(选考)2021版新高考生物一轮复习第十单元生物技术与工程第34讲基因工程高效作业知能提升新人教版

第34讲基因工程

1．(2020·江苏徐州考前模拟)下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( )

A．不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同

B．PCR中周期性的温度设置是特定的，与扩增的目的基因和引物无关

C．在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体

D．质粒上的目的基因都必须整合到受体细胞的DNA上并表达

解析：选C。不同的限制酶切割形成的黏性末端可能相同，也可能不同，A错误；PCR 中周期性的温度可在一定范围内设置，不是特定的，B错误；在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体，这样获得基因表达载体的概率更高，C正确；质粒本身也是DNA，也能自我复制，所以进入受体细胞以后，既可以自己进行表达，也可以整合到体细胞的DNA 上并表达，D错误。

2．实验室常用PCR技术对DNA进行体外扩增，下列相关叙述正确的是( )

A．95 ℃时DNA的磷酸二酯键断开

B．引物与模板结合后向5′方向延伸

C．反应过程包括变性→复性→延伸

D．需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶

解析：选C。95 ℃时DNA的氢键断开，A错误；引物与模板结合后向3′方向延伸，B 错误；反应过程包括变性→复性→延伸，C正确；PCR技术通过高温解旋，不需要解旋酶，D 错误。

3．在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是( ) A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞

B．用选择培养基筛法导入目的基因的细胞

C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合

D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽

解析：选C。农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方法，A正确；目的基因是否导入了细胞，需要在选择培养基上进行筛选，B正确；在植物细胞组织培养的过程中，需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例，来达到对其脱分化和再分化的控制，D正确；在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及原生质体的融合，C错误。

4．下列关于核酸分子杂交和抗原—抗体杂交的叙述，正确的是( )

A．核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交

B．抗原—抗体杂交的原理为碱基互补配对原则

C．核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录

D．抗原—抗体杂交常以目的基因产物作为抗体

解析：选C。核酸分子杂交可以是两条脱氧核苷酸链的杂交，也可以是DNA单链和RNA 的杂交；抗原—抗体杂交的原理是抗体能与对应的抗原发生特异性结合；核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录；抗原—抗体杂交中目的基因的产物常作为抗原。

5．(不定项)下列关于基因工程的叙述，错误的是( )

A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列

B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应

C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因

D．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建

解析：选ABC。限制酶的识别序列多为6个核苷酸，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A错误；PCR反应中，起初的90～95 ℃高温是使目的基因解旋，后冷却至50 ℃左右是使引物结合到互补DNA链上，最后再加热至72 ℃左右是让DNA聚合酶催化DNA的子链延伸，B错误；载体质粒上的四环素抗性基因、青霉素抗性基因等抗生素抗性基因常作为标记基因，C错误；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，D正确。

6．(不定项)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是( )

A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

B．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列

C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶

D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞

解析：选BD。本题主要考查PCR技术的有关知识。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列设计引物，但不需知道目的基因的全部序列，需要考虑载体的序列；因PCR反应在高温条件下进行，故反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶；因某些目的基因编码的产物需经特殊的加工修饰过程，故一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞。

7．(不定项)(2020·山东威海模拟)下列关于DNA重组技术基本工具的叙述，正确的是( )

A．天然质粒须经过人工改造后才能作为载体

B．限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成

C．一个基因表达载体除了有目的基因外，还必须有起始密码子、终止密码子以及标记基因等

D．DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上

解析：选AB。天然质粒不完全符合载体的要求，通常须经过人工改造后才能作为载体，A正确；限制酶识别特定的核苷酸序列并在特定的位点切割，使磷酸二酯键水解，DNA连接

酶是通过形成磷酸二酯键将两个DNA片段连接起来，不能将单个脱氧核苷酸结合到某一DNA 片段上，B正确，D错误；基因表达载体需要有复制原点、启动子、终止子、目的基因和标记基因，C错误。

8．(2020·江西重点中学盟校一模)回答下列与基因工程有关的问题：

(1)基因工程技术中，______________是将目的基因导入植物细胞最常用的方法，其中的Ti质粒上的T-DNA是指____________________。

(2)获得的目的基因可利用PCR技术在体外反应体系中扩增，该过程利用的原理是____________，需要加入的原料是__________，DNA解旋利用的是________原理。

