生物基因工程技术

生物基因工程技术（共12篇）

1.生物基因工程技术 篇一

转基因技术——上帝之手

摘要

随着科学技术的发展，人类在生物领域所取得的成果也越来越显著，转基因技术更是获得了“上帝之手”的称号。然而，越来越多的事实却表明，转基因技术这只手带来的并不只是福音，还有灾难。本论文将就转基因技术的利与弊展开话题，讨论人类该如何运用该技术达到造福人类规避风险的目的以使转基因技术成为真正向人类伸出援手的“上帝之手”。关键词：转基因

Abstract With the development of science and technology, humans have gained more and more achievement in biology.Transgenosis also got the nick ‘ the hand of god’.However, more and more facts proved that this kind of technology is not all-powerful.Here we are going to begin with the advantages and disadvantages of transgenosis to figure out how we should do to make the technology good for people.Then it will become the real helpful hand of god for human.目 录

摘要...............................................................1 Abstract..........................................................1

一、前言...........................................................2

二、转基因技术介绍.....................................2

（一）转基因植物技术

（二）转基因动物技术

三、转基因技术的利与弊....................3

（一）转基因技术的利

（二）转基因技术的弊

四、转基因食品管理方案.....................5

五、看待转基因技术的正确方法.....................6

六、结语..........................................................7 参考文献...........................................................8

一、前言

一般而言，消费者认为传统食品是安全的。当采用自然方法开发新食品时，食品的某些现有的特性可以正面或负面的方式发生改变。对于转基因食品，大多数国家认为特定评估是必要的，并且已建立特定系统，严格评价与人类健康和环境有关的转基因生物和转基因食品。而对于传统食品一般不开展类似评价。因此，对这两类食品，在投放市场之前的评价程序方面存在显著差别。

二、转基因技术介绍

转基因技术是指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，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术。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”。转基因生物技术的研究是随着基因工程技术的发展而发展的。转基因生物物研究始于20世纪80年代，1974年Jaenish和Mintz应用显微注射法在世界上首次成功获得了转SV40DNA的转基因小鼠。1980年Gordon等人首先育成了带有人胸苷激酶基因(TK)的转基因小鼠，并首次用“转基因”(transgenic)这个新名词来描述这些用特殊方式产生的动物。1982年Palmiter等将大鼠的生长激素基因导人小鼠的受精卵中，获得了比普通大鼠生长速度快2—4倍、体形大l倍的转基因“超级鼠”，更是轰动了科学界。此后，转基因动物技术得到了飞速发展，转基因兔、转基因猪、转基因牛和羊、转基因鸡等陆续育成。我国科学家朱作言等于1985年首先完成了转生长素基因鱼的研究，此后又完成了转草鱼基因(即“全鱼”基因)的鲤鱼研究，其含有2套鲤鱼基因组和1套草鱼基因组，具有快速生长和饵料节省的优良性状，且蛋白质含量高、脂肪含量低，营养品质更加优良，在养殖中可显著提高经济效益[1]。

转基因技术可分为转基因植物技术与转基因动物技术两大分支。

2.1转基因植物技术

转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。主要有四种方法：农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法、原生质体融合法。

2.2 转基因动物技术

转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。主要的转基因动物技术包括有：原核显微注射法、逆转录病毒载体法、胚胎干细胞介导法。

三、转基因技术的利与弊

3.1转基因技术的弊

3．1.1 转基因食品的毒性

毒性的产生有以下2个原因：① 提供基因的生物很可能是不能作为食物的有毒生物，其基因转入作为食品的生物后，产生有毒物质；② 新基因的转入，打破了原来生物基因的“管理体制”，使一些产生毒素的沉默基因开启，产生有毒物质[2]。自然界中任何生物的存在与繁衍，都不是以作为人类食物目的的，而是根据生存的需要和规律生长及代谢。目前已知的植物毒素有1 000余种，如生物碱、酶类、敏物质、天然致癌物等；微生物毒素主要有细菌毒素、霉菌毒素和真菌毒素等。科学家对获准在西班牙和美国商业化种植的转基因玉米和棉花进行针对性研究后认为，转基因作物可能引起脑膜炎及其他新病种。也有资料证实，转基因食品可能导致生物体系统失调、诱发癌症并传递给下一代。3．1.2 转基因食品产生过敏原

食物过敏是1个世界性的公共卫生问题，全世界约有2％ 的人群对某些食品产生过敏性反应 [3,4]。1996年美国先锋种子公司将巴西坚果某基因转入大豆中，结果对巴西坚果过敏的人群也对该大豆过敏，该大豆种子最终没有被批准商业化生产。3．1.3 使人体产生抗药性

将1个外来基因转入植物或动物中，该基因将会与其他基因连接在一起。人们在食用了这种改良食物后，食物会在人体内将抗药性基因传给致病细菌，使人体产生抗药性。2002年英国进行了转基因食品DNA的人体残留试验，7名做过切除大肠组织手术的志愿者，食用过用转基因大豆做成的汉堡包之后，在其小肠肠道的细菌中检测到了转基因DNA的残留物。转基因食品对人体健康的严重影响，可能需要经过较长时间才能逐渐表现和检测出来。3．1.4 改变食品的营养品质

人为转入外源基因极有可能使原有的基因发生缺失和错码等突变，从而使所表达的蛋白质发生变化，这有可能降低食品的营养价值。美国生产的1种耐除草剂转基因大豆的抗癌成分异黄酮就比一般大豆低12％ ～14％ [5]。

3.2 转基因技术的利

转基因食品有六个方面的优点：

1．改善食品营养成分含量。如基因修饰技术已经提高了马铃薯碳水化合物的含量，改变了葡萄籽和花生的脂肪酸成分，降低了木薯中氰化葡萄糖苷含量等。近来又发现在“金色大米”中诱导合成出VA前体物质。

2．提高农作物抗病虫害的能力。转基因单价抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的一种抗虫棉花。

3．提高果蔬产品的耐储存性和保鲜期。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题，研究者发现，控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达，那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制，番茄也就不会容易变软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力，已培育出了这样的番茄新品种。这种番茄抗衰老，抗软化，耐贮藏，能长途运输，可减少加工生产及运输中的浪费。

4．改善发酵食品的品质和风味。食用糖醇类甜味剂可用发酵法生产，如阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇和赤藓糖醇等。利用细胞融合技术和基因工程技术，选育出了生产用高产菌株，如谷氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等优良菌种，不仅产量高，而且发酵周期大大缩短。

5．改良动物性食品的品质。目前应用基因工程技术生产某些畜用激素已投入批量生产，如增加产奶的重组激素rBTS。在不增加饲料的情况下，该生长激素可提高奶牛的平均产奶量1520％，提高奶羊的平均产奶量810％。此外，生长激素可使禽畜每日增加重量15％左右，而且瘦肉的比例增加[6]。

四、转基因食品管理方案

(一)国际组织联合国

2000年制定的GMO贸易协定已由62个国家签署通过，被称为《卡塔赫纳生物安全协定书》，其规定，任何含有GMO的产品都必须粘贴“可能含有GMO”的标签，并且出口商必须事先告知进口商：他们的产品是否含有GM哦，进口商或其政府有权拒绝进口含有GMO的产品。(二)美国

美国生物技术食品主要由美国食品和药物管理局(FDA．)、美国环保局产2二一(EPA)和美国农业部(USDA)负责检测、评价和监控。其中FDA的食品安全与应用营养中心是管理绝大多数食品的法定权力机构。1992年FDA颁布了食品安全和管理指南，以保证FDA对那些通过现代生物技术所生产的食品和食物成分进行管理的权利。

(三)欧盟

欧盟于1990年4月颁布实施的欧盟理事会90／220／EEC令中规定了转基因生物的批准程序。1997年5月15日批准的《新食品法》规定，如果经基因工程修饰使得新食品或食品成分不再等同于已经上市的食品，则应对该基因工程食品加贴特殊标签，据该法规，所有含有可以检测到的GM成分(DNA或蛋白质)的食品都必须加贴标签。

（四）中国

中国对转基因食品实行了生产许可证和经营许可证管理，以确保转基因技术应用的安全。2002年4月8日国家卫生部颁布了《转基因食品卫生管理办法》。并于7月1日开始实施。规定“以转基因动植物、微生物或者其直接加工品为原料生产的食品和食品添加剂”必须进行标识，要标注。“转基因×x食物基因，请×x食物过敏者注意”。

