境，已经迫在眉睫，并付诸行动；最后展示徐秀娟事迹，播放歌曲《一个真实的故事》，做到情感的升华，从而培养学生形成爱护动物，人与动物和谐相处、持续发展的意识。

四、课堂总结

动物直接或间接地以植物为食，能够促进生物圈的物质循环。有些动物能够帮助植物传粉，有些动物还能够传播种子等，直接或间接地起到了维持其他生物的生存和稳定作用。

每种生物都不仅仅是为人类而存在的，每种生命并无高低贵贱之分，都同样完美，都是这个星球上独具价值和天贼的，都具有平等的生存权利。失去了动物，人类将面临像中生代的恐龙一样的命运。就让我们一起努力，让蕾切尔.卡逊的《寂静的春天》永远都不要出现！让春天因为动物吵闹起来吧！

五、课堂达标检测题、下列例子中，哪一项不能体现动物在生物圈中的作用（）

A．蚂蚁群体成员之间分工合作，共同维持群体的生活

B．重庆某地遭遇罕见蝗灾，紧急请求支援大量的青蛙、麻雀和蛇

c．为了提高农作物的产量，在温室大棚中放养蜜蜂或熊蜂

D．苍耳果实表面的钩刺钩挂在路过动物的皮毛上

2．麻雀曾被认定为主要害鸟，２０世纪５０～６０年代，我国曾开展过大规模的“剿灭麻雀”运动，现在又发出了保护麻雀的呼声，对此以下说法不正确的是（）

A．现在的麻雀被人们的“剿灭行动”吓怕了，变乖了，不啄食和糟蹋农作物。

B．现在认识到麻雀只是在食物非常稀缺时或繁殖季节才危害农作物，平时啄食害虫。

c．现在人们认识到自然界中各种生物间是相互依赖，相互制约的，麻雀在自然界的。

生态平衡中扮演了重要角色。

D．大量捕杀麻雀，破坏了食物网的稳定，影响了其它生物的生存。

3．有一种名为鬼切草的植物,当人在草丛中行走时,裤角上常被沾上一些带刺的“针”，人在这一过程中所起的作用是

A.毁坏了鬼切草

B帮助鬼切草传播种子和果实

c.人对鬼切草不会产生作用

D.以上答案都不对

4、在一优良草种繁育基地，人们为了防止鸟吃草籽，就用网把草地罩了起来，结果草

地还是受到了极大的破坏，发生这种现象的原因是（）？

A、土壤肥力不够

B、鸟通过某种方法吃到了草籽

c、食草昆虫大量繁殖,将草吃掉 D、气候条件不好

5.澳大利亚草原广阔，牧草丰茂。20世纪初，该国引进了大量的黄牛。几年以后，草原

被大量的牛粪覆盖，严重影响了牧草生长。政府在科学家的建议下，又引进了蜣螂。

蜣螂能把牛粪滚成团并埋到地下。没过多久，草原又恢复了生机。

（1）澳大利亚政府引进大量的黄牛，对草原产生了什么影响？

（2）澳大利亚政府为什么后来又引进了蜣螂？

【板书设计】

第五节动物在生物圈中的作用

第四篇：《动物在自然界中的作用》教案

教学设计的指导思想：

本节课着重体现从生物圈的高度认识动物行为对环境的影响，本着动物和自然和谐发展的理念，引导组织学生收集资料，激发学生学习兴趣，养成主动探究，勤于思考的习惯，进一步培养收集和处理信息的能力，分析问题和解决问题及参与社会管理的能力。通过本节课的探究，感受到动物行为对生态环境的影响，从而意识到人类对生物圈所应承担的责任及应当履行的义务，增强环保意识。教材内容分析和学情分析： 教学目标：

1.举例说明动物在维持生态平衡，促进生态系统的物质循环和帮助植物传粉、传播种子等方面的作用。

2.认同动物是生物圈中重要成员的观点，培养学生爱护动物，保护动物的情感。3.辩证地认识动物与人类的利害关系。教学重难点

1.动物维持生态平衡，促进生态系统的物质循环和帮助植物传粉、传播种子等方面的作用。2.认同动物是生物圈中重要成员的观点，培养学生爱护动物，保护动物的情感。板书设计

第三章 动物在生物圈中的作用 第一节 动物在自然界中的作用

一、在生态平衡中的重要作用

1.生态平衡：生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态。2.动物在维持生态平衡中起重要作用。

