第一篇：基因工程與生物材料

轉(zhuǎn)基因與生物材料相似的憂慮

學(xué)號：11311060 專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程 姓名：周煒紅

摘要：轉(zhuǎn)基因技術(shù)與生物材料學(xué)都是當(dāng)前新興的產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展都面臨著一定的阻力，特別是在安全性上引起公眾的熱議。但是轉(zhuǎn)基因技術(shù)與生物材料學(xué)都有著優(yōu)越性，因此我們應(yīng)該揚(yáng)長避短，把這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來，而不是因噎廢食。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因，生物材料，應(yīng)用以及安全性，憂慮，發(fā)展

在當(dāng)今日新月異的社會(huì)中，科技技術(shù)的更新?lián)Q代越來越快。短短幾年間，各種各樣的科技成果展現(xiàn)在人們面前。或喜或憂，但是這些科學(xué)技術(shù)給人類社會(huì)的影響卻是實(shí)實(shí)在在的。無論是學(xué)習(xí)方式或是生活方式，都發(fā)生了重大的改變。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是時(shí)代的產(chǎn)物了，與這非常相似或某種程度上出現(xiàn)概念交叉的生物材料也正被推到了時(shí)代的浪尖上，引起了當(dāng)代人們的熱議。盡管轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品和生物材料有著種種不確定性，但是社會(huì)總是向前發(fā)展的。我們應(yīng)該充分挖掘兩者的有益性，盡量避免其禍害。而不是盲目的阻止其發(fā)展，因噎廢食未免不理智

轉(zhuǎn)基因技術(shù)也許還不是很成熟，但是它幾乎滲入到人們生活的方方面面，不管人們是否愿意接受。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將人工分離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達(dá)，引起生物體性狀的可遺傳的修飾。而人們常說的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳特化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改變動(dòng)植物性狀，培育新品種。也可以利用其他生物體培育出期望的生物制品，用于醫(yī)藥、食品等方面。

在我們國家，植物的轉(zhuǎn)基因做得相對成功。研究轉(zhuǎn)基因植物的主要目的是培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)场⒖果}堿、抗除草劑等的作物新品種，改善食品質(zhì)量，提高農(nóng)作物對蟲害及病原體的抵抗力。例如轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因番茄、轉(zhuǎn)基因棉花等等。特別是抗蟲棉花的研制，長期以來，棉鈴蟲是我國棉花重大害蟲之一，每年都給國家?guī)碇卮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。而棉農(nóng)頻繁地使用殺蟲劑，不僅增加棉花的生產(chǎn)成本和棉農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，也破壞了生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過科學(xué)家長時(shí)間的辛勤攻堅(jiān)，到了2002年左右，轉(zhuǎn)基因棉花的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了流水線操作，年產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植株8000株以上，真正做到了棉花轉(zhuǎn)基因規(guī)模化和工廠化。可見轉(zhuǎn)基因植物確實(shí)在性狀和適應(yīng)環(huán)境的能力方面比常規(guī)植物更有優(yōu)越性。

轉(zhuǎn)基因除了在植物抗蟲基因方面有所成就，在抗除草劑工程、抗逆工程、植物品質(zhì)改良工程、植物疫苗等方面都有很大的進(jìn)步。對于改進(jìn)人類的生活，轉(zhuǎn)基因植物確實(shí)起到了很大的作用，在一些糧食問題突出的地方，能大量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因植物無疑是福音。轉(zhuǎn)基因食品也因此有著合理的存在性，它能減少饑餓與貧困，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響，提高生產(chǎn)率從而降低成本，提高耕地生產(chǎn)率從而可以少砍伐土地，并可以獲得持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。因此說，它的應(yīng)用前景目前還是比較樂觀的。

然而轉(zhuǎn)基因植物是一把雙刃劍，利害共存在所難免。以轉(zhuǎn)基因植物為原料的轉(zhuǎn)基因食物在當(dāng)前世界上還是備受爭議的，因?yàn)樵诳茖W(xué)上還是有著很多不確定性，有相當(dāng)一部分的地方例如西歐就抵制絕大部分的轉(zhuǎn)基因食品。轉(zhuǎn)基因作物往往是過量地制造某種蛋白質(zhì)，如果該蛋白質(zhì)是對人體有害的，它很容易成為過敏原，讓部分人群出現(xiàn)過敏。而且目前的技術(shù)基礎(chǔ)還不能預(yù)測外來基因的插入會(huì)給身體機(jī)能帶來怎樣的危害。因?yàn)榈街两駷橹梗茖W(xué)家們雖然能測定DNA序列，了解一些基因表達(dá)的性狀功能等，但不能完全掌握及相互作用和在宿主生命各階段中表達(dá)或沉默的準(zhǔn)確遺傳信息。