五、看待转基因技术的正确方法 实际上，自然界中的基因重组一直都没有停止过，人类今天种植的普通谷物正是几千年来自然选择和人为选择的结果。我们在吃这些食物时，就吃进了从这种食物的野生亲缘种来的抗病基因和各种其他基因，这是一般人没有意识到的。传统的杂交育种会引入成千上万个新基因，其中许多基因是人类尚不了解的，不知道会引起什么后果。而转基因技术只是在已经普遍种植的作物品种中，加入一两个已知性状的新基因，因此它培育新品种的效率更高，而风险并不一定比传统育种更大。

据报道，包括婴儿食品在内，转基因食品目前在美国市场上已接近４０００种，有两亿人食用，近十几年来很少有关于转基因食品安全问题的报道。到目前为止，全球实现商业化的转基因作物种植面积达几千万公顷，也没出现确定的环境安全问题。

转基因技术是一种新的尖端生物技术，在提高粮食产量、减少农药使用、生产含有更多营养成分的健康食品方面有巨大潜力。公众存在担忧情绪，主要是怕它被错误地利用。一些学者认为，与任何食品一样，转基因食品的安全性需要慎重对待和严格管理，转基因作物对生态环境的长远影响也需要更多的跟踪研究。面对转基因食品，我们需要的是严格的食品安全把关制度，及时制止未经允许就擅自加入转基因食品成分的行为。此外，我们也要具备严谨的科学态度，对于转基因产品，不能片面地给予排斥。、六、结语

转基因技术在生活中已经有了许多应用，但是对于该技术的争议却从未停止。人类是否该运用上帝的能力来改变自己的生存状况呢？这个问题或许将被永远争执下去。然而我们应该理性的看待这一技术，它或许会改变人类的生活，但在这个技术还很不完善的现在，我们不应该推崇它，不应该任其肆意扩张，不应该不分稂莠的利用。而应该有计划有节制的让它向着的人类有益的方向发展。这样才能使这个技术成为托起人类社会的“上帝之手“。

参考文献

[1] 刘祥林．基因工程．科学出版社,2005.[2] 陈乃用.生物技术与转基因食品安全性的争议 [J].食品与发酵工业，2001，27（4）：53-59.[3]李传印．转基因食品的利和弊[J]．生物学通报，2001，25(9)：10—11． [4]孙海燕，张威威．转基因食品研究现状与发展前景[J]．安徽农业科学，2007，35(29)：9132—9133，9135．

[5]贾士荣．转基因作物的安全性评价争论及其对策[J]．生物技术通报，1999，(6)：1—7．

[6]王亚平，乔明晓.现代生物技术在食品和农业领域的应用.

2.生物基因工程技术 篇二

一、充分调研学生情况, 做好沟通, 帮助学生做好双语课学习准备

我校生物技术专业学生是本科第一批次招收的学生, 学生入学的高考成绩比较好, 自我要求也比较高。调查2007—2013年该专业学生情况, 发现在大学三年级时英语4级考试通过率超过60%, 同时通过四、六级的占16%。该专业的毕业生中, 每年有三分之一左右学生考取硕士研究生, 另有三分之一的学生毕业后从事本专业相关工作。通过对学生进行问卷调查, 有考研愿望的同学和英语学习较好的同学, 对双语课程学习的热情比较高;而有大约46%的学生对双语课程学习有畏难情绪。产生畏难情绪的原因, 一部分学生是因为英语不好而有畏难情绪, 另一部分学生是因为专业基础较差而有畏难情况。针对上述特点, 我们在教学伊始加强对本门课程开展双语教学重要意义的教育。同时, 在课程教学中, 我们将本课程用到的专业词汇事先发给学生, 以便学生进行预习, 减少听课时的难度。

二、选用适用教材, 合理编排课件, 以达到教学目的

2006年, 我们开始开设《基因工程》双语教学时, 推荐学生使用的教材是“An introduction to Gene Engineering (影印版) ”, 由高等教育出版社出版。该影印版英文教材的特点是知识新、内容广, 既有基础理论知识, 又有基因工程操作, 且价格便宜, 但是高等教育出版社没有引进该书的再版。2008年开始, 我们推荐学生使用“Gene cloning and DNA analysis:an introduction”, 该书是教育部高等教育司推荐的国外优秀教材, 已经再版多次 (2016年已第7版) , 且有中译本, 缺点是书价稍高。通过多年的教学实践和学生反馈, 我们觉得“Gene cloning and DNA analysis:an introduction”更适合学生使用, 该书再版速度快, 每次再版都会收录一些基因工程领域的最新研究内容, 而且中译本能给英文版以有利的补充, 适合英语水平有限的学生参考使用。很多高校在本科生《基因工程》双语课程教学中都选用了该书, 并给予了广泛好评[4,5]。因为教学时间的限制, 不可能讲授书中所有内容, 我们在制作课件时, 对内容进行了提炼和浓缩, 以达到重点突出, 提纲携领。课件以英文为主, 对于重点、难点内容增加中文注释, 大约占10%左右, 对于难于理解的内容制作了动画。通过多年的教学实践, 学生对课件的反映较好。

三、采用多种教学方法, 全面提高教学质量

目前, 关于双语课程教法争论很多, 争论的焦点是全部使用英文讲解还是中英文讲解, 或者全部中文讲解[6]。我们认真研究和分析了国内著名高校开展《基因工程》双语教学的情况后, 针对我们学校学生的特点, 在教学目标设定上, 我们认为双语教学的目的是以英语促进专业课程教学, 使学生逐渐适应英语教材、资料和讲解, 以便在将来的工作中能更容易、更快速地学习和接受基因工程领域的国际前沿理论和技术。双语教学是教学手段而不是目的, 要首先保证《基因工程》课程专业目标的实现, 其次才是使用英语教学。如果学生不能适应英语的教学难度, 就要适当降低英文难度, 以保证教学效果。通过不断的摸索并结合学生教学效果反馈, 我们认为采取“课件以英文为主、讲授以中文为主”的方式比较适合。对于不同的班级, 中英文授课比例应该适当调整, 调整依据是学生的英语和专业课学习情况。对于有些班级, 基本概念、定义、原理等内容可以使用英文讲解。总之, 在授课之初充分调研, 在授课过程中通过和学生单独谈话、发放调查表调查等方式, 不断调整英语教学难度, 以保证专业教学目标的实现。在考核方式上, 我们采取平时成绩和期末考试成绩相结合的考核方式, 平时成绩占30%, 期末考试成绩占70%。为提高教学效果, 方便学生学习, 我们制作了中英文试题库供学生复习时使用。在期末考试中, 我们使用英文试卷, 允许中英文答题, 试题难度与非双语教学时难度相当。从以往10届学生的考试情况来看, 学生成绩呈正态分布, 平均成绩和非双语教学时接近, 说明学生对该课程掌握较好, 且每年约有10%的学生用英文答题。平时成绩主要根据学生作业情况进行考核。平时作业我们采用过让学生自己设计考试题、写课程论文、做课件进行讲解、讲故事等多种方式。学生自己设计考试题, 要求学生用英文设计考题, 题型多样, 并要给出相应答案, 使学生通过对所学的基本概念、基本知识自问自答的方式复习课程内容。写课程论文, 要求学生按照老师拟定的题目, 写一篇基因工程内容相关的小论文, 可以培养其学习专业论文写作的能力, 同时可以拓展学生的阅读面和知识面。做课件进行讲解, 是学生比较喜欢的考核方式, 我们将《植物基因工程》、《动物基因工程》和《医药基因工程》等课程内容的提纲事先发给学生, 由学生制作课件进行讲解, 并由教师进行指导和点评。要求学生自行分组、并提交小组中各成员资料收集、课件制作、授课内容讲稿准备等分工情况。通过教学实践, 发现这种考核方式能够增加教学中的师生互动, 促进学生主动学习、加入到教学过程中, 提高了教学效果。有超过30%的学生在讲解中使用了全英文。另外, 讲故事的考核方式也很受学生欢迎, 即在每次课前留出2分钟时间, 由学生用英文讲一个和基因工程相关的故事, 讲完以后会提出1~2个问题由同学进行回答。这种考核方式也很好地调动了学生的学习积极性, 增加了学生参与教学的机会。