二、促进生态系统的物质循环

三、帮助植物传粉，传播种子 1.传粉 2.传种

四、某种动物数量过大时，也会对植物造成危害 教学过程设计

【复习旧知识导入】

教师：我们在七年级已经学习了生态系统，大家回忆一下生态系统的组成成分有哪些？生产者在生态 系统中起什么作用？消费者在生态系统中又起着怎么样的作用呢？ 生：生态系统组成包括生物部分和非生物部分，生物部分有：生产者（绿色植物），消费者（所有的动物），分解者（细菌和真菌），生产者可以为生态系统中所有的生物提供有机物。教师：作为消费者的动物在生态系统中又起着怎么样的作用呢？我们今天就一起来学习动物在自然界中的作用。

（板书：第一节 动物在自然界的作用）

教师：请同学们阅读课本44~45页，并思考以下几个问题。

1.为什么有关专家呼吁要保护麻雀？麻雀少了，农作物的收成有更好吗？ 生：没有（随便回答）教师：麻雀不只是吃农作 物，它还是许多害虫的天敌，虽然麻雀平时多食谷类，对人类有害，但在生殖季节大量捕食农业害虫，间接地保护了庄稼，如果把麻雀都消灭了，那么农业害虫就会大量增加。

2.兔子数量的增加主要原因是什么？ 生：狼的数量减少了

教师：狼的数量减少了，兔子就可以生活得更安心，繁殖越快，同时草原上的草被兔子吃掉了，在这里草，兔子和狼存在一种什么关系呢？ 生：吃与被吃的关系。

教师：在生态系统中，消费者与生产者之间吃与被吃的关系，我们称之为食物链 狼是否可以滥捕乱杀？这样做会造成什么样的严重后果？

生： 狼也不可以滥捕乱杀，如果狼被大量消灭，因为从草→野兔→狼这条食物链可以看出那么草食动物兔的数量就会剧增，结果是牧草被大量食用，加速了草场的退化，加速了土地沙漠化。食物链中的生物都是相互制约的。

教师：所以我们不能随意灭杀某种动物，每种动物在食物链中都占据重要的地位，一旦被大量灭杀，就会使这条食物链发生断链现象，生物之间的相互制约就会失控。教师：我们不能随意灭杀动物，那各种动物的数量能不能无限地增长？为什么？ 生：是不能无限增长的（随意回答）

教师：我们可以从一条简单的食物链来分析如：草→吃草的昆虫→吃虫的鸟这条食物链中各种生物数量的消长关系。

生：1）.草多时，吃草的昆虫数量也随着增多。

2）.吃草的昆虫增多了又使吃昆虫的鸟类数量增多。

3）.昆虫数量的增多，使得草大量被吃，数量下降，而吃昆虫的鸟的数量增多。4.）鸟类的增多和草的减少，又使得昆虫的数量下降，进而使草的数量得以恢复。

教师：从以上分析中我们可以看出，食物链和食物网中的各种生物之间存在着相互依赖，相互制约的关系。在生态系统各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态，这种现象就叫做生态平衡。（板书：1.生态平衡——在生 态系统各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态）

生态平衡是一个动态平衡，相对稳定，如果食物链或食物网中某个环节出了问题，就会影响到整个生态系统，而动物在维持生态平衡中起着重要作用。（板书：2.动物在维持生态平衡中起着重要作用）

教师：在生态系统中，动物是充当消费者的角色，消费者是如何获得有机物的呢？植物可以利用二氧化碳和水制造有机物储存在植物体内。

有机物是怎样变成二氧化碳和水被植物利用的？这一过程中动物起什么作用？

动物作为消费者，直接或间接地以植物为食，动物吃的东西要经过消化和吸收很快就可以将有机物分解，释放能量同时也产生二氧化碳，水和一些无机盐。如，我们呼出的二氧化碳，排出的粪便等，可以被生产者利用。动植物的粪便或者遗体经过分解者的分解后也能释放二氧化碳、各种无机盐等，最终被植物利用。

