基因工程的应用及其安全性管理_黄志良

文章编号:1008 9632(2001)03 0032 04

基因工程的应用及其安全性管理

黄志良

(华南理工大学食品与生物工程学院,广州 510640)

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摘 要:基因工程在农业、食品、医药、环保等方面有广泛的应用,同时对生态环境、人类健康、伦理道德、社会经济有不同程度的影响和潜在危害。加强基因工程的安全管理是基因工程产业健康发展的前提。本文就基因工程的应用及影响、安全性管理等问题进行了探讨。关键词:基因工程;应用;安全性管理

中图分类号:Q789;Q788 文献标识码:A 基因工程作为生物技术的核心内容,已成为现代高新技术的标志之一。目前,基因工程领域的研究与开发工作十分活跃,新成果不断涌现,发展日新月异。1972年,Berg 等首次用限制性内切酶EcoR 切割病毒SV40DNA 和 噬菌体DNA,经过连接,组成重组DNA 分子。他是第一个实现DNA 重组的人[3]。1973年,Cohen 将伤寒沙门氏菌抗链霉素质粒与大肠杆菌抗四环素质粒在体外重组,获得异源的重组质粒DNA,并把重组质粒导入大肠杆菌中,建立了抗四环素和抗链霉素的大肠杆菌克隆体,这一研究标志着基因工程的出现。经过几十年的发展,基因工程技术已走出实验室,基因工程技术的应用已发展成为一个巨大的产业,不仅科研机构进行研究和开发,很多商业机构也积极参与。基因工程在农业、医药、食品、环保等领域已显示出巨大的应用价值。但从人类历史发展的经验来看,科学技术给人类社会带来福音的同时,都潜在着对人类自身或生存环境造成危害的一面,基因工程也不例外,在开展基因工程应用的同时,也要注意到其潜在的危害,加强安全性管理。1 基因工程的应用

经过几十年的发展,基因工程已走出实验室进入应用阶段,基因工程产业被喻为朝阳产业,具有巨大的发展前景,各个国家都投巨资资助研究和开发项目。1983年,世界第一例转基因植物(转基因烟草和马铃薯)问世以来,在农业、医药、食品、环保等领域,基因工程应用研究都取得了突破性进展。1 1 农业

农业是基因工程的一个重要应用领域,主要用于培育具有优良性状的动物和农作物,如培育抗虫害、抗病害、抗除草剂、耐盐抗干旱作物、农产品品质改良、提高营养物质含量。传统的杂交育种方法周期非常长,而且准确性差。基因工程方法具有极高的准确性,基因的转移不再限于同一物种之间,动物、植物、微生物之间也可发生基因转移。目前的基因工程作物主要有马铃薯、棉花、玉米、大豆、番茄等,这些作物已通过一些国家的审批程序,开始大面积种植。到1998年1月底,全世界约有30

种转基因植物被批准进行商品化生产。美国是转基因作物最大的种植国家,1998年74%的转基因农作物种植在美国,阿根廷、加拿大、澳大利亚分别占15%、10%、1%。大豆和玉米是最广泛种植的转基因作物,在过去四年中,转基因作物种植面积增加了25倍,1999年达到一亿英亩。基因工程在作物育种方面应用有:第一,培育抗病虫害作物。长期、大量使用农药使害虫的耐药性越来越高,农药用量和农药品种不断增加,农业生产成本上升,生态破坏日趋严重。培育抗病虫害作物一直是传统作物杂交育种的一个主要目标。基因工程在培育抗病虫害农作物方面表现出极大的优势。苏云金杆菌在形成芽孢时能产生伴孢晶体,这种毒蛋白对磷翅目昆虫有特异的毒性作用,现已将这种晶体蛋白基因从苏云金杆菌中分离出来,并导入到玉米、水稻、烟草等作物中,使作物在生长过程中产生这种晶体蛋白,杀死害虫。美国孟山都公司开发的New leaf 马铃薯能抗科罗拉多马铃薯甲虫,1995年5月批准成为常规品种[11]。抗虫棉可抗磷翅目害虫。保产玉米可抗玉米螟。90年代以来,抗病虫害的转基因花生植株也研究成功[5]。第二,抗除草剂。草甘磷(glyphosate)是一种广谱除草剂,它通过抑制5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSP)的活性而阻断芳香族氨基酸的合成,导致植物死亡,将含有抗草甘磷的EP SP 合成酶突变基因引入植物,就可使植物获得抗草甘磷的能力。这方面最成功的例子是大豆,抗除草剂转基因大豆能耐受草甘磷,可防止广谱除草剂对大豆植株的伤害,除草剂的用量也可减少。第三,抗逆性。由于环境恶化和人口增长,用于农业生产的土地紧张问题日益突出。培育抗干旱、耐盐碱等抗逆性能良好的农作物,就可充分利用以前不适宜耕作的土地,或提高干旱、盐碱土地的农作物产量。将烟草中的CM O 基因导入水稻中,使水稻

具有很强抗旱性[2]

。H ightower 利用农杆菌将比目鱼体内的抗冻蛋白基因转入番茄,番茄抗冻能力明显提高,这是首例利用基因工程提高番茄抗逆性的报道[14]。第四,作物品质改良。通过基因工程手段,还可改良农产品的品质,如改善口感、营养成分、外观、提高耐贮藏性。水稻

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y 收稿日期:2000 10 23

作者简介:黄志良(1969 )男,讲师,博士研究生

是一些亚洲国家的主要粮食作物,水稻淀粉含量高,但蛋白质含量低。而且水稻蛋白质中必需氨基酸如甲硫氨酸、赖氨酸的含量也较低,利用基因工程方法,将植物中分子量较小且富含硫氨基酸的蛋白质基因导入水稻,是改良水稻营养品质的可行途径。M eijer等将分离的富含脯氨酸基因成功地导入水稻基因组中获得转基因植株。Barkharddt将单子叶植物中八氢番茄红素合成酶及其脱氢酶基因导入水稻中,获得富含类胡萝卜素的基因工程水稻[2]。番茄在采收后容易成熟变软,造成腐烂。通过抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性来抑制细胞壁的降解和抑制乙烯生成,可以延缓果实过度成熟软化,提高番茄的耐贮存性。目前,采用反义基因技术已培育出耐贮番茄,这种转基因番茄久放而不变软,颜色和风味与普通番茄一样,1994年4月,一种名为Flavr Savr的耐贮番茄在美国上市[11,14]。第五,转基因动物。最早问世的转基因动物是转基因小鼠,培育转基因动物的主要目的是提高生产性能,提高抗病性。目前已报道对鱼、鸡、猪、牛、马、羊等动物成功地进行了转基因试验。转基因家畜除了在动物生产上的应用外,还因其与人的生物学特征有较大的相似性,在器官移植、药物生产、疾病模型建立方面显示出特殊的价值。如将外源基因导入泌乳家畜中,利用家畜的乳腺合成药物蛋白,生产成本可大大降低,应用前景广阔。据美国红十字学会和美国遗传学会预测,到2010年,所有基因工程药物中乳腺反应器生产的份额将达到95%[8]。

