1、現代生物技術概述Modern Biotechnology什么是生物技術？1、生物技術 生物技術是應用自然科學及工程學的原理，以微生物、動物、植物作為反響器，將物料進行加工，以提供產品為社會效勞的技術。2、現代生物工程： 發酵工程、酶工程、細胞工程、基因工程、蛋白質工程= 生物工程生物技術現狀如何？ 世界生物技術產業現狀 2001統計數據全球生物技術公司4284家 ；美國1457家。全球收入億美元；美國億美元 全球研發費用億美元；美國億美元我國生物技術產業現狀300家公司，有能力生產的150家，上市40多家。產品總銷售額200億RMB。基因工程20世紀70年代隨著DNA重組技術的出現而開展出來。

2、對基因進行加工，使生物體開展成為新的有機生物體。是生物工程四兄弟中開展最迅速，威力最大的一個。 各種生物工程在實施上大多離不開基因工程手段，現代生物技術中，主要的是基因工程。 基因工程(gene engineering) 又稱基因操作(gene manipulation),重組DNA(recombinant DNA)。基因工程是以分子遺傳學為理論根底,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段,將不同來源的基因(DNA分子), 按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子,然后導入活細胞, 以改變生物原有的遺傳特性,獲得新品種, 生產新產品, 或是研究基因的結構和功能。轉基因魚轉基因魚 這種蠶被導入

3、了水母、珊瑚等的熒光蛋白質基因，所結的繭在自然光照射下呈淡綠色或粉色，但經藍色發光二極管等光線照射后，通過濾鏡觀察那么呈熒光色。該成果有望應用于衣料及家裝等領域。 由于以前用熱水煮繭抽絲的方法會破壞熒光蛋白質，研究組在低于60度的真空鍋中參加藥劑煮繭抽絲。 此外，研究組還培養出了新的轉基因蠶，這種蠶吐出的絲比普通絲細一成且不易斷，還具有易于粘合細胞的性質。據稱這一成果有望被應用于人造血管等領域據日本共同社報道，日本農業生物資源研究所與群馬縣蠶絲技術中心等研究組10月24日宣布成功大量培養出了可結出熒光色蠶繭的轉基因蠶，并研發出了能保持發光特性而將蠶繭轉為生絲的方法研究組通過屢次對轉基因蠶進行交

4、配，解決了蠶繭較小的缺點，并培養出含綠、紅、橙3色熒光蛋白質的轉基因蠶各兩三萬只。為人類最終戰勝糖尿病、乳腺癌、愛滋病、帕金森氏癥和艾滋病等頑癥提供幫助。 世界上首例轉基因靈長類動物轉基因猴“安迪完成此項研究的美國俄勒岡保健科學大學提供的新聞公報稱，這只名為“安迪Andi的恒河猴于2000年10月2日誕生，它是由一粒被植入追蹤基因的未受精卵孕育而成的轉基因猴。它目前健康活潑，與另外兩只小猴生活在特制的“公寓里。俄勒岡州波特蘭市俄勒岡衛生科技大學俄勒岡區域靈長類研究中心的專家沙藤說：“舉例而言，我們可以輕易的植入老年癡呆癥基因，以加速開展出治療此種疾病的疫苗。轉基因番茄以色列研究人員日前宣布，他

5、們利用轉基因技術培育出一種具有檸檬和玫瑰香味的新品種番茄。生成類胡蘿卜素的其他農作物和花也可以像番茄一樣，通過轉基因技術改變氣味和口味。 吃個番茄也能抗乙肝，這絕非天方夜譚。每天坐在家里，吃上三五只西紅柿，人們體內就能產生乙型肝炎病毒的抗體，到達和注射疫苗一樣的效果。 中國農科院生物研究所有關研究人員指出，“利用轉基因植物生產乙型肝炎口服疫苗是國家863高新生物技術領域中的一項研究，該項研究經過研究人員的共同努力，現已取得重大成果，科研人員在研制出轉基因馬鈴薯后，現又將乙型肝炎病毒包膜中蛋白抗原基因成功導入西紅柿并獲得穩定和高效表達，這就意味著，人們不必忍痛，輕松地吃幾個西紅柿就能將談之色變的

