【文档说明】科学【湘科版】五年级下册《神奇的基因工程》PPT课件 (3).ppt，共(61)页，2.966 MB，由小喜鸽上传

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3神奇的基因工程板块：教学课件第4单元遗传和变异什么是基因❖能控制遗传特征的物质。遗传学家孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点。❖基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还表明，每条染色体只含有1~2个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因

.❖基因有两个特点:一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。❖含特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。除某些病毒的基因

由核糖核酸（RNA）构成以外，多数生物的基因由脱氧核糖核酸（DNA）构成，并在染色体上作线状排列。遗传学家孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点。❖基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还表明，每条染色体只含有1~2个D

NA分子，每个DNA分子上有多个基因.❖基因有两个特点:一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。❖含特定遗传信息的核苷酸序列，是

遗传物质的最小功能单位。除某些病毒的基因由核糖核酸（RNA）构成以外，多数生物的基因由脱氧核糖核酸（DNA）构成，并在染色体上作线状排列。控制遗传特征的物质——基因转基因与非转基因的区别是什么？？？❖一般来

说，❖非转基因是自然界就存在的，是自然选择出来的个体。❖转基因则是经过了人为的改造，将某些外源基因转入到自然存在的个体，或敲除其某些基因。❖从基因型来讲，转基因个体比非转基因个体多了或少了一些基因；❖从表现型来讲，转基因个体比非转基因个体多一些人们想

要的性状，如高产、抗虫等。基因工程及其应用•什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。是指按照人们的意愿,在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入到受体细胞里，定向地改造生物的遗传性状，产生出人类需要的基因产物。基因工程的概

念植物基因工程硕果累累转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良生物的品质和生产药物等方面.❖植物基因工程❖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❖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。❖基因工程制药❖基因工程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。❖基因治疗❖基因治疗也曙光初照，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。1990年9月，美国用基因治疗成功地治疗了一名患有严重复和性免疫缺陷症的4岁女童。但无论哪一种基因治疗，目前都处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。甲生物乙生物取出优秀

基因“剪切”“拼接”新类型表达新的生物产品基因敲除技术转基因技术生物新类型敲除不利基因新的生物产品转基因西红柿转基因驱蚊草转入荧光素酶蛋白基因的发荧光烟草转基因超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠水母能发荧光的热带斑马鱼普通

热带斑马鱼是不发荧光的如何让普通热带斑马鱼也发荧光?家蚕能够吐出蚕丝为人类利用能否让细菌“吐出”蚕丝？设想❖目的基因的获得❖如何将目的基因导入受体细胞❖目的基因的表达用口径为1μm的DNA注射器，将大量的目的基因片段注入到受精卵

的核内，然后把经过注射的受精卵移植到另一只雌性动物的子宫内，使受精卵发育为转基因动物。•什么叫显微注射技术？显微注射法在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼的小猴“安迪”。通过对“安迪”的研究我们可以简单地引进如老年性痴呆病的基因、帕金森病基因等，加快针对这类疾病疫苗的

开发研究。一、基因工程与作物育种基因工程的应用抗虫转基因植物抗虫害的玉米转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。❖抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体

，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。什么是转基因食品？❖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”，包括转基因植物食品、转基因动物食品和转基因微生物

食品。转基因食品❖现状❖自1983年世界上第一例转基因植物问世以来，植物基因工程研究进入了蓬勃发展阶段。全世界已分离目的基因几百个，获得转基因植物近200种。已有不少转基因植物被批准进入田间试验，涉及的植物有50多种。目前转基因食品种类主要有转基因玉米

、转基因水稻、转基因西红柿、转基因大豆、转基因土豆、转基因油菜以及以它们为原料加工而成的各种食品。❖1999年我国转基因水稻、玉米、小麦、番茄、白菜、甜菜、木瓜、花生等已进行田间试验。2001年我国获准环境释放的转基因食品

已达58种，其中水稻9项、马铃薯8项，番茄和玉米各4项，黄瓜2项，大豆和辣椒各1项［13］。安全性❖转基因食品在体现诸多优势的同时，也有着其负面影响——安全性问题。因为转基因食品是在生物物种之间进行基因重组，有可能会引入不相容或毒性物

质，这也是一些人对转基因食品采取保守态度的原因之一。据报道现有以下几种可能存在情况。毒性❖苏格兰Rowett研究所资深营养学家ApradRusztai博士研究表明：转雪花莲凝集素基因的马铃薯能够对大鼠的内脏器管和免疫系统损害，类似的情况，对人来

