转基因生物及其检测

转基因生物及其检测（精选6篇）

篇1：转基因生物及其检测

青岛农业大学

基础生物化学课程论文

题目：转基因生物的利弊及发展展望 姓名：赵心蕊学院：资源与环境学院专业：农资环1201班级：一班学号：20122519电话号码：***2013 年11月9日

转基因生物的利弊及发展展望

摘要：

从字面上理解，转基因指的就是基因的转移。实际上，转基因有两种含义：广义和特定的含义。广义的转基因泛指生物间基因的转移。自然界物种间的天然杂交和农业生产忠常用的杂交育种，都发生了多个基因甚至整个基因组的转移。现在人们常说的转基因往往指的是它的特定含义，即专指利用现代遗传工程技术，将人们期望的目标基因，经人工分离和遗传修饰，重新导入生物体的基因组中，从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来不存在的新的生物功能和类型。因此，转基因生物是指在未经过天然交配或者天然重组的情况下导入外来基因，致使遗传物质发生改变的生物，国际上普遍称作“遗传修饰生物”。[1]

关键词：转基因生物、转基因安全评价、转基因生物的发展展望

正文：

随着经济的发展、生活水平的提高，人们越来越关注食品安全。但是，转基因食品领域的安全性没有引起足够的重视。我国转基因作物的种植面积居世界第4位，排在美国、阿根廷、加拿大之后，虽然我国已制定了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因进口安全管理办法》等相关规定，但处于转型时期的中国经常有法律法规较为先进而执行不力的现象，更何况在这方面的制度还做得远远不够。转基因食品的安全问题有其特殊性，因为它较少引起急性中毒而带来轰动效应，而消费者处于弱势地位，局限于知识、财力、时间，不可能深入探讨这个问题，只能依靠现行漏洞百出的食品安全保障体系，捉襟见肘地应对出现的情况与问题，因此，加强转基因食品的安全性研究和控制，切实保障消费者的知情权和选择权是亟待解决的问题。

一、转基因食品的优点

与传统的食品比较：传统食品是通过自然选择或人为的杂交育种来进行。虽然转基因技术与传统的以及新近发展的亚种间杂交技术相比，在基本原则是并无实质差别，但生产GMF的转基因技术着眼于从分子水平上，进行基因操作，因而更加精致、严密和具有更高的可控制性。人们可以利用现代生物技术改变生物的遗传性状，并且可以创造自然界中不存在的新物种。比如，可以杀死害虫的食品植物，抗除草剂的食品植物，可以产生人体疫苗的食品植物等。其具有如下特点：

（1）成本低、产量高。成本是传统产品的40%60%，产量至少增加20%，有的增加几倍甚至几十倍。

（2）具有抗草、抗虫、抗逆境等特征。其一可以降低农业生产成本；其二可以提高农作物的产量。2000年的GMC达4420万公顷，其中抗除草剂的有3280万公顷，占74%；抗虫性状的有830万公顷，占19%；抗虫肩抗除草剂的占7%。[2]

（3）食品的品质和营养价值提高。例如，通过转基因技术可以提高谷物食品赖氨酸含量以增加其营养价值，通过转基因技术改良小麦中谷蛋白的含量比以提高烘焙性能的研究也取得一定的成果。

（4）保鲜性能增强。例如，利用反义DNA技术抑制酶活力来延迟成熟和软化的反义RAN转基因番茄，延长贮藏和保鲜时间。

二、转基因的危害

1.转基因食物带来的直接或潜在的安全影响。

1.1没有经过长期的安全性研究

转基因食物从1993年出现到现在仅10多年，改变了人类食品的自然属性，未经过长期的安全性试验，没有人知道转基因食品是安全的。我们知道许多认为安全的药物可能数年后才显示出隐患，食物的效应应更为长期。

1.2减少食物的营养价值或降低食物中重要成分

转基因食物的主要动机是满足某种商品价值，如更高的产量、更好看的外表，而食物的某种成分的改变并没有引起人们的注意。如美国有报道，在具有抗除草剂基因的大豆中，异黄酮类激素等防癌成分减少了。

