东方基因生物

第四节 转基因生物和转基因食品

一、学习目标：

（1）简述基因工程的基本原理。

（2）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。 （3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景。

（4）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。 二、学习重点和难点 1.重点

(1)基因工程的基本原理。 (2)基因工程的安全性问题。 2.难点

(1)基因工程的基本原理。

(2)转基因生物与转基因食品的安全性。 三、知识结构：

（一）基因工程的概念：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的遗传性状。又叫基因拼接技术或DNA重组技术。 （二）基因工程的基本内容 1．基因的操作工具

⑴基因的剪刀— ：主要存在于 中，一种限制性

内切酶只能识别一种特定的 ，因此限制性内切酶也具有专一性。

⑵基因的针线— ：把前一条脱氧核苷酸序列中的脱氧核糖基团与后一条脱氧核苷酸序列中的 “缝合”起来需要DNA连接酶。

⑶基因的运输工具— ：运载体必须具备的条件有：①能够在宿主细胞内 并稳定

真核生物基因结构及基因表达的调控

任何生物均以DNA作为遗传物质，而DNA则又是通过其上的基因来控制生物的遗传性状的。那么真核生物的基因结构如何？它们又是怎样决定生物性状的呢？本文主要从以下4方面予以论述。

1 真核生物断裂基因的模板结构

众所周知，大多数真核生物为蛋白质编码的基因(结构基因)都是不连续的，它们被内含子片段分割成许多互相隔离的外显子片段。各类真核生物基因中的内含子数目、位置，以及占基因总长的比例都不相同。例如，鸡卵清蛋白基因含7个内含子；小鼠珠蛋白基因只有2个内含子。内含子和外显子虽同时被转录成mRNA前体，但由于内含子不为多肽编码，其转录产物则在转录后经小核RNA(snRNA)的作用被切除，而外显子的转录产物则拼接成成熟的mRVA(图1)。

基因的转录还需要许多与其相关结构的参与，这些结构主要存在于该基因的前与后。包括：

启动子：它位于转录起始位点的上游。包括转录酶的识别位点和结合位点。识别位点位于基因5′端-75核苷酸处，为RNA聚合酶全酶中σ因子所识别；

结合位点处于-30核苷酸处，因该位点富含T、A而称为TATA盒，或称Hognessbox。RNA聚合酶与其结合，转录从此处开始。

反引导序列：位于启动子和结构基因起始密码

课次：19

教学目的：使学生了解真核基因表达调控的特点、转录前的调控，掌握增强子的作用特点和反式作用因子

的DNA结合域的结构花式。

重点：增强子和反式作用因子的DNA结合域的结构花式。 难点：反式作用因子的DNA结合域的结构花式。 复习旧课：提问2人，了解教学效果。 导入新课：

第八章 真核生物基因表达的调控

第一节 概述

真核生物细胞中由核膜将核和细胞质分隔开，转录和翻译并不偶联；基困组是由多条染色体组成。 真核基因的调节分为： 真核基因表达调控的特点：

第二节 转录前的调控

一. DNA的甲基化与去甲基化

真核DNA中的胞嘧啶约有5%被甲基化为5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine,m5C)，而活跃转录的DNA段落中胞嘧啶甲基化程度常较低。

甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢复活性。 二 染色质结构对真核基因转录的调控 1.染色质结构影响基因转录