这两种方法都可以将植物制造的有机物返回无机环境中，哪一种方法快呢？（举例）生：前一种方法快。

在这一过程动物促进了有机物的循环利用。因此，我们可以概括为动物促进生态系统的物质循环。

（板书：

二、促进生态系统的物质循环）

我们可以根据动物促进生态系统的物质循环这一过程的理解，用一个图解来表示（请一学生在黑板上画出：）植物 动物

遗体 分解者 遗体和排泄物 无机环境

除此之外，动物还帮助 植物传粉、传播种子（板书：

三、帮助植物传粉、传播种子）大家看看书本46页的彩图，认真思考下面的问题：

1.丸花蜂和蜜蜂在在吸食花蜜，采集花粉时对植物产生了怎样的影响？

2.苍耳的果实可以勾挂在动物的皮毛上被带到很远的地方，这对植物有什么作用？ 3.榛睡鼠的储食行为对植物有什么意义？ 生：1.帮助植物传粉。

2.苍耳的果实可以勾挂在动物的皮毛上被带到很远的地方，扩大了植物的分布范围。3.榛睡贮存的果实和种子在环境适宜的情况下可以萌发，扩大了植物的分布范围。很好，以上事实说明，动物和植物在长期生存发展中，形成相互依存，相互适应的关系 动物可以帮助植物传粉、传播种子。使植物顺利地繁殖后代，有利于扩大植物地分布范围。很多时候动物对植物产生积极作用，当某些动物数量过多时，也会对植物造成危害，如蝗灾等，如课本46页下面的彩图图ⅴ-22。：

动物的作用如此之大，在生活中，对于有益的动物我们必须加以保护，危害较大的动物我能必须设法控制，同学们思考有哪些控制害虫的方法呢？

大家想到很多，有些很好。为了保护环境，应该尽量不用农药，现在人们正在探索“生物防治”这种新途径防治害虫，请同学们阅读教材47页，并回答：什么时生物防治？常用的生物防治方法有哪些？ 讨论 后回答

引进益鸟，捕食害虫 喷洒农药，毒杀害虫

培养害虫的天敌，用有益昆虫防治害虫

生物防治就是利用生物 来防治病虫害。常用的生物防治方法有“以虫治虫 ”“以鸟治虫”和“以菌治虫”等

通过对生物界中动物作用的分析，不难看出，动物是生态系统的重要组成部分,通过食物链和食物网,相互依赖,相互制约,维持着生态平衡,并促进生态系统的物质循环,还帮助植物传粉,传播种子,与植物形成了相互适应,相互依存的关系.生物圈是一个统一的不可分割的互相影响和制约的整体，所以我们人人应该保护环境，爱护动物。分析题

在草原上，人们放牧的牛马是否牛肥马壮，在一定程度上取决于鹰的数量。原因是：鹰爱吃田鼠，田鼠爱吃蜜蜂窝中的幼虫和蜜，蜜蜂是三叶草传粉时必不可少的媒介，三叶草又是牛马的主要食物。请仔细分析它们之间的关系后回答：

1.假若鹰数量较多时，_____________减少，_____________增多，_____________生长旺盛，牛马因食物充足而牛肥马壮。

2.假若鹰被人类大量捕杀或因其他原因大量死亡时，_____________会大量增加，_____________会大量减少，_____________就长不好，牛马会因_____________不足而瘦弱。答案：1.田鼠 蜜蜂 三叶草 2.田鼠 蜜蜂 三叶草 食物

课件说明： 课件名称：《动物在自然界中的作用》

背景信息：动物在自然界中作用的文字、视频、图片等信息。

设计意图：把与动物在自然界中作用相关的文字资料、图片资料整合到课件中，按教学过程呈现给学生，在此基础上，组织学生观察、思考、探究，探究出动物在自然界中的作用，从而对生物圈中的动物，形成较全面的认识。通过多媒体教学，充分调动学生学习的积极性，多方位地调动眼、耳、脑等器官，增强学习效果。

结 构：课题、提纲、问题探究、小结、达标测评、结束语等。

“动物在自然界中的作用”课后反思 萍乡四中 王志刚

本节课是八年级生物中探讨动物的作用一课，教材内容不多，素材平淡，不能很好的激发学生的学习积极性，我认真研读课标之后，认为利用这一节培养学生关爱动物的情感是非常重要的学习目标，在对教材进行了一些处理后，收到了良好的教学效果。

一、研读生物新课程标准，对教材顺序进行合理调整。

1、将动物能帮助传粉、传播种子作用提前

按学生的认知规律，他们对生活中动物的作用认识较多，首先打开他们的思路提出多方面的认识，然后我采用相应的动物图片进行拓展，让学生体验到一种成就感。为避免学生只 进行浅表思维，我选取视频《动物能帮助传粉、传播种子》将学生认识引向深入。