1.3引起人类过敏反应

转基因技术会在生物中产生不能预见的变态反应源。如把巴西胡桃的基因移植到黄豆上去，结果却使一些对胡桃过敏的人在吃黄豆时产生过敏反应。

1.4产生对人类不利的毒素副产品

转基因作物产生不可预见的生物突变，使原来的毒素水平提高，产生新的毒素或副产品。1999年Losey等试验发现，在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后，普罗克西普斑蝶食用叶片减少，长得慢，4d的幼虫的死亡率变为44%，而对照组（饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片）死亡率为0%。转基因作物产生的杀虫剂毒素可由根部渗入周围，但尚不清楚会产生何种影响。[3]

1.5产生抗菌素耐药性细菌

基因技术采用耐抗菌素（如抗卡那霉素、链霉素等）基因来标识转基因化的农作物，这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。英国的研究显示，转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体，突变的基因如跨越种群和转移至细菌，其结果可能会导致新的疾病；如出现无法治疗并广泛传播的、对生物造成严重威胁的疾病，其后果不堪设想。

2.转基因对生态系统的影响

生态系统是各种动物、植物与环境的一种动态平衡系统，而转基因食品是人为对特定物种进行干预，改变其性状，因而也改变了该物种在食物链和生态系统中的位置，引起一系列不可预料和复杂的变化。

2.1转基因技术本身的不足

虽然基因技术发展可以将DNA进行切割，将一异源基因引入另一生物，但不能完全准确地预见作用后产生的新的蛋白质的性状是否完全吻合我们的要求。

2.2物种多样性的破坏

基因技术加上商业营销将使某类作物如超级水稻为某一公司垄断供应种子，使原来多个品种减少为同一基因的单一品种，当真菌、病毒、虫害侵袭这种植物时，会发生严重的产量减产，也引起生态平衡的变化。

2.3基因的污染

转基因技术可能使某些基因流入自然界，引起难以预料的影响；基因化的生物、细菌、病毒等进入环境，保存或恢复是不可能的，其较化学或核污染严重，危害是不可逆转的。

2.4引进自然界不存在的新物种

转基因技术可能使自然界不存在的新物种出现，如超级杂草、超级昆虫等，可能对地壤、野生近缘种、普通作物、相邻的植物及环境造成破坏。

2.5环保的影响

有资料证明，基因化的农作物对除草剂具有抵抗力，实际耐用药量高于正常的3倍，农民知道其对除草剂有抵抗力，会直接或不直接地提高除草剂等化学药物的使用量。

2.6生态系统的破坏

转基因技术使某种物种的性状改变，如A昆虫以B植物为食物，我们认为改变B植物为转基因抗虫植物，提高了B植物产量，但A昆虫因缺乏食物使虫的密度大幅下降，引起以A昆虫为食物的天敌C生物的生存危机，进而引起整个生态平衡的破坏，将来可能暴发某种虫害大面积流行等。[6]

科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类，既可加快农作物和家畜品种的改良速度，提高人类食物的品质，又可以生产珍贵的药用蛋白，为患病者带来福音。

但是，人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险？大量转基因生物会不会破坏生物多样性？转基因产品会不会对人类健康造成危害？一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”，创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染，即所谓的遗传基因污染，而这种新的污染源很难被消除。还有，转基因农作物和以此为原

材料制造的转基因食品对人体的影响也尚未有定论。

面对国际上出现的种种关于转基因作物的争议，许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。由美国Tuskegee大学教授2000年1月起草的题为“科学家支持农业生物技术的声明”，已征集到世界上3 000多位科学家的签名，其中包括DNA双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主James Watson，绿色革命的创始人、诺贝尔奖得主Norman Borlaug，世界粮食奖获得者、国际水稻研究所首席育种家声称，“对植物负责任的遗传修饰既不新也不危险。如抗病虫等诸多性状已通过有性杂交和细胞培养的方法经常性地引入作物中。与传统的方法相比较，通过重组DNA技术引入新的或不同的基因并不一定会有新的或更大的风险，且商品化的产品的安全性则由于目前的安全管理规则而得到了更进一步的保障。遗传新技术为作物改进提供了更大的灵活性和精确性。”[4]

因此，显而易见和现代任何一项工业技术一样，转基因技术也具有两面性，有长亦有短。在发展转基因技术等生物技术时，应该扬长避短、趋利避害、规范管理，使转基因技术能够健康发展。