1 2 食品

食品加工与农业密切相关,通过基因工程方法改进农作物的生产性能,可为食品加工业提供质优而价廉的原料。转基因大豆的油脂组成中含有较高比例的不饱和脂肪酸,转基因番茄耐贮藏,不易腐烂,用基因工程的方法改进微生物菌种性能,可使发酵食品和食品酶制剂生产面貌一新。第一个采用基因工程改造的食品微生物是面包酵母,经基因改良的面包酵母中麦芽糖透性酶和麦芽糖酶的含量比普通面包酵母高,产生二氧化碳气体的量也较高,可制作出更松软可口的面包。啤酒酵母是啤酒发酵的关键微生物,将 -淀粉酶和糖化酶基因导入啤酒酵母中,就可以简化生产工序,提高产品质量和生产新的啤酒品种。基因工程改造的食品微生物在发酵乳制品、氨基酸、维生素、有机酸和调味品的生产上有广阔应用前景。酶制剂在食品加工中广泛应用,凝乳酶是第一种应用基因工程技术把小牛胃中的凝乳酶基因转移到细菌或真核微生物生产的酶,传统方法是从小牛皱胃中提取,成本高,产量低。80年代以来,英、美等国科学家将凝乳酶原基因导入大肠杆菌、酵母中,成功地进行了大规模的生产。目前,对 -淀粉酶、葡萄糖异构酶、溶菌酶、碱性蛋白酶的生产菌都用基因工程方法进行了改良,大大提高了这些酶制剂的生产效率[16]。

1 3 医药学上的应用

基因工程在医学上主要应用于生产基因工程药物、疾病诊断、基因治疗。基因工程药物有激素与细胞分裂素、生理调节因子、血液制品、疫苗、单克隆抗体几类。如人胰岛素、人生长激素、人促红细胞生成素、人尿激酶、组织纤溶酶激活剂、乙肝疫苗、干扰素等药物已可以用基因工程的方法生产[9]。我国 -干扰素基因工程产品于1989年投产,是我国第一种基因工程药物。在疾病诊断方面,科学家现已完成了许多病原微生物的基因组测序。如流感嗜血杆菌、生殖器支原体、幽门螺杆菌、结核杆菌和梅毒螺旋体等,为进一步了解这些病原菌的致病机理,设计诊断、预防和治疗的新方法提供了有价值的信息。通过基因工程细胞生产的单克隆抗体是一种快速而准确的诊断试剂。1990年美国启动人类基因组计划(HGP),欧盟国家、日本、俄罗斯、加拿大、澳大利亚和我国科学家相继加入该计划。此计划将使人们深入认识许多困扰人类的重大疾病的发病机理并寻找治疗方法。在人类基因组计划的研究过程中,已发现了肥胖基因、支气管哮喘基因,为诊断和治疗这些疾病提供了新的途径[7]。2000年6月22日科学家宣布人类基因组草图已绘制成功,人类基因组的测序工作已基本完成,下一步工作是弄清各基因的功能,寻找致病基因,我国科学家也承担了人类基因组中1%的测序工作。目前,遗传性疾病、恶性肿瘤、传染性疾病如艾滋病等还没有有效的治疗手段,基因工程可能为这些疾病的治疗在理论、技术上带来突破,有可能采用基因治疗的方法,用正常基因补充缺失或异常突变基因。

1 4 环保

工业生产带来了很多环境问题,基因工程技术为环境保护提供了新的手段。基因工程应用于环境保护起始于80年代。目前已培养出能降解农药、除草剂、塑料、防治重金属污染、清除石油污染的基因工程菌。经基因改造的杨树在生长过程中,可清除土壤、地下水中重金属的污染,将可分解石油成分基因工程菌接种到海滩,可清除海滩的原油污染,其清除速度比天然细菌快得多[8]。

2 基因工程的潜在危害

早在七十年代,基因工程安全性问题就引起了广泛的讨论,人们已注意到基因工程对生态环境、人类健康、伦理道德等可能带来的一些问题。

2 1 对生态环境影响

地球的生命已经存在了三十多亿年,简单的生命经过漫长的进化过程,形成了今天地球上由千万种生物所组成的复杂生态系统。采用基因工程的手段改造生物体,就有可能过快打乱自然界经过漫长时间进化所形成的秩序,破坏生态平衡。转基因生物的代谢产物会向外界环境扩散,造成链锁反应,凭目前的生物技术发展水平,还不能准确预测基因工程生物体及其代谢产物的表现形态和潜在危害,也难以提出针对性的防范措施。基因工程对生态系统的危害体现在下面几个方面:第一、基因漂移。导入到转基因农作物中的基因可能由于植物花粉飞扬转移到杂草和其它作物中,如果抗除草剂基因转移到杂草中,就可能产生 超级杂草 。基因漂移将使正常、非目标植物发生基因改变,这个过程很难人为控制,其后果也很难预测。第二、对非目标生物产生危害。苏云金杆菌晶体蛋白可不加区分地杀死许多种昆虫的幼虫,不仅对害虫有致死作用,对其它昆虫,包括有益昆虫也会致死。1999年发表在 自然 杂志的一项研究表明转苏云金杆菌晶体蛋白基因的玉米花粉被蝴蝶幼虫采食后,会使幼虫致死,而这种幼虫并不是玉米的害虫。第三、产生有害生物,危害生物群落。对细菌、病毒进行基因改造,可能使无害或弱致病性的细菌、病毒变成有害或

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强致病性的细菌、病毒,对其它动、植物的生存造成危害,转基因植物有演变成 超级杂草 的可能。转基因动物可能形成 怪物 或优势生物,基因改造的生物体释放到环境,可能通过竞争消除群落中原有的野生种,并通过食物链间接影响群落结构。

2 2 对人类健康的影响

很多经基因改造的农作物、动物经过加工成为食品,虽然基因工程技术可大大提高食品的产量和质量,但也可能引起食品成分非预期的改变,对食用者的健康产生潜在的危害。这体现在:是否会含有新的过敏原,抗昆虫农作物是否含有残留的抗昆虫内毒素,抗除草剂农作物是否最终导致除草剂用量增加,引起除草剂在食品中残留。抗病毒农作物中含有的病毒外壳蛋白基因是否会对人体造成危害[6]。如果致病力强的基因改造微生物从试验室逸出并扩散,由于人类对这些新的微生物无免疫力,是否可能会造成疾病流行。