2、引导学生上升到生物圈高度，认识动物能促进物质循环

学生在认识事 物的过程中，有时可能是“只见树木，不见森林”，只能体会到某些动物的具体作用，对动物对 整个生物圈的作用认识有一定的困难和疑惑，我借助生物圈ⅱ号实验失败原因，首先肯定没有动物，人类无法生存。然后我展示有鱼、草的生态瓶与只有草的生态瓶生活状态的区别，引导学生认识到动物对促进物质循环作用，再用视频《动物能促进特质循环》将疑惑迎刃而解。

3、将动物维持生态平衡作用这一难点放在较后位置，将教学重点定位在培养学生保护动物并与动物和睦相处的情感目标上。

为避免过分纠缠于食物链和食物网的知识细节，我采取让学生讨论案例得出生态系统中每一个动物都很重要，然后由学生进行角色扮演模拟食物链的环环相扣将教学推向高潮，顺利突破难点得出动物有维持生态平衡的作用，并以链的断裂让学生认识到如果人类随意干预就会造成引一发而动全身的后果，为渗透动物的保护打下伏笔。

二、选取合适的新闻资料对教材资料进行拓展，修改并完善书本讨论题。

我用“欧美国家竞相引狼入室”的新闻引发话题，只提供给学生事情的前因，让学生推测后果，与事实相吻合，培养学生分析问题的能力。从麻雀事件培养学生辩证看问题的态度。对资料中动物数量关系的变化，只以一条典型食物链略作分析，得出动物能维持生态平衡的认识即可。

三、从身边入手，从生活入手，提升保护动物的意识。

让学生认识动物的重要性之后，让学生反思自身和身边所见所闻对待动物的不同态度，视频观看人类对待动物的虐待行为，激起学生的公愤，及时让他们寻求切实可行的保护措施，将保护动物的意识渗透到学生心灵深处。

最后我就目前还未有定论的“野生动物狩猎权的拍卖”问题，提供给学生相关背景资料，由学生自己思考作出明智选择，对学生意见我未给予肯定与否定的判断，但给学生一个导向：不论持何种观点，都必须是为了更好地保护动物，这才是我们共同的目的。

本节课后，自我感觉离我预设的理想效果还有一段距离，除了临场发挥不够好；媒体声音太小；音乐未能顺利播放影响效果等问题外，感到遗憾的主要问题有：

1、课件制作水平有待进一步提高

2、学生在认识动物在自然界中的作用的教学环节中，由特殊到一般的认识规律可进一步深化。野生动物狩猎权 的拍卖环节时间较为仓促，未能留给学生足够的思辩时间，使这一好素材未得到充分发挥。

3、作为一门实验学科，本节课还可突出学科特点引入实验因子，如有条件可由学生课前制作生态瓶，将实验过程摄录下来，课堂播放，这样可以让学生更好地理解动物对物质循环的促进作用。

回顾本节课的教学，需要改进的地方可能还很多，敬待专家及同仁的指点。总的来讲，这节课让我受益匪浅，既提高了教学能力，更重要的是在教学观念上得以及时更新，对今后更好的研究课堂教学起到了积极的指导作用，我的教学能力和教学理念都将与新课程一道成长。

第五篇：基因工程在食品工业中的应用

基因工程在食品工业中的应用

摘要：生物技术发展日新月异，基因工程的应用已经渗透到工、农、衣、国防和环保等各个领域，深刻影响着人类的生活和社会的进程；当然，基因工程技术在食品中的应用也越来越广泛。它具有从本质上改变生物及食品性能的特性，因此越来越受到食品科技工作者的重视。本文阐述了基因工程的定义，详细介绍了基因工程食品的由来，并介绍了基因工程在食品原料改良中的应用；基因工程在食品发酵中的应用；基因工程在农副产品加工中的应用，同时，展望了基因工程技术在食品工业领域中的美好发展前景。