四、建立教学团队, 积极开展教学研讨, 重视教学反馈, 提高教学水平

由于要使用双语教学, 授课教师普遍感觉在备课、教学等环节上的难度有所增加, 很多教师甚至不愿意承担双语课程的教学任务。在教学实践中, 我们组建了教学团队, 其中包括留学归国人员2名、英语专业教师1名, 年龄层次上也是老中青相结合。团队成员在课件制作、理论教学、实践教学等方面分工合作, 并定期 (每月) 进行集体备课和教学研讨, 这大大提高了教师的能动性和教学水平。在教学中经常向学生征求意见和建议, 在学期中和学期末分别对学生进行问卷调查, 及时调整教学方案。为提高教学效果, 我们还邀请外籍教师定期给学生做讲座。

五、对《基因工程》双语课程教学的建议

1.在专业英语教学中增加《基因工程》内容。专业英语课程开设在基因工程之前, 通过和专业英语授课教师沟通和联系, 适当增加基因工程的内容, 为该课程学习奠定基础。如果学生能够事先学习一些基因工程方面的英文专业词汇, 可以使学生更好地过渡到本课程的学习中。

2.加强教师的英语培训。提高授课教师的英语语言能力, 对提高双语课授课效果至关重要[2], 组织承担双语课程的教师参加专门的英语培训班或到英美国家进修学习等方式, 提高其英语表达能力, 以提高双语课教学效果。同时, 也需要邀请外国专家给学生作讲座和进行学习指导等。

摘要：《基因工程》是生物技术专业本科生的一门重要专业课, 也是一门发展迅速的学科。我校《基因工程》课程教学团队针对我校生源状况、教师队伍以及教学条件等情况, 从教材选择、课件制作、教学方法选择、学习成果考核方式、师资队伍建设等多个环节, 对生物技术专业本科生《基因工程》课程双语教学进行了探索和实践, 以期提高教育教学水平, 找到适合我校本科学生的双语教学模式。

关键词：基因工程,双语教学,教学改革

参考文献

[1]关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[J].中华人民共和国教育部.医学教育, 2001, 12 (6) :1-3.

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[3]张同利.加强高校双语教学的探讨[J].中国高教研究, 2007 (5) :90-91.

[4]阚劲松, 李玉晖, 陈群, 肖厚荣《.基因工程》课程双语教学的探索与实践[J].安徽农业科学, 2010, 38 (30) :17331-17333.

[5]王海鸥, 宋青, 张怀, 刘杰民“.基因工程”双语优质课程教学改革实践[J].中国冶金教育, 2009 (2) :22-24.

3.生物基因工程技术 篇三

跨国公司一直把我国作为转基因产品市场开拓的重点。近年来我国转基因大豆进口壁垒失守，跨国公司获利剧增使得他们更加觊觎潜力巨大的中国市场。为了在激烈的国际竞争中占有一席之地，我国也在下大力气持续增强转基因技术自主研发的实力，在转基因作物产品研发的某些领域建立了领先优势。然而，由于相关信息沟通渠道不够畅通等原因，使得相当一部分人对转基因技术及转基因产品心存疑虑甚至产生误解。本文重点就转基因作物育种与常规育种之间的关系，以及转基因食品是否安全等人们普遍关心的问题抛砖引玉，希望能使大家对这些问题的认识产生进一步的思索。

一、纯粹的“天然食品”并不存在

转基因技术可以应用于动物、植物和微生物。作物转基因是在常规育种技术的基础上利用现代分子生物学技术，将某些生物的基因转移到作物的遗传物质中去，使其有效表达出相应的产物（蛋白质或核酸），在产量、抗性、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的方向转变。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品。

人们通常所说的非转基因作物是指利用常规育种技术培育出来的作物品种。许多人以为非转基因作物更安全，殊不知，常规育种技术的本质是两个生物体之间的基因重组，而这样的重组过程涉及成千上万个基因。同时，即使没有人为地通过物种杂交产生新品种，基因交流在自然条件下也时时刻刻在发生着，这是一种客观存在，不以人的意志为转移。现在我们吃的东西都是通过基因交换或杂交（即基因重组）而来。在作物的进化过程中，有很多很多未知基因在不同个体之间相互转移并发生重组。由于参与这种基因重组过程的染色体片段非常大，其中有有利的基因，也有不利的基因，所以这样一种自然变异过程完全是随机的、不可控的。从严格意义上来讲，现今所有的农作物都是经过人类长期选择的“转基因”生物，不是原生态的天然物种。纯粹的“天然作物食品”，今天几乎不存在。

而转基因则是精确可控的事件。在转基因研究的过程当中，我们要对一个或几个基因及其编码蛋白了解得非常清楚，对基因的片段大小、功能和作用机理，转基因在基因组中的插入位点、表达强度，以及转基因植物的病理和毒理等等诸多方面有非常清晰和全面的了解，一旦发现有任何潜在的问题即停止相关的研究。例如，巴西坚果一个富甲硫氨酸基因在进行大豆转基因产品研发和转基因安全评价时，科学家发现它有可能导致大豆产生过敏原，相关的转基因工作立刻被取消，体现了转基因安全的自我可控性。因此，转基因培育的作物新品种经过了比任何自然变异而产生的新品种更为严格更为科学的安全性评价。从这个意义上讲，转基因技术是比较准确和精确的育种技术。如转基因抗虫玉米种植后，不仅因少打农药降低了对环境和产品的直接污染，而且能使谷物免遭腐生真菌的二次污染，转基因玉米中的真菌毒素含量远远低于非转基因玉米。

一般情况下，转基因作物与非作物转基因除了目标性状以外，其他性状是相同的。由于科学家可以针对不同的目标性状对作物进行专门的改良，因而转基因食品在这些目标性状方面具有其独特的优点。例如，可增加作物单位面积产量，可以降低生产成本，可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力，提高农产品的耐贮性，延长保鲜期，可表达有利于人类营养健康的物质等等。转基因技术的最大好处是可以实现向人们所需要方向的“无中生有”。比如，棉铃虫对棉花生产危害巨大，虫害发生严重时可以导致棉花绝收。如果不采用转基因技术，能否让棉花抵抗棉铃虫的侵害呢？答案是否定的，因为棉花的“父亲”、“母亲”甚至祖先中没有抗虫基因的存在，无论怎么进行常规育种也难以培育出抗棉铃虫的棉花。如果希望棉花不被棉铃虫所侵害，有效的办法是利用转基因技术把来自于微生物的抗虫基因转移到棉花中去，从而培育出能抵抗棉铃虫的棉花新品种。

二、转基因技术最具兼容性

作物转基因技术的载体是种子，其目标是获得各种优良性状（比如抗旱、抗虫、抗除草剂、营养成分改善）的良种。在农业增产的诸多因素中，良种的贡献率在30％左右，由此可见，通过转基因技术手段创造良种对农业生产是非常重要的。但是，从事生物技术育种的科学家们从来就不认为只靠种子这一个环节能包打天下和解决所有的农业问题。“农业八字宪法”中已经指出，种子只是农业生产诸要素当中的一个，良种要发挥它的增产潜力，必须与其他的农业增产措施相结合。而转基因育种的生命力就在于它是在最好的传统育种技术基础之上发挥其功能和效力。

有许多人由于对转基因技术的本质理解不深刻而对其产生各种错误的解读，其中一个典型的观点就是把转基因技术和其他农业增产技术完全对立起来，以为二者之间是非此即彼、有你没我的“仇人”关系。实际上，转基因育种技术是开放的、兼容的、友好的，这一点不但体现在它和其他育种技术的关系上，也体现在它与其他农业增产技术的关系上。它是以最好的品种材料为技术载体并与各种常规和现代生物育种技术（比如分子标记辅助选择和单倍体技术）相融合的一种技术；同时，转基因技术若在一个优良的生态农业条件下将会发挥出更大的效益。“土、肥、水、种、密、保、管、工”，多管齐下才是最佳选择。总之，转基因育种技术是在最先进的常规技术和最好的品种基础之上不断发展的高新技术，当它与其他农业生产技术相结合时则会迸发出更加强大的生命力！

三、已批准上市的转基因食品可放心食用

任何物种（包括植物在内）在漫长的进化过程中都经历了人工选择或自然选择，它们的存在是这两种选择的结果。人工或自然选择究其实质是遗传变异选择。因此，变异是物种进化的基础，变异是绝对的，而稳定是相对的。换言之，没有任何一个生物体与其亲本祖先是完全相同的，而常规育种就是一个对遗传变异进行人工选择的过程，转基因育种和常规育种没有本质上的不同。