同時(shí)，轉(zhuǎn)基因作物存在著各種各樣潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。例如影響作物的生態(tài)多樣性，野生種被轉(zhuǎn)基因材料污染，影響自然生態(tài)系統(tǒng)，對非目標(biāo)生物的傷害。其中比較經(jīng)典的是咖啡繡的故事了。1864年，愛爾蘭土豆枯死病，造成了100多萬人死亡，幾百萬人流離失所，原因就是當(dāng)?shù)氐娜藗冎环N植兩個(gè)土豆品種，而這兩個(gè)品種又特別脆弱，發(fā)生意外后無法挽救。與此相反，1970年在斯里蘭卡、巴西和中美洲地區(qū)，咖啡作物爆發(fā)了咖啡繡，而在咖啡故鄉(xiāng)埃塞俄比亞卻發(fā)現(xiàn)了一種具有抵抗性的品種，從而挽救了全球咖啡農(nóng)業(yè)全軍覆沒的的命運(yùn)。而由于轉(zhuǎn)基因植物的入侵性和污染性，大面積推廣轉(zhuǎn)基因植物將導(dǎo)致生物多樣性尤其是食物種植品種多樣性降低，從而加大食物安全隱患。

綜上所述，轉(zhuǎn)基因植物及其相關(guān)產(chǎn)品都有著對立性和統(tǒng)一性。人們對轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)該可以說是存在著敬畏的心態(tài)，想去接觸但又害怕去接觸，這就是人們的憂慮吧。

與此同時(shí)，與基因產(chǎn)品相得益彰的是生物材料。在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)中，生物材料是制作各種人工器官的物質(zhì)基礎(chǔ)，它必須滿足各種器官對材料的各項(xiàng)要求，包括強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性、撓度及表面特性等各種物理、機(jī)械等性能。由于這些人工器官大多數(shù)是植入體內(nèi)的，所以要求具有耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性，還要求與機(jī)體組織或血液有相容性。這些材料包括金屬、非金屬及復(fù)合材料、高分子材料等；目前輕合金材料的應(yīng)用較為廣泛.生物材料的應(yīng)用主要體現(xiàn)在人體內(nèi)的各種替代產(chǎn)品或與其相關(guān)的產(chǎn)品。例如人工皮膚、人工食道、人工心肺氣管、燒傷保護(hù)膜、手術(shù)縫合線、填充物、注射針筒、血袋、引流插管及植入體、人工臟器止血?jiǎng)ㄈ缰寡d）、微膠囊、皮下注射劑、避孕海綿等，其在國外發(fā)達(dá)國家中已進(jìn)入運(yùn)用普及階段。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域這片“熱土”引起國際上一些主要研究機(jī)構(gòu)和越來越多的世界500強(qiáng)企業(yè)的關(guān)注，日本和韓國的生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域近年來也呈現(xiàn)出強(qiáng)勁增長態(tài)勢。有人預(yù)言，未來10年，生物材料將步入“亞洲世紀(jì)”。在第四屆中國生物產(chǎn)業(yè)大會(huì)召開前夕，華中科技大學(xué)先進(jìn)生物材料與組織工程研究中心主任張勝民教授在接受記者采訪時(shí)表示，我國在生物醫(yī)學(xué)材料研究的若干新領(lǐng)域有待實(shí)現(xiàn)突破。隨著政府的重視和投入的不斷增加，取得一批較高水平的研究和科研成果，如生物活性骨、關(guān)節(jié)系統(tǒng)替換材料、人上一心臟瓣膜等心血管替換材料以及眼科手術(shù)用高分子復(fù)合材料等。

隨著基于新原理的產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)、大眾對產(chǎn)品質(zhì)量的深度關(guān)切，人們對材料生物相容性、安全性、有效性及時(shí)效性等的評價(jià)方法和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求，并期待突破。例如有學(xué)者指出納米級的生物醫(yī)學(xué)材料可能會(huì)對生殖系統(tǒng)有害：醫(yī)用金屬材料如鎳元素由于腐蝕溶出，除了對人體產(chǎn)生過敏反應(yīng)外，還存在致畸、致癌的危害性。各種生物材料由于在國內(nèi)的發(fā)展不太成熟，總會(huì)遇到種種質(zhì)疑。無論是經(jīng)濟(jì)成本還是其安全性，生物醫(yī)學(xué)材料都需要更大的發(fā)展空間。這就需要有社會(huì)公眾的支持和開明的科研氛圍。