三、转基因的发展概况

近年来，我国转基因方面的研究与开发也有较大进展。中科院植物所提供的资料表明，我国已经开展了棉花、水稻、小麦、玉米和大豆等品种的转基因研究，取得了一系列研究成果，并在转基因药物、转基因作物、农作物基因图谱与新品种等方面具有相对比较优势。但目前我国只有抗虫面、矮牵牛花、抗病毒甜椒、抗病毒和延熟番茄等少数品种进入了商业化生产阶段。据国外一家研究机构发表的报告，1999年中国种植了30万公顷转基因作物，较1998年增长了2倍，是全球增长最快的国家，主要品种是棉花。[7]该报告表示，目前中国转基因农产品的播种面积仅次于美国、加拿大和阿根廷，居全球第四位。另外，我国在转基因产品检测技术方面的研究也取得了重大突破。据报道，国家出人境检验检疫局日前利用改进的PLR结合核酸杂交技术，从一批进口大豆中成功检测出了转基因成分。此外，广东、江苏等省的出人境检验检疫局也具备了对转基因产品的检测能力。[5]

四、转基因技术的发展展望

当前条件下，转基因技术还存在许多不足，还处于不断的发展与完善之中，表现在：转基因表达水平低，许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响，往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达，影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性，从而使大部分转基因表达水平极低，极少部分基因表达水平过高；难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机整合于动

物的基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插入位点的基因片段丢失，插入位点周围序列的倍增及基因的转移，也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因；不了解哪些基因控制多数生理过程，不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制；制作转基因动物的效率低，这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题，也是制约着这项技术广泛应用的关键；对传统伦理是一种挑战，对人类的生存有一定的负面作用等。

我相信只要通过科学家的进一步研究和各国对转基因技术的规范管理，保证转基因技术的研究和开发的健康而有序，制定相关的法律、法规，健全转基因生物和转基因食品的管理，如对转基因作物进行监管，对转基因食品进行标识等，应该更深入的了解转基因技术其中的奥秘，只有更了解它才能利用好它，让我们的生活更加美好和谐，使公众对转基因技术有一个较为科学的认识，主动地接受转基因食品，使转基因技术贴近民众，造福于人类。

参考文献：

[1]陈吉美．转基因植物的研究进展[J]．德州学院学报，2004（2）

[2]文平，王仁祥．转基因植物研究进展[J]．生物学教学，2005（12）

[3] 郭黠，谢辉，何承伟．转基因动物研究进展[J]．医学综述，2006（5）

[4] 陈君石主译，转基因食品:基础知认及安全性，人民卫生出版社，2003.8

[5] 闫新甫，转基因植物(生命科学专论)，科学出版社，2006.3

[6] 吴爱忠，基因转移，上海教育出版社，2004.9

[7]徐宗良,刘学礼,翟晓梅.生命伦理学[M].上海人民出版社,2002.

篇2：转基因生物及其检测

1．[2021·四川眉山市调考题]下列关于基因突变的说法，不正确的是()

A．没有外界因素诱导也可能发生基因突变

B．有丝分裂间期易发生基因突变

C．体细胞中的突变基因都不能遗传给后代

D．基因突变不一定会引起性状改变

2．果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，其结果是()

A．所属基因变成其等位基因

B．DNA内部的碱基配对原则改变

C．此染色体的结构发生改变

D．此染色体上基因数目和排列顺序改变

3．用人工诱变的方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG)()

A．基因突变，性状改变

B．基因突变，性状没有改变

C．染色体结构改变，性状没有改变

D．染色体数目改变，性状改变

4．育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列相关叙述中，正确的是()

A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B．该变异植株自交可产生这种变异性状的纯合个体

C．观察细胞有丝分裂中期染色体的形态可判断基因突变发生的位置

D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系

5．链霉素能与原核生物核糖体上的S蛋白结合，从而阻止了基因表达中的翻译过程。现有一种细菌，其S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变，导致S蛋白不能与链霉素结合。以下叙述正确的是()

