基因、基因工程、科学家用转基因的方法科学术语

转基因食品需要科学理性认识——“基因工程改变我们的生活”主题辩论赛侧记
“……转基因技术在降低生产成本、提高单位生产力方面发挥着重要作用。经过安全性评价的转基因作物是安全的。转基因食品上市之前要经过非常、非常、非常长的时间来检验其安全性,这个过程的严格苛刻远远超乎我们的想象……网上关于转基因食品安全性的流言蜚语,很多是宁信其有的伪科学,还有很多甚至是凭空编造的……我方认为,转基因食品可以摆上餐桌。”
  “……转基因改变了食物的自然属性,转基因食品具有极大的不可控性和安全未知性,迄今为止,无法通过科学验证其食用安全性,除非经过几代人的食用检验,才能确定其安全……我方认为,转基因食品还不能走上我们的餐桌。”
  前不久的一个傍晚,在北京市海淀外国语实验学校里,一场气氛活跃热烈而态度又不失严肃的辩论围绕着“转基因食品是否可以走上我们的餐桌”这一话题展开。辩论分为几个环节,从各自陈述立场的立论开始,到驳立论、质辩、自由辩论,直至最后的总结陈词,双方你来我往,一招一式有板有眼,表现可圈可点。
  对垒的双方都是十五六岁的孩子,一张张神情略显拘谨的面孔上还带着几分稚气。他们,均来自海淀外国语实验学校国际高中部。
  选手虽然是绝对的业余级别,6人评委的阵容却很豪华,他们中间有国家“973”计划首席科学家、中国农业科学院生物技术研究所原所长黄大昉研究员,中国生物工程学会副理事长张宏翔研究员,中国科学院遗传与发育研究所高级工程师姜韬,都堪称这一领域中的权威专家。
  这场主题辩论赛是由中国生物工程学会主办的“基因技术改变我们的生活”系列科普活动的一个重要组成部分。
  今年是DNA双螺旋结构模型发现60周年和基因工程技术发明40周年,也是中国生物工程学会成立20周年。以基因工程为核心的现代生物技术,使医学研究和医疗水平实现了飞跃,为农业带来了第二次绿色革命,为传统工业改造升级、能源和环境问题的解决提供了重要手段,给社会和经济带来巨大的效益。但与此同时,现代生物技术的日新月异也强烈冲击着人们的传统观念,其能否得到良好的推广和应用在很大程度上取决于公众的科学素养和接受程度。为推动公众特别是中学教育工作者、中学生更好地理解基因工程的概念,认识基因工程改造对人类健康和生活的重大意义与作用,中国生物工程学会举办了包括“基因工程知识与实践进校园”、“科学家与教育工作者对话会”、“基因工程的奇迹科普展览”等一系列科普活动。
  在此次辩论赛启动之前,学会在海淀外国语实验学校校园内以展板的形式开展科普宣传,并邀请专家为海淀外国语实验学校师生举办了深入浅出、内容翔实的“转基因技术的科学基础”科普报告会,用最新的研究成果解释了课本上那些熟悉的生物学知识,使师生们从科学和伦理角度重新认识和理解转基因技术为人类社会带来的重要意义。专家还为高中部的学生们进行了学术指导并提供了科普资料。
  据中国生物工程学会的工作人员介绍,此前学会曾邀请专家为海淀区的中学生物教师做过培训。生物教师这个群体对于转基因的理解和接受程度都高于普通民众,然而受到网络上强大舆论的影响,有些老师的心里也不免犯嘀咕。不过,因为具备专业知识背景,一经专家深入细致讲解,疑虑很快解除。
但是,毕竟转基因本身属于高技术领域,普通人对其一知半解甚至一无所知,更何况国内外“转基因争议”早已不是简单的学术之争,掺杂了十分复杂的经济、社会和政治背景。转基因作物在我国更是一直处于风口浪尖之上,传统媒体平台上关于转基因的一次次论战如火如荼,分歧各方争执不下,而网络上更是硝烟弥漫,“挺转派”和“反转派”势同水火。对于高中生来说,科普宣传能取得怎样的效果呢?