此外，美國著名的《Science》雜志對生物醫(yī)學(xué)材料有關(guān)“代”的劃分有不同描述：將生物惰性材料歸為第一代生物材料，將生物活性和可降解吸收材料歸為第二代生物材料，將細(xì)胞和基因材料歸為第三代生物材料。

可見基因技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)材料有其概念的交叉，在應(yīng)用前景上，也有著類似的情況。這也是與其技術(shù)基礎(chǔ)分不開的，兩者都走在科技前沿上，而且在國內(nèi)的發(fā)展也較西方國家晚，在技術(shù)投資上，也稍遜于西方的發(fā)達(dá)國家，但是我國已經(jīng)在加大力度發(fā)展這兩個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。中國的科技發(fā)展也日新月異，我們完全可以樂觀地預(yù)測這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)將會(huì)向前發(fā)展。任何一種新興技術(shù)的發(fā)展都面臨著喜與憂，只要它有益于人類，并能與環(huán)境友好相處，我們就應(yīng)該理智謹(jǐn)慎地、開明地研究下去，以期推動(dòng)人類的社會(huì)發(fā)展。

第二篇：生物基因工程論文

生物研究性學(xué)習(xí)結(jié)題論文

課 題 名 稱

利用基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品

學(xué) 生 姓 名 計(jì)朝暉、程遂、賽國杰、王沛君、賈璐、雷宗衡 年級、班級

高 二 ① 班

指 導(dǎo) 教 師

雷濤

時(shí)

間

2012年1月31日

【摘要】基因工程是20世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域中最偉大的成就，開辟了生命科學(xué)的新紀(jì)元。基因工程技術(shù)將有力地促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人的自由，滿足人類多方面的需要。

【關(guān)鍵詞】基因工程；原則；應(yīng)用

一、基因工程的基本定義

基因工程是按著人們的科研或生產(chǎn)需要，在分子水平上，用人工方法提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)，在體外切割，拼接形成重組DNA，然后將重組DNA與載體的遺傳物質(zhì)重新組合，再將其引入到?jīng)]有該DNA片段的受體細(xì)胞中，進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，生產(chǎn)出符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀，并使之穩(wěn)定地遺傳給下一代。按目的基因的克隆和表達(dá)系統(tǒng)，分為原核生物基因工程、酵母基因工程、植物基因工程和動(dòng)物基因工程。基因工程具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)開辟了新的應(yīng)用途徑，也為遺傳病的診斷和治療提供了有效方法。

二、發(fā)展的主要原則

1、人本原則

人本原則要求人們在研制、發(fā)展基因工程技術(shù)的過程中，要有意識地實(shí)現(xiàn)人、社會(huì)、自然的整體和諧，關(guān)注人類本身的持續(xù)生存和健康發(fā)展。人類與其他生物、非生物環(huán)境之間的和諧是人類社會(huì)持存的原初條件和人類文明得以延續(xù)的基本保障。社會(huì)層面中政治、經(jīng)濟(jì)、文化和教育環(huán)境等之間的和諧是基因工程技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)社會(huì)條件。實(shí)現(xiàn)人的健康發(fā)展和社會(huì)價(jià)值是基因工程技術(shù)發(fā)展的歸宿。堅(jiān)持以人為本，關(guān)心人的價(jià)值、尊嚴(yán)、平等、自由和全面發(fā)展，應(yīng)該始終成為基因工程技術(shù)發(fā)展的首要目標(biāo)。

2、技術(shù)與倫理觀念協(xié)同原則

基因工程技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)右颍溲该桶l(fā)展必然會(huì)影響到人類社會(huì)固有的觀念。伴隨著包括基因工程技術(shù)在內(nèi)的現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人類社會(huì)無論從制度方面還是物質(zhì)方面都已經(jīng)發(fā)生了很大的變革。由人類社會(huì)歷史實(shí)踐孵化產(chǎn)生出來的倫理觀念同樣要適應(yīng)新情況和新變化，以嶄新的姿態(tài)解決新問題。

