第一篇：基因工程的一般步驟和應(yīng)用

高三生物一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)提綱(35)

選修三：基因工程

班級______ 學(xué)號_____ 姓名____________ 學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.基因工程的一般步驟。(A)

2.基因工程的應(yīng)用。(B)知識結(jié)構(gòu)：

自主預(yù)習(xí)：

1.引發(fā)倫理問題的生物技術(shù)包括

［

］ ①克隆人

②設(shè)計(jì)試管嬰兒

③基因身份證

④轉(zhuǎn)基因生物 A.①②

B.①②③

C.①②③④

D.④ 2.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述，錯(cuò)誤的是

［

］ A.重組的微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染

B.種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負(fù)面影響

C.如果轉(zhuǎn)基因花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能會(huì)通過食物鏈傳遞到人體內(nèi) D.轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的

3.下列不屬于獲取目的基因的方法的是

［

］ A.利用DNA連接酶復(fù)制目的基因

B.利用DNA聚合酶復(fù)制目的基因 C.從基因文庫中獲取目的基因

D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

4.我國中科院上海生化所合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不像嗎啡那樣使病人上癮的藥物──腦啡肽多糖(類似于人體中的糖蛋白)。在人體細(xì)胞中, 糖蛋白必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的進(jìn)一步加工才能形成。如果采用基因工程等技術(shù)讓微生物來生產(chǎn)腦啡肽多糖, 適宜充當(dāng)受體細(xì)胞的微生物是

［

］ A.大腸桿菌

B.酵母菌

C.T4噬菌體

D.大腸桿菌質(zhì)粒

5.北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是

［

］

A.過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序

B.多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白 C.過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選

D.應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)

6.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時(shí)，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要目的是

［

］ A.維持棉田物種多樣性

B.減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度 C.使食蟲鳥有蟲可食

D.維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)

7.鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是

［

］ A.解旋酶

B.DNA連接酶

C.限制性內(nèi)切酶

D.RNA聚合酶 8.用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中，屬于分子檢測的是(多選)

［

］ A.通過害蟲吃棉葉看其是否死亡

B.目的基因片段與DNA探針能否形成雜交帶

C.目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶 D.目的基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶

9.科學(xué)工作者按照某蛋白質(zhì)的mRNA制成的相關(guān)的RNA探針，與相關(guān)基因的編碼區(qū)進(jìn)行分子雜交，結(jié)果如圖所示，對此結(jié)果合理解釋是(多選)

［

］ A.1、3、5、7為DNA/RNA雜交體，2、4、6為單鏈DNA部分 B.1、3、5、7為DNA/RNA雜交體，2、4、6為單鏈RNA部分 C.此段DNA分子上有一個(gè)啟動(dòng)子和一個(gè)終止子

D.1、3、5、7存在的堿基的配對是A—U、G—C、T—A 10.用某人的胰島素基因制成的DNA探針，能與之形成雜交分子的是(多選)

［

］ A.該人胰島A細(xì)胞中的DNA

B.該人胰島B細(xì)胞中的mRNA C.該人胰島A細(xì)胞中的mRNA

D.該人胰島B細(xì)胞中的cDNA 11.基因工程是現(xiàn)代育種技術(shù)中非常重要的一種手段，通過該技術(shù)能讓細(xì)菌生產(chǎn)人類的胰島素。以下相關(guān)說法正確的是(多選)

［

］ A.人與細(xì)菌的DNA的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相同

B.細(xì)菌與人類共用一套遺傳密碼

C.能高效表達(dá)人胰島素基因的細(xì)菌是工程菌

D.基因工程育種可能存在生態(tài)安全問題 12.由于乙型肝炎病毒不能用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，因此無法用細(xì)胞培養(yǎng)的方法制造疫苗。自1979年對乙型肝炎病毒基因組的DNA測序完成后，已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。下列是應(yīng)用生物工程生產(chǎn)乙肝疫苗的示意圖，請指出有關(guān)問題的正確選項(xiàng)(多選)

［

］

A.生產(chǎn)乙肝疫苗的過程也達(dá)到了定向改造細(xì)菌的目的 B.用于生產(chǎn)疫苗的目的基因僅為核心蛋白編碼基因 C.用于生產(chǎn)疫苗的目的基因?yàn)楸砻婵乖鞍拙幋a基因

D.在②過程中需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 13.下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(多選)

［

］

A.A→B過程中一般用4種脫氧核糖核苷酸為原料，并加入一種引物 B.A→B過程利用了DNA復(fù)制原理，需要使用耐高溫的DNA聚合酶 C.B→C為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程，常選用的受體細(xì)胞是卵母細(xì)胞

D.B→D為轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其中④過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

14.可以用于重組DNA技術(shù)的酶是(多選)

［

］ A.DNA聚合酶

B.限制性核酸內(nèi)切酶

C.DNA連接酶

D.反轉(zhuǎn)錄酶 15.采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是(多選)

［

］ A.將毒素蛋白注射到棉受精卵中

B.將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中

C.將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)