  “就转基因问题的复杂程度而言,孩子们的知识储备还远远不够。但是,辩论本身并非目的。”北京市海淀外国语实验学校副校长王英坤告诉记者:“举办此次科普活动,意在带动学生对于生物科学特别是转基因科学知识的兴趣,促进学生们以严谨、科学、客观、审视的态度面对当代热点话题,养成独立思考的习惯,不人云亦云,同时,学会正确地表达自己的观点。”
  正如王英坤所言:辩论赛检验了之前科普工作的成效。小选手们的表现和精神面貌获得了评委们的一致肯定。
  黄大昉研究员在赛后点评时强调,要科学和理性认识转基因作物。他提醒人们要看到以下基本事实:上世纪70年代转基因技术成熟,80年代转基因作物问世,90年代产业化加速,1996年,全世界转基因作物种植面积达到170万公顷,被视为大规模产业化的重要标志。至今,国内外大规模应用已超过17年。据统计,截至2011年,全球有29个国家批准了转基因作物种植,面积达1.6亿公顷,占全球耕地的10%;截至2010年,世界有59个国家批准转基因作物可用于食物和饲料,未发现任何真正有科学证据的安全问题。而且,经过多年科学评价和严格管理,人们当初担心的问题陆续得到澄清和有效控制。实践证明,依法批准生产的转基因作物可积极推广,放心食用。
  “伴随着巨大的争议,转基因技术发展突飞猛进,成为现代农业历史上应用发展最快的作物技术,并且增势依旧不减,这说明技术本身有强大生命力。”中国科学院遗传与发育生物学研究所姜韬高级工程师指出,当代生物学的特征是:所有的生物学问题最终能在分子层次上加以研究和进行解释。作为生物学研究的重要工具和研究对象,转基因技术具有坚实的科学基础。生物学研究大量应用转基因技术,估计科学家从事的转基因实验每天有一万次左右。他认为,转基因作物之所以在我国出现了接受的障碍,不是科学常识的问题,而是情感问题,是对所谓“天然”食物的追求。“但时至今日,我们几乎已不可能吃到真正‘天然’的食物了,现在的食品都是人类驯化的结果”。
  “积极推动科学传播、激发青少年学生的科学探索精神、培养学生理性思考的习惯、锻炼学生活动组织能力、提升学生学术活动的含金量是中国生物工程学会开展本次活动的初衷。”张宏翔研究员表示:“为倡导公众以科学的态度共同推动社会的进步,学会今年将继续开展‘基因工程改变我们的生活’系列科普活动。”
(文章来源:来源:中国食品报&&时间:&&作者:刘艳芳)当前位置: &>&&>&&>&&>& > 课件信息
沪科版生命科学高二上6-3《基因工程与转基因生物》PPT课件12
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沪科版生命科学高二上6-3《基因工程与转基因生物》PPT12 2. 植物基因工程: 转基因水稻 转基因菊花抗虫植株快速繁殖 组织培养然后 分株快速繁殖 转基因水稻 中国是世界上第一个在生产上使用杂交稻的国家。
一九九六年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻,后来又成功研制出抗除草剂转基因直播水稻,可省工省时除尽稻田杂草。 中国水稻所与浙江钱江生物化学股份有限公司联合组建了浙江金穗农业基因工程有限公司,正式拉开了将转基因水稻推向产业化的序幕。 其它转基因植物
从在极地生活的鱼类中提取抵御严寒的基因,再把它们插入到草莓中去,让草莓也能在极寒的地区生存。 从一种荠草中取得耐高温遗传基因片段,然后把它植入烟草的基因中。普通烟草的适宜生长温度为25℃左右,如果高于25℃其光合作用就会减慢;若超过35℃,烟草就会枯萎而死亡。经过遗传基因置换的烟草在47℃的高温环境中生长良好,而普通烟草在这个温度下,三天内就会枯死。 保护不耐热作物如小麦、高原蔬菜等,可解决粮食问题。
构建聪明鼠--NR2B转基因小鼠 聪明鼠在识别新异物体 转基因生物是否安全? 它给人类的生存环境,乃至于整个生态环境带来了什么,有什么样的影响? 四、转基因生物产品的安全性 转抗除草剂基因植物和杂草一起培育,结果产生了耐除草剂的杂草。 幼鼠在食用转基因马铃薯后,会使内脏和免疫系统受损。 抗虫植物的引入使昆虫大量死亡,造成鸟类数量迅速减少,同时也使昆虫具有了较强的抵抗性。 国际上纷纷出现了各种法令: 国际经济发展合作组织颁布了《生物技术管理条例》 欧美也颁布了《关于控制使用基因修饰微生物的指令》 《关于基因修饰生物向环境释放的指令》 1986年6月,美国发布《生物技术法规协调大纲》 1996年联合国环境署和《生物多样性公约》秘书处就《生物安全协议书》组织了9轮谈判。
我国对转基因生物颁布的法令: 日发布17号令《基因工程安全管理办法》 1996年7月农业部发布《农业生物基因工程安全管理实施办法》 1996年由国家环境组织代表团(外交部、科技部、外经贸部、农业部、中科院,)参加了《生物安全协议书》缔约工作,我国为第70个签署国。
我们应该如何对待基因工程?