我們在利用基因工程技術(shù)改造物質(zhì)世界的同時(shí)，也要分析和改造我們自己的精神世界，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)世界的和諧統(tǒng)一。在現(xiàn)代生物技術(shù)的輝煌與其人文憂患并存的時(shí)代，基因工程技術(shù)視野與人文價(jià)值視野需要很好地對接，技術(shù)的發(fā)展與倫理觀念所展現(xiàn)的高度應(yīng)該是一致的，技術(shù)與倫理觀念應(yīng)該是協(xié)同發(fā)展的。

3、非功利性原則

這項(xiàng)原則要求人們對待基因工程技術(shù)的發(fā)展，要適當(dāng)?shù)爻焦膽B(tài)并堅(jiān)決反對任何不切合實(shí)際的急功近利。它還要求人們謹(jǐn)慎地對待基因工程技術(shù)，采取與傳統(tǒng)技術(shù)不同的運(yùn)作方式，在確保安全性的基礎(chǔ)上，有選擇、有限度地加以利用。例如，由于一般藥物的安全性或毒性試驗(yàn)對基因藥物不一定適用，加上種屬差異性，基因工程藥物對人的藥理學(xué)活性在動(dòng)物身上就不大可能得到完全、正確的反應(yīng)。這樣在進(jìn)行安全性試驗(yàn)和臨床應(yīng)用時(shí)，就要求有不同于傳統(tǒng)的毒性試驗(yàn)項(xiàng)目、方法、判斷標(biāo)準(zhǔn)以及防范措施。另外，由于轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物相對于生態(tài)系統(tǒng)來講屬于“外來物種”，必須對其從實(shí)驗(yàn)室走向大田試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中間試驗(yàn)階段、環(huán)境釋放階段、生產(chǎn)性試驗(yàn)階段進(jìn)行嚴(yán)格的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且在其大田種植后也要繼續(xù)依照新的標(biāo)準(zhǔn)采取分階段的安全性評價(jià)。反之，對基因工程技術(shù)過分的功利心態(tài)則可能無視這項(xiàng)技術(shù)的特殊性、不確定性以及可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)的誤用和濫用。

三、基因工程的應(yīng)用

1、基因工程在工業(yè)方面的應(yīng)用

（1）環(huán)保工業(yè)

隨著化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了為數(shù)眾多的化合物。其中不少都是能持久存在的有毒物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在對人們所處的環(huán)境造成了極大的威脅。基因工程技術(shù)則有望解決這一難題。科學(xué)家通過DNA重組技術(shù)得到分解性能較高的工程菌種和具有特殊降解功能的菌株，從而大大提高有機(jī)物的降解效率，同時(shí)也擴(kuò)大了可降解的污染物種類。

基因工程的方法可以用于環(huán)境監(jiān)測。據(jù)報(bào)道，用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量。還有一些科學(xué)家正努力通過基因重組構(gòu)建新的殺蟲劑，以取代生產(chǎn)過程中耗能多，又易造成環(huán)境污染的農(nóng)藥，并試圖通過基因工程的方法回收和利用工業(yè)廢物。凡此種種，都是一些可望取得成功和發(fā)展前景十分光明的研究課題。

（2）食品工業(yè)和酶制劑工業(yè)

基因工程在工業(yè)方面的應(yīng)用具有代表性的是在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用。例如，在醬油制造過程中，可通過克隆米曲霉中的木聚糖酶基因，用反義RNA技術(shù)抑制該酶的表達(dá)所構(gòu)建的工程菌株可以釀造出顏色淺、口味淡的醬油。在奶制品生產(chǎn)中，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源DNA導(dǎo)入乳酸菌中可以提高其在發(fā)酵過程中的穩(wěn)定性，提高營養(yǎng)價(jià)值并縮短生產(chǎn)周期。

2、農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

（1）種植業(yè)

基因工程在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的領(lǐng)域也十分廣闊。基因工程在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一、通過基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物。第二、用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。

（2）養(yǎng)殖業(yè)

現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展需要大量的動(dòng)物優(yōu)良品種，常規(guī)育種技術(shù)往往需大量的種群和漫長的時(shí)間，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)勢，轉(zhuǎn)基因家畜的實(shí)驗(yàn)首先是從兔、豬、綿羊開始的，目前轉(zhuǎn)基因牛、豬、兔和羊均已問世。含有人生長激素基因的轉(zhuǎn)基因豬生長周期明顯縮短，飼料利用率及瘦肉比大幅度提高。