关键词：基因工程

食品工业

食品原料改良

食品发酵

农副产品

Application of genetic engineering in food industry Abstr act: Changing biotechnology and genetic engineering applications have penetrated into industry, agriculture, national defense, clothing, and the environmental protection and other fields, and deeply influenced the process of human life and society;Genetic engineering application in the food, of course, also more and more widely.It has essentially changed biological and food performance characteristics, so more and more brought to the attention of the food science and technology workers.This paper expounds the definition of genetic engineering, gene engineering was introduced in detail the origin of the food, and introduces the application of genetic engineering in food raw material improvement;The application of genetic engineering in food fermentation;Genetic engineering application in the agricultural and sideline products processing, at the same time, discussed in the field of genetic engineering in food industry good development prospects.Key word: Genetic engineering

food industry

food raw material improvement

food fermentation

agricultural and sideline products

一、基因工程的定义

狭义：指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；

广义：指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。

基因工程食品: 基因工程食品是指利用生物技术改良的动植物或微生物所制造或生产的食品、食品原料及食品添加剂等。它是针对某一或某些特性以突变、植入异源基因或改变基因表现等生物技术方式，进行遗传因子的修饰，使动植物或微生物具备或增强此特性，进而降低生产成本，增加食品或食品原料的价值，例如增强抗病性、改变营养成分，加快生长速度、增强对环境的抗性等

二、基因工程的发展史 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中“安家落户”，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。

三、基因工程在食品原料改良中的应用

（一)水化合物的改良

食品碳水化合物类食品方面利用基因工程来调节淀粉合成过程中特定酶的含量或几种酶之间的比例，从而达到增加淀粉含量或获得独特性质、品质优良的新型淀粉。例如：通过反义基因抑制淀粉分枝酶可获得完全只含有直链淀粉的转基因马铃薯。这样油炸后的产品更具有马铃薯的风味，更好的构质，较低的吸油量和较少的油味。

(二)油脂的改良

目前，控制脂肪酸链长的几个酶的基因和控制饱和度的一些酶的基因已被克隆成功，并用于研究改善脂肪的品质。如通过导入硬脂酸-ACP 脱氢酶的反义基因，可使转基因油菜 种子中硬脂酸的含量从 2%增加到 40%。而将硬脂酞 CoA 脱饱和酶基因导入作物后，可使转基因作物中的饱和脂肪酸(软脂酸、硬脂酸)的含量有所下降，而不饱和脂 肪酸(油酸、亚油酸)的含量则明显增加，其中油酸的含量可增加 7 倍。除了改变 油脂分子的不饱和度外，基因工程技术在改良脂肪酸的链长上也取得了实效。事实上，高油酸含量的转基因大豆及高月桂酸含量的转基因油料作物芥花菜(Canola)在美国已经成为商品化生产的基因工程油料作物品种。

(三)蛋白质的改良

食品中动植物蛋白由于其含量不高或比例不恰当，可能导致蛋白营养不良。采用转基因的方法，生产具有合理营养价值的食品，让人们只需吃较少的食品，就可以满足营养需求。例如，豆类植物中蛋氨酸的含量很低，但赖氨酸的含量很高；而谷类作物中的对应氨基酸含量正好相反，通过基因工程技术，可将谷类植物慕冈导入豆类植物，开发蛋氨酸含量高的转基因人豆。

（四）碳水化合物的改良

对碳水化合物的改进，只有通过对其酶的改变来调节其含量。高等植物体中涉及淀粉合成的酶类主要有: ADPP葡萄糖焦磷酸酶(ADP-GPP)、淀粉合成酶(SS)和分支酶(BE)。通过反义基因抑制淀粉分支酶，可获得完全只含直链淀粉的转基因马铃薯。Monsanto公司开发了淀粉含量平均提高了20%-30%的转基因马铃薯。油炸后的产品更具马铃薯风味、且吸油量较低。

四、基因工程在食品发酵中的应用

随着食品工业的发展，对酶、蛋白质、氨基酸、香精、甜味剂等原辅料的需求量大增，而这些原辅料传统上靠动植物供应，由于受气候、季节、生长期等因素的影响，供应鼍往往不能满足需要。现在基因工程技术已能将许多酶、蛋白质、氨基酸和香精以及其他多种物质的基冈克隆入合适的微生物宿主细胞中利用细菌的快速繁殖来大量生产。例如将牛胃蛋白酶的基因克隆入微生物体内，由细菌生产这种动物来源的酶类，将解决奶酪工业受制于凝乳酶来源不足的问题；从西非发现的由植物果实中提取的甜味蛋自质(thaumatin)的DNA编码序列已经被克隆入细菌，以生产这种高效低热量新型甜味剂等。下面重点介绍基因工程程在啤酒工业、乳品工业方面的应用。