D.將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵 典型例題：

16.科學(xué)家在水稻基因組中發(fā)現(xiàn)了一種特殊的營養(yǎng)基因，為對之進(jìn)行擴(kuò)增，有人設(shè)計(jì)了兩種不同的擴(kuò)增方法。一種是將該DNA片段用限制酶切割下來，導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞中，然后通過培養(yǎng)細(xì)菌進(jìn)行體內(nèi)擴(kuò)增；另外一種方法是利用PCR技術(shù)進(jìn)行體外擴(kuò)增。⑴方法1的過程如下。

第一步 用限制酶將目的基因切割下來，插入到含有特異性抗生素標(biāo)記基因的質(zhì)粒中； 第二步 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌，利用添加特異性抗生素的培養(yǎng)基對受體菌進(jìn)行篩選。

①篩選的標(biāo)準(zhǔn)是看在該培養(yǎng)基上受體菌____________，其原理是________________ ______________________________________________________________________。

第三步 對篩選得到的受體菌進(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)增。

②請列舉兩個(gè)影響培養(yǎng)效果的因素，并簡要說明其原理。

__________________________________________________________________、__________________________________________________________________。

第四步 從培養(yǎng)得到的受體菌中分離純化目標(biāo)DNA片斷。⑵根據(jù)方法2回答下列問題。

①PCR技術(shù)的關(guān)鍵是要能制備得到耐高溫的______________________酶，該酶的功能是__________________________________________。

②PCR中加入的引物有____種，加入引物的作用是________________________________。⑶電泳是分離純化DNA和蛋白質(zhì)的常用方法，體內(nèi)和體外擴(kuò)增得到的DNA往往都還需要利用電泳技術(shù)進(jìn)一步分離純化。請簡要闡述該方法的工作原理。__________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。⑷微生物培養(yǎng)在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用，通過培養(yǎng)特定的微生物，分離制備酶制劑再用于工業(yè)生產(chǎn)就是其中之一。請舉例說明酶制劑在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。(舉兩例)

____________________________________________________________________________。

17.(11海南)回答有關(guān)基因工程的問題：

⑴構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生粘性末端，也可能產(chǎn)生________末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生________(相同，不同)粘性末端的限制酶。

⑵利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí)，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是________________________________________________________________。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用________處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入：為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為____________________________________。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成________________________________，常用抗原－抗體雜交技術(shù)。

⑶如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的________________中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的________________上。

18.下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直線所示為三種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答：

⑴圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用_______________________限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含______________的培養(yǎng)基上進(jìn)行。⑵能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是______(填字母代號)。A.啟動(dòng)子

B.tetR

C.復(fù)制原點(diǎn)

D.ampR ⑶過程①可采用的操作方法是______(填字母代號)。

A.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

B.大腸桿菌轉(zhuǎn)化

C.顯微注射

D.細(xì)胞融合 ⑷過程②采用的生物技術(shù)是________________________。

⑸對早期胚胎進(jìn)行切割，經(jīng)過程②可獲得多個(gè)新個(gè)體。這利用了細(xì)胞的_______________性。⑹為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達(dá)，可采用______(填字母代號)技術(shù)。

A.核酸分子雜交

B.基因序列分析

C.抗原—抗體雜交

D.PCR

]

19.基因工程又叫基因拼接技術(shù)。

⑴在該技術(shù)中，用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是：以目的基因轉(zhuǎn)錄的__________為模板，____________成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成__________________。⑵基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、________________________。若將真核基因在原核細(xì)胞中表達(dá)，對該目的基因的基本要求是______________________________。

⑶假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運(yùn)載體，并以同一種限制性內(nèi)切酶切割運(yùn)載體與目的基因，將切割后的運(yùn)載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物至少有______種環(huán)狀DNA分子，它們分別是______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。

高三生物一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)提綱(35)參考答案

1~5 BBABB 6~7 BC 8.BCD 9.AD 10.AB 11.ABCD 12.ACD 13.AC 14.ABCD 15.CD 16．⑴①能否生長

只有含有重組質(zhì)粒的細(xì)菌(即含有目的基因的細(xì)菌)才含有特異性抗性基因，才能在添加特異性抗生素的培養(yǎng)基上生長。(2分)②a.培養(yǎng)溫度，溫度影響細(xì)菌體內(nèi)的酶的活性；(2分)b.培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會(huì)影響細(xì)菌的代謝。(2分)⑵①DNA聚合 催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵 ②2

作為DNA復(fù)制的起點(diǎn)

⑶不同DNA和蛋白質(zhì)分子大小、帶電性存在差異，在電場中移動(dòng)速度的大小不同，利用這一特性把目的分子與其余物質(zhì)分開。(2分)⑷加酶洗衣粉、嫩肉粉、利用果膠酶提高果膠產(chǎn)量、利用纖維素酶生產(chǎn)酒精活、利用纖維素酶處理服裝面料(或其他合理答案)(2分，每例1分)17．⑴平

相同

⑵提供RNA聚合酶特異性識別結(jié)合位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄

Ca2+ DNA—RNA分子雜交

胰島素原(蛋白質(zhì))

⑶T—DNA

染色體

18．⑴HindⅢ和BamHⅠ；氨芐青霉素

⑵A

⑶C

⑷胚胎移植技術(shù) ⑸全能

⑹C

19．⑴信使RNA(mRNA)逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)雙鏈DNA(目的基因)⑵動(dòng)植物細(xì)胞 除去內(nèi)含子