2 3 对伦理道德的影响

基因工程的作用对象是生物体,这样,基因工程的掌握者人本身也成了作用对象。人类科技发展和道德进步并不总是协调的。基因工程与其它科技相比,所遇到的伦理、道德、法律方面的问题更加尖锐,如果不加限制的发展,将会带来意想不到的社会问题。1997年2月,克隆 多利 小绵羊的出现在全世界引起强烈反响。科学家能够复制羊,从理论和技术上讲,复制人也将是可能的。这使人们不由的想到其可怕的后果。基因克隆技术如果应用到人身,将完全打破以往的生育模式。无性繁殖在人身上也可实现。夫妻、父子等基本的伦理关系会变得模糊不清,社会的基本单位 家庭将会消失,现有的社会秩序会打乱,使人类现有的意识形态、宗教信仰、法律制度变得无所适从。对其它动、植物的基因进行随意,甚至恶意的改造、重组,也是对自然界不负责任的行为。人类基因组计划完成后,这可以确定和改造人的致病基因。如何保护个人的遗传隐私将成为一个社会问题。人的基因改造如何来控制,由谁决定对一个人的基因进行改造,基因改造对人类自身的进化有什么影响。如何保证不会改造出 怪人 或 超人 来等都是一些亟待回答的问题。美国在实施人类基因组计划(HGP)一开始就注意到其所带来的社会问题,每年都拨款资助伦理、法律和社会问题的研究[7]。转基因食品也存在一些伦理方面的担忧,将某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们食用的动物中,如将猪的基因转入棉羊中,可能会引起如穆斯林这样的宗教团体的反对,将动物基因转入植物中,会引起素食主义者的反对[8]。

2 4 所带来的经济问题

开发基因工程产品需要巨大的经费投入,如开发一种转基因农作物,需要经过试验室研究、中间试验、环境释放、商品化生产等环节,为保证商业利益,基因工程作物种子往往价格昂贵,并且有专利保护,使农业生产高投入、高产出的趋势更明显,发展中国家和贫穷国家由于资金不足,防碍转基因作物的开发与应用,随着转基因产品数量增加,对发达国家的依赖程度也会增加,可能使贫富差距拉大,引起新的发展不平衡。发展中国家和落后国家在基因资源的利用方面也处于不利地位,人群中与某种遗传性疾病有关的基因对于开发基因工程药物、疾病诊断、基因治疗都有重大意义,先发现就可以申请专利而得到保护,基因的资源的有限的、不可再生的,在基因资源的争夺战中,发达国家凭借其资金和技术占尽先机,通过所谓 合作研究 获取其他国家的基因资源。这使得未来在基因资源利用、开发具有自主知识产权的转基因产品方面,发展中国家和贫穷国家越来越处于被动地位。

3 基因工程的安全性管理

基因工程对未来科技、经济、社会的影响是不容低估的,许多国家都不会错过基因工程所带来的发展机遇,积极开展研究与应用工作。然而,进行基因工程的研究与产品开发在当今世界已成为一个敏感话题,随时都可能召来一些反对的声音。针对基因工程可能带来的对人类健康和生态环境的危害,一些国家和国际组织制定了一系列的安全管理措施。在基因工程的安全性管理上,美国的政策较为宽松,欧盟的政策比较严格,其它国家介于两者之间,我国在1993年12月颁布了 基因工程安全管理法 ,1996年7月农业部颁布了 农业生物基因工程安全管理实施办法 ,并成立了农业生物基因工程安全管理办公室和农业部农业生物基因工程安全管理委员会。基因工程安全管理的主要工作是基因工程产品的安全性评价。评价对象有农业基因工程体、基因工程食品、基因工程医药产品。由于基因工程的应用历史并不长,基因工程的安全性管理措施还不完善,还需要从理论与技术上进行深入研究。

3 1 农业基因工程安全性管理

我国的农业基因工程管理办法主要对基因工程体在试验阶段、中间试验、环境释放和商品化生产几个过程进行安全性评价,基因工程体包括植物、动物、植物用微生物、兽用微生物和水生动植物。操作步骤是:(1)根据受体生物的生物学特殊性、演变历史、异化作用等,评价其对人类和生态环境的潜在危害。(2)确定基因操作对受体生物安全等级的影响类型和影响程度。(3)确定遗传工程及其产品的安全等级。通过这些方法,将基因工程的安全等级划分为四个级别,分级申报审批[13,15]。国际上对基因工程农作物安全性评价的总原则是:促进而不是限制其发展,同时保障人类健康与生态环境,考虑到转基因植物的种类及环境多样性,一般采取个案分析,逐步完善的原则[13]。

3 2 对基因工程食品的安全性管理

FAO和WHO共同于1990年、1996年分别在日内瓦和罗马召开会议,讨论基因工程食品的安全性评价问题。提出了一些基因工程食品安全性评价的原则。首先阐明其分子、生物学和化学特性,了解基因改造所采用的方法。对基因改造后的产物进行化学结构分析,对与传统食品不相同的基因工程食品要进行广泛的毒理学试验,必要时进行营养评价与致敏试验。对基因改造的动物性食品,哺乳动物本身的健康可作为安全性评价的标志。鱼类和无脊椎动物本身可产生毒素,需进一步进行安全评价。对基因改造的微生物食品,如分子、生物、和化学分析与传统食品一致,则主要对其杂质和加工过程进行评价。对已进行安全性评价并已批准的食品,需进行有计划的使用后人群健康监测[6]。2000年3月由经济合作与发展组织(OECD)在英国爱丁堡召开转基因食品安全性会议,会议提出成立国际委员会来评估转基因

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食品对科学与社会的影响[7]。由于国情不同,各国转基因食品管理的政策也不样,日本厚生省宣布,到2001年4月,所有的基因工程食品都必须进行健康测试,目前,这种测试还只是自愿的。印度还没有宣布基因工程食品的管理办法,目前,印度没有种植转基因农作物,也没有基因工程食品出售,但为解决其粮食问题,印度政府积极支持基因工程方面的研究。巴西完全禁止基因工程作物及其产品。欧盟法律规定基因工程食品在销售时,其外包装要标识清楚。非基因工程食品中,基因工程食品混杂的比例不能超过1%。美国的基因工程作物和食品安全性由三个部门管理,食品与药品管理局负责转基因食品的安全性,环境保护局主要评估转基因作物对环境是否安全,农业部的动植物检疫局负责评估转基因作物本身对农业生产是否安全,如是否会成为有害昆虫宿主?作物是否会转变成有害杂草?