A．链霉素是抗此种细菌的特效药

B．链霉素能诱导细菌S蛋白基因发生相应的突变

C．该细菌内S蛋白的空间结构可能发生了改变

D．该细菌S蛋白基因可能缺失一个或两个碱基

6．下列各项中属于基因重组的是()

A．基因型为Dd的个体自交后代发生性状分离

B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体

C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型

D．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎

7．子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中发生基因重组的有()

A．①②③④⑤⑥

B．①②④⑤

C．③⑥

D．④⑤

8.如图为某高等动物的细胞分裂示意图，图中不可能反映的是()

①该细胞一定发生了基因突变　②该细胞一定发生了基因重组　③该细胞可能发生了基因突变　④该细胞可能发生了基因重组

A．①②

B．③④

C．①③

D．②④

9．[2021·湖北荆州质检]下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述，不正确的是()

A．基因重组发生在减数分裂过程中

B．同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的C．基因型为Aa的个体自交，因为基因重组而出现基因型为AA、Aa、aa的后代

D．同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组

10．[2021·吉林长白山质量监测]杰弗理C·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制，获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因，其昼夜节律就会被改变，这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列叙述错误的是()

A．基因突变一定引起基因结构的改变，从而可能改变生物的性状

B．控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2

C．没有细胞结构的病毒也可以发生基因突变

D．科学家用光学显微镜观察了周期基因的变化

11．[2021·百校联盟教育教学质量监测]不同基因型的T2噬菌体能够使大肠杆菌出现不同的菌斑。将野生型T2噬菌体(h＋

r＋)和突变型T2噬菌体(hr)混合，并在接种了大肠杆菌的培养基上培养，检测到的结果如表所示。下列分析错误的是()

菌斑类型

小噬菌斑、半透明

大噬菌斑、透明

大噬菌斑、透明

小噬菌斑、透明

对应基因型

h＋r＋

hr

h＋r

hr＋

A.T2噬菌体基因经逆转录整合到大肠杆菌的基因组上

B．基因h＋

/h在T2噬菌体遗传过程中不遵循分离定律

C．h＋

r＋和hr的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组

D．自然界中突变型T2噬菌体是由野生型发生基因突变得到的12．[2021·四川雅安高三月考]下图为某细胞一个DNA片段中a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述，正确的是()

A．该DNA片段中含有3个起始密码子

B．若片段中a基因整体缺失，该变异属于染色体结构变异

C．若c中碱基对发生改变，则性状一定会发生改变

D．在四分体时期，b、c之间可能会发生交叉互换

13．[2021·陕西省渭南一中高三调研]某XY型性别决定的野生型植物不抗除草剂(4­Bu)，甲组研究者对多株该植物进行辐射处理，然后让其随机传粉，在后代中筛选出甲品系抗4­Bu的雌、雄植株各一株(F1)，将F1杂交后，发现F2中约有1/4的个体不具有抗4­Bu的特性，抗4­Bu的个体中雌株、雄株约各占一半的数量。请回答下列问题：

(1)研究者判定：抗4­Bu属于显性基因突变，理由是________________

_____________________________________________________________________________________；相关基因A、a位于常染色体上，其理由是：如果抗4­Bu的相

关基因仅位于X染色体上，则_____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物，得到了乙品系抗4­Bu的植株，同时确定了相关基因为位于常染色体上的B、b，与A、a基因是独立遗传关系。甲、乙组研究者合作进行如下杂交实验：

实验

组别

抗4­Bu亲本来源

子代表现型及比例

雄株

雌株

丙

乙品系

乙品系

抗4­Bu：不抗4­Bu＝2：1

丁

甲品系

乙品系

抗4­Bu：不抗4­Bu＝3：1

①对丙组实验结果最合理的解释是_________________________________。

②丁组的子代中含有两种抗4­Bu基因的个体比例为________(请用分数表示)。

14．[2021·甘肃省张掖一中高三模拟]某多年生植物(2N＝10)，茎的高度由一对等位基因(E和e)控制。研究发现：茎的高度与显性基因E的个数有关(EE为高秆、Ee为中秆、ee为矮秆)，并且染色体缺失会引起花粉不育。请回答下列问题：