(3)基因工程中使用的载体，除质粒外，还有_____________和____________。

(4)该技术可以培育抗病转基因植物，也可用于动物的基因治疗。与之相比，单克隆抗体也用于诊断或携带药物治疗癌症，这是利用了它___________________________的优点。

解析：(1)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，其中的Ti质粒上的T-DNA是指可转移的DNA。(2)PCR技术利用的原理是DNA双链复制，需要的原料是dATP、dTTP、dCTP和dGTP。DNA解旋利用的是热变性原理，即DNA受热变性(或高温变性)后解旋为单链。

(3)基因工程中使用的载体，除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(4)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，可用于诊断或携带药物治疗癌症。

答案：(1)农杆菌转化法可转移的DNA (2)DNA双链复制四种脱氧核苷酸(或dATP、dTTP、dCTP和dGTP) 热变性(或高温变性等类似意思) (3)λ噬菌体的衍生物动植物病毒(两空可调换) (4)特异性强、灵敏度高

9．(高考全国卷Ⅰ)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入Amp r或Tet r中会导致相应的基因失活(Amp r表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用Bam H Ⅰ酶切后，与用Bam H Ⅰ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：

(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有______________________(答出两点即可)，

而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_______________________；并且

____________和____________的细胞也是不能区分的，其原因是______________________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有____________的固体培养基。

(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自____________。

解析：(1)作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，且含有特殊的标记基因。(2)未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培养基中不能生长。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长，因此无法区分。据题图可知，用Bam H Ⅰ切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培养基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体为病毒，经改造后作为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。

答案：(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或含有重组质粒) 二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞10．(2020·广东肇庆模拟)含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

(1)目前，基因工程中使用的______________主要是从原核生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是____________(填“基因组文库”“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”)。

(2)含有某种限制酶的细胞，可以利用该限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(3)利用PCR扩增目的基因的过程由高温变性(90～95 ℃)、低温复性(55～60 ℃)、适温延伸(70～75 ℃)三个步骤构成一个循环，为使得酶能够重复利用，选用的酶应在90～95 ℃处理后仍然具备催化活性，因此应选用____________________酶。

(4)在PCR扩增目的基因时，为实现序列中的腺嘌呤被放射性同位素标记，反应体系中添加的原料应包括碱基已被标记的________(填“腺嘌呤核糖核苷酸”“dATP”或“ATP”)。

解析：(1)基因工程中的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中都需要利用DNA连接酶将DNA片段与载体连接导入受体菌群

储存，只不过两者使用的DNA片段不同，cDNA文库是利用反转录法获得的DNA(部分基因)，基因组文库使用的是某种生物的全部DNA(全部基因)。(2)原核细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列或者甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰，这使含有某种限制酶的原核细胞，可以利用该限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA。(3)PCR扩增目的基因的三个步骤是高温变性(90～95 ℃)、低温复性(55～60 ℃)和适温延伸(70～75 ℃)，该过程使用的DNA聚合酶需是热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(4)在PCR扩增目的基因时，使用的原料是dATP、dTTP、dCTP和dGTP。

答案：(1)限制酶(或限制性核酸内切酶) 基因组文库和cDNA文库(2)①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列②甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰(3)热稳定DNA聚合(Taq) (4)dATP

11．(2018·高考全国卷Ⅱ)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端。获得了L1-GFP融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：

(1)据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是_________，使用这两种酶进行酶切是为了保证________，也是为了保证________。

(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。

(3)为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的________中、体外培养、胚胎移植等。

(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。

解析：(1)据题图可知，将L1-GFP融合基因(甲)插入质粒时使用酶E1和E4进行酶切，既能保证L1-GFP融合基因的完整，又能保证L1-GFP融合基因与载体的正确连接。(2)目的基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程。(3)将体外培养的含有目的基因的动物体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中，经过体外胚胎培养、胚胎移植等技术可获得转基因动物。(4)检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，采用PCR技术鉴定时，应以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。

答案：(1)E1和E4 甲的完整甲与载体正确连接

(2)转录翻译

(3)细胞核去核卵母细胞

(4)核DNA

12．(2020·广东肇庆一模)2018年10月3日，“不务正业”的诺贝尔化学奖又颁给了生物学，授予了格雷戈里·温特(Gregory P．Winter)等3位科学家，以表彰他们在酶的定向进化，肽类和噬菌体展示技术等方面的成绩。噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA 序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。

