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1、一、转基因成果令人叹为观止1.19721.1972年美国斯坦福大学的年美国斯坦福大学的伯格伯格第一次第一次重组重组DNADNA获得成功获得成功.第1页/共29页 现代基因工程的创始人现代基因工程的创始人现代基因工程的创始人现代基因工程的创始人P P P P伯格伯格伯格伯格（美国（美国（美国（美国,1926,1926,1926,1926？）在？）在？）在？）在1960196019601960年以敏锐的科学预见力提出一年以敏锐的科学预见力提出一年以敏锐的科学预见力提出一年以敏锐的科学预见力提出一个大胆的个大胆的个大胆的个大胆的设想设想设想设想：是否可以创造出一种人工方法，：是否可以创造出一种人工方
2、法，：是否可以创造出一种人工方法，：是否可以创造出一种人工方法，把把把把外界的遗传基因引入动物体内外界的遗传基因引入动物体内外界的遗传基因引入动物体内外界的遗传基因引入动物体内，以达到改变遗，以达到改变遗，以达到改变遗，以达到改变遗传性状和治疗某些疾病的需要呢？传性状和治疗某些疾病的需要呢？传性状和治疗某些疾病的需要呢？传性状和治疗某些疾病的需要呢？1972197219721972年，伯格年，伯格年，伯格年，伯格把把把把两种病毒的两种病毒的两种病毒的两种病毒的DNADNADNADNA用同一种用同一种用同一种用同一种限制性内切酶切割限制性内切酶切割限制性内切酶切割限制性内切酶切割后，后，后，后，
3、再用再用再用再用DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶把这把这把这把这两种两种两种两种DNADNADNADNA分子连接分子连接分子连接分子连接起来，于是起来，于是起来，于是起来，于是产生产生产生产生了一种新的了一种新的了一种新的了一种新的重组重组重组重组DNADNADNADNA分子，首次实现两种不同分子，首次实现两种不同分子，首次实现两种不同分子，首次实现两种不同生物的生物的生物的生物的DNADNADNADNA体外连接，获得了体外连接，获得了体外连接，获得了体外连接，获得了第一批重组第一批重组第一批重组第一批重组DNADNADNADNA分子分子分子分子，这标志着这标志着这标志着这标志
4、着基因工程基因工程基因工程基因工程技术的诞生技术的诞生。伯格因此获得了。伯格因此获得了1980198019801980年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖。第2页/共29页转基因生物的分类：转基因生物的分类：转基因微生物转基因微生物 转基因植物转基因植物 转基因动物转基因动物第3页/共29页 2.2.转基因的重要成果转基因的重要成果 A A、把某些、把某些重组重组DNADNA转移到细菌中转移到细菌中表达表达获得成功获得成功,随随后后,使出现了具有重要经济价值的使出现了具有重要经济价值的各种重组微生物各种重组微生物,如如可以清除石油污染的可以清除石油污染的假单孢杆菌假单孢杆菌
5、等。等。(1)(1)微生物方面微生物方面:第4页/共29页B、生产稀缺的生化药品（胰岛素 生长激素 疫苗）即基因制药方面:近十几年来，在利用生物技术制取新药方面取得了惊人的成就，已有不少药物应用于临床。例如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生成素（Epo）、GM集落刺激因子（GMCSF）、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素2及白介素11等。生物制药已经成为生物制药已经成为21世纪的朝阳产业世纪的朝阳产业第5页/共29页 受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞,科学家又在培育科学家又在培育生生长迅速长迅速、营养品质优良营养品质优良的转基因家畜的转基因家畜、家
6、禽方面家禽方面,不断取得辉不断取得辉煌成就煌成就.同时同时,科学家还把转基因动物变成科学家还把转基因动物变成生物反应器生物反应器。(2)(2)(2)(2)转基因动物方面转基因动物方面转基因动物方面转基因动物方面:第6页/共29页 目前,科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新形状的农作物和更有观赏价值的花卉。(3)(3)转基因植物方面转基因植物方面:英国剑桥先正达公司开发的富含胡萝卜素的“金大米”。第7页/共29页 全球转基因农作物种植的国家已经有几十个，种植面积最大的前四个国家是：美国、阿根廷、加拿大、中国。转基因农作物中，以种植转基因转基因农作物中，以种植转基因大豆大豆和
7、和玉米玉米最多，最多，其次是转基因其次是转基因棉花棉花和和油菜油菜。第8页/共29页例1下列哪项不是转基因成果()A清除石油污染的假单孢杆菌 B高产青霉素菌株C转基因抗虫棉 D巨型小鼠例2人们培育基因作物的主要目的是（）A提高物种的多样性 B提高作物的适应能力C提高作物的产量和质量 D加快作物的进化过程BC第9页/共29页转基因安全么？食用后会不会对人体健康造成隐性危害？重组DNA会不会侵入环境中的微生物体内，使之变成新的致病菌?转基因生物会不会对环境造成破坏？会不会造成前所未有的“外来物种入侵”？警惕警惕第10页/共29页二、对转基因生物安全性的争论a.对基因的结构,基因间的相互作用及基因的
8、调空机制都了解的相当有限;b.转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少是异种生物的基因;c.外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的.在转基因生物中在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果有时候会出现一些人们意想不到的后果的原因：的原因：引发人们在三个方面发生了激烈的争论：引发人们在三个方面发生了激烈的争论：食物安全、生物安全、环境安全。食物安全、生物安全、环境安全。第11页/共29页1 1 1 1、转基因生物与食物安全、转基因生物与食物安全、转基因生物与食物安全、转基因生物与食物安全a.a.a.a.绝对不能对转基因食物安绝对不能对转基因食物安绝对不能对转基因食物安绝对不能对转基因食物