(1)花粉形成过程中，在减数第一次分裂后期细胞内有________对同源染色体。

(2)育种工作者将一正常纯合高秆植株(甲)在花蕾期用γ射线照射后，让其自交，发现子代有几株中秆植株(乙)，其他均为高秆植株。子代植株(乙)出现的原因有三种假设：

假设一：仅由环境因素引起；

假设二：γ射线照射植株(甲)导致其发生了隐性突变；

假设三：γ射线照射植株(甲)导致一个染色体上含有显性基因的片段丢失。

①γ射线照射花蕾期的植株(甲)后，植株叶芽细胞和生殖细胞均发生了突变，但在自然条件下，叶芽细胞突变对子代的性状几乎无影响，其原因是_____

_________________________________________________________________________________________________。

②现欲确定哪个假设正确，进行如下实验：

将中秆植株(乙)在环境条件相同且适宜的自然条件下单株种植，并严格自交，观察并统计子代的表现型及比例。请你预测可能的结果并得出相应结论：

_____

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案

1．C

2．A

3．A

4．B

5．C

6．C

7．D

8．A

9．C

10．D

11．A

12．B

13．(1)均抗4­Bu的雌、雄植株(F1)杂交后代(F2)中约有1/4的个体不抗4­Bu(说明抗4­Bu属于显性基因突变)F2中抗4­Bu植株中雌株应该占2/3，而不是1/2(或答“F2中抗4­Bu的个体中雌株：雄株≈2：1，而不是1：1”)

(2)①B基因纯合致死　②1/4

14．(1)5

(2)①突变发生在体细胞中(体细胞突变)，一般不能遗传给后代

②若子代性状全为高秆，则假设一正确；

若子代性状高秆：中秆：矮秆＝1：2：1，则假设二正确；

篇3：转基因生物及其检测

试验以相同饲养条件下的90日龄兴义鸭为材料,对鸭的Myo G基因进行分析,利用DNA直接测序的方法及序列比对软件拼接,比对、检测其单核苷酸多态性(SNPs)位点,并对其进行生物信息学分析。本研究参照北京鸭Myo G基因序列设计引物,以兴义鸭基因组DNA为模板,克隆兴义鸭Myo G基因外显子,并将其蛋白质序列与其他物种Myo G蛋白质序列进行比对,同时利用生物信息学方法对其蛋白质序列、蛋白质二级结构等进行预测,为了解鸭Myo G基因的组成,对其进一步分析奠定基础。

1 材料

1.1 试验动物

样本来自贵州省兴义市,在相同环境下饲养的90日龄相同批次的兴义鸭(母)60只。

1.2 主要试剂

血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒,天根生化科技(北京)有限公司生产;核酸染料、DL-2 000 Marker、2×Tap Mixture等,均购自鼎国生物工程技术有限公司;双蒸水、TBE缓冲液、无水乙醇等,均由贵州大学高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室自制。

2 方法

2.1 DNA的提取

采用血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒,1%琼脂糖凝胶电泳检测其纯度,并用紫外分光光度计估计浓度,置于-20℃条件下冷冻保存,备用。经检验,DNA浓度合格可以使用。

2.2 引物设计

研究参照Gen Bank上提交的北京鸭Myo G基因序列(登录号为NW_004676592.1),通过引物设计软件Primer Premier 5.0和Oligo7设计引物,送上海英潍捷基生物技术有限公司和上海生工生物工程技术服务有限公司合成,引物序列信息见表1。

2.3 PCR扩增与测序

PCR扩增体系(10μL):2×Es Tap Mixture5μL,双蒸水3μL,上、下游引物各0.5μL,100 ng/μL DNA 1μL。PCR扩增反应条件:95℃预变性5 min;95℃变性40 s,退火温度见表1,退火时间40 s,72℃延伸45 s,共40个循环;72℃再延伸4 min;4℃保存。

2.4 PCR反应产物检测及测序

取PCR反应产物于1%琼脂糖凝胶中在110 V电压下电泳30 min,在凝胶成像系统下观察、拍照并记录结果。将PCR产物送北京诺赛生物技术有限公司进行产物纯化并对每个样品测序。

2.5 序列拼接及分析

Myo G蛋白的分子进化分析,将测序获得的PCR产物基因片段利用DNAStar软件中的Seq Man进行结果处理、拼接,获得鸭MFE2A基因CDS序列。将获得的兴义鸭Myo G基因序列翻译得到的蛋白质序列并用MEGA 5.20与鸡、牛、猪、人、鼠、羊、鱼的Myo G蛋白质序列进行系统进化分析。