6、乙型肝炎輕松拒之于身外。 問題：1.已學過的育種方法有哪些？雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、轉基因技術2.基因工程方法育種的優越性表達在哪里?能定向改造生物的性狀3.什么是基因工程? 基因工程的原理是什么?1、基因工程： 又叫做基因拼接技術或DNA重組技術 通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。2、原理：通過基因重組技術,讓目的基因在受體細胞中穩定和高效表達3、操作水平：4、結果：DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。想一想為什么能把一種生物的基因“嫁接到另一種生物上？

7、推測這種“嫁接怎樣才能實現？DNA是生物的主要遺傳物質DNA都是由四種脫氧核苷酸形成的規那么的雙螺旋結構基因工程操作的工具將目的基因片斷從受體細胞內提取，需要基因的剪刀限制性核酸內切酶。將目的基因與質粒DNA連接，需要基因的針線DNA連接酶。將目的基因運入大腸桿菌，需要基因的運輸工具運載體。1、限制性內切酶作用過程限制性核酸內切酶一種限制性內切酶只能識別一種特定的核苷酸序列限制性核酸內切酶2、分布：主要在細菌中。3、特點： 特異性， 即識別特定核苷酸序列，切割特定切點例如：大腸桿菌的一種限制性核酸內切酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開4、結果：產生黏性未端被同一種限制酶切斷的幾個DN

8、A是否具有相同的黏性末端？基因的針線：DNA連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？用同種限制酶切割DNA連接酶磷酸二酯鍵，不是氫鍵。1、連接酶的作用：將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。2、連接的部位：運載體要讓一個從甲生物細胞內取出來的基因在乙生物體內進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細胞內去。能將外源基因送入細胞的

9、工具就是運載體1、條件：能自我復制含有限制性內切酶的位點含有篩選標記，一般為抗性基因能啟動外源目的基因的轉錄和翻譯能在宿主細胞內復制并穩定地保存2、種類：細菌、酵母質粒、改造和修飾后的噬菌體、病毒DNA質粒是能自主復制的雙鏈環狀DNA分子質粒質 粒標記基因，便于進行檢測基因操作的根本步驟獲取目的基因形成重組DNA分子將重組DNA分子導入受體細胞4.篩選含有目的基因的受體細胞5.目的基因的表達將需要的基因從供體生物的細胞內提取出來取 出DNA用限制酶切斷DNA 目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。提取目的基因的方法1

10、、直接別離基因 2、人工基因合成法直接合成法：某基因的序列的前提下,可以用化學方法合成或 用PCR技術擴增大量獲取目的因.(如胰島素基因)想一想:還有其他的方法可以合成目的基因嗎?逆轉錄法:以信使RNA為模板，在逆轉錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成DNA(基因)。根據蛋白質的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序，再據此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應的基因。DNA合成儀PCR擴增儀目的基因與運載體結合-形成重組DNA 用限制酶切割目的基因和用相同的限制酶切割質粒使之出現一個切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補配對后，在DNA連接酶的作用下連接形成重組DNA分子提取質粒并用限制酶切割用連接酶將目的基因和質粒連接將重組DNA導入受體細胞并擴增基因工程中常用的受體細胞有大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌和動植物細胞等。如用質粒作運載體,那么選大腸桿菌為受體細胞導入受體細胞常用的方法是借鑒細菌或者病毒侵染細胞的途徑。通常還要對一些受體細胞進行增大通透性的處理。目的基因可以隨著受體細胞進行快速的繁殖，在很短的時間內獲得大量的基因。將目的基因導入受體細胞將受體細胞進行擴增篩選含有目的基因的受體細胞 前三步的處理十分繁鎖，為保證目的基因得到有效利用，通常用大量的受體細胞