现在，转基因食品已开始进入了我们的日常生活。我国市场上出售的大豆色拉油，几乎全部都是用转基因抗除草剂大豆生产的。而美国人吃的食品中，60%～70%都含有转基因成分在内。美国人“惜命”世界闻名，商场中出售的任何食品中的所有成分都标记得一清二楚。可以想象，如果美国人因为食用转基因食品而产生健康问题，那一定会闹出大乱子不可。而事实是，美国作为世界上转基因作物研发最为成功的国家，在其十几年的转基因作物大面积商品化推广的过程当中从未发现任何有关安全性的问题。但即便如此，科学家们仍然以前所未有的审慎态度对待转基因安全问题。转基因安全问题同其他新技术一样，只是一个在人类科技进步和发展过程中出现的一个新的科学问题而已。我们应该以科学的态度加以重视、加以深入研究和探讨，而不应把转基因安全性问题和地震、SARS一类问题混为一谈，谈“转基因”色变。目前关于转基因安全性的争论在很多时候已经脱离了科学的范畴，许多其他问题（例如国际贸易等）使其复杂化了。因此，理性地看待转基因安全问题非常重要。

在生物技术育种20多年的发展过程中，关于转基因食品安全性的科学研究报告数不胜数，其中仅有8个所谓的“转基因食品安全性问题”事例报道，而这8个所谓的研究或是因为实验设计不合理，或是因为对实验数据的错误解释，已经分别被国际上不同的学术机构或科学家小组所完全否定。因此，从科学实践的角度来看，凡是经过严格审批的转基因产品在十几年的大规模应用过程中还没有发现有任何一例是不安全的。

转基因技术作为当今最具活力、发展最为迅速的新兴技术，正在对人类生产和生活的方方面面产生着巨大影响。纵观世界文明发展史，任何一项新技术从诞生到广为人们所接受，其间都经历了相当的曲折。生活在21世纪的我们，应该更加能够理性科学地认识和对待转基因技术。尤其是在全球经济一体化的形势下，如果我们不大力发展转基因技术，就无法在事关国家民族命脉的粮食安全问题上拥有主动权。

4.生物基因工程技术 篇四

1、课堂时间没有用完(只上了22分钟);

2、课堂不够活跃，没有多的地方让学生思考;

3、学生学习得不踏实。出现这些问题是因为我重点该讲的知识没有详讲，而是一句带过，该强调的地方没有强调，导致学生学习得不踏实。而且在内容安排上有问题，讲解完基因工程的定义后，在学生没有了解到基因工程的步骤时就开讲基因的工具，使学生不能理解这些抽象的东西，脑内没有将工具和作用相联系，导致学不懂。

感谢我的指导老师龚老师认真的地为我分析，叫我如何设计和教学这堂课，也安慰我(其实我还是挺沮丧的)。老师的建议是，用产胰岛素的大肠杆菌作为导入很OK，然后在讲基因的工具之前应该把基因工程的过程先简单的讲一下，让他们对步骤和工具该作用于哪个地方有一个简单的认识，然后在开展基因工具的教学，最后讲基因工程的步骤。在教学过程中，应该把新的知识和已学的知识联系起来，而不是凭空的给出。比如说在讲基因工程的原理是基因重组的时候，就可以跟杂交育种相联系起来。

没有板书到而又是重点的知识点，可以提醒同学们将它们勾出来。在本节课，我用到了基因工程的视频，老师建议如果我要边放视频边讲述过程的话，应该使视频停在要讲的位置，讲完之后再放，这样不容易分散学生的注意，也能够提高学生的学习效率。

5.生物基因工程技术 篇五

基因组测序是对某个物种基因组核酸序列的测定，最终要确定该物种全基因组核酸的序列。

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(DNA分子)，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。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的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，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。健康一直以来就是全球问题之一，这一问题可以用从基因组学出发的健康和疾病的研究成果来改变。社会和其他的环境因素是产生这些健康状况差别的主要原因；事实上，一些人会对遗传因子是否扮演重要角色提出疑问。但是有些与疾病关联的变异在不同人种间出现的频率不同应该是导致健康状况的某些不一致的原因，所以综合考虑这些信息来预防和/或建立公共卫生战略将是有益的。我们必须研究基因组学和健康状况差异的关系，严格评价社会经济学状态、文化、辨别力、卫生行为、饮食、环境状况和遗传对其的不同影响。

在21世纪的过去现在和未来，粮食问题依然是人类社会面临的一大问题，基因工程引发了一场新的绿色革命，利用基因技术，农业的生产效率获得了全面提升。利用基因试验技术，制成与光合作用有关的增强基因，培育收获率高的农作物，成倍提高粮食产量；除农业外，畜牧业、渔业也发生了革命性变革，利用基因技术促进家畜的生长速度，并通过改变它们机体的成分，进而改变家畜的脂肪与瘦肉的比例，甚至制造携带人类基因并产生具有治疗潜力的家畜。

一、基因工程在生产实践中的应用

基因工程的一个重要目的是使外源目的基因在宿主细胞中表达，进行生物合成，以获得所需要的具有生物活性的蛋白质及多肽产物。

1、发酵工业：用大肠杆菌生物人的生长激素释放抑制因子是第一个成功的实例。这是把人工合成的基因连接到小型多拷贝质粒pBR322上，并利用乳糖操纵子β-半乳糖苷酶基因的高效率启动子，构成杂种质粒而实现的。在9升细菌培养液中这种激素的产量等于大约50万头羊的脑中提取得到的量。除此之外，胰岛素、人的生长激素、人的胸腺激素α-

1、人的干扰素、牛的生长激素，都可以应用于发酵工业的生产。药物60多种。还有些很重要的基因，如纤维素酶的基因，也已在大肠杆菌中克隆和表达。利用遗传工程手段还可以提高微生物本身所产生的酶的产量。如可以把大肠杆菌连接酶的产量提高500倍。

2、转基因动植物 植物基因工程在农业中的应用发展迅速，从1996~2001年，在短短的5年中，全世界转基因作物的种植面积就增长了30倍。我国转基因作物的种植面积也迅速增长，目前已位居世界第四。主要用于提高农作物的抗逆能力，（如抗除草剂、除虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的平治和利用植物生产药物等方面。

动物基因工程是在20世纪80年代开始发展起来的，主要用于提高动物生长速度、改善畜产品的品质、生产药物和用转基因动物作器官移植的供体。以下是几点实例：

a．豆科植物固氮的功能涉及17个基因，分属于7个操纵子，现在已能把它们全部引入酵母菌，而且能正常复制，得到基因的产物蛋白质多肽，但不具备生物活性。

b．改造玉米胚乳蛋白质而使人畜营养必须的赖氨酸和色氨酸成分增加的工作也正在着手进行。

c．1983．把豆类的蛋白质基因引入了向日葵，培育出“向日豆”。还将动物蛋白基因转移给了马铃薯，希望培育出“肉薯”。

d．第二代遗传工程：基因定位致突变。主要是用定位致变或人工合成基因的方法。通过改变编码蛋白质基因中的DNA碱基次序，以达到定向改造蛋白质的性质，或创造出完全新型的蛋白质。

二、基因组测序、干细胞基因工程在医学上的应用

1．基因治疗和基因诊断

基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗继斌的目的。如对细胞癌变原理的研究，其一个重大突破是发现了原癌基因。人体基因分离，移植以及在整体动物中的表达技术日趋成熟，使得基因治疗研究的方法渐臻完善。已有报导，用带有正常基因的无害病毒在体外导入病人的骨髓细胞;再将这种带有重组正常的骨髓细胞送回患者体内，从而治疗某些酶缺陷造成的遗传疾病。基因治疗方法还在探索之中，而现在切实可行的是限制性片断长度的多态性（restriction fragment length polymorphism，RFLP）的应用。(1)原理：人类基因组中很多无害的碱基变化，可以产生或失去限制性酶切位点。新的切点可使RFL缩短，而切点的失去可使RFL增大。所以不同个体间，某种酶的RFLP也就可能不同。这种改变没有表型效应，但以共显性方式遗传。(2)mtDNA的RFLP与群体分化起源，遗传距离