⑶3 運(yùn)載體自連的、目的基因片段自連的、運(yùn)載體與目的基因片段相連的環(huán)狀DNA分子

第二篇：基因工程及其應(yīng)用說課稿

《基因工程及其應(yīng)用》說課稿

一、說教材

1．教材的地位和作用

《基因工程及其應(yīng)用》是人教版生物必修2第六章第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)生對基因有一定的理解的基礎(chǔ)上，引入基因工程，讓學(xué)生了解基因工程在生活中的運(yùn)用，激發(fā)學(xué)生的求知欲。在教學(xué)內(nèi)容的組織上體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)在邏輯性與學(xué)生認(rèn)識規(guī)律的統(tǒng)一。這一節(jié)主要講述了基因工程的原理、基因工程 的應(yīng)用以及轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性三個(gè) 方面的內(nèi)容。基因工程的原理既是學(xué)生進(jìn)入高中以來第一次接 觸到的生物工程方面的內(nèi)容。為了避免與《現(xiàn)代生物科 技專題》模塊中基因工程的內(nèi)容重復(fù)，教材沒有過 多地展開介紹。其地位更是由《課程標(biāo)準(zhǔn)》上的了解層次上升為 《考試說明》上的理解層次，其重要性顯而易見。

2.教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)本教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合著學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及其心理特征，我制定了以下的教學(xué)目標(biāo)：

(1)、知識目標(biāo)：掌握基因工程的概念、原理及安全性問題；基因操作的工具及其操作過程。

(2)、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。

(3)、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從微觀到宏觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。

3.說教學(xué)的重、難點(diǎn)

本著高二新課程標(biāo)準(zhǔn)和考試大綱，在吃透教材基礎(chǔ)上，我確定了以下教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)(1)、教學(xué)重點(diǎn)

基因工程的基本原理及安全性問題、基因操作的工具，基本步驟及其應(yīng)用。(2)、教學(xué)難點(diǎn)

基因工程的基本原理，基因工程的應(yīng)用及其安全性。

4.課程資源的開發(fā)及有機(jī)整合：本節(jié)課安排2課時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)條件學(xué)習(xí)本課知識。

二、說學(xué)法：本節(jié)課的授課對象是高二的學(xué)生，此年齡段的學(xué)生求知欲望強(qiáng)，因?yàn)楸竟?jié)知識難度不是很大，學(xué)生將通過多種途徑，如：觀察、閱讀、思考、分析、討論、實(shí)踐等等，來開展學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，形成以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。

三、說教法

圍繞本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)生情況的分析，采用了觀察法、演示法、討論法、實(shí)踐法等多種教學(xué)方法，積極創(chuàng)設(shè)一個(gè)可以讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中，去主動(dòng)探求知識的過程。在教學(xué)過程中，開展師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，體現(xiàn)出以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的主動(dòng)探究式教學(xué)理念。

四、說教學(xué)過程

在這節(jié)課的教學(xué)過程中，我注重突出重點(diǎn)，條理清晰，緊湊合理。各項(xiàng)活動(dòng)的安排也注重互動(dòng)、交流，最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性、主動(dòng)性。

1、導(dǎo)入新課： 提問：各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢?

引導(dǎo)：生物體的不同性狀是通過基因特異性表達(dá)而形成的。

列舉：幾種生物的不同性狀：蠶吐出絲；豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)猓磺嗝咕墚a(chǎn)生對人類有用的抗生素——青霉素。

提問：人類能不能改造性狀？能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？ 引導(dǎo)：讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)?；能否讓?xì)菌“吐出”蠶絲；讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物。（這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？）定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。

2、講授新課：（1）基因工程的原理

指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P102頁第二段，通過提問的方式指導(dǎo)學(xué)生找出概念中的關(guān)鍵詞語，并讓學(xué)生理解基因工程概念，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成。最后歸納列表，便于學(xué)生的記憶。概念：在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出所需要的基因產(chǎn)物。（2）基因操作的工具

利用多媒體課件演示抗蟲棉培育過程示意圖，同時(shí)提出討論問題，進(jìn)行分組討論，最后交流討論結(jié)果，教師進(jìn)行歸納總結(jié)。

思考：在以上的基因工程培育的過程中，關(guān)鍵步驟或難點(diǎn)是什么？

引導(dǎo)：關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學(xué)生形象地記憶“工具”的作用。A基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）。

要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性未端 B基因的針線——DNA連接酶

用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性未端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？

限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸二酯鍵？ C基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體

大家一起思考下這些工具到底怎樣操作才能完成基因工程的過程呢？ 思考題： 簡要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過程。

啟發(fā)學(xué)生思考：想像科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性。

(3)基因工程的應(yīng)用。

學(xué)生閱讀教科書P.104的內(nèi)容。教師總結(jié)，并從具體事例引入關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的爭議，啟發(fā)學(xué)生對其安全性問題進(jìn)行討論。

3、課堂小結(jié)，強(qiáng)化認(rèn)識。

復(fù)習(xí)基因工程操作的基本步驟和重要工具，完成課后習(xí)題

4、板書設(shè)計(jì) 基因工程操作的基本步驟： 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)