请根据材料回答下列问题：

(1)T2噬菌体的遗传物质是____________，如噬菌体外壳蛋白展示胰岛素蛋白原，构建基因表达载体时，胰岛素基因前还要插入____________。

(2)将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因中，需要用到的工具酶有______________。噬菌体外壳蛋白结构基因用Eco R Ⅰ切割后产生的片段如下图：

CTTAA……G

G……AATTC

图示末端为____________，为使外源蛋白DNA序列能与其相连，外源蛋白DNA除可用Eco R Ⅰ切割外，还可用另一种酶切割，该酶必须具有的特点是______________________。

(3)从物质基础来看，不同生物之间能够进行基因重组，原因是____________________。

(4)格雷戈里·温特发明了“拟人化”和全拟人化的噬菌体展示技术，并开发了制造人源化抗体以及在细菌中重组表达人源抗体的技术，这一技术解决了单克隆抗体传统的制备过程中需要将____________和____________相融合的需求。单克隆抗体常应用于分子靶向治疗，其特点是________________________________________________________________________。

解析：(1)T2噬菌体是一种DNA病毒，其遗传物质是DNA。如噬菌体外壳蛋白展示胰岛素蛋白原，构建基因表达载体时，胰岛素基因前还要插入该基因的启动子。(2)构建基因表达载体时，首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体，其次还需要用DNA 连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA。Eco R Ⅰ切割后产生的末端为黏性末端。为使外源蛋白DNA序列能与其相连，外源蛋白DNA除可用Eco R Ⅰ切割外，还可用另一种酶切割，但该酶切割产生的DNA片段末端与Eco R Ⅰ切割产生的DNA片段末端应相同，否则无法连接。(3)不同生物之间能够进行基因重组的原因是DNA都是由四种脱氧核苷酸组成的。(4)单克隆抗体传统的制备过程中需要将骨髓瘤细胞和已免疫的效应B细胞相融合。单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。

答案：(1)DNA (胰岛素基因)启动子(2)限制酶和DNA连接酶黏性末端切割产生的DNA片段末端与Eco R Ⅰ切割产生的DNA片段末端相同(3)DNA都是由四种脱氧核苷酸组

成的(4)骨髓瘤细胞已免疫的效应B细胞特异性强、灵敏度高、可大量制备

转基因与杂交的区别

转基因与杂交的区别植物杂交：指近缘种间的有性繁殖，嫁接不属于此列。利用体细胞杂交技术可以做到远缘的杂交。杂交畜牧：指两个不同近交系之间，优质品种的雌雄畜牧进行有计划的交配，杂交所产生的第一代动物，具有两亲本遗传的优质特性，用于改良家畜品质，有着正常的生长周期和正常繁殖能力的畜牧品种。主要区别：人工转基因技术和人工杂交技术是两个概念，植物杂交技术是自体基因重组过程，不改变繁殖特性，但有组合优质基因的几率，基本不会产生变异基因，即没有剥夺其基本特性的作物。它可通过原生质体之间的融合、细胞自体细胞重组、自体遗传物质自由组合转移、自体染色体工程技术获得，不改变植物的遗传特性，可以提高优质率水平，从而培育出高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、等的作物新品种。自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此，人工转基因技术与传统技术有着同样的目的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上，人工转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一，传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而人工转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对某个基因进行操作和选择，对后代的表现预见性较差。而人工转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，人工转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合，可相得益彰，大大地提高动植物品种改良的效率。

生物技术和人类生活的关系01

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模1997年为150亿美元，2000年为300亿美元，预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷，达5867万公顷。据有关资料分析，转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。摘要:现代生物学和分子生物学的发展,对基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等现代生物技术工程产生重要影响, 其在食品发酵生产中的应用越来越广。本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食品发酵业的应用。

大学专业介绍之生物科学类1(生物科学、生物技术、生物信息学)

大学专业介绍之生物科学类1（生物科学、生物技术、生物信息学） 1．生物科学本专业培养具有生物科学学科的基本理论、基本知识、基本技能，同时掌握生物科学的理论前沿、应用前景、最新发展动态和应用能力的技术人才，为我国生态建设及植物资源利用和中药资源产业化提供能从事教学、技术研究、生产管理、产品开发等方面的高级技术人才。业务培养要求：本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学 1. 2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知 3.