(3)RFLP与侦破

(4)产前诊断。如果根据遗传方式，能够证明某种严重遗传疾病是跟某一RFLP连锁的，那么就可以利用RFLP做产前诊断。

a用cDNA探针，寻找与致病基因连锁的RFLP。

b地中海贫血的基因诊断。图11-68． 地中海贫血症是不能产生β珠蛋白的一种重症贫血，是由于β珠蛋白基因部分缺失引起的。

c苯丙酮尿证是由于苯丙氨酸羟化酶（PH）基因异常引起的。通过RFLP连锁分析，做产前诊断。2．基因制药

基因制药不仅具有独特的优势，发展速度也很快。20世纪80年代初，第一种基因工程药物——重组人胰岛素投放市场后，利用转基因的工程菌生产的药物已有60多种，包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。20世纪90年代以来，我国自己生产的白细胞介素-

2、干扰素、乙肝疫苗等近20种基因工程药物。

三、对环境的改善

解决地球污染的最佳途径就是生命科学和基因科学。而转基因技术在成功改良动植物本身的同时，也给环境带来了潜在的好处。

木材是人们生活的重要建筑原料和造纸原料，全球每年森林砍伐的数量约3700万公顷。随着人口的增长，砍伐量还在逐年上升。然而，砍伐森林会对地球生态环境产生破坏作用。尽管许多国家和地区采取了相应的措施，如设置伐木配额，保护天然林，发展速生林等，但是由于林木成材周期相对较长，仍然不能满足市场需要。森林面积迅速减少，已经是一个全球性的严重生态问题。

以色列和美国在研发转基因白杨的试验中，发现一种纤维素捆绑基因(CBD)，将这个基因转入植物细胞后，植物的纤维素合成率、增长率得到大幅度提高，树木的生长速度也提高了50%。美国还与瑞典合作，将生命周期仅4－6周的拟南芥的叶状基因(LFY)转入欧洲山杨中，获得的转基因山杨生长更快，一年就能开花成小材，而在一般正常情况下这类树木成材需要10年或更长时间。

同时将转基因抗病虫技术应用到速生树木的培育中，则可以使林木更健康地生长，进一步保证林木的成活。

土地荒漠化是全球性的环境灾害。目前，全球荒漠化的面积占整个地球陆地面积的1/4，它已影响到世界六大洲的100多个国家和地区，全球约有1/6的人口生活在这些地区。全世界受荒漠化影响的国家有100多个，约9亿人受到荒漠化的影响和威胁。如沙特和埃及两国沙漠面积都占国土面积的90%以上，澳大利亚的沙漠和半沙漠面积占全国面积的35%。我国的荒漠化土地也占国土面积的27.46%。

为了能让沙漠披上绿装，人们一直在寻找沙漠绿化树种。白杨树能在干旱和盐碱化土壤等恶劣条件下生存，因此一直在沙漠绿化中扮演着冲锋队的角色。人们根据白杨树的这一特性，不断研究，逐步揭开了植物抗旱的神秘面纱。以色列希伯莱大学的研究者在白杨树细胞内分离出能保证它在恶劣条件下生存的特殊蛋白质，研究人员通过转基因技术，进一步提高白杨树中这种蛋白质的含量，这样，可因地制宜地培育出抗逆性更强的沙漠绿化树种。我国研究人员也正在将适合沙漠生存的沙棘、红柳等植物的抗旱、抗寒基因转移到常规树种中，以培育适合西部气候环境的树种。转基因沙漠绿化树种的培育，无疑将为沙漠地带生态环境的综合改造找到一条新的途径。基因组测序、干细胞基因工程主要在健康方面和环境方面造福人类，除此之外，它还能在社会其他领域有贡献。就像HGP和相关研究在基础生物学和健康方面开拓的新领域，同时为研究社会问题创造了机会，甚至可以使我们更全面地了解如何定义自己和他人。

6.生物基因高中生物课教案总汇 篇六

(1)说出中心法则的发展历程,明确中心法则——遗传信息流向的途径：

①从dna流向dna(dna自我复制);②从dna流向rna，进而流向蛋白质(转录和翻译);③从rna流向rna(rna自我复制);④从rna流向dna(逆转录)。

(2)举例说明基因、蛋白质与性状的关系。

(3)举例说明基因间的相互作用及对生物性状的精细调控。

2.学习建议

1.本节主要介绍了中心法则和基因、蛋白质与性状的关系两部分内容，在“中心法则”的学习中，可充分运用教材中的“资料分析”，探究中心法则的提出和完善过程。

2.关于基因、蛋白质和性状的关系的内容，比较复杂，也较抽象。学习过程中要从遗传现象的实例入手，分析其本质原因，归纳总结三者间的关系。运用两类遗传现象的实例:一类是豌豆的圆粒与皱粒、白化病和侏儒症等实例，说明基因通过控制酶或激素的合成来控制细胞代谢过程，从而控制生物性状;另一类是类似囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等实例，说明基因通过控制结构蛋白的合成，从而直接控制性状。最后得出结论:基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。再通过“人的身高”等事例，了解多基因对性状的控制以及环境对性状的影响等知识。

自我测评

一、选择题

1.下列各项中，正确的是( )。

a.1982年科学家发现rna可复制

b.1957年科学家发现疯牛病是一种结构异常的蛋白质引起的

c.1965年,克里克提出中心法则

d.1970年科学家发现逆转录酶

2.揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是( )。

a.基因的遗传定律 b.碱基互补配对原则

c.中心法则 d.自然选择学说

3.囊性纤维病的实例可以说明( )。

a.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状

b.dna中某个碱基发生改变,生物体合成的蛋白质必然改变

c.基因通过控制激素的合成,控制生物体的性状

d.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

4.甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因(a和b)时，花中的紫色素才能合成。下列说法中，正确的是( )。

a.一种性状只能由一种基因控制 b.基因在控制生物体的性状上是互不干扰的

c.每种性状都是由两个基因控制的 d.基因之间存在着相互作用

5.遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常培养温度为25 ℃,将孵化后4～7 d的长翅果蝇幼虫，在35～37 ℃处理6～24 h后,得到了某些残翅果蝇;这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。此实验不能说明( )。

a.环境条件的改变可以引起生物性状的改变

b.控制长翅果蝇的基因的表达受温度影响

c.基因控制生物体性状时受环境影响

d.翅的发育过程经过酶的催化作用

6.当克里克提出遗传信息传递的中心法则后，人们又通过科学研究对中心法则进行的补充包括( )。

①dna复制 ②rna复制 ③蛋白质的复制 ④转录 ⑤逆转录 ⑥翻译

a.①②③ b.④⑤⑥ c.②③⑤ d.①④⑤

7.下列有关细胞质基因的说法中，不正确的是( )。

a.细胞质基因存在于所有的细胞器中

b.细胞质基因存在于线粒体和叶绿体中

c.细胞质基因能进行半自主自我复制

d.细胞质基因控制的遗传病只能通过母亲传递给子代

8.观赏植物藏报春，在20～25 ℃的条件下，红色(a)对白色(a)为显性，基因型为aa或aa的藏报春开红花,基因型为aa的藏报春开白花。但是,如果把开红花的藏报春移到30 ℃条件下,虽然基因型仍为aa或aa,但新开的花全是白色的,这说明( )。

a.基因完全决定性状

b.基因对性状的控制受到环境因素的影响

c.基因型相同,环境条件改变，性状一定改变

d.每种植物在环境条件改变时都能开多种颜色的花

9.在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来dna片段而不能合成淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。此事实说明( )。

a.基因是生物体性状的载体

b.基因能直接控制生物体的性状

c.基因可以通过控制酶的合成控制生物性状

d.基因可以通过控制蛋白质结构来控制生物性状

10.下列各项中，属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是( )。

①人类的白化病 ②囊性纤维病 ③苯丙酮尿症 ④镰刀型细胞贫血症

a.①② b.③④ c.①③ d.②④

11.下列各项中，不是蛋白质合成所必需的是( )。

a.mrna b.核糖体 c.trna d.内质网

12.下列关于基因与性状的关系的说法中，错误的是( )。

a.很多情况下一个基因决定一个性状

b.有的情况下多个基因决定一个性状

c.有的情况下一个基因决定多个性状

d.生物体的性状不会受到环境影响

13.逆转录过程的发现对克里克提出的中心法则来说是( )。

a.完全否定b.毫无意义

c.补充和更加完善 d.彻底完善

14.导致囊性纤维病变的根本原因是( )。

a.cftr基因缺失3个碱基 b.cftr蛋白结构异常

c.支气管中黏液增多 d.细菌繁殖，肺部感染

15.同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。下列各项中，对此说法正确的是( )。

a.水上部分只含有控制形成宽形叶的基因

b.水下部分只含有控制形成窄形叶的基因

c.水上部分既含有形成宽形叶的基因，也含有形成窄形叶的基因

d.基因相同则性状相同，基因不同则性状不同

二、非选择题

16.(_)年江苏省高考题)艾滋病(aids)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的hiv病毒是rna病毒。它感染人的t淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答下面的问题。