(一)啤酒工业

1、大麦的选育：

利用RF[，P(限制性片断长度多样性)技术对人麦进行抗病选育、Q一淀粉酶多基因族分析大麦醇溶蛋白的研究及品种鉴定。利用转基因技术将外源基因直接导入大麦，用于品种改良、抗虫和抗病选育，人们期待着基因重组技术能产生耐枯斑病等病害的大麦品种。

2、啤酒稻的选育：

大米是啤酒酿造中使用最广的辅料，但普通大米的用帚提高到30％以上时，麦汁中Q一氨基氮含量会不足而影响酵母的正常生长和发酵。利用基因转移技术、细胞融合技术等选育高蛋白、低脂肪、低NSP(非淀粉多糖)的稻品种，专门用于啤酒酿造，进一步提高辅料比例，降低生产成本。

3、啤酒酵母的改造：

利用粮食替代晶酿造啤酒的首选原料是纤维素因为纤维素自然界存量最多的有机物，某些真菌如平菇、香菇、灵芝、红曲霉等对纤维素有很强的分解能力，如果利用现代基因工程技术将这些真菌中控制纤维素酶，合成的基阗转移到啤酒酵母中去，那么啤酒酵母就能利用纤维素酿造啤酒，改变传统的啤酒生产中消耗大量的大麦和大米等粮食的局面。

(二)乳品工业

l、提高牛乳产量：

将采用基因工程技术生产的牛生长激素(BST)注射到母牛上，可提高母牛产奶量。目前利用DNA的克隆繁殖技术，把人垂体激素(ST)重组体互)陋UBST的mRNA中，利用外源BST来注射乳牛，可提高15％左右的产奶量，BST现已进入商业化领域。现在英、美等国都已采用BST来提高乳牛的产奶量，具有极大的经济效益，且对人体无害。

2、改善牛乳的成分：

利用13一半乳糖苷酶水解乳中的乳糖，对众多乳糖不耐症者是一个难得的好产品。可将编码通过基因工程技术将B一半乳糖苷酶基因转入GRAS级的微生物细胞作为宿主，在宿主调节基因的调控下，在发酵罐规模上生产表达有优良特性的13一半乳糖营酶基因。此外，针对矿乳白蛋白的mRNA，用核酸编码的转基因，使与乳糖合成有关的a_乳白蛋白(是乳糖产生的催化物质)的基因被淘汰，以此达到降低乳中乳糖含量的目的。

五、基因工程在农副产品加工中的应用

改良果蔬采收后品质增加其贮藏保鲜性能 随着对番茄、香蕉、苹果、菠菜等果蔬成熟及软化机理的深入研究和基因工程技术的迅 速发展，使通过基因工程的方法直接生产耐储藏果蔬成为可能。事实上，现在无论在国外还 是国内都已经有了商品化的转基因番茄。促进果实和器官衰老是乙烯最主要的生理功能。在 果实中乙烯生物合成的关键酶主要是乙烯的直接前体—l-氨基环丙烷一 1-梭酸合成酶(ACC 合成酶)和ACC 氧化酶。在果实成熟中这两种酶的活力明显增加，导致乙烯产生急剧上升，促进果实成熟。在对这两种酶基因克隆成功的基础上，可以利用反义基因技术抑制这两种基 因的表达，从而达到延缓果实成熟，延长保质期的目的。因此，利用反义基因技术可以成 功的培育耐储藏果蔬。目前，有关的研究正在继续进行，并已扩大到了草莓、梨、香蕉、芒 果、甜瓜、桃、西瓜、河套蜜瓜等，所用的目的基因还包括与细胞壁代谢有关的多聚半乳糖 醛酸酶(PG)、纤维素酶和果胶甲脂酶基因。反义PG 转基因番茄还具有更强的抗机械损伤和 真菌侵染能力，且有更高的果酱产率。

（六）、展望

目前，包括我国政府在内的各国政府对基因工程技术在农业和食品工业中的应用都制定了相关的管理条例，因此只要合理地使用，基因工程技术将是发展绿色食品产业的有效手段。基因工程技术是一门诞生不久的新兴技术，正如其它一些新技术的产生过程一样，由于人们一开始对新技术的了解程度不够，由此而产生的疑虑和争论是可以理解的，更何况基因工程技术研究的产品与人类健康息息相关。虽然现在对基因工程技术仍有许多争论，但目前科学界已基本上达成共识，即基因工程本身是一门中性技术，只要能正确地使用该项技术就可以造福于人类可以预言，在2l世纪，以基因工程为核心的生物技术必将给食品工业带来深刻的革命

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