4. 5. 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，主干课程：植物生物学、动物学、微生物学、生物化学、生物化学实验技术、细胞生物学、遗传学、分子生物学、植物生理学、生态学、天然产物化学、药用植物资源学、中药材生产质量控制、中药材加工学、生物制药等。就业方向与深造：毕业后可在科研机构、学校从事药用植物和植物生态与资源利用科学研究和教学工作；在企、事业单位从事技术研究、产品开发和生产管理等工作。 2．生物技术本专业是以生物化学和分子生物学为基础、应用于现代生物技术产业为特色的理科类专业。培养系统掌握现代生命科学知识、生物技术的基本理论和基因工程、细胞工程、发酵工程、生物信息及数据分析等技能，具备良好的科学素养和创新精神的高级专门人才。主干课程：普通生物学、生物化学与分子生物学、微生物学、细胞生物学、遗传学、基因工程原理与技术、酶工程原理及技术、细胞工程原理与技术、微生物与发酵工程，生物信息学等。业务培养要求：本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识，受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”；目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支撑作用第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别（1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖；（2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替；（3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据；间接：（1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。（2）DNA在代谢上较稳定。（3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。（5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大

转基因技术的基本概念

转基因技术的基本概念:(来源：生命经纬) （一）转基因技术的定义将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”（Genetically modified organism，简称GMO）。（二）几种常用的植物转基因方法遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法。 1．农杆菌介导转化法农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。 2．基因枪介导转化法利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。 3．花粉管通道法在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。（三）常用的动物转基因技术 1．显微注射法在显微镜下，用一根极细的玻璃针（直径1-2微米）直接将DNA注射到胚胎的细胞核内，再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。 2．体细胞核移植方法先在体外培养的体细胞中进行基因导入，筛选获得带转基因的细胞。然后，将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中，产生的仔畜百分之百是转基因动物。（四）转基因技术与传统技术的关系自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行

生命科学与生物技术

生命科学与生物技术姓名：谢新发班级：大06数学1班学号：43号摘要：当今世界，科学技术发展突飞猛进，新兴学科、交叉学科不断涌现，科技进步对经济社会的影响及作用显得日益广泛、深刻。伴随着信息科技革命的浪潮，生命科学和生物技术的未来也展现出其不可限量的前景。越来越多的人们已经认识到，一个生命科学的新纪元即将开始，并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。生命科学和生物技术将会极大地应用于国家的农业、工业和安全。应当说，生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次科技创新和社会生产力实现跨越式发展的重大战略机遇。关键词：生命科学生物技术现状前景对策一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程认知与神经科学等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品及生物安全状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。进入21世纪后，生物技术产业显示出其强劲的发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”。欧盟已成立生物技术委员会。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组科学、蛋白质科学、认知与神经科学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切相关联的重大研究成果。生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、转基因技术、纳米生物技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模2000年为300亿美元，预计2010年将达到9000亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2007年全球23个国家种植了1.143亿公顷转基因农作物，比2006年增长12%。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。值得强调的是，当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合，形成了生物芯片、生物光电、生物传感器等高技术领域，产生了生物技术群。比如，生物芯片技术的开发和运用，将在生物学和医学基础研究、食品、农业、环保等领域中开辟一条全新的道路，改变生命科学的研究方式，革新医学诊断和治疗。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革，已经引起许多国家的高度关注。

综合练习(杂交育种和基因工程)