3、基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，主要包括以下兩個(gè)方面：

（1）基因工程藥物

用基因工程方法制造的“工程菌”，可以高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。例如，頭孢菌素類抗生素中最重要的是中間7ACA，最近國外報(bào)導(dǎo)采用基因工程技術(shù)將編碼α酶（酰基轉(zhuǎn)移酶）的基因直接轉(zhuǎn)入頭孢菌素C的產(chǎn)生菌株中，使其發(fā)酵時(shí)直接一步產(chǎn)生7ACA。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物-乳腺生物反應(yīng)器來生產(chǎn)基因藥物是一種全新的生產(chǎn)模式，與以往的制藥技術(shù)相比，具有不可比擬的優(yōu)越性。

應(yīng)用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)基因工程疫苗同樣也有著極好的前景。與傳統(tǒng)疫苗相比，這種疫苗生產(chǎn)成本顯著降低、比傳統(tǒng)免疫途徑更有效、比傳統(tǒng)的免疫途徑更安全、易儲(chǔ)存和分發(fā)，不需要冷藏設(shè)備。此外轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的口服疫苗，不僅提供了疫苗而且提供了營養(yǎng)；特別是香蕉一類水果作轉(zhuǎn)基因口服疫苗大為廣大兒童所喜歡。

（2）基因工程在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用

基因工程在醫(yī)學(xué)臨床上應(yīng)用主要包括基因診斷和基因治療。它們?yōu)槿祟惣皶r(shí)，有效治療惡性腫瘤和心血管等重大疾病和防治肝炎，艾滋病大規(guī)模流行帶來希望。基因診斷技術(shù)在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展得尤為迅速。目前人們已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進(jìn)行產(chǎn)前診斷。例如，用β-珠蛋白的DNA探針可以檢測出鐮刀狀細(xì)胞貧血癥，用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測出苯丙酮尿癥。此外，基因診斷技術(shù)在腫瘤診斷中的應(yīng)用也取得了重要成果，例如，用白血病患者細(xì)胞中分離出的癌基因制備的DNA探針，可以用來檢測白血病。

基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的基因工程的興起，使得基因治療成為可能。一些目前尚無有效治療手段的疾病，如遺傳病、腫瘤、心腦血管疾病、老年癡呆及艾滋病等，可望通過基因治療來達(dá)到防治的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 陳凡, 張明國.解析技術(shù):“技術(shù)—社會(huì)—文化”的互動(dòng)[M].福州:福建人民出版社

第三篇：生物基因工程開題報(bào)告

生物研究性學(xué)習(xí)開題報(bào)告 利用基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品

組長：計(jì)朝暉

成員：程遂、賽國杰、王沛君、賈璐、雷宗衡

班級：高二（1）班

指導(dǎo)教師：雷濤

時(shí)間：2011/11/26

一、課題研究的目標(biāo)

通過各種途徑了解利用基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品在食品、工農(nóng)業(yè)、健康、環(huán)境、資源等多方面的應(yīng)用。以及與理、工、農(nóng)、醫(yī)等科技發(fā)展和倫理、道德、法律等社會(huì)問題的密切關(guān)系。

二、課題研究的意義

1、利用基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品既是現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，也是具有巨大經(jīng)濟(jì)效益的潛在生產(chǎn)力。

2、利用基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品是解決人類面臨的食品短缺、健康問題、環(huán)境問題及資源問題的關(guān)鍵技術(shù)。

3、基因工程的研究與發(fā)展，將對人類社會(huì)各個(gè)方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，將人類社會(huì)帶入新的歷程，因此了解基因工程不僅是必要的，而且也是及時(shí)和重要的。

三、課題研究的內(nèi)容

1、利用基因工程開發(fā)的新產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

2、利用基因工程開發(fā)的新產(chǎn)品在工業(yè)上的應(yīng)用

3、利用基因工程開發(fā)的新產(chǎn)品在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

4、利用基因工程開發(fā)的新產(chǎn)品在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用

5、利用基因工程開發(fā)的新產(chǎn)品在國防上的應(yīng)用

四、課題研究的過程

1、第14、15周確定課題，制作開題報(bào)告

2、第16、17周查找、收集資料，進(jìn)行課題研究

3、第18周階段性成果展示

4、第19、20周及寒假前期繼續(xù)深入課題研究

5、寒假后期對研究成果進(jìn)行系統(tǒng)分析，撰寫論文，進(jìn)行后續(xù)工作，準(zhǔn)備答辯材料

6、答辯

五、人員分工

程遂：開題報(bào)告

賈璐、賽國杰、王沛君：查找、收集資料 計(jì)朝暉、程遂：分析、總結(jié) 全體成員：成果展示 雷宗衡：撰寫論文

五、課題研究的方式

1、網(wǎng)上收集

2、查閱書籍

3、收看電視專題欄目

六、成果展示形式

1、論文

2、相關(guān)資料、圖片

3、PPT等

七、課題研究的預(yù)期成果

認(rèn)識到現(xiàn)代生物基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品對解決人類面臨的重大問題如：糧食、健康、環(huán)境和能源等將開辟廣闊的前景。