基因工程这种生物改造方法虽然有一些不利的影响,但它带给我们的好处还是显而易见的。只要我们以一种积极的心态,冷静的头脑去对待它,这种实验技术必将给我们带来更大的益处。
事物总是一分为二的,基因工程的应用可以给人类带来福音,也可能带来严重的灾难,甚至会有难以预测的后果。 如:战争狂人、恐怖主义者可以利用DNA分子重组技术制造难以制服的病原体和生物毒剂,即所谓的“基因武器”,进行讹诈和大规模毁灭人类的生物战争。
5千万美元制造的基因武器库的杀伤力 > 50亿美元制造的核武器库 P64 “阅读与思考”
毒性问题:一些研究学者认为,对于基因的人工提炼和添加,可能在达到某些人们想达到的效果的同时,也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。
过敏反应问题:对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏,比如:科学家将玉米的某一段基因加入到核桃、小麦和贝类动物的基因中,蛋白质也随基因加了进去,那么,以前吃玉米过敏的人就可能对这些核桃、小麦和贝类食品过敏。
营养问题:科学家们认为外来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。  
对抗生素的抵抗作用:当科学家把一个外来基因加入到植物或细菌中去,这个基因会与别的基因连接在一起。人们在服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的细菌,使人体产生抗药性。
对环境的威胁:在许多基因改良品种中包含有从杆菌中提取出来的细菌基因,这种基因会产生一种对昆虫和害虫有毒的蛋白质。在一次实验室研究中,一种蝴蝶的幼虫在吃了含杆菌基因的马利筋属植物的花粉之后,产生了死亡或不正常发育的现象,这引起了生态学家们的另一种担心,那些不在改良范围之内的其它物种有可能成为改良物种的受害者。     最后,生物学家们担心为了培养一些更具优良特性,比如说具有更强的抗病虫害能力和抗旱能力等,而对农作物进行的改良,其特性很可能会通过花粉等媒介传播给野生物种。
转基因食品的五大隐患
在享受新科技带来的惊喜时,我们必须时时刻刻牢记,不要被手中掌握的改变基因权利腐蚀;我们所能做的其实只是很粗糙、很原始的一小部分。人类的过去充满了“人为的悲剧”,而在这场席卷一切的“新农业革命”中,我们首先要做的就是竭力避免悲剧的重演。   目的基因与运载体重组 用特定的限制酶切取目的基因,用相同的限制酶切开运载体质粒DNA,再用特定的DNA连接酶将二者连接成重组质粒(重组DNA) 重组DNA DNA连接酶 重组DNA导入受体细胞 接受重组DNA的细胞叫受体细胞。 受体细胞有微生物、植物和动物细胞。 * * 第3节 基因工程与转基因生物 遗传赋于物种的稳定,保证物种的延续不断。
变异赋于物种的进化,保证物种对各种环境的适应。
在生物演变的长河中,自然发生的变异是非常缓慢的,随着生物科学的发展,人类开始学会干预生物的变异。
基因工程的最大特点,就是以重组DNA的技术,在短时间内改造生物遗传性
它填补了生物种属间不可逾越的鸿沟,使人类有可能按照需要定向培育生物新品种、新类型乃至创造自然界从未有过的新生物。
基因工程正以新的势头迅猛发展,成为当今生物科学研究领域中最有生命力、最引人注目也最广泛引起争议的前沿科学之一。
依据预先设计的蓝图,用人工方法将某种生物的基因,接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达,使后者获得新的遗传性状,产生出人类所需产物,或创造出新的生物类型的现代生物技术。 一、基因工程:
在遗传学理论基础上,发展形成的定向控制遗传性状的先进技术。 预见性
严密性 基因工程的奠基人 博耶(1936 -
) 科恩(1935 -
1973年,美国斯坦福大学科恩和博耶合作,将外源DNA插入细菌质粒,得到了功能性表达,为重组DNA技术的迅速发展打下了良好的基础。他们二人被称为“基因工程”的奠基人。
DNA连接酶 限制性核酸内切酶 “浆糊” “剪刀” “运载体”(分子运输车)
质粒 基因工程三种必要的工具:
1970年,内森斯和史密斯发现限制性核酸内切酶,因而获得1978年诺贝尔生理学及医学奖。 史密斯 (1931 --
) 内森斯 (1928 --
) 基因工程俗称“剪刀 浆糊” 质粒:P57“广角镜” A A T T C G T- G C A- -G T C T T A A -C A G A A T T C T C- G A G- -T C C T T A A -A G G 切! 粘? A A T T C G T- G C A- -G T C T T A A -C A G -T C C T T A A A A T T C T C- G A G- -A G G 二、基因工程的基本过程: 获取目的基因
目的基因与运载体重组
重组DNA导入受体细胞
筛选含目的基因的受体细胞 (方法)