综合练习（杂交育种和基因工程） 1、某学生结合自己所学知识，模拟绘制了自己的“DNA片段”图，并进行了说明，其中正确的是（） A.③处应该有两个氢键 B.①应该是磷酸和脱氧核糖相连接的化学键 C.④和①是不同核苷酸形成的不同化学键 D.图中共有4种核糖核苷酸 2、下列哪种碱基的排列顺序肯定不是密码子（） A.UUU B.AAA C.GAC D.TTG 3、合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少是（） A.3000个、3000个和3000对 B.3000个、3000个和6000对 C.1000个、3000个和3000对 D.1000个、3000个和6000对 4．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，有关新植株的叙述正确的一组是() (1)是单倍体(2)体细胞内没有同源染色体(3)不能形成可育的配子(4)体细胞内有同源染色体(5)能形成可育的配子(6)可能是纯合子也有可能是杂合子(7)一定是纯合子(8)是二倍体A．(4)(5)(7)(8) B．(1)(4)(5)(6)C．(1)(2)(3)(6) D．(1)(4)(5)(7) 5、下列各图中，图开分别代表磷酸、脱氧核糖和碱基，在制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接。下列连接中正确的是 6、将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是 A.DNA连接酶 B.DNA酶 C.DNA解旋酶 D.DNA聚合酶 7．蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上，使雌体都有斑纹。再将此种雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是 A．染色体结构的变异B．染色体数目的变异C．基因突变D．基因重组 8.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 A．单倍体育种B．杂交育种c．人工诱变育种D．细胞工程育种 9下列不属于利用基因工程技术制取的药物是() A.从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B.在酵母菌体内获得干扰素 C.在青霉菌内获取青霉素 D.在大肠杆菌内获取胰岛素 10下列关于基因工程应用的叙述,错误的是( ) A.基因治疗需要将正常基因导入有基因缺陷的细胞 B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C.一种基因探针只能检测水体中的一种病毒 D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良11．在DNA分子的1条单链中，相邻的两个脱氧核苷酸的连接是通过 A．氢链B．脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 C．肽键D．磷酸—脱氧核糖—磷酸 12．现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：(A＋T)∶(G＋C)＝(A＋G)∶(T＋C)＝1。根据此结果，该样品 A．无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸B．可被确定为双链DNA C．无法被确定是单链DNA还是双链DNAD．可被确定为单链DNA 13、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息最多可达 A．4120B．2120C．460D．260 14、在DNA分子中的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的? A．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—B．氢键C．肽键D．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—（08天津理综试题）4．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是 A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高 B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料 C．过程③包括脱分化和再分化两个过程D．图中筛选过程不改变抗病基因频率

(三)转基因技术 - 国家科技重大专项

附件1 转基因重大专项2018年度课题支持范围根据转基因重大专项总体实施方案和“十三五”实施计划，针对我国动植物转基因研发和产业化发展中急需解决的关键问题，协调推进技术研发与产品熟化，拓展转基因研究领域，进一步遴选新型重大产品、重要基因和关键技术，2018年拟启动实施11个重大课题和一批重点课题，提升我国转基因动植物研发水平和能力。一、重大课题（一）早熟抗病转基因棉花新品种培育 1. 研究目标：根据我国棉区结构调整，通过聚合早熟、抗黄萎病、抗虫、抗除草剂和株型等主要性状，培育适宜油后、麦后直播, 以及西北内陆无膜种植的早熟多抗转基因棉花新品系（种），改良棉花品种早熟、抗病和抗除草剂等特性，并示范推广。 2. 研究内容：利用转vgb等基因的早熟材料、转iap和p35等基因的抗黄萎病材料以及抗草甘膦等除草剂的转基因棉花

材料，围绕早熟、抗病虫、抗除草剂等重要性状，采用分子聚合育种等技术，创制早熟、抗病虫、抗除草剂等综合性状优良的转基因棉花新材料和新品系，培育早熟抗黄萎病转基因棉花新品种。 3. 考核指标：创制早熟、抗黄萎病、抗虫、抗除草剂等转基因棉花新材料30份，筛选转基因棉花新品系30个，转基因抗黄萎病新品系的黄萎病相对病情指数20以下；培育早熟转基因棉花新品种10—12个，累计推广面积1500万亩；申报发明专利10—15项，获得发明专利8—10项，申报品种权10—12项，获得品种权5—6项。 4. 实施期限：2018—2020年。 5. 组织实施方式：采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。（二）高品质转基因奶牛新品种培育 1．研究目标：以功能型乳铁蛋白转基因奶牛为重点，完成食用安全评价和功能性产品开发研究，完成安全证书和产品生产许可证书申报，制定转基因奶牛的品种、饲养管理、繁殖