9、安全性掉以轻心理由全性掉以轻心理由全性掉以轻心理由全性掉以轻心理由 b.b.b.b.不必担心转基因食物安全性不必担心转基因食物安全性不必担心转基因食物安全性不必担心转基因食物安全性的理由的理由的理由的理由反对反对反对反对“实质性等同实质性等同实质性等同实质性等同”，对，对，对，对食物的安全性检测不全面食物的安全性检测不全面食物的安全性检测不全面食物的安全性检测不全面担心出现担心出现担心出现担心出现滞后效应滞后效应滞后效应滞后效应担心出现担心出现担心出现担心出现新的过敏原新的过敏原新的过敏原新的过敏原担心担心担心担心营养成分的改变营养成分的改变营养成分的改变营养成分的改变把动物蛋白基因转入农把动
10、物蛋白基因转入农把动物蛋白基因转入农把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了宗教作物，是否侵犯了宗教作物，是否侵犯了宗教作物，是否侵犯了宗教信仰或素食者的权益信仰或素食者的权益信仰或素食者的权益信仰或素食者的权益没能足够的证据没能足够的证据没能足够的证据没能足够的证据证明转基因证明转基因证明转基因证明转基因食物有问题食物有问题食物有问题食物有问题;多环节、严谨的多环节、严谨的多环节、严谨的多环节、严谨的安全性评价安全性评价安全性评价安全性评价,可以保证转基因食物的安可以保证转基因食物的安可以保证转基因食物的安可以保证转基因食物的安全全全全科学家的科学家的科学家的科学家的负责态度负责态度负责态度负责
11、态度可以防可以防可以防可以防止新过敏原的产生止新过敏原的产生止新过敏原的产生止新过敏原的产生至今至今至今至今尚未发现尚未发现尚未发现尚未发现食用转基因食食用转基因食食用转基因食食用转基因食品而影响人体健康的事例品而影响人体健康的事例品而影响人体健康的事例品而影响人体健康的事例“实质性等同实质性等同实质性等同实质性等同”是评价的是评价的是评价的是评价的起点起点起点起点，而不是终点，而不是终点，而不是终点，而不是终点在技术上是在技术上是可以克服的可以克服的 “实质性等同实质性等同”指在转基指在转基因农作物中只要某些重因农作物中只要某些重要成分没有发生改变，要成分没有发生改变，就可以认为与就可以认为
12、与“天然品天然品种种”没有差别，因此不没有差别，因此不必要再进行安全检测。必要再进行安全检测。反对者认为，对食物安全性反对者认为，对食物安全性不仅要检测其主要成分是否不仅要检测其主要成分是否改变，还应包括其他方面测改变，还应包括其他方面测试结果试结果第12页/共29页所谓“实质性等同”是指 ()A转基因农作物中的成分完全没发生改变 B转基因农作物中的部分成分没发生改变C转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别”D“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价C第13页/共29页I worry about第14页/共29页I worry about第15页/共2
13、9页 2 2 2 2、转基因生物与生物安全、转基因生物与生物安全、转基因生物与生物安全、转基因生物与生物安全a.a.a.a.活的生物体释放到环境中，活的生物体释放到环境中，活的生物体释放到环境中，活的生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成潜可能会对生物多样性构成潜可能会对生物多样性构成潜可能会对生物多样性构成潜在风险和威胁在风险和威胁在风险和威胁在风险和威胁b.b.b.b.转基因生物不可能对生物多样转基因生物不可能对生物多样转基因生物不可能对生物多样转基因生物不可能对生物多样性构成威胁的理由性构成威胁的理由性构成威胁的理由性构成威胁的理由转基因植物可能会扩散到种植区转基因植物可能会扩散到种
14、植区以外，变成以外，变成野生种类野生种类，或者或者进入进入新的生态领域，在破坏了这一区新的生态领域，在破坏了这一区域的生态平衡后，域的生态平衡后，成为杂草成为杂草转基因生物可能成为转基因生物可能成为“入侵的入侵的外来物种外来物种”威胁生态系统其他威胁生态系统其他威胁生态系统其他威胁生态系统其他生物的生存生物的生存生物的生存生物的生存外源基因可能与感染转基因生外源基因可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，物的某些细菌或病毒杂交，重重组组出对人类或其他生物有害的出对人类或其他生物有害的病原体病原体。转基因植物的抗除草剂基因，有可转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草能通过
15、花粉传播进入杂草，使杂草成为除不掉的成为除不掉的“超级杂草超级杂草”扩散到种植区以外的转基因农作物扩散到种植区以外的转基因农作物很快很快死亡死亡。生命力没想象中那么强。生命力没想象中那么强转基因农作物要表现出人们所赋予转基因农作物要表现出人们所赋予新性状，必须有新性状，必须有一定的水、肥一定的水、肥等条等条件，以及件，以及配套的种植技术配套的种植技术。由于存在由于存在生殖隔离生殖隔离，转基因农作物，转基因农作物很难与其他植物杂交。很难与其他植物杂交。花粉花粉传播的距离传播的距离有限，有限，存活时间存活时间有限。有限。第16页/共29页科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后，会使附近的、与其亲