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〖专题栏目导航〗& &38、基因工程与转基因生物&【知识提要】1、基因工程:是指依据预先设计的蓝图,用 人工方法将某种生物的 基因 ,接合到另一种生物的& 基因组DNA中并使其表达,使后者获得新的& 遗传性状,产生出人类所需要的产物,或创造出新的生物类型的现代生物技术。2、基因工程的操作工具:1)基因的“剪刀”—— 限制酶&①分布:主要在微生物中。②特点: 专一性,即识别特定核苷酸序列,切割其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。③结果:DNA片段末端带有数个碱基的单链“尾巴”。④举例:大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有500多种。2)基因的“浆糊”—— DNA连接酶&&&&&&&&&&&&&&&& 连接酶的作用:根据 碱基互补配对的原则将两个DNA片段末端带有数个碱基的单链“尾巴”连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。3)基因的“运输车”—— 运载体&&&&&&&&&&&&&&& 常用的运载体: 质粒。?&&&& 存在于许多细菌及酵母菌等生物中;?&&&& 在细胞内是独立拟核DNA外能自主复制的& 双链闭环(形态)DNA分子;?&&&& 能装载外源基因并被细菌等生物所接纳。?&&&& 带有特殊的遗传标记基因即抗生素抗性基因。3、基因操作的基本步骤(1)获取目的基(方法主要有从某种生物体细胞中分离和 通过化学方法人工合成)目的基因:人们为了得到其表达产物而把它转入到新的生物体中去的基因。例:人的生长激素基因。(2)目的基因与运载体重组&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 切取目的基因与质粒的限制酶要相同,然后在 DNA连接酶的作用下,目的基因与质粒形成 重组DNA分子——含目的基因的重组质粒。(3)将重组DNA分子导入受体细胞受体细胞:能接纳重组DNA分子的活细胞。例:细菌。(4)筛选含目的基因的受体细胞重组DNA分子成功导入受体细胞的概率极低,一般在10-7左右。4、转基因技术的应用:微生物基因工程、动物基因工程、植物基因工程。5、转基因生物产品的安全性:需要较长时间的观察,才能得到明确的结论。&&【例题】基因工程中,完成基因的剪切与拼接的酶分别是(&& )A. DNA解旋酶和DNA聚合酶B. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶C. 限制性核酸内切酶和DNA聚合酶D. DNA解旋酶和DNA连接酶&【解析】本题考查的是基因工程的必要工具。切割DNA分子获得目的基因的酶是限制性核酸内切酶,而连接目的基因和运载体的酶是DNA连接酶。因此,本题答案为B。&&【练1】下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,错误的是(&& )A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD.限制性核酸内切酶可以从原核细胞中提取&&【练2】水母发光蛋白由236个氨基酸构成,其中有三种氨基酸构成发光环,现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中,这种蛋白质的作用是(&& )A.促使目的基因导入宿主细胞中&&& B.促使目的基因在宿主细胞中复制C.使目的基因容易被检测出来&& D.使目的基因容易成功表达&&【练3】下图(一)为某基因工程中利用的质粒简图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点,ampR为青霉素(抗生素)抗性基因,tctR为四环素(抗生素)抗性基因,P为启动因子,T为终止子,ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。下图(二)为几种酶作用于基因的位置。请回答下列问题:&(1)在基因工程中常用的工具有三种:一是用作切取目的基因的&&&&&&&&&&&&& 限制酶;二是将目的基因与运载体拼接的 DNA连接 酶;三是作为运载体的质粒。(2)将含有目的基因的DNA与经特定的酶切后的运载体(质粒)进行拼接形成重组DNA,理论上讲,重组DNA可能有“目的基因-目的基因”、“目的基因-运载体”、“运载体-运载体”三种,其中有效的(所需要的)重组DNA是 目的基因-运载体 ,因此需要对这些拼接产物进行分离提纯。(3)拼接形成的3种拼接产物(重组DNA)与无任何抗药性的原核宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的拼接产物(重组DNA)是运载体-运载体、目的基因-运载体。(4)有效的重组DNA成功导入受体细胞进行表达时,首先需要进行转录,RNA聚合酶识别和结合的位点是是图(一)中的P(启动子)。在动物基因工程中,将重组DNA导入受体细胞的常用方法是 显微注射法 。(5)在基因工程中,作用于图(二)所示a 位置的酶是 限制酶 ;作用于b 位置的酶是DNA解旋酶。&&&&【参考答案】【练1】C【练2】C【练3】见题中& 
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1、肾上腺:肾上腺皮质激素;肾上腺素、去甲肾上腺素2、甲状27、激素的调节作用【知识提要】1. 激素不能为机体提供物质或能量,仅起信使的作用。2. 激素通过血液传递,22、突触【知识提要】1. 两个神经元相接触部分的细胞膜合称突触,由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分组成。gh_895f78e5c841为学习生命科学提供正能量热门文章最新文章gh_895f78e5c841为学习生命科学提供正能量

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