了解現(xiàn)代生物基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品在開發(fā)生物資源、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。

第四篇：2014年高考生物知識點(diǎn)遺傳與基因工程（本站推薦）

高考生物知識點(diǎn):遺傳與基因工程

生物的知識點(diǎn)很繁瑣，每個(gè)人都不喜歡自己不會(huì)的一科，學(xué)習(xí)很吃力，而且到最后還是不會(huì)，成績也不好。其實(shí)生物不是很難學(xué)的，只要我們?nèi)フJ(rèn)真學(xué)習(xí)，沒有學(xué)不到的知識。要懂得掌握才能有好的成就。下面是高考信息網(wǎng)整理的高考生物知識點(diǎn)：遺傳與基因工程。

1、卵細(xì)胞中含有大量的細(xì)胞質(zhì)，而精子中只含有極少量的細(xì)胞質(zhì)，這就是說受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞，這樣，受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳給子代，因此子代總表現(xiàn)出母本的性狀。

2、細(xì)胞質(zhì)遺傳的另一個(gè)主要特點(diǎn)是：兩個(gè)親本雜交，后代性狀都不會(huì)象細(xì)胞核遺傳那樣出現(xiàn)一定的分離比。原因是因?yàn)樯臣?xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不能像細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)那樣進(jìn)行有規(guī)律的分離，而時(shí)隨機(jī)地、不均等的分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。

3、真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：編碼區(qū)是間隔的，不連續(xù)的。

4、在真核細(xì)胞中，不同種類的蛋白質(zhì)和基因所含的外顯子和內(nèi)含子的數(shù)目是不同的，長度也有差別。

5、真核細(xì)胞中，每一個(gè)能夠編碼蛋白質(zhì)的基因都含有若干個(gè)外顯子和內(nèi)含子。

6、質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，它存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中，是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子。

7、重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達(dá)過程。

8、基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標(biāo)本的遺傳信息，達(dá)到檢測疾病的目的?。

9、基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。

生物學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律，是在大量研究的基礎(chǔ)上總結(jié)和概括出來的，具有嚴(yán)密的邏輯性，課本中各章節(jié)內(nèi)容之間，也具有密切聯(lián)系，因此，我們在學(xué)習(xí)這些知識的過程中，不能滿足于單純的記憶，而是要深入理解，融會(huì)貫通。

第五篇：高三生物教學(xué)案：基因工程

楊衛(wèi)東生物工作室www.aqyz.net/bb

高三生物教學(xué)案：基因工程

班級 姓名

一、基礎(chǔ)填空：

1、基因工程概念

基因工程又叫 或。它是按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，然后放到 的細(xì)胞里，生物的遺傳性狀。

2、基因的操作工具

（1）基因的剪刀—— 一種限制酶只能識別 特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)切割DNA分子。

（2）基因的針線—— 把兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來。

（3）基因的運(yùn)輸工具—— 運(yùn)載體能夠在宿生細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，具有標(biāo)記基因。常見的運(yùn)載體有、、等。

3、基因操作的基本步驟

（1）提取目的基因 有兩條途徑： 和。

（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 用 酶處理目的基因和運(yùn)載體，而后加入DNA連接酶，使目的基因載入到運(yùn)載體中，形成。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（4）目的基因的檢測與表達(dá) 根據(jù) 判斷目的基因?qū)肱c否；根據(jù)受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的 判斷目的基因的表達(dá)與否。

二、單選題：

1．下列不屬于獲取目的基因的方法是 A．“鳥槍法” B．轉(zhuǎn)錄法 C．反轉(zhuǎn)錄法 D．根據(jù)已知氨基酸序列合成法 2．下列哪項(xiàng)不是基因工程中經(jīng)常使用的用來運(yùn)載目的基因的載體

A．細(xì)菌質(zhì)粒

B．噬菌體 C．動(dòng)植物病毒

D．細(xì)菌核區(qū)的DNA 3．（2005·全國卷Ⅰ·3）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 4．（2005·全國卷Ⅲ·5）科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是（）A、采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有內(nèi)含子