16、缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因。下列说法错误的是()A野生植物通过自然杂交获得抗除草剂基因 B野生植物发生了基因突变C基因工程会导致基因污染 D转基因生物会危及生物圈的稳定B第17页/共29页 3 3 3 3、转基因生物与环境安全、转基因生物与环境安全、转基因生物与环境安全、转基因生物与环境安全a.a.a.a.转基因生物有可能会对生态系统的转基因生物有可能会对生态系统的转基因生物有可能会对生态系统的转基因生物有可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏稳定性和人类生活环境造成破坏稳定性和人类生活环境造成破坏稳定性和人类生活环境造成破坏b.b.b.b.不必过度反应，转基因生物有利于不
17、必过度反应，转基因生物有利于不必过度反应，转基因生物有利于不必过度反应，转基因生物有利于环境保护环境保护环境保护环境保护:打破自然物种的打破自然物种的打破自然物种的打破自然物种的原有界限原有界限原有界限原有界限,改变了改变了改变了改变了生态系统中生态系统中生态系统中生态系统中能量流动和物质循环能量流动和物质循环能量流动和物质循环能量流动和物质循环。重组微生物重组微生物重组微生物重组微生物在降解某些化合物过在降解某些化合物过在降解某些化合物过在降解某些化合物过程中所产生的程中所产生的程中所产生的程中所产生的中间产物中间产物中间产物中间产物，可能对，可能对，可能对，可能对人类的生活环境造成人类的生
18、活环境造成人类的生活环境造成人类的生活环境造成二次污染二次污染二次污染二次污染。重组重组重组重组DNADNADNADNA与微生物杂交与微生物杂交与微生物杂交与微生物杂交,可能产生对可能产生对可能产生对可能产生对动植物和人类动植物和人类动植物和人类动植物和人类有害的病原微生物有害的病原微生物有害的病原微生物有害的病原微生物。转基因植物花粉中的转基因植物花粉中的转基因植物花粉中的转基因植物花粉中的有毒蛋白或过敏有毒蛋白或过敏有毒蛋白或过敏有毒蛋白或过敏原原原原可通过蜜蜂采集进入蜜蜂可通过蜜蜂采集进入蜜蜂可通过蜜蜂采集进入蜜蜂可通过蜜蜂采集进入蜜蜂,再经过再经过再经过再经过食物链传递食物链传递食物链
19、传递食物链传递，有可能进入其他动物和，有可能进入其他动物和，有可能进入其他动物和，有可能进入其他动物和人体内。人体内。人体内。人体内。转基因生物所转入的只是一两种自然转基因生物所转入的只是一两种自然转基因生物所转入的只是一两种自然转基因生物所转入的只是一两种自然界中已经存在的外源基因，不会改变界中已经存在的外源基因，不会改变界中已经存在的外源基因，不会改变界中已经存在的外源基因，不会改变生物生物生物生物原有的分类地位原有的分类地位原有的分类地位原有的分类地位,不会破坏生态不会破坏生态不会破坏生态不会破坏生态系统的稳定性。系统的稳定性。系统的稳定性。系统的稳定性。转基因抗虫作物的种植转基因抗虫作
20、物的种植转基因抗虫作物的种植转基因抗虫作物的种植,减少了减少了减少了减少了农农农农药的使用量药的使用量药的使用量药的使用量。抗除草剂农作物的种植抗除草剂农作物的种植抗除草剂农作物的种植抗除草剂农作物的种植,减轻了减轻了减轻了减轻了农农农农田管理的负担田管理的负担田管理的负担田管理的负担,保护了保护了保护了保护了农田的土壤农田的土壤农田的土壤农田的土壤环境。环境。环境。环境。新闻报道不实新闻报道不实新闻报道不实新闻报道不实，增加了公众对转基，增加了公众对转基，增加了公众对转基，增加了公众对转基因农作物的恐惧感。因农作物的恐惧感。因农作物的恐惧感。因农作物的恐惧感。第18页/共29页三、理性看待转
21、基因技术三、理性看待转基因技术1 1、认识到转基因技术的应用前景是非常广阔认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。在医药和农业生产上发挥了极大的作用。2 2、要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别、要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要有害转基因生物的危害性，要趋利避害，而不能因噎废食趋利避害，而不能因噎废食。3 3、完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安、完善相应的
22、法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。全性。如我国如我国如我国如我国1993199319931993年制定的年制定的年制定的年制定的基因工程安全管理办法基因工程安全管理办法基因工程安全管理办法基因工程安全管理办法和和和和2002200220022002年颁布的年颁布的年颁布的年颁布的农业转基因生物标识管理办法农业转基因生物标识管理办法农业转基因生物标识管理办法农业转基因生物标识管理办法。4 4、增强科学家的法制意思，提高科学家的研究道德水平。、增强科学家的法制意思，提高科学家的研究道德水平。第19页/共29页1关于转基因生物的标注，错误的是()A转基因动植物和微生物，应直接标注“转基因
23、”B转基因农产品的直接加工品，标注为“转基因加工品”C用农业转基因生物加工制成的产品，只要最终销售产品中不再含有或检测不出转基因成分的产品，不需标注D转基因农产品的直接加工品，标注为“加工原料为转基因”C第20页/共29页2关于转基因生物引发的安全性问题的叙述，错误的是()A转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全B转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的C转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的D转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论C第21页/共29页320世纪90年代，乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现，是一
