第9章 转基因表达
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转基因表达指的是将外源基因整合到生物体的基因组中,使该基因在生物体内得以表达的过程。
转基因表达是转基因技术中的重要环节,其目的是使外源基因在受体生物体内表达,产生相应的蛋白质或代谢产物,从而实现定向改良生物性状、生产生物制品或治疗疾病的目的。
转基因表达的基本步骤包括:
1. 目的基因的获取:通过基因克隆技术获取目的基因,即需要表达的基因。
2. 载体的构建:将目的基因插入到载体中,构建成表达载体。
载体是基因的表达的基础,它能够将目的基因带入受体细胞,并在其中表达。
3. 转基因整合:将表达载体导入受体细胞,使目的基因整合到受体细胞的基因组中。
转基因整合是转基因表达的关键步骤,只有目的基因成功整合到受体细胞的基因组中,才能实现基因的表达。
4. 转基因表达的检测与鉴定:通过各种分子生物学和免疫学技术检测目的基因是否成功表达,并对表达产物的性质进行鉴定。
转基因表达的应用非常广泛,包括农业、工业、医药和环
保等领域。
例如,在农业上,将抗虫、抗病、抗旱等优良性状基因转入农作物,培育出高产、优质、抗逆的农作物新品种;在工业上,利用转基因技术生产各种蛋白质、酶和细胞因子等生物制品;在医药上,通过转基因技术治疗遗传性疾病和肿瘤等;在环保上,利用转基因技术降解污染物、修复环境。
总之,转基因表达是生物技术领域中的重要技术之一,它的发展对于推动生命科学研究和解决人类面临的许多问题都具有重要意义。
第1课时目的基因的获得、基因表达载体的构建图文,驾驭获得目的基因的两种方法。
2.结合教[目标导读] 1.阅读教材P72~74图4-11,理解基因表达载体的构建过程。
材P77[重难点击] 1.目的基因的含义与常用获得方法。
2.基因表达载体的构建。
3.大肠杆菌质粒的提取。
抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。
致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫,能够传播脑炎、丝虫等传染病,而这些传染病常年在拉美国家肆虐。
为了抑制疾病的传播,巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。
科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特别基因,当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时,这种基因可以进入雌蚊的基因组,并使雌蚊死亡,从而削减了该种蚊子的数量,达到抑制疾病传播的目的。
怎样才能最终得到转基因雄蚊呢?让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧!一、目的基因的获得1.目的基因:是指人们所须要的进行探讨的基因,如抗虫基因、抗病基因等。
2.获得目的基因的方法(1)化学合成法①概念:利用化学反应干脆合成基因。
②适用条件:已知核苷酸序列的、相对分子质量较小的目的基因。
③仪器:自动合成仪。
④缺点:成本昂贵,不适用于序列未知的目的基因。
(2)从基因组中干脆分别法——鸟枪法(如图所示)(3)扩增:在驾驭了目的基因的部分或全部信息后,可以设计引物,利用扩增仪(仪)干脆扩增目的基因。
(4)反转录法以为模板,借助反转录酶,通过仪合成与序列互补的片段,然后在聚合酶的作用下合成双链,从而获得所须要的目的基因。
如图表示基因工程中获得水稻某目的基因的不同方法。
据图分析:1.图示分别是哪种方法?是在体内还是体外进行的?答案三种方法分别是:反转录法、干脆分别法和化学合成法,都是在体外进行的。
2.三种方法都须要酶,分别是哪些酶?答案方法a须要反转录酶和聚合酶;方法b须要限制性内切酶;方法c须要聚合酶。
3.三种方法获得的目的基因的碱基对的排列依次都相同吗?答案不都相同。
水产动物育种学绪论1、水产动物育种:是指应用各种遗传学方法,改造水产动物的遗传结构,培育出适合人类养殖生产活动需要的品种的过程。
2、水产动物育种学:是研究水生生物育种理论和方法的科学,是水产养殖学的一个分支,也是研究野生种类驯化、优良物种引进、水产动物品质改良、繁育群体生产性能保护、杂种优势利用以及新品种培育的理论和实践的一门科学。
3、育种目标:对育种工作需要解决的主要问题的定性或定量的描述,也就是所要培育的新品种在一定自然、生产、经济及技术条件下养殖时,应具备的一系列优良性状的指标,是育种方案的基本内容之一。
4、制定育种目标的原则(论述):1.需要与可能:育种学家应该有丰富的想象力和科学的预见性.根据科学规律进行分析,把客观需要和现实需要的可能性结合起来构成现实的育种目标.制定育种目标时应考虑育种单位拥有的种质资源、技术力量、实验室及场地、设施、经费等因素是否具有实现育种目标的潜力.2.当前与长远:制定育种目标既要着眼于现实和近期内发展需要,同时也尽可能兼顾到长远发展需要。
在解决现目标时,不要把长远目标弃而不顾.在一个较长而复杂的目标内,制定出分阶段的育种目标。
3.目标性状和非目标性状:制定育种目标时应明确亟待改进的目标性状。