B、基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表殼是不可缺少的 C、馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可用為受體細(xì)胞

D、用同一種限制酶，分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可產(chǎn)生粘性末端而形成重組DNA分子 5．有關(guān)基因工程的敘述正確的是

A．限制酶只在獲得目的基因時(shí)才用 B．重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成的

C．質(zhì)粒都可作為運(yùn)載體 D．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料

6、下列有關(guān)基因工程操作的正確順序是（）①目的基因的檢測和表達(dá) ②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 ③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 ④提取目的基因 A．①②③④ B.④③②① C.④②③① D.③④②①

7．不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是（）

A．能復(fù)制

B.有多個(gè)限制酶切點(diǎn)

C．具有標(biāo)記基因 D．它是環(huán)狀DNA 8．有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（）楊衛(wèi)東生物工作室www.aqyz.net/bb A． DNA連接酶將黏性未端的堿基對連接起來 B． 限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得 C． 目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 D． 人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶

9、細(xì)菌常常作為基因工程的受體細(xì)胞，下列理由較充分的是

（）

A．形體微小 B．結(jié)構(gòu)簡單 C．容易監(jiān)測 D．繁殖速度快

10、基因工程的“四步曲”中未發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的是()A．用鳥槍法分離出抗病毒基因

B．將人的胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒結(jié)合，形成重組質(zhì)粒 C．將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞 D．抗病毒基因的表達(dá)

11、基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是在分子水平上對生物的定向改造。以下的敘述中，正 確的是

A．一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 B．基因工程所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體 C．限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列 D．目的基因就是指重組DNA質(zhì)粒

（）

三、多選題

12．目前常被使用的基因載體有()A．質(zhì)粒

B．噬菌體

C．染色體

D．動(dòng)、植物病毒

13．人們利用基因工程的方法，用大腸桿菌生產(chǎn)人類胰島素，這一過程涉及到（）A．用適當(dāng)?shù)拿笇σ葝u素基因與運(yùn)載體進(jìn)行切割并連接 B．把重組后的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)菌內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)增 C．檢測重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)菌內(nèi)并表達(dá)出性狀 D．篩選出能產(chǎn)生胰島素的“工程菌”

14．科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并分泌抗體。相關(guān)敘述不正確的是（）A．該技術(shù)將導(dǎo)致定向的變異 B．受精卵是理想的受體細(xì)胞

C．垂體分泌的催乳素能促進(jìn)效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體 D．采用鳥槍法法獲得目的基因

15、下列關(guān)于基因工程的說法正確的是（）A.基因工程的設(shè)計(jì)和施工都是在分子水平上進(jìn)行的

B.目前基因工程中所有的目的基因都是從供體細(xì)胞直接分離得到的 C.基因工程能使科學(xué)家打破物種界限，定向地改造生物性狀

D.只要檢測出受體細(xì)胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功地進(jìn)行表達(dá)

四、非選擇題

16．（2005·江蘇生物·38）在植物基因工程中，用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體．把目的基因重組人Ti質(zhì)粒上的T-DNA片段中，再將重組的T-DNA插入植物細(xì)胞的染色體DNA中。

(1)科學(xué)家在進(jìn)行上述基因操作時(shí)，要用同一種 分別切割質(zhì)粒和目的基因，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過 而黏合。

(2)將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入二倍體油菜細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析，該植株含有一個(gè)攜帶目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論 楊衛(wèi)東生物工作室www.aqyz.net/bb 上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的，原因是。

(3)種植上述轉(zhuǎn)基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”。如果把目的基因?qū)巳~綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是。

17、在藥品生產(chǎn)中，有些藥品如干擾素，白細(xì)胞介素，凝血因子等，以前主要是從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取的，由于受原料來源限制，價(jià)價(jià)十分昂貴，而且產(chǎn)量低，臨床供應(yīng)明顯不足。自70年代遺傳工程發(fā)展起來以后，人們逐步地在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的目的基因，使之與質(zhì)粒形成重組DNA，并以重組DNA引入大腸桿菌，最后利用這些工程菌，可以高效率地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量低成本的藥品，請分析回答：

（1）在基因工程中，質(zhì)粒是一種最常用的，它廣泛地存在于細(xì)菌細(xì)胞中，是一種很小的環(huán)狀 分子。

（2）在用目的基因與質(zhì)粒形成重組DNA過程中，一般要用到的工具酶 是 和。

（3）將含有“某激素基因”的質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞后，能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)直接合成“某激素”，則該激素在細(xì)菌體內(nèi)的合成包括 和 兩個(gè)階段。