确定食品中转基因作物的检测方法对转基因食品的安全性评价和标识也很重要。在欧盟,转基因食品的标识问题已成为公众关注的焦点之一,这就要求了解食品加工的原料中有无转基因作物及含量多少,要检测食品中有无转基因作物,首先应了解转基因作物的性状,转基因作物所导入的外源基因的信息。目前,正研究用PCR 技术检测转基因作物,分析转基因作物与常规作物的DNA序列的差别,用酶联免疫吸附方法可检测转基因作物中的重组蛋白产物[10]。

3 3 对基因工程医药产品的安全评价

影响到基因工程药品安全性的因素有很多,如在生产过程中,工程菌表达的稳定性,有无杂菌、杂质污染,水解、沉淀、吸附、氧化、消旋、氨基酸修饰等处理步骤,药品本身的理化性质。基因工程药品一般是蛋白质或多肽,这些蛋白质或多肽的氨基酸组成,顺序,修饰作用都会影响药品的生理、药理或毒理作用。欧盟将这类药品分为三个组,一组是与人体内蛋白质或多肽的氨基酸组成完全样同,这类药品不需进行安全性试验;二组是与人体内蛋白质或多肽的氨基酸组成相似,仅个别氨基酸有差异,或存在翻译后修饰;三组是与人体内蛋白质或多肽的氨基酸组成完全不同。根据这种分组,进行安全性评价时也区别对待。对基因工程药品进行毒理学研究是安全性评价的一个主要方法,其内容包括急性毒性试验、重复给药毒性试验、生殖毒性试验、免疫毒性试验、致突变和致癌试验。基因工程医药产品的安全性评价方法还不完善,尚无一个完整而公认的评价方法。

我国是一个有12亿多人口的发展中国家,发展经济,不断提高人民的生活水平和国家综合实力是当前的现实需要,积极开展基因工程的研究与应用工作,对解决今后的粮食问题、提高农业的科技水平和生产效率,改善生态环境问题,提高人民医疗保健水平都有重要意义,不能错过这一新技术革命带来的发展机遇,应充分利用我国丰富的基因资源,积极稳妥开展基因工程研究与应用,慎重与灵活相结合,加强安全性管理。使我国基因工程研究和应用走上健康发展的道路,在世界高新技术领域占一席之地。

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The application of genetic engineering and its safety management

HUANG Zhi-liang

(College of Food Science and Bioengineering,South China University of Technology,Guangzhou510640,China)

Abstract:T he genetic engineering has extensive application in the area of agriculture,food industry,medicine,and en vironmental protection.It also has potential risks and influence on env ironment,human health,and social economy.Safety management of genetic eng ineering is the guarantee of the developm ent of genetic engineering.In this paper,The applica tion and safety m anagement of genetic engineering were review ed.

Key words:g enetic engineering;application;safety management.

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转基因技术及其生物安全管理

农业转基因技术及其生物安全管理 一、生物技术与遗传改良生物 生物技术（biotechnology）是当代科学技术的前沿领域之一，包括基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、组织工程和生物信息技术等等一系列新技术。其中基因工程（genetic engineering）及其操作技术——重组DNA技术(recombinant DNA technology)在近二十年来发展极为迅速，成为引领生物技术的先导。1953年Watson和Crick首次提出了DNA二级结构的双螺旋结构模型，揭示了DNA分子双螺旋结构及其与遗传功能的关系，开创了分子水平阐述生命现象本质的新纪元。1972年美国斯坦福大学Paul Berg教授利用限制性内切酶和连接酶成功完成了噬菌体DNA和猴病毒SV40DNA的体外重组；1973年美国加利福尼亚大学Herber Boyer教授等成功完成了大肠杆菌抗四环素质粒和抗卡那霉素质粒的体外重组产物到大肠杆菌的转化，并成功实施了表达。这之后，生物技术便进入了基因工程时代，人类可按照自己的意愿从生命的最基础物质—DNA水平改造生物体，继而改造自然界。 遗传改良生物（gnenetically modified organism,GMO）,是利用重组DNA技术产生的生物体的统称。通常称为转基因生物（transgenic organism）。转基因生物的定义主要是指该生物被转入的基因是经过人工重组的来源于不同生物或人工合成的新基因，常含有至少一种非近源物种的遗传基因。目前，转基因受体包括有微生物、植物、动物。实际上，构建转基因生物的目的，是在于通过相对便捷的手段①获得在以常规操作较难或需较高成本获得的、或有特殊需求的人类生命活动所需的某些表达产物（如：利用转基因植物生产乙肝疫苗等）；②获得或作为或替代操作工具的天然受体生物所不具备的某些特定的遗传性状（如：基因操作所需的特定克隆；某些工程菌；抗虫或抗除草剂转基因作物等）。借助于转基因生物的构建，生物技术已经在医药领域如：生物制药、诊断试剂等以及农业领域的转基因农作物等方面取得了巨大的成绩。其中转基因农作物的培育、田间释放、及进入市场等一系列行为，尤其使生物技术深入到人类日常生活和劳作中，并给自然界带来意义深远的重大影响。 二、转基因农作物

1.2基因工程的应用(第1课时)