影响人类未来的十大生物科学技术

生物谷张发宝博士：影响人类未来的十大生物科学技术 ——用生物科技促进人类与自然和谐发展生物谷（https://www.360docs.net/doc/b15743960.html, 张发宝博士）：生物科学自从进入21世纪以来，飞速发展。尤其是随着人类基因组计划的完成，人类有自主改造基因的能力，于是各种梦想就应蕴而成。然而哪些技术会与人们的生活和未来的生活息息相关呢? 以下我们列举了十大生物技术，有理由相信，在未来相当长时间内，以下一些领域将成为人类攻关的热点，它们不仅带来给我们的是一项项的技术，更为人与自然的和谐。 1 新型药物研发。靶向，RNAi，疫苗，纳米运输成为关键词。虽然现代医药日新月异，但是仍然有大量疾病缺少真正有效的手段，如艾滋病等许多病毒性疾病，中风，心血管等退行性病变，以及许多遗传性疾病。另外，现代的经典的药物，也在与微生物的斗争中，疲于应付。不断的变异的细菌，使得药物的研发越来越吃力。其实，真正的新药，不仅是药物的本身，还包括药物的载体（运输）和高度特异性。许多药物效果很好，但是作用太过广泛，或无法靶向应用，或无法到达靶器官等，使得许多原因不在于没有这个药，而在于没有办法将药物靶向性作用于这些病变组织。如RNAi技术成为人类治疗病毒性疾病，肿瘤等有力的武器，但是现在却没有办法让它能够安全地运达病灶并发挥作用。在未来，靶向性药物，纳米药物将成为药物研究过程中重要的载体，而与传统的药物结合，共同构成真正强有力的治疗工具。 2 组织工程与器官移植随着干细胞的技术快速发展，人类目前已经能对某些细胞的分化方向进行人工控制，使得人类对组织工程和器官移植期待得到空前的提高。当然，目前的技术离应用还有很长的距离，但是新的技术，如三维组织培养，定向分化技术使得人类能够在体外复制出一些简单的组织。对于复杂的组织和器官，相应随着技术的不断发展，仍然有可能成为现实。 3 个性化医疗时代传统的医疗技术，是治病的技术，不是治人的技术。而随着人类基因组、SNP、代谢组学等的全面了解和蛋白质组学的逐步了解，为个性化医疗开辟了新的曙光。根据不同病人的基因表型，进行有针对性地用药和治疗，达到最低的副作用，最高的敏感性和效果。这是人们期待的事实。

生物科学,生物技术,生物工程的区别与联系

生物科学业务培养目标：本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能，能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。业务培养要求：本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； 2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能； 3.了解相近专业的一般原理和知识； 4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规； 5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态； 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。主干学科：生物学主要课程：动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等主要实践性教学环节：包括野外实习、毕业论文等，一般安排10周～20周。主要专业实验：动物生物学实验、植物生物学实验、微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验等修业年限：四年授予学位：理学学士生物技术

业务培养目标：本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。业务培养要求：本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识，受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； 2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法； 3.了解相近专业的一般原理和知识； 4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规； 5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及生物技术产业发展状况； 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。主干学科：生物学主要课程：微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等主要实践性教学环节：包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计)等，一般安排10周～20周。主要专业实验：微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验、生物技术大实验等修业年限：四年授予学位：理学学士

转基因技术介绍

转基因技术编辑转基因即转基因技术。转基因技术（Genetically Modified，简称GM），是指运用科学手段，从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因，或者人工合成指定序列的基因片段，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。转基因技术的理论基础来源于分子生物学。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词（但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术（狭义），将对微生物的操作称为遗传工程技术（狭义）。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（Genetically modified organism，简称GMO）。目录 1发展历史 2基本技术过程 3分类人工转基因植物转基因动物转基因微生物基因重组自然转基因 4转基因技术产物转基因生物转基因食品 5技术特点组合原理植物动物 6与杂交的区别种基根杂交技术植物杂交杂交畜牧 7转基因技术现状转基因食品技术应用商业化 8媒体报道 9转基因植物转化方法农杆菌介导转化花粉管通道法核显微注射法基因枪法精子介导法核移植转基因法体细胞核移植法

10影响减少温室气体排量疑问对环境系统对生态物种动物试验 11社会学者批评转基因标识法案 12相关事件动物异常事件转基因水稻争议巴西坚果事件普斯泰事件转基因玉米事件俄转基因食品事件广西迪卡玉米事件转基因大米试验实验鼠致癌事件猕猴喂养实验律师申请公开遭拒 13批准作物一览 1发展历史 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 2基本技术过程 (1)从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段；或者人工合成目的基因。 (2)在体外, 将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) 。 (4)带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 (6)将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 3分类转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术,动物转基因技术和微生物基因重组技术。人工转基因将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术(Transgene technology)。人们常说的“遗传工