2.6 蛋白质结构及功能位点预测

利用Ex PASy-Prot Param tool在线分析工具(http://web.expasy.org/protparam/)对鸭Myo G基因的理化性质进行分析,利用Ex PASy-Prot Scale(http://web.expasy.org/cgi-bin/protscale/protscale.pl)对其亲水性进行分析,利用TMpred(http://www.ch.embnet.org/cgi-bin/TMPRED_form_parser)在线跨膜运输软件预测其跨膜区,利用Signal P 4.1 Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/Signal P/)在线软件对其信号肽进行分析,利用DNAStar中的Protean程序预测其蛋白质的二级结构。

3 结果与分析

3.1 兴义鸭Myo G基因的扩增结果

以兴义鸭基因组为模版,按照表1给出的引物及退火温度,不同条件下扩增出的特异目的片段,并利用0.8%琼脂糖凝胶电泳进行检测,结果见图1。结果显示特异性良好,可以进行下一步试验。

3.2 兴义鸭Myo G基因SNPs的鉴定

将扩增良好的目的片段送北京诺赛生物技术有限公司测序,利用DNAStar软件对测序结果进行分析、剪切和拼接并与Gen Bank上提交的鸭Myo G基因序列(登录号为NW_004676592.1)进行比对。由于引物是根据反向互补序列设计的,因此突变位点的碱基应该是互补的,结果见289页彩图2。共发现7处SNPs位点,即第1外显子G238C、C397G,第3外显子C8T,第5外显子G23A、G47A、C74T、G104C。

3.3 生物信息学分析

3.3.1 兴义鸭Myo G蛋白质的理化性质

利用ExPASy-Prot Param tool在线分析工具(http://web.expasy.org/protparam/)对鸭Myo G蛋白质的理化性质进行预测分析,共检测20个氨基酸,分别为丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、半胱氨酸(Cys)、谷氨酰胺(Gln)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val),结果见表2。Myo G蛋白质由227个氨基酸组成,其蛋白质相对分子质量为25 780.8,等电点(PI)为5.19,带有27个正电荷和36个负电荷,对其不稳定指数进行估算得到其值为67.08,可以判定其为不稳定蛋白质,此外蛋白质氨基酸残基平均疏水指数(GRAVY)为-0.621,说明此蛋白质的亲水性较强。

3.3.2 兴义鸭Myo G蛋白质疏水性、亲水性分析

将得到的氨基酸序列输入Ex PASy-Prot Scale在线预测软件(http://web.expasy.org/cgi-bin/protscale/protscale.pl)对其亲水性进行分析,其最大亲水值为3.722,最大疏水值为1.478,结果见图3。

3.3.3 兴义鸭Myo G蛋白质跨膜结构预测

将氨基酸序列导入TMpred在线跨膜运输软件(http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.html)预测其跨膜区并未发现其有跨膜区。

3.3.4 兴义鸭Myo G氨基酸信号肽预测

将获得的氨基酸序列导入Signal P 4.1 Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/Signal P/)在线软件对其信号肽进行分析,其信号肽包括29个或者30个氨基酸,结果见289页彩图4。

3.3.5 兴义鸭Myo G蛋白质二级结构预测结果

利用DNAStar中Protean程序预测了Garnier和Chou算法下的Myo G蛋白质二级结构(见289页彩图5)。结果表明,Garnier算法下兴义鸭Myo G蛋白质的二级结构包含12个α螺旋、2个β折叠、18个T转角、18个无规则卷曲;Chou算法下兴义鸭Myo G蛋白质的二级结构包含10个α螺旋、2个β折叠、13个T转角。

3.3.6 兴义鸭Myo G蛋白质分子进化结果

将获得的兴义鸭Myo G蛋白质序列与NCBI上提交的鸡、牛、猪、人、鼠、羊和鱼的Myo G蛋白质序列进行系统进化分析,鸭和鸡的亲缘关系较近,与鱼的亲缘关系较远,见图6。