说，可能导致癌症发病率升高和死亡率大幅度升高。1998年，英国阿伯丁罗研究所普庇泰教授的研究报道，幼鼠食用转基因土豆后，会使内脏和免疫系统受损。抗生素标记基因转基因食品可能影响人的抗病能力，由于转基因食品中9

0%以上使用卡那霉素作为标志基因，转基因食品中的标志基因表达蛋白可能对人体肠道的正常菌群有不利影响，肠道中的有害菌可能吸收卡那霉素，使肠道内大量滋生具有抗性基因的有害菌。过敏性❖所转基因编码为已知的过敏蛋白；基因源含有过敏蛋白；转入蛋白与已知

过敏蛋白的氨基酸序列在免疫学上有明显的同源性；转入的蛋白属某类蛋白的成员，而这类蛋白家族中的有些成员是过敏蛋白。Nebraska大学证明，表达巴西坚果2S清蛋白的大豆有过敏性，这是迄今为止转基因植物未被批准商业化的唯一例子。抗药性❖一些昆虫吃了抗病虫的转基因农作物也不死亡，因为它们已经

对转基因作物产生的毒素具备了抵抗力。与一般的大豆相比，在耐除草剂的转基因大豆中，含有防癌成分的大豆异黄酮也减少了。另外，将耐除草剂的转基因菜籽和杂草一起培育，结果产生了耐除草剂的杂草。❖环境污染❖抗害虫病的基因转入作物一段时期后，可能使害虫产生免疫并遗传，使其携带免疫基因逃到相近

的野生生物种群中去，以致改变自然的生物群系，使自然界的生态环境遭受破坏。❖相关法规❖国际食品生物技术委员会（IFBC）于1988年提出采用判定的原则与方法对该类食品进行安全性评价；1990年，联合粮农组织（FAO）和世界卫生组织

（WHO）召开第一次有关生物技术食品安全性分析会议，并制定生物技术食品安全性评价原则和相关政策；经济发展合作组织（OECD）1993年提出了食品安全性分析原则——实质等同性原则，即生物技术生产的食品及食品成

分与目前市场上销售的食品具有实质等同性。❖我国对转基因食品有严格的控制机制。1993年国家科委颁布了《基因工程安全管理办法》，指导全国性的基因工程开发和研究；1996年农业部颁布《农业生物基因工程安全管理实施办法》，并实施严格的安全管理

和审批制度。❖结语❖21世纪是生物技术蓬勃发展的时代，转基因食品的兴起是生物技术革命的必然结果，尽管转基因食品的安全性众说纷纭，但其给人带来的好处是显而易见的。希望随着生物技术的不断发展，使转基因食品的安全性得到保证，让人们吃到安全、丰富、营养的

食品。没有结果的争议❖转基因食品的安全性一直存在着巨大的争议，目前国际上还没有达成共识。它的存在也只有短短10多年的时间，许多长期影响目前还不得而知，有人说食用转基因食品就如把自己当作白老鼠，我觉得现在在中国，每个人已经在做做白老鼠了。什么三聚氰

胺、苏丹红、化学火锅吃了不少了吧，就是不知道吃这些能不能产生抗体？辩证看待❖目前有大部分人还不愿意吃转基因食品，但转基因食品已无处不在。❖中国农业部已经批准种植的转基因农作物有：胡萝卜、甜椒、西红柿、土豆；主粮作物

有大豆、玉米、水稻。❖据说今后可能陆续批准的农作物有小麦、甘薯、花生等。❖进口的转基因食品有大豆油、菜子油、大豆等。目前只有花生油不是转基因的。麦当劳、肯德基的食品基本全部是转基因的。猪、牛、鸡饲料是转基因玉米、转基因大豆。转基因大豆

油是用6号轻汽油浸出的。生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)2、基因工程与药物研制我国生产的部分基因工程疫苗和药物许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药

物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2

000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的

白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980~1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。•基因工程药

品——干扰素治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从450L

大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。•基因工程药品——生长激素3、环境保护基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属

，分解一些毒害物质。环境监测：基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来转基因食品安全吗?!转基因生物和转基因食品的安全性❖你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？目前，大多数专家认为，已经投入

商品化生产的转基因番茄、玉米等农产品都是安全的。迄今为止尚无食用转基因生物产品引起任何严重问题的科学报道。转基因抗虫棉、耐贮藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已获得生产应用安全证书。怪物1怪物2怪物3怪物4当人类拥有

了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？绿色和平组织将转基因食品妖魔化