結(jié)束語：

本節(jié)課設(shè)置了一系列問題情境，層層設(shè)問，在學(xué)生答問、質(zhì)疑、討論過程中讓學(xué)生建構(gòu)新概念和新的知識體系，并通過教師及時(shí)掌握反饋信息，適時(shí)點(diǎn)撥、調(diào)節(jié)，讓學(xué)生在推理判斷中培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和對知識的遷移能力，而且通過留出一定的時(shí)間讓學(xué)生提問，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的思想。我的說課完畢，謝謝大家。

第三篇：淺談現(xiàn)代基因工程及其應(yīng)用

淺談現(xiàn)代基因工程及其應(yīng)用

目錄

摘要..................................................................................................................................................1

一、基因工程的含義.......................................................................................................................2

二、現(xiàn)代基因工程的應(yīng)用及對現(xiàn)代生活所產(chǎn)生的影響...............................................................2

1、在工業(yè)中的應(yīng)用.................................................................................................................3

2、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用.................................................................................................................3

3、在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用.........................................................................................................3

4、在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用.........................................................................................................4

三、基因工程引發(fā)的爭議及解決對策...........................................................................................4

四、結(jié)語...........................................................................................................................................5 參考文獻(xiàn)...........................................................................................................................................5

摘要

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，基因工程應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，顯示著不可估量的發(fā)展前景。任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”，基因工程也不例外，如何趨利避害，成為了社會(huì)各界爭議和討論的熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：基因工程； 應(yīng)用； 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品； 法律制度；

Abstract With the rapid development of science and technology, gene engineering application in various fields, show the immeasurable development prospects.Any science and technology is a “double-edged sword”, genetic engineering is not exceptional also, how to avoid disadvantages, became the focus of controversy and discussion from all walks of life.key words：genetic engineering;Application;Genetically modified products;The legal system;

一、基因工程的含義：“種瓜得瓜，種豆得豆；龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞?！北娝苤?，基因是造成這些遺傳規(guī)律的幕后功臣?；蚴荄NA分子上具有遺傳功能的片段，它控制生物的代謝和發(fā)育，并把遺傳信息傳遞給下一代?；蚬こ逃址Q基因操作、基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，特別是運(yùn)用DNA 重組技術(shù)，將生物基因組的結(jié)構(gòu)或組成在體內(nèi)或者體外進(jìn)行人為修飾、改造或重新組合，然后通過載體把新的DNA分子轉(zhuǎn)入另一種生物的細(xì)胞中，以改變生物原有的遺傳特性，從而獲得目的基因產(chǎn)物或新的生物種類?；蚬こ檀蚱瞥Ｒ?guī)，把不同種類生物的基因組合到一起，形成新的生物類型，實(shí)現(xiàn)了人類長期以來渴望定向改變生物性狀，培育新物種的愿望。

二、現(xiàn)代基因工程的應(yīng)用及對現(xiàn)代生活所產(chǎn)生的影響：基因工程自20世紀(jì)70年代初誕生以來，發(fā)展突飛猛進(jìn)。它可以按照人們的主觀愿望直接控制基因，打破了不同物種間在億萬年中形成的天然屏障。人們可以將一些不同種類生物的基因組合到一起，創(chuàng)造出自然界中并不存在的新生物類型?；蚬こ谈黜?xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，使生命科學(xué)的研究發(fā)生了前所未有的變化，在工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等各方面都有著不可限量的發(fā)展前景。

[1]

1、在工業(yè)中的應(yīng)用：基因工程在工業(yè)上的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)上。基因工程制藥 開創(chuàng)了制藥工業(yè)的新紀(jì)元，解決了許多疾病問題，基因工程可以生產(chǎn)出大量廉價(jià)優(yōu)質(zhì)的新藥物、抗病毒疫苗和診斷試劑，基因工程生產(chǎn)出的藥物為治療各種疾病提供了有效的手段。在食品工業(yè)上，提高了人們對食品中微量元素的吸收和農(nóng)作物抗病蟲害的性能；生產(chǎn)食品酶試劑；改良了食品工業(yè)用菌數(shù)及其性能和食品加工性能；用來生產(chǎn)保健品和特殊食品?；蚬こ淌枪I(yè)發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的一部分，起著巨大的作用。

2、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用：培育優(yōu)良品種是農(nóng)作物穩(wěn)定增產(chǎn)的重要因素，利用基因工程可以將帶有作物優(yōu)良性狀的基因“裁剪下來，拼接起來”，植入受體的細(xì)胞中，使受體作物具有優(yōu)良性狀，成為優(yōu)質(zhì)作物新品種。[2]基因工程培育出了能防蟲害和防腐爛的作物，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。

[3]一些小麥和大豆通過轉(zhuǎn)基因，具有了抗化學(xué)除草劑的特性；給水稻添加基因，生產(chǎn)人體需要的β-胡蘿卜素；從耐鹽植物中成功克隆出耐鹽的基因，為鹽堿地利用和海水灌溉提供了依據(jù)。基因工程育種有著目的性強(qiáng)、速度快、產(chǎn)量高、質(zhì)量優(yōu)和遺傳性穩(wěn)定等特點(diǎn)，它定向改造生物性狀，將引發(fā)一次新的農(nóng)業(yè)革命。