24、种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点()A转基因生物有可能成为“入侵的外来物种，威胁生态系统中其他生物的生存B导人转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体C转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”D抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰B第22页/共29页4面对转基因技术的利弊，正确的做法是（）A坚决抵制转基因生物B不加区分，全盘接受C应停止有关的实验D趋利避害，不能因噎废食D第23页/共29页5有人认
25、为转基因生物势必会打破自然界物种的原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环，会对生态系统的稳定性造成破坏。下列哪项是对上述观点的完全反驳()A种植转基因抗虫作物，可以减少农药的使用量B种植抗除草剂农作物可以保护农田土壤环境C转基因生物不会改变生物原有的分类地位，充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种，不会破坏生态系统的稳定性D重组的微生物在降解某些化合物的过程中所产生的中间产物，可能会造成二次污染C第24页/共29页619世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都以微生物作为实验材料，且必须在“负 压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是（）A防止重组基因的生物进入人体
26、或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染B提高微生物的基因突变频率 C加快微生物的繁殖速度D避免其他微生物对实验材料的污染A第25页/共29页7 7自19841984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，对转基因鱼的研究取得了长期的进步。研究表明被转移基因可以整合、表达，并能遗传给后代。对转生长激素(GH)(GH)基因研究发现，转GHGH基因鱼生长速度快，饵料转化率高，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题需要进行研究。只有解决了生态安全性问题，才能真正使转基因鱼广泛应用于渔业生产。在多倍体育种方面，我国自2020世纪7070年代中期开
27、始，已在草、鲤、鲢、鳙、水晶彩鲫和白鲫等近2020种鱼类中获得三倍体和四倍体试验鱼，从目前的研究来看，多倍体鱼类对控制过度繁殖、促进生长、延长寿命以及改进鱼肉品质等都是有效的。请根据上述内容，完成下列各题。第26页/共29页(1)转基因鱼成功的物质基础是：。(2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是并写出遗传信息传递和表达过程：(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至其生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其原因是：。(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研
28、究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因：遗传物质均为DNA1146转基因鱼合成了大量生长激素，生长激素能促进合成蛋白质转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机。DNA（基因）RNA 蛋白质 转录翻译第27页/共29页8对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁释放出一种类激素因子；这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的
29、蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答下列问题：(1)番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的处合成的。(2)将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异属于。(3)有人对食用的这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以已学过的知识进行简要的分析说明。核糖体基因重组有道理。这种转基因玉米的果实（种子）中也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患。无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎、叶中，而人类食用的是果实（种子）加工而成的食品，因此不会影响人体对食物的消化。无必要。因为人与害虫消化酶的结构是存在差异的，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人很可能无影响无必要。人类食用的通常是煮熟的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页