1.2基因工程应用（第1课时） （一）基因工程应用编制：王曼审核：秦磊校对：张统省 【学习目标】 1．举例说出基因工程的应用 2．关注转基因生物的安全性问题 3．举例说出生物武器的危害 【自学质疑】 一、回顾： 1.基因工程基本操作的“五步曲”是什么？PCR扩增过程 2．基因表达载体的组成及各自作用 3．将目的基因导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞的常用方法 4．目的基因的检测与鉴定的步骤 5.必记概念：基因组文库 cDNA文库基因的编码区和非编码区 启动子、终止子、起始密码、终止密码内含子、外显子 RNA聚合酶结合位点、结构基因与标记基因基因探针显微注射感受态细胞 二、导学 知识网络体系抗虫转基因植物 抗病转基因植物 转基因植物其他抗逆转基因植物 改良植物品质 提高动物生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体 基因工程药物 基因治疗 转基因生物的安全性问题（食品安全、生态安全） 生物武器的危害性 【质疑讨论】 1.植物、动物的基因工程技术主要在哪些方面取得成果？ 2.抗虫基因、抗病基因、抗逆基因、改良植物品质的基因主要有哪些？ 3.“乳腺生物发生器”的优缺点及基因工程的大体操作步骤。 4.基因治疗的概念、种类及治病原理 知识点归纳： 一、植物基因工程成果 1．抗虫转基因植物 杀虫基因：主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抵制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 优点：降低生产成本，减少环境污染 2．抗病转基因植物 抗病基因：使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因抗毒素合成基因。 3．其他抗逆转基因植物： 抗逆基因：调节渗透压的基因（使植物细胞渗透压升高以适应盐碱或干旱环境）、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因。 作用：以提高植物对环境适应能力。 4．利用转基因改良植物的品质 举例：将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高植物氨基酸含量。 二、动物基因工程 1．用于提高动物生长速度（生长激素基因） 2．用于改善畜产品的品质 3．用转基因动物生产药物（乳腺生物反应器） 优点：产量高；质量好；成本低；易提取。 缺点：只能是雌性个体在泌乳期时才行。 提示：①乳腺蛋白基因的启动子是一种特异性表达的启动子；受体细胞为受精卵。②有些可以导入膀胱壁细胞，从尿液中提取。 4．用转基因动物作器官移植的供体 原理：使移植器官的没有抗原，就不会发生免疫排斥反应 方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因。 5．基因工程药品 三、基因治疗 1．概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效手段。 2．种类：体外基因治疗和体内基因治疗。 3．原理：遗传病患者一般缺少正常基因，所以导入正常基因后，使其表达，即可对病情起到缓解作用。 提示：受体细胞一般为体细胞而不是受精卵，基因治疗后只有一部分细胞含有正常基因。基因治疗没有影响原有基因，所以细胞中两种基因同时存在。 【矫正反馈】 1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（）A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构 2．基因治疗是指（） A.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常 D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 3．疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（） A．口服化学药物B．注射化学药物 C. 采用基因疗法替换致病基因 D.利用辐射或药物诱发致病基因突变 4．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（） A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物 5．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（） A．为形成杂交的DNA分子提供能量B．引起探针DNA产生不定向的基因突变 C. 作为探针DNA的示踪元素D．增加探针DNA的分子量 6．诊断苯丙酮尿症所用的探针是（） A．32P半乳糖甘转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羧化酶

基因工程及其应用图文稿

基因工程及其应用文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA 重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究

传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的 水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？ 七、基因重组与基因工程比较

选修三1.3基因工程的应用(徐新林)

专题1第3节基因工程的应用（P17） 【学习要求】 1．举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景2．关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进了生产力的提高 【学习重、难点】 重点：基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用难点：基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用 ?学习活动一举例说出植物基因工程成果 【自主学习】 阅读教材P17-19页，完成以下内容： 植物基因工程技术主要用于①提高农作物的能力，②改良农作物的③利用植物生产等方面。 （一）抗虫转基因植物 1．杀虫基因种类：①Bt毒蛋白基因、②抑制剂基因、③抑制剂基因、④植物凝集素基因等。 2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 （二）抗病转基因植物 1．植物的病原微生物：主要有、真菌和细菌等。 2．抗病基因种类 （1）抗病毒基因（使用最多）：病毒基因和病毒的复制酶基因。 （2）抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因。 （3）成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 （三）其他抗逆转基因植物 1．抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 （四）转基因改良植物品质 1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。 2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 【正误判断】 1．我国的转基因抗虫棉转入的抗虫基因是Bt毒蛋白基因() 2. 我国的转基因抗虫棉能抗所有的棉花害虫。 3．为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体() 4．目前，植物基因工程技术主要应用于提高农作物的抗逆性、生产某些天然药物、改良农作物的品质、作器官移植的供体() ?学习活动二举例说出动物基因工程成果 【自主学习】 阅读教材P20-21页，完成以下内容： （一）提高动物的生长速度 1．目的基因：外源基因。 2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 （二）改善畜产品的品质 1．优良基因：肠乳糖酶基因。

1.3 基因工程的应用

1．3 基因工程的应用 1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点)

一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.抗虫和抗病转基因植物 2. (1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 3．利用转基因改良植物的品质

植物基因工程成果表现 “三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。 二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21)

三、基因工程药物(阅读教材P21～P23) 1.药物来源：转基因的“工程菌”。 2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 四、基因治疗(阅读教材P23～P24) 1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。 3．方法 (1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 连一连 判一判

(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×) (2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×) 分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。 (3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×) (4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√) (5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×) (6)基因治疗又叫基因诊断。(×) 三种转基因生物的生产过程

转基因安全性评价

转基因安全性评价对转基因植物食品未知物质风险的主要担忧有：①致病性物质的出现，即转基因生物产品食用后是否会致病；②营养成分的 变化及抗营养因子的出现，如蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶 的产生或含量的变化；③新的过敏原的出现，如大豆中的 致敏性蛋白和巴西坚果中的2s清蛋白¨u；④天然有毒物的产生， 如茄碱、葫芦素、Ot一番茄素等u2棚1。其中，最令人关注的是有 可能会产生毒素、抗营养物质、过敏原以及致癌物质或联合致癌物质。转基因奶牛生产的激素(rbGH)在美国投入商业化使用后，使用 者很快发现这类药物导致了奶牛乳房炎发病率加繁殖率低。由于药 物的作用，奶牛新陈代谢加快，导致能耗增加而引起死亡，牛奶的 营养价值也降低了。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和其 它新病种。也有资料证实，转基因食品可能诱发癌症并传递给下一 代以及导致失调，可能需要30年或更长的时间。转基因治疗性药物、

人体组织器官等是否对人体健康造成影响，尚无法检测证实¨转基因的管理 我国对转基因产品的管理主要是针对农业转基因生物的管理。全国农业转基因生物安全的监督管理工作由农业部负责；卫生部依照《食品卫生法》的有关规定，负责转基因食品卫生安全的监督管理工作；此外，国务院还建立了由多个有关部门组成的农业转基因生物安全管理际联席会议制度，负责研究和协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。为了促进我国生物技术的发展，对作为其核心技术的重组DNA技术的研究和开发，必须加强安全性管理。早在1990年，中国政府就制定了《基因工程产品质量控 制标准》，成为我国第一个有关生物安全的标准和办法。1993年，原国家科学技术委员会发布了《基因工程安全管理办法》，对基因工程的定义、安全等级及安全性评价的划定、申报及审批程序等作了规定。在这一技术在国际上开始进入商品化的1996年，农业部又相应制定《农业生物基因工程安全管理实施办法》，具体规定农业生物基因工程安全等级的划分标准，明确各阶段的审批权限，以及相应的安全性控制措施；对农业生物技术的全过程，从实验研究，到中间试验，遗传工程体及其产品的环境释放，到遗传工程体及其产品的商品化生产实施管理，其适用范围涵盖我国自己研发的工作，也