3、在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用：利用基因工程技術(shù)，我們可以生產(chǎn)自然界中難以得到的蛋白質(zhì)。1982年，首例基因工程產(chǎn)品-人胰島素投放市場，為人類的健康帶來了福音。之后，出現(xiàn)了更多的基因工程產(chǎn)品和蛋白質(zhì)藥物，如人生長激素、干擾素、白細(xì)胞介素-

2、乙肝疫苗等，令患者看到了生的希望。1999年，中國第一頭攜帶人血清蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛被培育出來。利用基因工程技術(shù)，科學(xué)家還從轉(zhuǎn)基因羊奶中提取出了一種治療心臟病的藥物tPA?；蚬こ碳夹g(shù)為人類的健康長壽做出了巨大貢獻(xiàn)。

4、在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用：基因工程還被應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)中，基因工程成為變廢為寶，除害興利的重要技術(shù)手段。利用轉(zhuǎn)基因微生物，可以吸收環(huán)境中的重金屬，降解有毒有害化合物，處理工業(yè)廢水；

[4]科學(xué)家把不同的降解基因轉(zhuǎn)移到同一菌株中，創(chuàng)造出具有多種降解能力的“超級微生物”-“超級細(xì)菌”，可以降解各種工業(yè)污染物；通過基因工程培育對貴重金屬具有親和力的菌株，可用來回收貴重金屬；培養(yǎng)具有浸礦能力的細(xì)菌來開采銅礦和鈾礦等不久也將成為現(xiàn)實(shí)。

三、基因工程引發(fā)的爭議及解決對策：自20世紀(jì)后半期，伴隨著基因工程出現(xiàn)的生物技術(shù)，為解決人類面臨的疾病、災(zāi)害和饑餓等提供了有力的幫助。但生物技術(shù)的發(fā)展并非總是樂觀的，自身的潛在危險(xiǎn)和不可預(yù)料的結(jié)局，引起了頗多的爭議。轉(zhuǎn)基因技術(shù)同其他科學(xué)技術(shù)一樣,閃爍著科技“雙刃劍”的光芒，在給人類社會(huì)帶來福利的同時(shí),也引發(fā)了社會(huì)對其涉及的經(jīng)濟(jì)、政治、法律、環(huán)境、健康和倫理道德等問題的廣泛關(guān)注和爭議。人們目前已經(jīng)認(rèn)識到轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的失控和濫用,可能會(huì)給人類賴以生存和發(fā)展的自然生態(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。中國作為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的生產(chǎn)大國之一,更應(yīng)趨利避害，廣泛借鑒國外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),既不能像有些國家那樣對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品拒不接受,又要使之在科學(xué)規(guī)范的軌道上得到有效的控制,有序的發(fā)展。因此，建立和完善中國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品法律制度,具有深遠(yuǎn)的歷史意義和現(xiàn)[5]實(shí)意義,對我國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展起著重要的保障作用。解決基因工程所引發(fā)的問題，需要從以下幾個(gè)方面做到：完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品生物安全監(jiān)督的管理體制；完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的“標(biāo)識制度”；完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品生物安全評價(jià)體系；完善進(jìn)口轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全審批制度；

[6][7]完善我國轉(zhuǎn)基因的法律制度：1)完善我國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品法律法規(guī)體系；2)建立轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)體系的立法；3)立法改良安全性檢測的措施。

四、結(jié)語：從古至今，人們對于事物的爭議都是不可避免的。只要我們努力趨利避害，科學(xué)技術(shù)總會(huì)朝著人們期望的的方向繼續(xù)發(fā)展，我相信，在不久的將來，基因工程技術(shù)將幫助解決更多阻礙人類發(fā)展的食物、安全、健康、醫(yī)藥、能源、環(huán)境保護(hù)等問題，最終推動(dòng)全世界人類的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉金壽.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論.北京：高等教育出版社，2016

[2]陳晉瑩,姜友軍,劉洋.淺談農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物[J].糧油倉儲(chǔ)科技通訊.2016(04)[3]滕春紅,陶波.農(nóng)作物抗除草劑基因工程[A].中國化學(xué)除草50年回顧與展望[C].2004 [4]楊婷.微生物細(xì)胞表面的化學(xué)/基因改性調(diào)控用于重金屬分離及（形態(tài)）分析[D].東北大學(xué) 2013 [5]尹航.論基因工程對現(xiàn)代生活的影響[A].第三屆世紀(jì)之星創(chuàng)新教育論壇論文集[C].2016 [6]郭高峰.多元主義視角下轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品國際法律規(guī)制研究[D].西南政法大學(xué) 2014 [7]錢賀利.轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全的立法規(guī)制研究[D].鄭州大學(xué) 2016

第四篇：基因工程及其應(yīng)用說課稿

《基因工程及其應(yīng)用》說課稿

樟村中學(xué)生物組 童長春 2012/12/26

一、說教材

《基因工程及其應(yīng)用》是人教版生物必修2第六章第二節(jié)內(nèi)容。學(xué)生們在幾章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因的本質(zhì)，基因的表達(dá)，對基因有一定的感性認(rèn)識。為學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容做到鋪墊的作用。

本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)生對基因有一定的理解的基礎(chǔ)上，引入基因工程，讓學(xué)生了解基因工程在生活中的運(yùn)用，激發(fā)學(xué)生的求知欲。在教學(xué)內(nèi)容的組織上體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)在邏輯性與學(xué)生認(rèn)識規(guī)律的統(tǒng)一。

