生物基因工程及其應(yīng)用

基因工程及其應(yīng)用略陽縣天津中學(xué)生物組：劉興林假定你是一位知名的育種專家，某動物園為了迎合觀眾獵奇的心理，想請你為他們培育出下面幾只“怪物”，請問你準(zhǔn)備用什么方法？怪物1怪物2怪物3怪物4傳統(tǒng)的育種方法能否實現(xiàn)？這就要用到定向改造生物的新技術(shù)

——基因工程一、基因工程的原理1、概念：基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。限制酶結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補配對）。以大腸桿菌中的一種叫做EcoR?的限制酶為例：2.基因工程最基本的工具──限制性內(nèi)切酶基因的剪刀基因的針線作用：將互補配對的兩個黏性末端縫隙連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。──DNA連接酶2.常用種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。1.作用：將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞?；虻倪\輸工具——運載體3.運載體必須同時滿足三個要求：①能與目的基因結(jié)合；②能進入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達；③具有標(biāo)記基因最常用的運載體——質(zhì)粒分布：存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中。最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。本質(zhì)：細(xì)胞染色體(或擬核)外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子。標(biāo)記基因基因工程的基本操作步驟：二、基因工程的應(yīng)用將細(xì)菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉(zhuǎn)移到作物體內(nèi)，將從根本上改變作物的特性。如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。2）抗逆性品種基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質(zhì)的品種轉(zhuǎn)入向日葵基因的大豆用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質(zhì)含量。如“向日葵豆”植株。轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒

1、繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動物?；蚬こ淘谛竽琉B(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用將人的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的“小超級鼠”。

生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因鯉魚(中國)超級羊乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬

2、利用某些特定的外源基因在哺乳動物體內(nèi)表達，從這些動物的乳腺細(xì)胞中獲得人類所需要的各種物質(zhì)，如激素、抗體及酶類等?；蚬こ淘谛竽琉B(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用背上長人耳的老鼠基因工程與藥物研制許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。生產(chǎn)基因工程藥品胰島素——治療糖尿病的特效藥。干擾素——抗病毒的特效藥。方法特點胰島素干擾素傳統(tǒng)方法直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取產(chǎn)量低價格昂貴4~5g/100kg胰腺1mg/300L血液基因工程“工程菌”發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)高質(zhì)量低成本100g/2000L大腸桿菌培養(yǎng)液20~40mg/1kg細(xì)菌培養(yǎng)物人造血液及其生產(chǎn)我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂、傷寒、瘧疾基因工程藥品基因工程與環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測：

檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中有10個病毒也能被檢測出來快速靈敏利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。環(huán)境污染治理

1）用基因工程產(chǎn)物——“超級細(xì)菌”分解石油，可以大大提高細(xì)菌分解石油的效率。3）通過基因重組構(gòu)建新的殺蟲劑，取代生產(chǎn)過程中耗能多、易造成環(huán)境污染的農(nóng)藥，并試圖通過基因工程回收和利用工業(yè)廢物。

2）用基因工程培養(yǎng)出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細(xì)菌，以及能夠凈化鎘污染的植物。當(dāng)人類擁有了只有大自然才擁有的改造生物、創(chuàng)造生物的能力時，我們是否感到很坦然呢？

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!目前，大多數(shù)專家認(rèn)為，已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番茄、玉米等農(nóng)產(chǎn)品都是安全的。迄今為止尚無食用轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品引起任何嚴(yán)重問題的科學(xué)報道。綠色和平組織將轉(zhuǎn)基因食品妖魔化你認(rèn)為應(yīng)該如何對待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題？1、科學(xué)家們經(jīng)過多年努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程，實施該工程的最終目的：A.定向提取生物體的DNA分子B.定向地對DNA分子進行“剪切”C.在生物體外對DNA分子進行改造D.定向地改造生物的遺傳性狀2、下列哪項不是基因工程中經(jīng)常使用的用來運載目的基因的載體是：（）A.細(xì)菌質(zhì)粒B.噬菌體C.動植物病毒D.細(xì)菌擬核中的DNA3.實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。某種限制性內(nèi)切酶只能識別DNA子中的GAATTC順序，切點在G和A之間，