3.3.7 兴义鸭Myo G mRNA二级结构预测结果

利用RNAfold web server(http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAfold.cgi)在线预测软件预测Myo G RNA二级结构,见289页彩图7。突变前的热力学自由能为-1 260.688 J/mol,RNA整体多样性为213.00;突变以后的热力学自由能为-1 244.553 J/mol,RNA的整体多样性为121.08。

4 讨论

Myo G是肌细胞终末端分化的关键因子,在肌细胞的生成过程中起中心调控作用,其表达可以终止成肌细胞的增殖,并且控制单核成肌细胞融合为多核肌细胞[7]。P.Hasty等[3]和Y.Nabeshima等[4]通过胚胎干细胞基因打靶使小鼠、人Myo G基因失活,产生了突变纯的小鼠,这些纯合突变的小鼠在出生前后就会死亡,证明了Myo G基因是小鼠骨骼肌发育所必需的。A.Buonanno等[8]研究表明,Myo G基因上游序列能够促进转基因小鼠组织和发育特异性表达。郭云雁等[9]在大白猪和北京黑猪群体中发现,Myo G基因外显子1的2 512碱基处有A→G的突变,且该突变位点与猪的肌纤维面积、直径及密度相关。Malik等人对鸡的Myo G基因研究时发现,在5'调控区的上游有1个长为131 bp的片段,其中含有1个E-box和1个肌细胞增强结合因子位点(MEF2)是1个完整的启动子。王琼等[10]对大恒优质肉鸡Myo G基因5'调控区进行研究,结果表明,Myo G基因与鸡肌纤维生长发育呈显著的正相关。有人采用RT-PCR对火鸡Myo G基因进行了分析,不同品系、不同性别生长时期的火鸡Myo G基因在胸肌中的表达不同[11]。刘永斌等[12]采用PCR-SSCP技术分析了Myo G基因外显子1和外显子2在蒙古羊、无角陶赛特羊、德国肉用美利奴羊和白萨福克羊这4个绵羊品种的多态性,得到了Myo G基因第305处发生了T→C的单碱基突变,并导致了所编码氨基酸由半胱氨酸变为精氨酸。唐修君等[13]对鹅的Myo G基因外显子1序列进行扩增,结果表明,在其64 bp处有C→T的突变并导致在不同基因型之间肌纤维密度、直径差异显著。贾径[14]研究表明,Myo G基因在鸭出生前腿肌中的表达量呈现先升高后降低的趋势,在胚胎14日龄表达量达到高峰,并且显著高于其他阶段的表达量。以上研究表明,Myo G基因对畜禽的生长发育有一定关系,并发现其有多态位点。本试验结果表明,多态位点与上述物种的多态位点不同,初步检测到鸭多态位点,下一步需要与其屠宰性状进一步做关联性分析。

试验根据NCBI提交的北京鸭Myo G基因序列(登录号为NW_004676592.1)发现,鸭的Myo G基因有5个外显子和4个内含子,这与其他物种如鼠、人、鱼、猪、牛、羊、鸡等在NCBI提交的基因有3个外显子和2个内含子是不相同的。对其外显子进行扩增,经测序发现,兴义鸭有7个多态位点,第1外显子G238C、C397G和第5外显子G104C发生了碱基的转换。第3外显子C8T,第5外显子G23A、G47A、C74T发生了碱基的颠换,经生物软件分析,其碱基的变化属于同义突变,并未导致氨基酸的变化,测序还发现在360碱基处有1个碱基对的插入,此碱基的插入导致第120位氨基酸缬氨酸(Val)被编码出来,参考NCBI上北京鸭(登录号为NW_004676592.1)蛋白质序列[15],首次得出Myo G基因编码的全部氨基酸,其共编码227个氨基酸;因此,编码兴义鸭氨基酸序列全部被推导出,首次完善了Myo G基因的CDS区。对其进行生物信息学分析发现,突变后的RNA二级结构更加稳定,得到了鸡与鸭的亲缘关系相近,与家鼠的亲缘关系较远的结论。

5 结论

通过对兴义鸭Myo G基因的生物信息学分析,可以知道生物的进化是循序渐进的过程,个别基因的突变并没有导致其翻译蛋白质以及生理功能变化。这为以后更近一步研究物种之间的进化提供一定的理论依据,进一步加深对其基因编码蛋白质的研究,为兴义鸭Myo G蛋白的研究奠定了重要基础。