精编高一下册《基因工程及其应用》知识点梳理：生物篇

精编高一下册《基因工程及其应用》知识点 梳理：生物篇 1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的剪刀：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的针线：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的运载工具：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。

c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。 5.转基因生物和转基因食品的安全性

《农业转基因生物安全管理》试题

农业转基因生物安全管理》试题 一、单选题： 1. （）负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作。（）负责本行政区域内的农业转基因生物安全的监督管理工作。（A） A 国务院农业行政主管部门县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门 B 省级农业行政主管部门县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门C国务院 农业行政主管部门国务院农业行政主管部门 2. 国家对农业转基因生物实行（）制度。（B） A 标注 B 标识 C 标签 3. （）从事农业转基因生物生产、（）的，应当由国务院农业行政主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门批准。具体办法由国务院农业行政主管部门制定。（C） A 单位加工 B 个人标识 C 单位和个人加工 4. 从事农业转基因生物生产、加工的单位和个人，应当按照批准的品种、范围、安全管理要求和相应的技术标准组织生产、加工，并定期向（）提供生产、加工、安全管理情况和产品流向的报告。（ B） A 所在地省级人民政府农业行政主管部门 B 所在地县级人民政府农业行政主管部门C国务院农业行政主管部门 5. 从事农业转基因生物运输、贮存的单位和个人，应当采取与农业转基因生物安全等级相适应的（）措施，确保农业转基因生物运输、贮存的（）。（A）A 安全控制安全B 标识安全C 安全控制正常 6. 在中华人民共和国境内销售列入农业转基因生物目录的农业转基因生物，应

当有明显的（）。（B） A标注B标识C信息 7. 从中华人民共和国境外引进农业转基因生物的，或者向中华人民共和国出口农业转基因生物的，引进单位或者境外公司应当凭国务院农业行政主管部门颁发的（）和相关批准文件，向口岸出入境检验检疫机构报检；经检疫合格后，方可向海关申请办理有关手续。（B） A 许可证书 B 农业转基因生物安全证书 C 批号 8. 进口农业转基因生物，没有（）颁发的农业转基因生物安全证书和相关批准文件的，或者与证书、批准文件不符的，作退货或者销毁处理。进口农业转基因生物不按照规定标识的，重新标识后方可入境。（A） A国务院农业行政主管部门B省农业厅行政主管部门C市农业行政主管部门 9. 根据农业转基因生物的安全等级和产品的生产、加工活动对其安全等级的 影响类型和影响程度，确定转基因产品的（）。（B） A 是否安全 B 安全等级 C 是否可以生产加工 10.农业转基因生物在贮存、转移、运输和销毁、灭活时，应当采取相应的 ）措施，具备特定的设备或场所，指定专人管理并记录。（C） A管控B标识C安全管理和防范措施 11. 发现农业转基因生物对人类、动植物和生态环境存在危险时，农业部有权宣布禁止生产、加工、经营和进口，收回（），由货主销毁有关存在危险的农业转基因生物。（C） A 农业转基因生物 B 货物 C 农业转基因生物安全证书 12. 对于进口的农业转基因生物，按照用于研究和试验的、用于生产的以及用作（）的三种用途实行管理。（B） A 种植 B 加工原料 C 买卖

转基因生物安全与管理

转基因生物安全与管理 刘永兰 摘要:无论就是在学术界还就是生活中，转基因生物得安全性问题都就是争议很大得问题。转基因生物为什么会引发安全问题，现在主要又有哪些转基因安全问题。作为转基因作物头号大国，美国对待转基因生物十分积极开放,她们对于转基因生物得安全问题十分有信心,这就是因为美国拥有比较完善得监管组织:美国农业部（USDA)、环保署(EＰA)、食品药品管理局(FＤＡ）三个机构，以农业部为主。这三个机构相互协调、配合，共同来完成转基因生物安全问题得监管。欧盟在转基因生物得安全性问题上则显得要谨慎许多，处理得更加保守一些。我国在转基因生物安全管理方面,仍面临着较大得问题。因此,解决这些问题就是我们在发展转基因相关产业及安全管理方面踏出得第一步,也就是关键得一步。 关键词：转基因生物安全；美国;欧盟;风险评估 目录 1 转基因生物概述?错误!未定义书签。 1、1 转基因生物得定义?错误!未定义书签。 １、２转基因生物安全问题得由来2? 1、3 转基因生物得主要安全问题..........................................................错误!未定义书签。２美国与欧盟得转基因生物安全与管理现状?错误!未定义书签。 2、1美国转基因生物安全与管理现状?错误!未定义书签。 ２、1、1 美国转基因生物安全管理概述?错误!未定义书签。 2、１、２美国监管组织结构图............................................................错误!未定义书签。 ２、2 欧盟转基因生物安全与管理现状?错误!未定义书签。 ３我国得转基因生物安全管理现状?错误!未定义书签。 3、1 我国目前转基因生物发展问题?错误!未定义书签。 4 我国转基因生物未来得发展........................................................................错误!未定义书签。 4、1 建立科学得风险评估方法?错误!未定义书签。 4、１、1 开展转基因生物风险评估培训..............................................错误!未定义书签。 4、1、2 编制转基因生物风险评估手册?错误!未定义书签。