(1)该病毒进入细胞后，能以为模板，在酶的作用下合成，并整合于人的基因组中。

(2)整合后它按照原则进行复制，又能以为模板合成，并进而通过过程合成病毒蛋白。

(3)如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，原因是。

17.已知甲、乙、丙三种病毒，它们的遗传信息传递和表达过程如下图。请根据图回答下面的问题。

(1)这三种病毒的遗传物质依次是：

甲 ;乙 ;丙 。

(2)过程3、10表示 ;

过程6表示 ;

过程1、4、8、11表示 ;

过程2、5、9表示 ;

7.我国将启动转基因生物安全立法 篇七

本刊讯 (记者刘亚庆) 虽然转基因生物及其制品对人体健康的影响在科学上尚没有明确的定论, 但是为了最大限度降低其对人体健康、生态环境、经济系统, 特别是食品安全所产生的不利影响, 中国将启动对转基因生物安全立法工作。除了启动立法工作外, 中国还将加强对转基因生物安全的评价与鉴定工作。

据全国人大农业与农村委员会有关人士介绍, 该委近日已在有关报告中提出建议, 建议国务院有关部门对立法涉及的粮食转基因管理的有关问题进行研究, 并争取在2011年将粮食法草案提请全国人大常委会审议。目前, 环保部正组织转基因生物安全法起草工作, 科技部也在为启动转基因生物安全立法做前期准备工作, 商务部则建议结合粮食法起草加强对转基因立法问题的研究。

8.种群基因频率改变与生物进化 篇八

1.对现代生物进化理论的理解

例1 下列关于基因库的叙述，不正确的是（ ）

A.一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库

B.生物个体会死亡，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传

C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因

D.基因突变可改变基因库的组成

解析 基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，每个个体只含有种群基因库中的一部分基因。当发生基因突变时，种群的基因库也有可能发生改变。自然界中，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并在群体中扩散。

答案 C

例2 下列有关现代生物进化理论基本观点的叙述，不正确的是（ ）

A.自然选择决定生物进化的方向

B.物种是生物进化的基本单位

C.生物进化的实质是种群基因频率的改变

D.突变和基因重组产生进化的原材料

解析 可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变产生新的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传的变异，这就可能使种群的基因频率发生变化。

答案 B

点拨 变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。

物种是自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。个体虽然死亡了，但决定个体表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并在种群中扩散。因此种群才是生物进化的基本单位。

2.基因频率与基因型频率的计算

例3 已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性，且属于常染色体遗传。在一个有30000人的人群中，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人，蓝眼的有3600人，那么，在这一人群中A和a的基因频率分别是（ ）

A.0.64和0.36 B.0.36和0.64

C.0.50和0.50 D.0.82和0.18

解析 基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。根据此概念，在这一人群中A的基因频率=（12000×2+14400）/（30000×2）=64%，a的基因频率=1-A的基因频率=1-64%=36%。

答案 A

例4 在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是（ ）

A.24%，72% B.36%，64%

C.57%，43% D.60%，40%

解析 基因型频率是指在一个种群中，某一种基因型的个体数占所有个体数的比率。基因频率和基因型的频率的关系如下：某基因的基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。故该种群中A的基因频率=24%+1/2×72%=60%，a的基因频率=4%+1/2×72%=40%（或=1-A的基因频率=1-60%=40%）。

答案 D

例5 如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，子代中基因型aa的个体所占的比例为（ ）

A.1/16 B.1/9 C.1/8 D.1/4

解析 哈代-温伯格定律也叫遗传平衡定律，它是指在种群非常大、没有迁入和迁出、没有自然选择、没有基因突变等条件下，如果所有雌雄个体之间自由交配（随机交配），则亲子代的基因频率可以代代保持不变，且在平衡状态下，子代基因型频率可根据亲代基因频率按下列二项式展开式来计算：[P（A）+q（a）]2=p2（AA）+2pq（Aa）+q2（aa），其中p为亲代的基因A的基因频率，q为亲代的基因a的基因频率，P2为子代AA的基因型频率，2pq为子代Aa的基因型的频率，p2为子代aa的基因型频率。

基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，所以Aa的个体基因型频率变为2/3，AA的个体基因型频率变为1/3，则亲代A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3，a 的基因频率=1/2×2/3=1/3。在随机交配一代后，按照哈代一温伯格定律可知，子代aa的基因型频率=（1/3）2=1/9。

答案 B

1.关于生物变异与生物进化的叙述，正确的是（ ）

A.变异均能为生物进化提供原材

B.太空射线能使种子发生定向变异

C.一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异

D.自然选择会使种群基因频率发生定向改变

2.根据现代生物进化理论，下列说法正确的是（ ）

A.自然选择决定了生物变异和进化的方向

B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变

C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性

D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小

3.在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，问该性状不同类型的基因型频率是（ ）（按AA、Aa、aa顺序排列答案）

A.0.36，0.48，0.16 B.0.48，0.36，0.16

C.0.16，0.48，0.36 D.0.16，0.36，0.38

4.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者为5人；男性患者为11人，那么这个群体中色盲基因的频率为（ ）

A.12% B.9% C.6% D.4.5%

5.某生物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：

（1）该种群中a基因的频率为 。

（2）如果该种群满足四个基本条件，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为 ；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率 （会、不会）发生改变。

（3）假如该生物种群中仅有Aabb和AAbb两个类型个体，并且Aabb∶AAbb=1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为 。

（4）假定该生物种群是豌豆，则理论上该豌豆种群的子一代中， AA、Aa的基因型频率分别为 、 。

1～4 DCAC

5.（1）0.5 （2）0.25 不会

9.高一生物基因突变教学反思 篇九

田 胜 2012年6月18日 我们学校为落实省教育厅的比访活动，于6月16至17日在全校范围内开展了我最喜爱的课堂的教学比武的活动。我有幸参加了这次活动，现在来谈一谈我的感受。

我选的教学内容是必修2第五章第一节基因突变和其他变异。对于这次参赛我做了充分准备，先是选课题，再就是制作课件和教案，整体来说，前期工作进展顺利。关于基因突变，对于学生来说，比较抽象，因为基因突变在显微镜下根本就看不到，所以只能从有关生物发生基因突变后所表现出来的性状来判断和了解。另外，多举些基因突变的例子让学生对基因突变有更深入的认识。通过举镰刀型细胞贫血症的例子总结出基因突变的概念，我觉得非常好，因为通过例子，让学生一步一步分析病因，原来是DNA分子发生了碱基对的替换而发生了基因结构的改变，从而引起病变的。整个课堂比较活跃，师生互动较默契，我觉得教学就成功了一半，还有讲解很有条理，按照基因突变的概念、发生的时间、原因、特点和意义有条不紊的进行，让学生很容易接受，也很好记忆。最后还配了课堂练习对本节课进行了巩固，学生也是积极参与，正确率很高，充分说明学生对本堂课基本掌握，也达到了我所期望的要求了。

10.基因控制生物的性状教学反思 篇十

1、《基因控制生物的性状》的课件与学习卷;

2、“人的性状区别”图片资料;

3、讨论法、讲授法;

二、课堂教学实效反馈(教学内容多少、难易、教学方法;学生反应、学习气氛;达标情况;主要情况记录;学困生情况;教学心得、体会等)：

1、《生物的遗传和变异》讲述的是细胞核中的微小世界，没有直观的现象给学生看，内容抽象，一直以来是生物教学的重点与难点。《基因控制生物的性状》作为第二章的首节，有重大的意义，上好了这节课，也就是为《生物的`遗传和变异》一章开了个好头，对学生来说，学习这章也就有了个好的开始，所以这节课对教师来说，具有较大的难度。