常染色质中的基因可以转录，异染色质(heterochromatin)，无基因转录表达。 2. 组蛋白的作用

? 组蛋白扮演了非特异性阻遏蛋白的作用，

? 非组蛋白成分起到特异性的去阻遏促转录作用。 ? 核小体结构影响基因转录。

三 基因重排和基因扩增对基因表达的影

篇一：对转基因生物安全性的争论

一、对转基因生物安全性的争论

1、争论的原因：

（1）目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。

（2）许多转移的基因是异种生物的基因。

（3）外源基因插入宿住基因组的部位往往是随机的。

因此在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果.。

2、什么叫实质性等同？

指在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，因此不必再进行安全检测。

3、争论、：转基因生物与食物安全：

担心的理由：

（1）反对实质性等同（2）担心出现滞后效应

（3）担心出现新的过敏源（4）担心营养成分改变

（5）担心把动物蛋白基因转入农作物会侵犯了宗教信仰者或素食者的权益。

不必担心的理由：

（1（2）多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食物的安全。

（3）科学家的负责态度，可以防止新过敏源的产生；

（4）至今尚未发现食用转基因食物而影响人体健康的实例

（5）没有足够的证据证明转基因食物有问题。

转基因生物与生物安全

担心的理由：

（1

（2

（3（4 不必担心的理由：

（1

（2

（3

（4）植物花粉存活时间有限。

3

（1

（2

（3）重组与微生物杂交，可能会产生有害的病原微生物。

（4）转基因植物花粉中的有毒物质可能通过蜜蜂

《基因突变与基因重组》教学设计

课题名称 科 目 必修 一、教学目标 第五章第一节 基因突变与基因重组 生物 年 级 2017级 适用班级 教学时间 2课时 5 单元（章） 1 课（节） 知识与技能： 1、理解基因突变的实质，识记基因突变的特点和原因，理解基因突变的意义。 2、理解基因重组的类型，以及与减数分裂的关系。 过程与方法： 1、通过阅读预习基础知识，分析实例理解基因突变的实质，利用数据理解特点。 2、通过图解分析理解减数分裂过程中基因重组的实质和意义 情感、态度和价值观：通过现象分析本质，学会理解分析。 二、教学重难点 重点 难点 三、教学过程 预设环节名称 学习内容 教师活动形式 学生活动方式 教学设计意图 教师反思 基因突变的实质和意义 基因突变的实质和特点意义，基因重组的类型和意义 环节1 引入：生命现象中的 提出问题，引起描述分析多种变异类型，引起这些变异学生思考表现性与基因型和环境的关生产生活中的引入变异类型 的原因和实质是什么？再变异，提起兴系 生产上如何利用？ 趣 1. 镰刀形贫血病的产生原因分析 2.基因突变的概 观察思考：产生镰刀形贫血病的直接原直观演

生物统计复习题集（植物保护专业）

一、 名词解释（带*的要举例说明）

精确度 抽样分数 小区 成对数据* 统计数*简单效应 整群抽样* 频率 空白试验 单因素试验* 随机误差 参数* 样本* 试验方案 多因素试验* 无效假设* 总体* 置信距 小概率的实际不可能性原理 综合性试验准确度 水平* 局部控制 接受区域 处理* 分层随机抽样 因素* 标准方* 互作 自由度主效 小区 T2/(nk) 置信系数* 成组数据* SP 二项分布* 无偏估计值 标准方* 极差*

二、 判断题（下列各题，你认为正确的打“?”，错误的打“×”）

1. F分布的平均数μF＝0。

2. LSDα法用同一标准测验不同平均数间的差异显著性。 3. LSD法比SSR法显著尺度高些，犯第一类错误的概率大些。 4. LSD法的实质是t测验。

5. Sy/x表示了回归的精度，其值越小，回归精度越高。 6. u=0，σ2 =1的正态分布即标准化正态分布。 7. χ2分布是连续性而非间断性分布。 8. 标准差即方差的正平方根，又称为标准误。 9. 成对数据两样本差数平均数比较一般用t测验。 10. 成对数据试验一般比成组数据试验具有较高的精度。

11. 成对数据是假定各个

1

宏基因组学（Metagenomics），又称元基因组学，以特定生境中的整个微生物群落作为研究对象，采用新一代高通量测序技术，获得环境微生物基因信

环境样本DNA进行测序，具有通量高、速度快、信息全等特点，在鉴定低丰度的微生物群落、挖掘更多基因资源方面具有很大优势，基于测序技术和生物信息学的快速发展，宏基因组技术优势在微生物研究领域中愈发明显，应用范围愈发广泛。

息总和，研究环境微生物的群落结构、物种分类、系统进化、基因功能及代谢网络等。宏基因组测序摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制，直接提取