转基因生物安全性

转基因生物安全性 1998年8 月，英国阿伯丁罗威特研究所教授普兹泰发现老鼠食用转基因土豆之后免疫系统受到破坏，普兹泰进一步推论，很多消费者也象被用于试验的老鼠一样食用没有经过严格鉴定的转基因食品。该消息的发布，使世界各国如日中天的转基因热潮蒙上了一层阴影。人们开始疑惑：转基因技术-改造自然还是破坏自然？造福人类还是给人类带来灾难性的毁灭？ 北京生物技术和新医药产业促进中心举办第七次生命科学前沿讨论会--基因工程和生物安全性问题，邀请了部分在京的转基因专家，畅谈讨论，旨在为我国转基因生物安全管理出谋划策。 从本世纪80年代世界上第一例转基因植物的诞生，到目前全世界大约2780万公顷的转基因作物，到利用转基因动物生物反应器大量生产医用蛋白，人类将最新的生物技术应用于医药、食品、农业领域以摆脱自然对传统作业的限制。1998年8 月，英国阿伯丁的罗威特研究所教授普兹泰发现老鼠食用转基因土豆之后免疫系统受到破坏，普兹泰进一步推论，很多消费者也象被用于试验的老鼠一样食用没有经过严格鉴定的转基因食品。该消息的发布，使世界各国如日中天的转基因热潮蒙上了一层阴影。人们开始疑惑：转基因技术--改造自然还是破坏自然？造福人类还是给人类带来灾难性的毁灭？ 转基因植物是把来源于任何生物甚至人工合成的基因转入植物。这可能是自然界无法发生的，人们也无法预测基因进入一个新的遗传背景中会产生什么样的作用。转基因动物，一是将正常人的基因片断导入动物体内，让这种基因在哺乳动物体内表达，并通过该动物分泌的奶或其他组织，提取获得具有活性的分泌物质，获得大量廉价的珍稀药物；另一方向是利用转基因动物培养人体器官，解决人体器官移植供体短缺问题。 利用转基因技术人为地打破自然界世代沿袭的性状平衡，究竟会带来什么样的后果？基于以上疑虑，基因工程生物安全性的评价成为人们日益关注的焦点。 目前对转基因植物的安全性评价一方面是环境安全性，另一方面是食品安全性。 环境安全性评价的核心问题是转基因植物释放到田间后，是否会将所转基因移到野生植物中，是否会破坏自然生态环境，打破原有生物种群的动态平衡。包括：1)转基因植物演变成农田杂草的可能性。2)基因漂流到近缘野生种的可能性。 3)对生物类群的影响。 关于食品的安全性 经和组织（OECD）1993年提出了食品安全性评价的实质等同性原则。如果转基因植物生产的产品与传统产品具有实质等同性，则可以认为是安全的。反之，

高三生物知识点归纳：基因工程及其应用

高三生物知识点归纳：基因工程及其应用 1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 高考生物知识点归纳 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的”剪刀”：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的”针线”：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的”运载工具”：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。 c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基

因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。

基因工程及其应用完整版

基因工程及其应用集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

第2节基因工程及其应用（第1课时） 知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究 传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？

农业转基因生物安全系统管理系统规章制度

得利斯股字[2008]34号 农业转基因生物加工安全管理制度 得利斯农业科技股份 2008-4-4

农业转基因生物加工安全管理制度 第一章总则 第一条为规农业转基因生物加工活动，确保转基因生物在装卸、运输、储存以及加工过程中的封闭式管理，防转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成危险或潜在风险，根据《农业转基因生物安全条例》、《农业转基因生物标识管理办法》、《农业转基因生物安全评价管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》，结合华农公司实际，特制定本制度。 第二条本办法所称农业转基因生物，是指用于农产品加工的具有活性的转基因动植物、微生物及其产品，具体指进口转基因大豆及其加工的产品（包括豆油、豆粕、浓缩磷脂产品等）。 第三条本办法所称农业转基因生物加工是指以具有活性的农业转基因生物为原料生产农业转基因产品的活动。具体指以进口转基因大豆为原料，生产豆油、豆粕、浓缩磷脂产品的活动。 第二章组织保障 第四条成立进口转基因大豆安全管理小组 为确保进口转基因大豆在采购、运输、贮藏、加工及产品销售等环节的安全性，明确相关部门及人员的职责，将各项工作切实落到实处，公司特成立进口转基因大豆安全管理小组（以下简称“安全管理小组”），主要负责进口转基因大豆加工过程中的安全管理、日常监督检查及突发事件的应急指挥等工作。 组长：汉宗 执行组长：卢德明 执行副组长：王海波 组员：王永强淑颖殷方玉文学黄庆 第五条职责分工 （一）组长

（1）负责公司进口转基因大豆各环节安全工作的总体策划。 （2）负责进口转基因大豆加工过程中及突发事件处理过程中相关资源（人力、物力，必要时财力等）的配备工作。 （3）负责转基因生物扩散等突发事件的总指挥及突发事件后与上级主管部门之间的协调沟通工作。 （4）对本公司采购加工的进口转基因大豆安全性负整体责任。 2、权限 （1）有权调动公司一切资源。 （2）有权组织各部门定期或不定期召开进口转基因大豆相关安全工作会议。 （3）有权变更安全管理小组中所有人员及其职责和权限。 （4）有权对进口转基因大豆安全工作进行直接安排。。 （5）有权对出现问题的部门和人员进行直接处理。 （二）执行组长 1、职责 （1）配合总经理做好公司进口转基因大豆各环节的相关安全性工作。在总经理不在期间全权代表总经理履行相关职责。 （2）在总经理的领导下，具体执行进口转基因大豆加工过程中及突发事件处理过程中相关资源（人力、物力，必要时财力等）的配备工作。 （3）负责转基因生物安全方面的日常检查、监督工作的安排、管理。 （4）负责转基因生物扩散等突发事件的现场指挥和处理工作。 （5）负责统一协调公司各相关部门间的工作。 2、权限 （1）可行使总经理授权下的一切权限。 （2）总经理不在期间，可代表总经理行使一切权力。 （3）紧急情况下，有直接调动一切资源的权力。 （4）有权对作业现场进行直接指挥。 （5）代表总经理有权对进口转基因大豆安全工作进行直接安排。 （5）有权按相关规定，对出现问题的部门和人员直接进行处理。 （三）执行副组长

选修三专题一1.3《基因工程的应用》教案.doc

选修三专题一第3节基因工程的应用 一、教学目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 二、教学重点和难点 1.教学重点 基因工程在农业和医疗等方面的应用。 2.教学难点 基因治疗。 三、教学过程 1、转基因生物与目的基因的关系 转基因生物目的基因目的基因从何来 抗虫棉Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗盐碱和干旱作物调节细胞渗透压的基因 耐寒的番茄抗冻蛋白基因鱼 抗除草剂大豆抗除草剂基因 增强甜味的水果降低乳糖的奶牛 甜味基因肠乳糖酶基因 生产胰岛素的工程菌人胰岛素基因人 讨论： 1、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？（乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好； ③成本低；④易提取。） 简介：动物乳腺生物反应器 1987年美国科学家戈登（Gordon）等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA （组织

型纤溶酶原激活物），展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产 品的方式称为动物乳腺反应器。 为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢？这是因为动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10 000 kg。即便是一只奶山羊，一年也可产奶2 000 kg。 动物乳腺生物反应器归纳起来有四大优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排出动物体外；②目标产品的质量好。动物乳腺组织不仅具有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这种全面的蛋白质后加工能力；③产品成本低；④从奶牛中提取产品，操作比较简单。 正因为利用动物乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已成为一种风险投资产业，受到科学家、商界和医药界的高度重视。目前瞄准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，其中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已通过第三期临床实验，即将投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因，使牛奶变成像人奶的一种基因工程奶。 动物乳腺生物反应器的做法与转基因动物的操作是相同的，只是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，构建成表达载体后通过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。 2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？ 用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。 不同之处：为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建成表达载体。 操作过程大致归纳为：获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。