2、“性状”一词较难理解。通过两个学生之间相互观察，耳垂、卷舌、大拇指、眼皮。从感性认识到理性认识，这一过渡掌握的不太好。感性方面，学生都积极参与，上升到理性认识时，即总结性状的概念时，学生仍然一知半解。教师应着重介绍概念中“形态结特征”、“生理特性”、“行为方式”的感性认识，特别是前两个，会经常考到。

3、“相对性状”是指同种生物的不同表现形式，解释完后，让学生举例，同时做一些典型例题，能达到预期效果。或者是教师出判断题，让学生判断是否为相对性状。

4、“基因控制性状”，导入衔接不太好，没起到预期作用。解释资料分析时，应重点突出“大鼠生长激素基因”。

三、课后辅导及交流情况：

学生觉得基因、性状、相对性状三个新名词，比较难理解，举例时容易混淆。分析原因：与初一时生物基础不扎实有关，不知道初一学习的细胞核、染色体、基因，以及它们之间的关系。学习卷两节合在一起，有点乱，学卷题目较难。

四、主要优点：

通过学生自己观察同桌的外在性状，不同性状的不同表现给学生带来了乐趣，对性状产生一个感性认识，而后上升到理性认识。课堂气氛活跃，学生参与度高。

五、主要不足：

1、“性状”与“相对性状”的区别，没有更好的例子，只是纯粹的讲解，学生不愿意听，觉得太难了;

2、两节的内容合在一起，题目有点乱，学生有点模糊。以后应该把两节内容的分成两份学卷，以免混淆;

3、将这节抽象内容形象化，对教师的是一个很大的考验。

六、今后改进措施、方法：

1、加强学习，对这章学习内容要用充分的准备，查找更多更好的教学资源，如Flash、录像，努力使抽象内容形象化;

11.转基因生物离我们有多远 篇十一

1.转基因植物

转基因作物的研究规模已达到了空前的水平。自1983年世界上第一例转基因抗病毒植物诞生以来，转基因作物的研制、中间试验、田间释放和商业化种植得到了迅速的发展，到1997年底，转基因植物已达几百种；转基因作物于1986年在美国和法国首次进入大田试验，到1997年底全世界转基因作物的田间试验已达25000多例；1994年，美国批准了转基因延熟番茄的商业化生产，到1997年底，全世界共有51种转基因植物产品被正式投入商品化生产。转基因作物的种植面积正在迅速扩大。全世界转基因作物的种植面积在1995年仅为1.2×106hm2，1996年为2.84×106hm2，1997年为1.25×107hm2，1998年为2.78×107hm2，1999年增至3.99×107hm2.2000年进一步增至4.42×107hm2，2001年已达5.26×107hm2.2001年全球转基因作物按作物种类统计为：大豆占46%，棉花占20%，油菜占11%，玉米占7%；按国家统计：美国占70%（面积，下同）、阿根廷占22%、加拿大占6%、中国占1%～3%，上述4国占全球转基因作物种植面积的99%；按目标性状分类：抗除草剂转基因作物占77%，抗虫转基因作物占15%.据统计，1999年美国转基因大豆、棉花和玉米的种植面积，分别占该国相应作物种植面积的55%、50%和30%.

转基因作物具有巨大的经济效益，1997年美国转基因抗虫棉种植面积为1×106hm2，平均增产70%，每公顷抗虫棉可增加净收益83美元，直接经济效益近1亿美元；1998年美国种植转基因抗虫玉米达5×106hm2，平均增产9%，其净收益为68.1美元/hm2，可产生直接经济效益3.4亿美元。1995年全球转基因作物的销售额仅为0.75亿美元，1998年达到12亿美元～15亿美元，2000年已达30亿美元，5年间增加了40倍。预计2005年将达60亿美元，2010年将达到200亿美元。

2.植物用转基因微生物

自上世纪80年代以来，重组农业微生物工程研究取得了突破性进展，其中新型重组固氮微生物研究已进入田间试验，一些杀虫、防病遗传工程微生物进入田间试验或商业化生产。防冻害基因工程菌株已于1987年进入田间试验，防治果树根癌病工程菌株也于1991年和1992年先后在澳大利亚和美国获准登记，目前已在澳大利亚、美国、加拿大和西欧一些国家销售，这是世界上首例商品化生产的植病生防基因工程细菌制剂。具有杀虫活性的转B.t基因工程细菌，自1991年起已有多个产品进入市场。在高铵条件下仍保持良好固氮能力的耐铵工程菌株，也进入田间试验。

3.转基因动物

转基因动物主要应用于以下几个方面：改良动物品种和生产性能；生产人药用蛋白和营养保健蛋白；生产人用器官移植的异种供体；建立疾病和药物筛选模型；生产新型生物材料等。1998年全球动物生物技术产品总销售额约为6.2亿美元，预计2010年总销售额将达到110亿美元，其中75亿美元是转基因动物产品。

4.兽用基因工程生物制品

兽用基因工程生物制品是指利用重组DNA技术生产的兽用免疫制剂。主要包括：单克隆抗体等诊断试剂，目前国内外正在研究、开发或已应用的单克隆抗体诊断试剂已达1000多种；基因工程疫苗，已有44例获准进行商品化生产，其中重组亚单位疫苗30例，基因缺失活疫苗12例，基因重组活疫苗2例。此外，还有DNA疫苗和兽用基因植物源生物制品等。

5.转基因水生生物

迄今为止，全世界研究的转基因水生生物达20余种，已有8种进入中间试验，其中我国有一种两例，仅有大西洋鲑1种可能已开始小规模商品化生产。

6.我国农业转基因生物研发现状与产业化概况

我国转基因植物的研究开发始于20世纪80年代，1986年启动的863高新技术计划起到了关键性的导向、带动和辐射作用。据1996年统计，国内正在研究和开发的转基因植物约47种，涉及各类基因103种。1997年～1999年，有26例转基因植物获准进行商业化生产。按转基因性状分：抗虫16例，抗病毒9例，改良品质1例。按作物划分：棉16例，番茄5例，甜椒4例，矮牵牛1例。

转基因抗虫棉是国内植物基因工程应用于农业生产的第一个成功范例，使我国成为继美国之后独立研制成抗虫棉，并具有自主知识产权的第二个国家。1998年～2001年4年累计种植逾1.3×106hm2，减少农药使用量70%以上，产生了巨大的社会、经济和生态效益。由于其伞形辐射的带动作用，抗虫转基因水稻、玉米、杨树等一批后继转基因产品正在进行田间试验，蓄势待发。转基因技术将使农业产业发生深刻的结构变化，向农业与医药、农业与食品、农业与加工结合的方向发展。

我国植物用转基因微生物研究已取得长足进展，正在研发的防病杀虫微生物13种，涉及基因16种；固氮微生物8种，涉及基因12种，大多已进入中间试验和环境释放试验。我国兽用基因工程生物制品研究与产业化进展迅速，已有近70种单克隆抗体等诊断试剂投放市场，2例基因工程疫苗获准进行商品化生产，其中重组亚单位疫苗1例，基因重组活疫苗1例。

我国转基因水生生物研究取得了舉世注目的成就，1985年，我国培育出世界首批转基因鱼。此后，培育出比正常生长速度快3倍～4.6倍的转基因泥鳅。目前，转生长激素基因鲤、转大麻哈鱼生长激素基因鲤均进入中试阶段。此外，我国还开展了藻类、贝类等其他水生生物的转基因研究。我国转基因动物研究成绩斐然，生长速度快、瘦肉率高、对某些病毒有一定抗性的转基因猪培育成功，乳腺组织能够表达人药用蛋白凝血因子IX、人生长激素、人红细胞生成素的转基因羊已进入中试和安全性评价阶段，此外，还成功地培育了转基因牛。

7.结语

12.生物基因工程技术 篇十二

关键词：绵羊,INHA基因,生物信息学,序列,蛋白

抑制素(Inhibin,INH)主要由雌性动物卵巢颗粒细胞和雄性动物睾丸的Sertoli细胞分泌,能有效抑制垂体促卵泡素的合成与分泌[1]。抑制素是由α、β2个不同的亚基通过二硫键构成的异二聚体糖蛋白质激素,是转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族成员,该家族成员参与体内各种影响细胞发育和分化的功能[2]。α亚基(INHA)上有糖基化位点,是INH的生物活性中心。1932年,Mc Cullagh在牛睾丸水溶液提取物中发现了一种对FSH分泌具有反馈抑制作用的活性物质,命名为“抑制素”。D.M.Robertson等[3]和N.Ling等[4]分别从牛和猪的卵泡液中分离出抑制素A和B,此后由于卵泡液中其他非甾体类激素的干扰,有关抑制素的研究进展缓慢。猪抑制素有A、B两型,牛和绵羊只发现A型,其主要功能是通过反馈调节机制抑制FSH的合成与分泌,进而影响动物的相关生殖功能,将动物的繁殖力控制在种属特有的水平。研究人员早已开始利用抑制素的这种特性,采取主动或被动的免疫途径,对动物繁殖进行调控并取得了积极的效果。S.Hiendleder等[5]报道,INHA基因对绵羊产羔数有显著影响。因此,对绵羊INHA基因的研究有重要的意义。