二、說教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合著學(xué)生他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及其心理特征，我制定了以下的教學(xué)目標(biāo)：

1、知識目標(biāo)：掌握基因工程的概念、原理；基因操作的工具及其操作過程。

2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。

3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。

三、說教學(xué)的重、難點(diǎn)

本著高二新課程標(biāo)準(zhǔn)，在吃透教材基礎(chǔ)上，我確定了以下的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1、教學(xué)重點(diǎn)

基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步驟及其應(yīng)用。

2、教學(xué)難點(diǎn)

基因工程的基本原理，基因工程的應(yīng)用及其安全性。

四、說教法

圍繞本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)，采用了觀察法、演示法、討論法、實(shí)踐法等多種教學(xué)方法，積極創(chuàng)設(shè)一個(gè)可以讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中，去主動(dòng)探求知識的過程。在教學(xué)過程中，開展師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，體現(xiàn)出以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的主動(dòng)探究式教學(xué)理念。

五、說學(xué)法

在本節(jié)課中，學(xué)生將通過多種途徑，如：觀察、閱讀、思考、分析、討論、實(shí)踐等等，來開展學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，形成以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。

六、說教學(xué)過程

在這節(jié)課的教學(xué)過程中，我注重突出重點(diǎn)，條理清晰，緊湊合理。各項(xiàng)活動(dòng)的安排也注重互動(dòng)、交流，最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性、主動(dòng)性。

1、導(dǎo)入新課：

提問：各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢?

引導(dǎo)：生物體的不同性狀是通過基因特異性表達(dá)而形成的。

列舉：幾種生物的不同性狀：夠吐出絲；豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)?；青霉菌能產(chǎn)生對人類有用的抗生素——青霉素。

提問：人類能不能改造性狀？能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？ 引導(dǎo)：讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)?；能否讓?xì)菌“吐出”蠶絲；讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物。（這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？）定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。

2、講授新課：（1）基因工程的原理

指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P102頁第二段，通過提問的方式指導(dǎo)學(xué)生找出概念中的關(guān)鍵詞語，并讓學(xué)生理解基因工程概念，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成。最后歸納列表，便于學(xué)生的記憶。概念：在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出所需要的基因產(chǎn)物。（2）基因操作的工具

利用多媒體課件演示抗蟲棉培育過程示意圖，同時(shí)提出討論問題，進(jìn)行分組討論，最后交流討論結(jié)果，教師進(jìn)行歸納總結(jié)。

思考：在以上的基因工程培育的過程中，關(guān)鍵步驟或難點(diǎn)是什么？

引導(dǎo)：關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學(xué)生形象地記憶“工具”的作用。

A基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）。要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性未端 B基因的針線——DNA連接酶

用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性未端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？

限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸二酯鍵？ C基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體

大家一起思考下這些工具到底怎樣操作才能完成基因工程的過程呢？ 思考題： 簡要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過程。啟發(fā)學(xué)生思考：想像科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性。(3)基因工程的應(yīng)用。

學(xué)生閱讀教科書P.104的內(nèi)容。教師總結(jié)，并從具體事例引入關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的爭議，啟發(fā)學(xué)生對其安全性問題進(jìn)行討論。

3、課堂小結(jié)，強(qiáng)化認(rèn)識。

復(fù)習(xí)基因工程操作的基本步驟和重要工具，完成課后習(xí)題

4、板書設(shè)計(jì)

基因工程的基本原理: 基因操作的工具: A基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）。

B基因的針線——DNA連接酶 C基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體

基因工程操作的基本步驟： 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá) 基因工程的應(yīng)用 結(jié)束：

本節(jié)課設(shè)置了一系列問題情境，層層設(shè)問，在學(xué)生答問、質(zhì)疑、討論過程中讓學(xué)生建構(gòu)新概念和新的知識體系，并通過教師及時(shí)掌握反饋信息，適時(shí)點(diǎn)撥、調(diào)節(jié)，讓學(xué)生在推理判斷中培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和對知識的遷移能力，而且通過留出一定的時(shí)間讓學(xué)生提問，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的思想。我的說課完畢，謝謝大家。

第五篇：基因工程的應(yīng)用

基因工程技術(shù)的應(yīng)用和前景

【摘要】基因工程問世以來短短的二十年，顯示出了巨大的活力，今后基因工程將重點(diǎn)開展基因組學(xué)、基因工程藥物、動(dòng)植物生物反應(yīng)器和環(huán)保等方面的研究，展望未來，基因工程的前景將是更加燦爛輝煌。基因工程研究和應(yīng)用范圍涉及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、能源、環(huán)保等許多領(lǐng)域。【關(guān)鍵詞】基因工程技術(shù)

前景

現(xiàn)狀

隨著基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，通過克隆或篩選出來的富基因，轉(zhuǎn)到作物中進(jìn)行表達(dá)，已取得很大的進(jìn)展。由于基因工程運(yùn)用DNA分子重組技術(shù)，能夠按照人們預(yù)先的設(shè)計(jì)創(chuàng)造出許多新的遺傳結(jié)合體，具有新奇遺傳性狀的新型產(chǎn)物，增強(qiáng)了人們改造動(dòng)植物的主觀能動(dòng)性、預(yù)見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動(dòng)作用，對人口素質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等作出具大貢獻(xiàn)。所以，各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)用，搶奪這一高科技制高點(diǎn)。其應(yīng)用前景十分廣闊。我國基因工程技術(shù)尚落后于發(fā)達(dá)國家，更應(yīng)當(dāng)加速發(fā)展，切不可坐失良機(jī)。