简述转基因技术原理

转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。 1992年荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗贫血的良药。转基因技术标志着不同种类生物的基因都能通过基因工程技术进行重组，人类可以根据自己的意愿定向地改造生物的遗传特性，创造新的生命类型。同时转基因技术在药物生产中有着重要的利用价值。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 1.转基因的细胞学原理： (1)细胞周期及MPF：细胞周期可人工分成4个时期，分别为G1期、S期、G2期和M期。细胞在正常情况下，沿着G1-S-G2-M路线运转。S期为DNA合成期，M期为有丝分裂期，M期结束到S期开始之前为G1期，S期末到有丝分裂期(M期)为G2期。有丝分裂的启动由成熟促进因子也叫M期促进因子(maturation/mitosism/meiosis promoting factor，MPF)调控，MPF 在细胞分裂中呈周期性变化即分裂后逐渐积累，到G2晚期达到高峰，由中期向后期转换时骤然消失。因此推测MPF是真核细胞M期的一个基本调节物质，能引导细胞由间期向M期转变。MPF由蛋白激酶激活，存在于所有的真核细胞中(包括减数分裂的性细胞)。但并非所有的细胞都是周期中细胞，某些细胞在一定的条件下可以脱离细胞周期进入G0期或分化为不分裂的细胞，而且G0期细胞可通过诱导重新进入周期。 (2)通过MⅡ期的卵母细胞转基因：MⅡ期的卵母细胞的MPF含量很高，可以诱导细胞核发生一系列变化包括核膜破裂(NEBD)和早熟染色体凝集(premature chromosome condensation，PCC)，处于减数分裂MⅡ期的卵母细胞无核膜的时间远远长于有丝分裂M期的细胞。所以此时期的卵母细胞可作为基因导入的受体。据此1998年Anthonv等对逆转录病毒载体感染发育早期的动物胚胎方法加以改进，用逆转录病毒载体注射MⅡ期的卵母细胞，注射完毕的卵母细胞同获能后的精子共同孵育后，体外发育至囊胚，再移植到母牛体内得到了转基因小牛。1999年Anthonv等又将精子与外源基因共孵育，然后将精子头部显微注射入MⅡ期的卵母细胞，这两种方法共同之处都是利用MⅡ期的卵母细胞无核膜，外源基因易导入的特点。 2.转基因的胚胎学原理： (1)哺乳动物转基因的胚胎学原理：精子和卵子只有发育成熟后，精卵相遇时才能完成受精过程。精子进入卵子后头尾分离，胞核出现核仁，形成核膜，头部膨大形成雄原核；同时卵子排出第二极体形成雌原核。一般来说雄原核比雌原核大。接着雌雄原核的核膜消失，雌雄原核融合。随后细胞周期性卵裂，分裂球增加到32个时形成桑葚胚，进入子宫再发育至囊胚，此前的胚胎细胞具有很强的分化能力。从哺乳动物受精卵分裂发育的规律来看，转基因操作时较合适的部位是受精卵的雄原核，精子进入卵细胞后的1小时，雄原核和雌原核还未融合，在显微镜下容易看到雄原核。多数研究者在此时期把外源基因显微注射到雄原核，通

生物技术与人类健康论文

浅谈基因工程与人类健康王招弟经济管理学院 14会计4班 70 摘要：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代方法为手段，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。基因工程在世界围发展迅速，渗透科学各个领域。其中包括基因制药、转基因技术的发展及应用等，回顾生物技术的每一步发展都为人类的健康做出了巨大的贡献。关键词：基因工程、基因制药、转基因技术、人类健康 20世纪80年代以来，运用基因工程技术已成功生产出白细胞介素-2、尿激酶、乙型肝炎苗等，临床上发挥了重要作用。目前人类已知至少五千多种疾病的发生都直接或间接与基因有关，如肿瘤、高血压、糖尿病、肥胖、艾滋病，如何根治这些疾病还需人类基因组的进一步研究。2003年4月中国、美国、英国、日本、法国、德国六国政府首脑联合发表了《六国政府首脑关于完成人类基因组序列图的联合声明》宣布：国际人类基因组测序协作组已经解读了人类生命密码书中所有章节的秘密，完成了人类基因组的“完成图”，并且全世界都可以不受限制地免费获取这些信息。日前美国奎格?文特研究所和多伦多儿童医院以及加州大学的研究者第一次向世界公布了个人的二倍体基因组序列。有关基因工程与人类健康的密切联系，我将从以下几个方面展开叙述。一、基因制药科学家预言,下个世纪的药物主要是基因药物。在庞大的“人类基因组”这台大戏中,基因药物扮演了一个重要角色。尤其是针对一些遗传疾病与疑难顽症,基因药物把传统疗法上升到了基因疗法。随着基因工程的发展,将相应的人体遗传物质(基因)转移到不同的微生物中,制造出如胰岛素、干扰素、生长激素等药物,已成现实。科学家在牛羊中植入人类基因,使这些动物的乳汁含有人类血液的主要成分，如特有的蛋白质、使血液凝结的成分和抗体等等。科学家还把基因切开、粘上,从一种植物转移到另一种植物,从一种动物转移到另一种动物,把切下的基因植入任何生命细胞中,从而获