（4）在將質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌時(shí)，一般要用 處理細(xì)菌，以增大。

18、中國青年科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒能力，試分析：

（1）陳炬的“嫁接”技術(shù)稱為___________。

（2）人的基因能接到植物體內(nèi)，其物質(zhì)基礎(chǔ)是__________________________。

（3）煙草有了抗病毒能力，這表明煙草體內(nèi)“嫁接”的基因經(jīng)___________產(chǎn)生了___________。這個(gè)事實(shí)說明：人和植物共用一套___________，且蛋白質(zhì)的合成方式__________________。

19.干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血中提取，每升人血只能提取0.05 μg，所以價(jià)格昂貴。現(xiàn)在美國加利福尼亞的基因公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素，試分析其原理和優(yōu)點(diǎn)。

（1）從人的淋巴細(xì)胞中取出___________，使它同細(xì)菌質(zhì)粒相結(jié)合，然后移植到酵母菌的細(xì)胞里，讓酵母菌__________________。

（2）酵母菌能用___________繁殖，速度很快，能大量生產(chǎn)___________，不但提高了產(chǎn)量，也降低了成本。

（3）酵母菌能產(chǎn)生干擾素，這個(gè)事實(shí)說明，人和酵母菌共用一套___________。

19、豇豆對多種害蟲具有抗蟲能力，根本原因是豇豆體內(nèi)具有胰蛋白酶抑制劑基因（CpTI基因）。科學(xué)家將其轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi)后，卻發(fā)現(xiàn)效果不理想，主要原因是CpTI蛋白質(zhì)的積累量不足。經(jīng)過在體外對CpTI基因進(jìn)行了修飾后，CpTI蛋白質(zhì)在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表達(dá)過程如下圖所示：

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請根據(jù)以上材料，回答下列問題：

⑴CpTI基因是基因工程中的 基因，“信號肽”序列及“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號”序列的基本組成單位是

，在①過程中，首先要用

酶切開，暴露出

，再用

酶連接。

⑵在轉(zhuǎn)基因過程中，供體細(xì)胞是

，受體細(xì)胞是

。⑶②過程稱為。

⑷檢測修飾后的CpTI基因是否表達(dá)的最好方法是。

基因工程答案

（一）基因工程的基本內(nèi)容

1、基因工程概念

基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。它是按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。

2、基因的操作工具

（1）基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶 一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)切割DNA分子。

（2）基因的針線——DNA連接酶 把兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來。

（3）基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體 運(yùn)載體能夠在宿生細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，具有標(biāo)記基因。常見的運(yùn)載體有質(zhì)粒，噬菌體、動(dòng)植物病毒等。

3、基因操作的基本步驟

（1）提取目的基因 有兩條途徑：直接分離基因和人工合成基因。

（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 用同一限制酶處理目的基因和運(yùn)載體，而后加入DNA連接酶，使目的基因載入到運(yùn)載體中，形成重組DNA。

（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（4）目的基因的檢測與表達(dá) 根據(jù)標(biāo)記基因判斷目的基因?qū)肱c否；根據(jù)受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀判斷目的基因的表達(dá)與否。

二、單選題：BDAAD CDADC A

三、多選題 12ABD 13ABCD 14CD 15AC

四、非選擇題

16．(1)限制性內(nèi)切酶，堿基互補(bǔ)配對。

(2)3/4，雌雄配子各有1／2含抗除草劑基因；受精時(shí)，雌雄配于隨機(jī)結(jié)合。

(3)原因是 葉綠體遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，目的基因不會(huì)通過花粉傳遞麗在下一代中顯現(xiàn)出來。

17、（1）基因的運(yùn)載體 DNA 楊衛(wèi)東生物工作室www.aqyz.net/bb（2）限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶（3）轉(zhuǎn)錄 翻譯

（4）氯化鈣 細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性

18、（1）基因工程（2）人和植物的遺傳物質(zhì)DNA結(jié)構(gòu)基本相同（3）轉(zhuǎn)錄和翻譯 抗干擾素 遺傳密碼 基本相同

19、（1）干擾素基因 合成干擾素（2）出芽生殖 干擾素（3）遺傳密碼

20、⑴目的四種脫氧核苷酸

限制性內(nèi)切酶

黏性末端

DNA連接

⑵豇豆

水稻

⑶轉(zhuǎn)錄 ⑷讓多種害蟲食用水稻葉片