但是，任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益的同時(shí)，也會(huì)給人類帶來一定的災(zāi)難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術(shù)如果不加限制，任其自由發(fā)展，最終有可能導(dǎo)致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物還未發(fā)現(xiàn)對人類有什么危害，但不等于說轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實(shí)踐慢慢地檢驗(yàn)。轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)繁殖生長的品種一樣，是在原有品種的基礎(chǔ)上對其部分性狀進(jìn)行修飾或增加新性狀，或消除原來的不利性狀，但常規(guī)育種是通過自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來，不適者被淘汰掉。而轉(zhuǎn)基因生物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了近緣的范圍，人們對可能出現(xiàn)的新組合、新性狀會(huì)不會(huì)影響人類健康和環(huán)境，還缺乏知識和經(jīng)驗(yàn)，按目前的科學(xué)水平還不能完全精確地預(yù)測。所以，我們要在抓住機(jī)遇，大力

1、植物基因工程成果豐碩

自1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因煙草、馬鈴薯以來，短短十余年間，植物基因工程的研究和開發(fā)進(jìn)展十分迅速。國際上獲得轉(zhuǎn)基因植株的植物已達(dá)100種以上，包括水稻、玉米、馬鈴薯等作物;棉花、大豆、油菜、亞麻、向日葵等經(jīng)濟(jì)作物;番茄、黃瓜、芥菜、甘藍(lán)、花椰菜、胡蘿卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三葉草等牧草;蘋果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牽牛、菊花、香石竹、伽藍(lán)菜等花卉以及楊樹造林樹種。轉(zhuǎn)基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性發(fā)展。十幾年來，轉(zhuǎn)基因植物這一技術(shù)日趨完善，在提高植物抗性、改良作物品質(zhì)以及作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)有用的化合物等方面發(fā)展迅速。用于植物轉(zhuǎn)基因的技術(shù)大體可分為三類:一是農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移;二是以原生質(zhì)體或細(xì)胞作為受體的直接基因轉(zhuǎn)移，如用聚乙二醇(PEG)、電激儀、基因槍、離子束等方法將基因?qū)思?xì)胞或原生質(zhì)體，進(jìn)一步培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植物;三是種質(zhì)系統(tǒng)的基因轉(zhuǎn)移，如利用子房注射，花粉管通導(dǎo)等方法導(dǎo)人外源基因。建立各種植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的同時(shí)，將一些具有實(shí)用價(jià)值的外源基因分別導(dǎo)人多種作物，獲得了一批轉(zhuǎn)基因植物。在抗病毒方面，將抗病毒基因?qū)藷煵?、黃瓜、首蓓和花生等作物后，植株都表現(xiàn)出不同程度的抗病能力。在抗細(xì)菌和真菌方面，已轉(zhuǎn)育成功了抗白粉病、赤霉病和黃矮病的小麥，及抗青枯病的馬鈴薯;在抗蟲方面，轉(zhuǎn)Bt基因的作物已有煙草、番茄、馬鈴薯、水稻和棉花等，均有較好的抗蟲效果，此外，在抗除草劑方面，抗早、抗寒、抗熱、抗鹽及在改善植物品質(zhì)方面，都獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因植物。當(dāng)然轉(zhuǎn)基因技術(shù)如何達(dá)到高效、快速、簡便、適應(yīng)性廣仍然是植物基因工程的一個(gè)重要限制因子。

2、基因工程在制藥方面的應(yīng)用

目前，以基因工程藥物為主導(dǎo)的基因工程應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展前景非常廣闊。基因工程藥物主要包括細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對預(yù)防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內(nèi)的各種傳染病、類風(fēng)濕疾病等有重要作用。在很多領(lǐng)域特別是疑難病癥上，基因工程工程藥物起到了傳統(tǒng)化學(xué)藥物難以達(dá)到的作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術(shù)研制成的多功能細(xì)胞因子，在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病。

目前，應(yīng)用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試，并進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段；專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因?qū)棥币矊⒃诓痪猛瓿裳兄?，它可有目的地尋找并殺死腫瘤，將使癌癥的治愈成為可能。由中國、美國、德國三國科學(xué)家及中外六家研究機(jī)構(gòu)參與研制的專門用于治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細(xì)胞基因生物注射劑，最終解決了從剪切、分離到吞食肝細(xì)胞內(nèi)肝炎病毒，修復(fù)、促進(jìn)肝細(xì)胞再生的全過程。經(jīng)4年臨床試驗(yàn)已在全國面向肝炎患者。此項(xiàng)基因?qū)W研究成果在國際治肝領(lǐng)域中，是繼干擾素等藥物之后的一項(xiàng)具有革命性轉(zhuǎn)變的重大醫(yī)學(xué)成果。