到目前为止,对绵羊INHA基因生物信息学的研究鲜有报道。本研究利用生物信息学技术对绵羊INHA基因及编码蛋白质的理化性质、结构以及功能进行分析,并构建了绵羊INHA基因同源基因的系统进化树,旨在为今后INHA基因的进一步研究提供信息学参考。

1 材料

从NCBI数据库下载绵羊INHA的CDs序列(L28815.1)和蛋白质序列(AAA31553.1),使用BLAST检索下载绵羊INHA的同源序列,包括山羊(Capra hircus,NM_001285606.1)、牛(Bos taurus,NM_174094.4)、水牛(Bubalus bubalis,EU884446.1)、野猪(Sus scrofa,DQ356013.1)、人(Homo sapiens,M13144.1)、绒鼠(Chinchilla lanigera,EXM_005395512.1)、家猫(Felis catus,AY258627.1)、马(Equus caballus,NM_001081910.1)的INHA基因CDS序列。

2 方法

利用MEGA 5.05软件基于近邻结合(NeighborJoining,NJ)法(number of Bootstrap replication:1000)对绵羊及其他16个物种INHA的CDs序列构建进化树,进行系统发育分析;利用Prot Param(http://web.expasy.org/protparam/)工具,分析INHA蛋白的理化性质;利用在线工具Net Phos 2.0 Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/Net Phos/)分析绵羊INHA磷酸化位点,利用Net NGlyc 1.0 Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/Net NGlyc/)分析其糖基化位点;利用SOPMA(http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html)数据库对绵羊INHA蛋白进行二级结构分析;利用Singnal P软件分析预测绵羊INHA蛋白的信号肽;利用TMHMM Server v.2.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/)TMpred(http://embnet.vital-it.ch/software/TMPRED_form.html)软件分析预测绵羊INHA蛋白的跨膜结构;利用Ex Pasy站点上的Target P 1.1 Server软件、PSORTⅡ预测绵羊INHA蛋白质亚细胞定位;利用SWISS-MODEL(http://swissmodel.expasy.org/)工具在线分析绵羊INHA蛋白的三维结构,使用Py MOL软件展示出所分析的三维结构。

3 结果和分析

3.1 绵羊INHA系统进化树

9个物种INHA基因进化树系统发育分析结果表明,绵羊与牛、水牛、野猪、山羊处于同一个较大分支,具有较高的同源性,绵羊与山羊处于同一个小分支,在系统进化树中距离最近。见图1。

3.2 绵羊INHA蛋白的理化性质的分析

绵羊INHA基因序列编码857个氨基酸,分子质量为73 098.2 u。Prot Param软件分析结果表明,绵羊INHA蛋白的原子组成是C2497H4139N857O1024S329,原子质量为8 846,其消光系数在280 nm时为20 500,不稳定系数为61.94(40以下为稳定蛋白),说明该蛋白是一个不稳定蛋白;脂肪系数为14.24,总平均亲水性为0.968,说明该蛋白是一个疏水蛋白。

3.3 绵羊INHA蛋白的一级结构

哺乳动物INHA都有一个较大的前体,含有多个潜在的蛋白水解位点。Net Phos 2.0 Server分析结果表明,绵羊INHA蛋白有7个Ser磷酸化位点(22,46,67,124,132,243,248位氨基酸残基),6个Thr磷酸化位点(26,111,133,233,241,242位氨基酸残基),2个Tyr磷酸化位点(247,251位氨基酸残基)。Net NGlyc 1.0 Server分析INHA蛋白存在2个N-糖基化位点,为Asn45和Asn167。

3.4 绵羊INHA蛋白的二级结构(见227页彩图2)

由227页彩图2可知,绵羊INHA蛋白的二级结构由39个的α-螺旋(14.72%)、15个β-转角(5.66%)、156个无规则卷曲(58.87%)和55个延伸链(20.75%)组成。其中延伸链和无规则卷曲共占79.62%,所占比值较大。由此可知,二者是构成INHA蛋白二级结构的主要元件。

3.5 绵羊INHA蛋白的信号肽

预测蛋白质结构的同时对其信号肽进行分析,有助于蛋白质功能域的区分和蛋白质细胞的定位。预测所得绵羊INHA蛋白的信号肽见图3。

图3中,C行是剪切位点打分,S行是信号肽打分,Y行是综合剪切点打分,由此可以判断绵羊INHA蛋白无信号肽。

3.6 绵羊INHA蛋白亚细胞定位

亚细胞定位是指某种蛋白或表达产物在细胞内的具体存在部位(如细胞核、线粒体、细胞质、内质网等),使用PSORTⅡ对绵羊INHA蛋白进行亚细胞定位分析,结果表明,该蛋白最可能在细胞核发挥生物学作用。另外,在细胞质、线粒体及囊泡分泌系统中也有存在的可能(见表1)。用Target P1.1软件预测INHA蛋白质亚细胞定位结果中,显示INHA有信号肽的可能性很小,只有0.046,而定位于其他位置的可能性最大,得分为0.757。

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3.7 绵羊INHA蛋白的跨膜结构分析

跨膜结构域是膜内在蛋白与膜脂结合的主要部位,一般由20个左右的疏水氨基酸组成,形成螺旋,它固着于细胞膜上起“锚定”作用。跨膜结构域的预测和分析,对正确认识和理解蛋白质的功能、结构、方位及细胞中作用的部位均有重要的指示意义。亚细胞定位结果表明,跨膜区域预测INHA多肽链的N-末端有两种跨膜模式,一种为由胞外向胞内进行跨膜,由117~142位共26个氨基酸残基组成;另一种为由胞内向胞外进行跨膜,分别由20(49~68位),19(216~234位)个氨基酸残基组成。由此可以推测,INHA蛋白更倾向于由胞内向胞外的跨膜模式,见图4。

注:跨膜分值>500时为明显的跨膜区域。

3.8 绵羊INHA蛋白三级结构

用SWISS-MODEL分析绵羊INHA蛋白的三级结构,对蛋白质三级结构的分析预测有助于理解蛋白质结构和功能之间的关系,结果表明,其主要由延伸链和无规则卷曲组成。8个延伸链走向不太一致,但与无规则卷曲和α-螺旋形成了一个稳定的结构,见227页彩图5。

4 讨论

从进化树可以看出,所选9个物种INHA基因的进化与哺乳动物的分类学大体一致,可见分子进化与物种分化方向的协调性。

磷酸化和糖基化是常见的蛋白质翻译后修饰过程。蛋白质的磷酸化是指在蛋白激酶催化作用下把ATP或GTP的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基的过程[6]。糖基化是真核生物翻译后重要的修饰之一,它可以影响蛋白质的抗原决定簇、蛋白质的电荷性质以及酶学性质,特别是蛋白质的热稳定性。经分析,绵羊INHA蛋白含有14个磷酸化位点,其中主要为Ser磷酸化位点,2个N-糖基化位点。本研究对绵羊INHA蛋白的潜在糖基化位点进行预测,可为进一步研究INHA蛋白的表达提供理论依据。

信号肽在新合成的多肽链中指导蛋白质进行跨膜转移和定位,通常位于分泌性蛋白质的N端,一般有16~26个氨基酸残基,其中包括疏水核心区、信号肽的C端和N端3部分[7]。经分析,绵羊INHA蛋白肽链中不含信号肽,不属于分泌性蛋白。亚细胞定位是指某种蛋白或表达产物在细胞内的具体存在部位,经分析该蛋白属于跨膜蛋白,说明其在细胞膜上发挥其生物学功能。跨膜结构域是指由20个左右的疏水氨基酸残基形成的α-螺旋,该蛋白有3个跨膜区,跨膜模式为由胞内向胞外。