生物科学技术发展

生物科学技术发展急需关于生物科学技术发展的报道! 提问者：露雨风桐调查媒体对生物科学技术发展的报道多姿多彩的生物，使地球上充满了生机。人类的生存和发展同各种各样的生物息息相关。自古以来，人类就不断探索生物界的奥秘，从中获益良多。现代社会，生物科学在人类社会的各个领域发挥着日益重要的作用。人类社会与生物学的关系越来越紧密。生物科学与社会的关系随着生物科学的发展，生物科学技术对社会的影响越来越大。这主要表现在以下几个方面： 1.影响人们的思想观念，如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受。 2.促进社会生产力的提高，如生物技术产业正在形成一个新兴产业；农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高。 3.随着生物科学的发展，将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。 4.促进人们提高健康水平和生活质量，延长寿命。 5.影响人们的思维方式，如生态学的发展促进人们的整体性思维；随着脑科学的发展，生物科学技术将有助于改进人类的思维。 6.对人类社会的伦理道德体系产生冲击，如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等，都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 7.生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响，如转基因生物的大量生产改造物种的天然基因库，可能会影响生物圈的稳定性。理解科学技术与社会的关系，是科学素质的重要组成部分。因此，中学生课程中应当充实这方面的内容。展望21世纪的科学技术 21世纪的科学研究将在四个层面上展开。第一个层面是研究物质结构及其运动规律的物质科学，由此将深化人们对物质世界和字宙起源与演化的认识。

第二个层面是生命科学。20世纪末，人类基因组全部测序工作基本完成，预示着新世纪生命科学必将酝酿着新的突破，将引发对解读基因密码规律的探索，从而使人类在分子水平上能够找到生命起源及其演化过程的谱系，发现生命遗传、生殖与发育、生长与衰老、代谢与免疫等机制。同时通过对人类基因密码的解读.-些重大的疾病基因将被发现，使危害人类生命的疾病得到治疗。第三个层面是地球与环境科学。21世纪，地球与环境科学将更加注重人类与自然环境的协调发展，并从工业经济时代的注重矿产资源，逐步转移到重视新能源、水、耕地和生态资源，研究对象从陆地更多地拓展到海洋、太空等。第四个层面就是对人脑与认知的研究。21世纪，人类将在脑科学、认知神经科学研究和人类起源与进化的几个重大问题上取得突破性进展，这也将是科学发展的一个新高峰。脑与认知神经科学的进展将进一步揭示人类意识、思维的本质，为攻克脑的疾病提供基础。同时为开发智能计算机、仿脑的信息系统以及能像人一样思维和动作的机器人创造了条件，这将对人类文明进程产生无可限量的影响。生物科学与计算机技术的结合 20世纪后期，生物科学技术迅猛发展，无论从数量上还是从质量上都极大地丰富了生物科学的数据资源。数据资源的急剧膨胀迫使人们寻求一种强有力的工具去组织这些数据，以利于储存、加工和进一步利用。而海量的生物学数据中必然蕴含着重要的生物学规律，这些规律将是解释生命之谜的关键，人们同样需要一种强有力的工具来协助人脑完成对这些数据的分析工作。另一方面，以数据分析、处理为本质的计算机科学技术和网络技术迅猛发展？并日益渗透到生物科学的各个领域。于是，一门崭新的、拥有巨大发展潜力的新学科?生物信息学?悄然兴起。生物信息学的诞生及其重要性早在1956年，在美国田纳西州盖特林堡召开的首次?生物学中的信息理论研讨会?上，便产生了生物信息学的概念。但是，就生物信息学的发展而言，它还是一门相当年轻的学科。直到20世纪80?90年代，伴随着计算机科学技术的进步，生物信息学才获得突破性进展。 1987年，林华安博士(Dr. Hwa A. Lim)正式把这一学科命名为?生物信息学?（Bioinformatics）。此后，其内涵随着研究的深入和现实需要的变化而几经更迭。1995年，在美国人类基因组计划第一个五年总结报告中，给出了一个较为完整的生物信息学定义：生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。生物信息学不仅是一门新学科，更是一种重要的研究开发工具。从科学的角度来讲，生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容与信息流向的综合系统