迄今為止，基因工程還沒有用于人體，但已在從細(xì)菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實(shí)驗(yàn)，并取得了成功。事實(shí)上，所有用于治療糖尿病的胰島素都來自一種細(xì)菌，其DNA中被插入人類可產(chǎn)生胰島素的基因，細(xì)菌便可自行復(fù)制胰島素?；蚬こ碳夹g(shù)使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力；在美國，大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉(zhuǎn)基因的。目前，是否該在農(nóng)業(yè)中采用轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物已成為人們爭論的焦點(diǎn)：支持者認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因的農(nóng)產(chǎn)品更容易生長，也含有更多的營養(yǎng)（甚至藥物），有助于減緩世界范圍內(nèi)的饑荒和疾病；而反對者則認(rèn)為，在農(nóng)產(chǎn)品中引入新的基因會(huì)產(chǎn)生副作用，尤其是會(huì)破壞環(huán)境。

誠然，仍有許多基因的功能及其協(xié)同工作的方式不為人類所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會(huì)引起過敏，許多人便希望也可以對人類基因做類似的修改。畢竟，胚胎遺傳病篩查、基因修復(fù)和基因工程等技術(shù)不僅可用于治療疾病，也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能。目前我們還遠(yuǎn)不能設(shè)計(jì)定做我們的后代，但已有借助胚胎遺傳病篩查技術(shù)培育人們需求的身體特性的例子。比如，運(yùn)用此技術(shù)，可使患兒的父母生一個(gè)和患兒骨髓匹配的孩子，然后再通過骨髓移植來治愈患兒。

3、基因工程在環(huán)保方面應(yīng)用

工業(yè)發(fā)展以及其它人為因素造成的環(huán)境污染已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關(guān)注的問題?；蚬こ碳夹g(shù)可提高微生物凈化環(huán)境的能力。美國利用DNA重組技術(shù)把降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接，轉(zhuǎn)移到某一菌體中構(gòu)建出可同時(shí)降解4種有機(jī)物的“超級細(xì)菌”，用之清除石油污染，在數(shù)小時(shí)內(nèi)可將水上浮油中的2/3烴類降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢桿菌、且表達(dá)成功。它能釘死蚊蟲與害蟲，而對人畜無害，不污染環(huán)境?，F(xiàn)已開發(fā)出的基因工程菌有凈化農(nóng)藥的DDT的細(xì)菌、降解水中的染料、環(huán)境中有機(jī)氯苯類和氯酚類、多氯聯(lián)苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸藥的工程菌及用于吸附無機(jī)有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90年代后期問世的DNA改組技術(shù)可以創(chuàng)新基因，并賦予表達(dá)產(chǎn)物以新的功能，創(chuàng)造出全新的微生物，如可將降解某一污染物的不同細(xì)菌的基因通過PCR技術(shù)全部克隆出來，再利用基因重組技術(shù)在體外加工重組，最后導(dǎo)入合適的載體，就有可能產(chǎn)生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株，從而大大地提高降解效率。

4、前景展望

由于基因工程運(yùn)用DNA分子重組技術(shù)，能夠按照人們預(yù)先的設(shè)計(jì)創(chuàng)造出許多新的遺傳結(jié)合體，具有新奇遺傳性狀的新型產(chǎn)物，增強(qiáng)了人們改造動(dòng)植物的主觀能動(dòng)性、預(yù)見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動(dòng)作用，對人口素質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等作出具大貢獻(xiàn)。所以，各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)用，搶奪這一高科技制高點(diǎn)。其應(yīng)用前景十分廣闊。我國基因工程技術(shù)尚落后于發(fā)達(dá)國家，更應(yīng)當(dāng)加速發(fā)展，切不可坐失良機(jī)。但是，任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益的同時(shí)，也會(huì)給人類帶來一定的災(zāi)難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術(shù)如果不加限制，任其自由發(fā)展，最終有可能導(dǎo)致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物還未發(fā)現(xiàn)對人類有什么危害，但不等于說轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實(shí)踐慢慢地檢驗(yàn)。轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)繁殖生長的品種一樣，是在原有品種的基礎(chǔ)上對其部分性狀進(jìn)行修飾或增加新性狀，或消除原來的不利性狀，但常規(guī)育種是通過自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來，不適者被淘汰掉。而轉(zhuǎn)基因生物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了近緣的范圍，人們對可能出現(xiàn)的新組合、新性狀會(huì)不會(huì)影響人類健康和環(huán)境，還缺乏知識和經(jīng)驗(yàn)，按目前的科學(xué)水平還不能完全精確地預(yù)測。所以，我們要在抓住機(jī)遇，大力發(fā)展基因工程技術(shù)的同時(shí)，需要嚴(yán)格管理，充分重視轉(zhuǎn)基因生物的安全性?；蚬こ虇柺酪詠矶潭痰亩辏@示出了巨大的活力，今后基因工程將重點(diǎn)開展基因組學(xué)、基因工程藥物、動(dòng)植物生物反應(yīng)器和環(huán)保等方面的研究，展望未來，基因工程的前景將是更加燦爛輝煌?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】

[1]李慶軍，董艷桐，施冰.植物抗蟲基因的研究進(jìn)展[J].林業(yè)科技，2002，27(2)：22 26.[2]吳福彪．基因工程與植物的遺傳改良［J］生物學(xué)通報(bào)，2010，45(5);7－10．