技术参数

宏基因组测序常见环境样本（请使用干冰或冰袋运送）

土壤、淤泥、沉积物≥5 g粪便≥2 g

组织样本≥1 g

水体送样为过滤后的滤膜（最适滤膜直径3-4cm）拭子样本≥2个

DNA样本（请使用干冰或冰袋运送）DNA：浓度≥50 ng/μl 总量≥2 ng

OD260/280：1.8~2.0，无 RNA、蛋白质等 杂质污染

样品要求文库类型测序策略数据量类型多样本标准分析PCA分析HeatmapCluster

Krona物种注释展示差异显著性分析OG－物种归属分析代谢通路分析

300 bp小片段文库

基因的表达和同位素标记法

例题】如图表示细胞中遗传信息传递的过程。请据图回答：

(1)图中mRNA分子需要在①和［］___________的作用下才能合成，它与③中的碱基序列是____________________________关系，这对保证_______________________________有重要意义。

(2)若mRNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42％，则控制该mRNA合成的DNA分子片段中胞嘧啶占__________。mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称做一个密码子，一个氨基酸可能有多个密码子。这一现象称做_____________________。

(3)能特异性识别mRNA上密码子的分子是______________，一个mRNA分子上可结合多个核糖体同时合成多条［］_________。

15

(4)若某卵原细胞(2N=4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被N

14

标记，该卵原细胞在N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞

15

中含有N标记的染色单体有_____________条：减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有1515

N标记的染色体有___________条。其产

生物界富士康华大基因？“土匪”创业家横冲直撞

环球企业家 叶静 2013-04-17 17:30:31 评论(0)条 随时随地看新闻

核心提示：昔日“代表”中国参与人类基因组计划，如今冒险并购美国上市公司，瞄准“人人服务”这个大市场。

59岁的汪建又搞定一桩大事。2013年3月18日，他领导的深圳华大基因(下称华大)宣布完成对美国纳斯达克上市公司Complete Genomics(下称CG)的全额收购。美国对手惊呼：华大买走“可口可乐秘方”。

汪建毫不掩饰收购后的野心：打通基因测序产业链，数年内使基因诊疗成为全球医院标配。他称这是一个千亿级乃至万亿级的大市场：“我为各国人民服务，各国‘人民币’会自动为我服务。”

收购CG像一场赌博。 “别人说你一个穷人也冒充投资人，但这个穷人‘忽悠’到钱了。”汪建告诉《创业家》。

不喜欢守规矩的汪建，令红杉中国沈南鹏等投资人又爱又恨。“华大已经是中国最牛的生物技术公司，但它仍然像一个早期公司，未来可能有十倍乃至百倍的增长。”一位不愿透露姓名的投资人称。

汪建一向“胆大妄为”。这位湖南人插过队，留过学。20多年前，在得知国际人类基因组计划启动后，他开始想象自己和它的关系。到了1999年，杨焕明和汪建等伙伴创立华大，并自作主

第六章 基因表达调控1：原核生物基因表达调控

名词解释：

操纵子 基因表达 持家基因 正调控和负调控 安慰诱导物 衰减子（弱化子） 魔斑 结构基因和调节基因 本底水平表达 填空

1 操纵子的基因表达调节系统属于 水平的调节,乳糖操纵子模型由 和 1961年提出的。色氨酸操纵子包括 和 两方面的调控。

2、能够诱导操纵子但不是代谢底物的化合物称为 诱导物。能够诱导乳糖操纵子的化合物 就是其中一例。这种化合物同 蛋白质结合，并使之与 分离。乳糖操纵子的体内功能性诱导物是 。

3、色氨酸是一种调节分子，被视为 。它与一种蛋白质结合形成。通过控制起作用。色氨酸操纵子受另一种系统------ 的调控，它涉及到第一个结构基因被转录前的转录。

4、大肠杆菌乳糖操纵子调节基因编码的 与 结合，对Lac结合，对Lac表达实施负调控； 与 复合物结合于 上游部分，对Lac表达实施正调控。