目标性状集中,相对选择压大,育种效率较高。
相反,如果目标性状分散,势必分散精力,延缓育种进度.目标性状一般不能超过2—3个,而且还要根据性状在育种中的难度和重要性,明确主要目标性状和次要目标性状,做到主次分明,协调改进。
切忌要求过宽齐头并进、主次不分、主次颠倒或过分忽视次要目标。
4.育种目标和组成性状的具体指标:育种目标尽可能简单明确,除了必须突出重点外,一定要把育种目标落实到具体性状上,而且尽可能提出数量化的可以检验的客观指标。
一个育种项目中可以包括少数几个性质相近的不同育种目标。
5、品种和品系:品种:是人类根据自身需要创造出的一种生产资料,一般是指经多代人工选育成的,具有遗传稳定,并有别于原种或同种内其他群体,具有优良的经济性状及其他表型性状的水生动物群体。
动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进展各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化〔产生型生物个体〕的技术体系,是生物技术〔生物工程〕的重要组成局部。
狭义细胞工程指对细胞个体进展的各种操作,广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进展的各种操作。
2.动物细胞工程争论的主要内容以狭义细胞工程为主,兼顾组织、器官工程等内容的争论。
(1)狭义细胞工程:争论体外分别、培育、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。
(2)组织工程:争论体外培育、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。
(3)器官工程:争论体外培育、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。
(4)动物胚胎工程:争论动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。
3.动物细胞工程争论的意义(1)是动物生殖的重要技术手段加快动物生殖速度:A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物 (2)是人类关心生殖技术的重要组成局部体外受精—胚胎移植技术,可以抑制雄性不育和雌性不孕;(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进展遗传操作,或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使假设干个动物性状进展有机组合,产生的生物个体;(4)生产药物直接培育细胞或组织,从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进展遗传操作,生产转基因动物,利用转基因动物生产药物〔生物反响器〕;(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生命个体,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生物种群(6)供给人类器官移植的材料人类器官移植进展很快,目前可以进展心脏、肝、肾脏移植,可以进展皮肤、角膜、骨髓细胞移植。
三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培育2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程试验〔实习〕内容1.试验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培育用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分别与培育4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培育细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程争论取得的重要进展1.采集、冷冻与人工授精技术的成熟和进展,为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了根底;2.雌性动物卵母细胞体外成熟培育技术的成功,使人们在体外完成动物生殖过程成为可能;3.体外受精与胚胎移植技术的成功,产生了试管婴儿,试管牛,试管猪,试管山羊,试管兔;4.细胞核移植技术的成功,使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功,为克隆动物和转基因动物生产供给了技术支撑;5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分别、体外扩增与诱导分化争论的成功,为人类医学进展供给了贵重的材料;胚胎干细胞,胰腺干细胞,神经干细胞,骨髓干细胞,皮肤干细胞,角膜干细胞6.转基因细胞〔细胞转染基因〕技术的成功,为转基因动物的生产制造了条件;7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术,即在一个生物体内,含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织;8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合,形成一个具有性状的细胞,这种技术称为细胞融合技术。
