转基因技术有哪些应用？

转基因食品的由来
转基因食品，就是利用分子生物学技术，将某些生物的 基因转移到其它物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性 状、营养品质、消费品质方面向人类所需要的目标转变，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。
转基因食品的出现
90年代初，市场上第一个转基因食品出现在美国，是一 种保鲜番茄，这项研究成果本是在英国研究成功的，但英国 人没敢将其商业化，美国人便成了第一个吃螃蟹的人，让保 守的英国人后悔不迭。此后，转基因食品一发不可收。据统 计，美国食品和药物管理局确定的转基因品种已有43种
无机酸 磷酸 规则的双螺旋结构
主要存在于细胞质中
核糖核苷酸 腺嘌呤A、鸟嘌呤G 胞嘧啶C、尿嘧啶U 核糖 磷酸 通常呈单链结构
空间结构
分类
mRNA、tRNA、rRNA三类 通常只有一类 主要的遗传物质，只要 ①生物体内若无DNA时，RNA是遗传物质； 功能 生物体内存在DNA，DNA 若存在DNA时，RNA辅助DNA完成功能 ②少数RNA具有催化作用 就是遗传物质 相同点： ①化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G ②二者都是核酸，核酸中的碱基序列就是遗传信息 联系：RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA
基因突变的意义
基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA 复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂 间期；同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复 、癌变和衰老都有关系，基因突变也是生物进化的重要因素 之一，所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛 的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供突变型，为育种 工作提供素材，所以它还有科学研究和生产上的实际意义。 特性 不论是真核生物还是原核生物的突变，也不论是什么类 型的突变，都具有随机性、低频性和可逆性等共同的特性。 普遍性 基因突变在自然界各物种中普遍存在。
（二）DNA的相关知识
1. DNA所带信息的种类：
(1)负责编码蛋白质氨基酸序列的信息。 (2)负责基因活性的选择性表达和调控的信息。 A.负责编码某些调控蛋白
B.负责基因表达的调控位点，即决定基因开启或关闭
2.DNA的组成
遗传物质-----核酸
DNA：脱氧核糖核酸
RNA：核糖核酸
脱氧(核糖)核苷酸
种类：61种，反密码子与61种决 定氨基酸的密码子对应
根据转录、翻译过程中碱基配对关系，完善下表。
ACG
DNA mRNA (密码子) 反密码子 氨基酸 TGC UGC
GAT CTA CUA
GAU 亮氨酸
CTT
GAA GAA CUU
谷氨酸
ACG
半胱氨酸
过程
基因控制性状(连一连)
转基因
转基因就是把别的生物或这个别的个体的基因 导入到特定的细胞内。 转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导 入到目的生物体的基因组中。由于导入基因的表达 ，引起生物体的性状，可遗传的修饰改变，从而达 到改造生物的目的。常用的方法包括：显微注射、 基因枪、电破法、脂质体等。 人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转 化"均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物 体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（ Genetically modified organism，简称GMO）。
转基因和基因突变有什么区别？
• 二者属于不同的生物变异方式。 • 基因突变是基因中碱基的增加、缺失或改变。基 因突变。基因突变会产生新基因。 • 转基因属于基因重组的范畴，不会产生新基因， 是将原来的存在的基因从一种生物细胞转移到另 一种生物细胞。 • 基因突变是转基因的基础，只有基因突变产生了 不同的基因，才可能将产生的新基因从一种生物 转移到另一种生物体。
主要分类
转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然 转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转 基因技术和微生物基因重组技术。
基因变异
基因变异是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变 异。从分子水平上看，基因变异是指基因在结构上发生碱基 对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定，能在细胞分 裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条 件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存 在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因 ，代 替了原有基因，这个基因叫做变异基因。 基因变异的后果除形成致病基因引起遗传病外，还可造 成死胎、自然流产和出生后夭折等，称为致死性突变；当然 也可能对人体并无影响，仅仅造成正常人体间的遗传学差异 ;甚至可能给个体的生存带来一定的好处。
基因的表达——转录和翻译 观察下列DNA复制、转录、翻译的过程图示并完善下表。
基因的表达——转录和翻译
密码子与反密码子
密码子 概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 简并性：一种氨基酸可以有多个密码子 特点 通用性：说明所有生物可能有共同的起源或在 生命本质上是统一的
思考：
若一个基因在复制过程中发生碱 基对的替换，这种变化是否一定 能反映到蛋白质结构上？ 不一定。因为密码子有简并性。
人工转基因技术与传统育种技术有两点重要区别
杂交就是用自然的方法，产生不同的品种，然后选择其 中有用的，优秀的品种进行繁殖，他的优势在于，经过自然 淘汰，最终被选取的，会是比较安全有效的品种，而劣势在 于，由于要经过多个正常的繁殖生长成熟过程，所以相当费 时。 而转基因，就是根据科学家对于物种优化的理解，直接 在实验室进行基因干预产生优化的新品种，起优势在于周期 短，但由于未进行自然淘汰，所以存在产生未知副作用的可 能性，而且这种副作用呈现出来可能需要相当长的时间。这 个在历史上比较有名的是四环素牙，在四环素普及一段时间 后，人们才发现，如果让发育中的孩子服用四环素，孩子的 牙釉质发育会受到不可逆转的影响，所以四环素现在基本上 不用于内服了。
转基因技术的利弊分析
小组成员 : 谭波 王培钦 崔自洪 张站兄 黄颖洁 梁志威 高娜
目录
一、转基因的概述 二、转基因技术的应用 三、转基因技术的危害 四、案例 五、总结
一、转基因的概述
(一)什么是基因
基因一词来自希腊语，意思为“生”。是指携带有 遗传信息的DNA序列。基因（遗传因子）是遗传的物质基 础，是控制性状的基本遗传单位是。 DNA 或 RNA 分子上具 有遗传信息的特定核苷酸序列 。 基因通过复制把遗传信 息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状。人类 大约有几万个基因，储存着生命孕育、生长、凋亡过程 的全部信息，通过复制、表达、修复，完成生命繁衍、 细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、 长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是 决定人体健康的内在因素。