转基因生物加工安全管理制度 (2)

转基因生物加工安全管理制度 第一章总则 第一条为规范农业转基因生物加工活动，确保转基因生物在装卸、运输、储存以及加工过程中的封闭式管理，防范转基因生物对人类、动物、微生物和生态环境构成危险或潜在风险，根据农业部《转基因生物安全条例》、《农业转基因生物安全管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》，结合本公司实际情况，制定本制度。 第二条本办法所称农业转基因生物，是指用于农产品加工的转基因动植物、微生物及其产品，具体指进口转基因玉米。 第三条本办法所称农业转基因生物加工是指以具有活性的农业转基因生物为原料生产农业转基因产品的活动。具体指以进口转基因原料，进行饲料加工等活动。 第二章组织保障 第四条成立进口转基因生物安全管理小组。 为确保进口转基因玉米在原料采购、运输、贮藏、加工及产品销售等环节的安全性，明确相关部门及人员的职责，将各项工作落实到实处，公司特成立进口转基因玉米安全管理小组（以下简称“安全管理小组”），主要负责进口转基因玉米加工过程中的安全管理、日常监督及突发事件的应急指挥等工作。 第五条职责分工 一、组长（总经理） （一）职责 1.负责公司进口转基因玉米各环节安全工作的总体策划。 2.负责进口转基因玉米加工过程中及突发事件处理过程中相关资源（人力、物力、财力等）的配备工作。 3.负责转基因生物扩散突发事件的总指挥及突发事件后与上级主管部门

之间的协调沟通工作。 4.对本公司采购加工的进口转基因玉米安全性负整体责任。 （二）权限 1.有权调动公司内一切资源。 2.有权组织各相关单位定期或不定期召开进口转基因玉米相关安全工作会议。 3.有权变更安全管理小组中所有人员及其职责和权限。 4.有权对进口转基因玉米安全工作进行直接安排。 5.有权对出现问题的单位和人员进行直接处理。 二、副组长（副总经理） （一）职责 1.配合组长做好公司进口转基因玉米各环节的相关安全性工作及技术指导。 2.负责贯彻落实国家关于转基因方面相关法律法规和政策。 3.负责转基因生物相关安全知识的培训工作。 4.负责进口转基因玉米相关标识的管理工作。 5.负责监督检查公司各相关部门有关进口转基因玉米安全方面的工作落实情况。 6.配合组长做好转基因生物扩散等突发事件的现场指挥和处理工作。 7.厂内有关转基因产品标识牌的制作和使用及加工过程中废弃物的处理等。 8.含转基因产品标识的申报和审批手续办理、转基因生物安全证书的办理等事宜。 9.具体负责省级农业行政管理部门联系有关转基因方面的事宜。 （二）权限 1.有权对出现的有关转基因生物安全问题在第一时间向组长汇报。 2.在组长的授权下，可直接对转基因安全工作做出具体部署。

转基因生物的安全性问题

转基因生物的安全性学案 学习目标 1．举例说明对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。 2．形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。 学习重点： （1）对转基因生物的安全性问题多层面、多角度的关注。 （2）运用生物学知识对不同观点的理由进行辨析和讨论。 学习难点： （1）从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。 （2）了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治、经济、宗教和伦理道德背景。（3）保证课堂讨论、辩论会，以及社会调查的组织工作有序而有效地实施。 一、转基因成果 1．微生物方面 (1)制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的_______________。 (2)使用___________ ____，生产稀缺的生化药物，即_______________。 2．转基因动物方面 (1)在培育_____________、________ _______的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。 (2)科学家把转基因动物(如奶牛)变成_______________，让它们的奶中富含某种营养物质、____________或人类所需要的____________。 3．转基因植物方面 (1)成果：目前科学家已经培育出了大批具有________、_______、抗除草剂、______等全新性状的农作物。 (2)推广国家及品种：全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家分别是________、________、________和________，其中以种植________ _______最多，其次是______ _________和_________。

人教版高中生物选修三专题四4.1转基因生物的安全性优质教案

专题四第1节转基因生物的安全性 一、教材分析 《转基因生物的安全性》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题4第1节课的教学内容，在学生通过专题1的学习对转基因技术及其成果有了较深入的了解之后，还可能对转基因技术的应用前景怀有不尽的畅想。同时，学生在社会生活中，也接触到了转基因产品，如来自转基因大豆的食用油、巧克力中的卵磷脂。学生从媒体上也听到了一些对转基因产品安全性争论的意见，每个人都会有自己的一些疑虑和想法。那么，对于转基因产品我们该如何看待？这节课将给大家一次发表看法的机会。 二、教学目标 1、知识目标： 关注转基因生物的安全性问题，对生物技术安全性问题讨论的必要性。 2、能力目标： 举例说明转基因生物安全性问题的不同观点和论据。 3、情感、态度和价值观目标： 形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。 三、教学重点难点 重点： （1）对转基因生物的安全性问题多层面、多角度的关注。（2）运用生物学知识对不同观点的理由进行辨析和讨论。 难点：

（1）从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。 （2）了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治、经济、宗教和伦理道德背景。 （3）保证课堂讨论、辩论会，以及社会调查的组织工作有序而有效地实施。 四、学情分析 学生从媒体上也听到了一些对转基因产品安全性争论的意见，每个人都会有自己的一些疑虑和想法。学生对转基因生物了解程度也不一样，尽量让每个学生都有发言的机会。 五、教学方法 1．讨论和交流的方式。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：阅读课本上的资料以及在网上查找相关信息。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：2课时 八、教学过程

基因工程的应用

基因工程技术的应用和前景 【摘要】基因工程问世以来短短的二十年，显示出了巨大的活力，今后基因工程将重点开展基因组学、基因工程药物、动植物生物反应器和环保等方面的研究，展望未来，基因工程的前景将是更加灿烂辉煌。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术前景现状 随着基因工程技术的迅速发展，通过克隆或筛选出来的富基因，转到作物中进行表达，已取得很大的进展。由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。 但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力 1、植物基因工程成果丰硕 自1983年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，短短十余年间，植物基因工程的研究和开发进展十分迅速。国际上获得转基因植株的植物已达100种以上，包括水稻、玉米、马铃薯等作物;棉花、大豆、油菜、亚麻、向日葵等经济作物;番茄、黄瓜、芥菜、甘蓝、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三叶草等牧草;苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牵牛、菊花、香石竹、伽蓝菜等花卉以及杨树造林树种。转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性发展。十