《农业转基因生物标识管理办法》颁布机构】农业部【发文号】中华人民共和国农业部令第8号【颁布时间】 2002-01-05【实施时间】 2002-03-20【法规性质】中央法规【效力属性】有效中华人民共和国农业部令第8号《农业转基因生物安全评价管理办法》,已于2001年7月11日经农业部第五次常务会议通过,现予发布,自2002年3月20日起施行。
部长:杜青林二〇〇二年一月五日农业转基因生物安全评价管理办法第一章总则第一条为了加强农业转基因生物安全评价管理,保障人类健康和动植物、微生物安全,保护生态环境,根据《农业转基因生物安全管理条例》(简称《条例》),制定本办法。
第二条在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动,依照《条例》规定需要进行安全评价的,应当遵守本办法。
第三条本办法适用于《条例》规定的农业转基因生物,即利用基因工程技术改变基因组构成,用于农业生产或者农产品加工的植物、动物、微生物及其产品,主要包括:(一)转基因动植物(含种子、种畜禽、水产苗种)和微生物;(二)转基因动植物、微生物产品;(三)转基因农产品的直接加工品;(四)含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。
第四条本办法评价的是农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在的风险。
安全评价工作按照植物、动物、微生物三个类别,以科学为依据,以个案审查为原则,实行分级分阶段管理。
第五条根据《条例》第九条的规定设立国家农业转基因生物安全委员会,负责农业转基因生物的安全评价工作。
农业转基因生物安全委员会由从事农业转基因生物研究、生产、加工、检验检疫、卫生、环境保护等方面的专家组成,每届任期三年。
农业部设立农业转基因生物安全管理办公室,负责农业转基因生物安全评价管理工作。
第六条凡从事农业转基因生物研究与试验的单位,应当成立由单位法人代表负责的农业转基因生物安全小组,负责本单位农业转基因生物的安全管理及安全评价申报的审查工作。
关于基因工程的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解基因工程的基本概念、原理及操作步骤。
2. 学生能掌握基因工程在农业、医学及生物技术领域的应用。
3. 学生了解基因工程技术的最新进展及发展趋势。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析基因工程的相关问题,具备一定的实验操作能力。
2. 学生能运用批判性思维,对基因工程的伦理问题进行探讨和分析。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对生物科学的热爱,增强对基因工程学科的兴趣。
2. 学生认识到基因工程在人类社会发展中的重要作用,树立正确的科技观。
3. 学生能理解基因工程伦理问题,形成良好的道德观念和社会责任感。
课程性质:本课程为高中生物课程,旨在帮助学生掌握基因工程的基础知识,提高实验操作能力和科学素养。
学生特点:高中学生具有一定的生物知识基础,好奇心强,思维活跃,具备一定的自主学习能力。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,关注伦理问题,提高学生的实践能力和综合素质。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续生物学科的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 基因工程基本概念与原理- 基因的概念、组成及功能- 基因工程的定义、原理及操作步骤- 基因克隆、重组及转移技术2. 基因工程应用领域- 农业领域:转基因作物、抗虫抗病新品种- 医学领域:基因治疗、基因诊断、生物制药- 生物技术领域:基因工程菌、蛋白质工程3. 基因工程技术最新进展- 基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)- 基因测序与大数据分析- 基因合成与生物制造4. 基因工程伦理问题- 转基因生物安全性与食品安全- 基因隐私权与基因歧视- 基因技术应用的道德与法律规范教学大纲安排:第一课时:基因工程基本概念与原理第二课时:基因工程应用领域第三课时:基因工程技术最新进展第四课时:基因工程伦理问题教学内容进度:第一周:基因概念、组成及功能,基因工程基本原理第二周:基因克隆、重组及转移技术,农业领域应用第三周:医学领域应用,生物技术领域应用第四周:基因编辑技术,基因测序与大数据分析第五周:基因工程伦理问题,讨论与分析本教学内容根据课程目标,结合教材章节,确保科学性和系统性,旨在帮助学生全面掌握基因工程相关知识。