5.三种RNA的比较
mRNA 分布部位 常与核糖体结合 功能 翻译时作模板 tRNA 细胞质中 rRNA 与蛋白质结合 形成核糖体
翻译时作搬运氨 基酸的工具
单链，常有部分 碱基配对形成三 叶草结构
翻译时核糖 体为场所
单链
结构
单链
共同点
①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关
遗传信息的转录
1、概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程 2、场所：细胞核（主要） 3、模板：DNA的一条链 4、原料：4种游离的核糖核苷酸 5、产物：RNA（主要是mRNA)
起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码氨基酸
种类 普通密码子：59种，只编码氨基酸
终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG， 不编码氨基酸，只是终止信号
反密码子
概念：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基 特点：反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基 相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U
(核糖)核苷酸
3.核苷酸的组成
核苷酸 磷酸
戊糖 核苷 核糖 脱氧核糖 嘌呤碱 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 嘧啶碱 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) 胸腺嘧啶(T)
碱基
4.DNA与RNA的比较
比较项目 全称ห้องสมุดไป่ตู้DNA 脱氧核糖核酸 RNA 核糖核酸
分布 主要存在于细胞核中 基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 化 碱 嘌呤 腺嘌呤A、鸟嘌呤G 学 基 嘧啶 胞嘧啶C、胸腺嘧啶T 组 成 五碳糖 脱氧核糖
碱基配对时只能是：A-U,C-G
DNA中四种碱基为： A、G、C、T 碱基配对时只能是：A-T,C-G
DNA 两条多核苷酸链依照碱基互补配对原则形成氢键 相连接， A-T 碱基对有两个氢键， C-G 之间 三个氢键。沿
螺旋中心轴方向看去，双螺旋结构上有两个 凹槽，一个
较宽深，称为大沟，另一个较浅 小，称为小沟，是由于 碱基对堆积和糖-磷酸骨架扭转造成的。
遗传信息的翻译
1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA为 模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 2、场所：核糖体
3、模板： mRNA
4、原料：20种游离的氨基酸 5、产物：蛋白质（或多肽链） 6、运载工具： tRNA 7、配对原则：A-U，U-A，C-G，G-C
6、配对原则 RNA中四种碱基为：A、G、C、U
转基因技术与传统技术一脉相承
转基因技术与传统技术是一脉相承的，其本质都是通过 获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上 ，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一，传统 技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而转基因技 术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二，传 统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对 象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对 某个基因进行操作和选择，对后代的表现预见性较差。而转 基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能 清楚，后代表现可准确预期。因此，转基因技术是对传统技 术的发展和补充。将两者紧密结合，可相得益彰，大大地提 高动植物品种改良的效率。
技术目的
(1)提取目的基因 从生物有机体复杂的基因组中,分离出 带有目的基因的 DNA片段，或者人工合成目的基因，或从基 因文库中提取相应的基因片段和 PCR 技术进行目的基因的增 殖。 (2)将目的基因与运载体结合 在细胞外, 将带有目的基 因的 DNA 片段通过剪切、粘合连接到能够自我复制并具有多 个选择性标记的运输载体分子（通常有质粒、T4噬菌体、动 植物病毒等）上， 形成重组DNA分子。 (3) 将目的基因导入受体细胞 将重组 DNA 分子注入到受 体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) ,将带有重组体的细胞扩 增，获得大量的细胞繁殖体。 (4)目的基因的筛选 从大量的细胞繁殖群体中，通过相 应的试剂筛选出具有重组DNA分子的重组细胞。 (5)目的基因的表达 将得到的重组细胞，进行大量的增 殖，得到相应表达的功能蛋白，表现出预想的特性，达到人 们的要求。
对现实生活折叠
人工转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。它 是按照预先的设计，融合重组细胞、遗传物质转移、染色体 工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵 ，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。 通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基 因、瘦肉精基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因 等基因转移，可能育成优良的可养殖品种。 基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基 因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。
人工转基因技术和人工杂交技术的区别
人工转基因技术和人工杂交技术是两个概念，植物杂交 技术是自体基因重组过程，不改变繁殖特性，但有组合优质 基因的几率，基本不会产生变异基因，即没有剥夺其基本特 性的作物。它可通过原生质体之间的融合、细胞自体细胞重 组、自体遗传物质自由组合转移、自体染色体工程技术获得 ，不改变植物的遗传特性，可以提高优质率水平，从而培育 出高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱 、等的作物新品种。 人工杂交技术可分为植物杂交和杂交畜牧、植物杂交是 指近缘种间的有性繁殖，嫁接不属于此列。利用体细胞杂交 技术可以做到远缘的杂交（比如紫菜甘蓝、番茄马铃薯）。 杂交畜牧是指两个不同近交系之间，优质品种的雌雄畜 牧进行有计划的交配，杂交所产生的第一代动物，具有两亲 本遗传的优质特性，用于改良家畜品质，有着正常的生长周 期和正常繁殖能力的畜牧品种。