篇4：转基因生物及其检测

深海是地球表面生物多样性最丰富的地区，对深海生物系统及生物资源的研究，对于生物起源和进化、生物对环境的适应性以及医药卫生、生物技术、轻化工等方面的研究，都能够起到重要的推动作用。近年来，国际上对深海生物资源，尤其是深海生物基因资源的勘探和研究越来越关注，邵宗泽研究员为我们介绍了国内外深海生物资源的勘探和研究现状，并对我国这方面存在的问题与不足提出了自己的看法与建议。

记者：请您为我们介绍一下深海生态系统调查研究的意义与动态情况。

邵宗泽：深海水体、深海沉积物、深海平原、海山、海沟、冷泉等各种生境构成了深海特殊的生态系统。深海生态系统是地球上最大的生态系统，复杂独特、生境多样，蕴藏着巨大的基因资源，已引起国际社会高度关注。

与地球上其他生态系统相比，对深海生态系统的调查研究还很少。虽然早在1977年，美国“阿尔文”号深潜器就发现了深海热液区，但目前对深海热液生态系统的认识还比较肤浅。不同地质背景的热液成分及生物群落组成具有独特性，目前对各大洋的热液生态系统的分布与生物种群特征还没有全面的了解。对古菌、细菌以及噬菌体等在深海生态系统的形成与维持过程中的作用，还有很多问题等待解答，热液活动在地球生命起源中的作用仍是一个谜。

记者：深海微生物是深海生态系统的重要成员，请您介绍一下国际上深海微生物调查研究的情况。

邵宗泽：微生物是深海生态系统中的重要组成部分，与其他海洋生物形成了密切的共附生关系。深海极端高温、低温、有氧、无氧等各种各样的环境条件选择出了多种多样的微生物。营养贫乏的大洋环境造就了寡营养的海洋微生物，寡营养微生物以其精简的基因组和特殊的代谢机制适应了特殊的深海环境。总的来说，各种古菌、细菌、噬菌体广泛分布于整个海洋环境，构成了独特的“深部生物圈”，它们在地球生物化学循环中起着重要作用。

其中，深海化能自养微生物对热液及海底冷泉生态系统的形成至关重要。用时8年的化能自养生态系统计划（ChEss project）对南大西洋、南太平洋等四个海区的深海化能自养生态系统进行了调查。在位于南太平洋开曼海槽（Cayman trough）的超慢速扩张洋中脊，发现了水深最深热液口（6800米），生态环境独一无二；在南大西洋中脊发现了最热的热液口，还在新西兰附近发现了巨大的深海冷泉区，在北极的摩恩（Mohns Ridge）发现了大量的硫氧化菌席。

深海沉积物也是一个巨大的、天然的DNA资源库，仅位于深海沉积物顶部的10厘米空间，据估算约含有4.5亿吨脱氧核糖核酸（DNA）。已经证实，海底1626米以下的沉积物中也有微生物活动。深海中蕴藏着地球上最为丰富的物种多样性和最大的生物量，被公认是未来重要的基因资源来源地，具有巨大的应用开发潜力。

随着环境基因组、宏蛋白组等组学分析技术的进步，对海洋微生物的认识取得了重大进展。美国克雷格?文特尔研究小组开展的海洋微生物环境基因组系列调查发现，仅在表层海水就有大量的微生物新物种、新基因、新蛋白、新途径。这些微生物新物种、新蛋白家族、新代谢过程的科学价值、环境作用和资源价值目前难以估量。

记者：目前，深海生物基因资源已成为各国在国际海底竞相角逐的战略资源，能不能介绍一下国际社会的看法与态度？

邵宗泽：人类对海洋生物基因资源知识产权的拥有量每年在以12%的速度快速增长，目前有超过18000个天然产物和4900个专利与海洋生物基因有关，说明它不再只是个应用远景，而是一类现实的可商业利用的重要生物资源。基因组测序技术与生物信息技术的发展，大大加速了海洋微生物基因资源的发现与发掘速度。

目前，公海海洋生物基因资源的保护与可持续利用，以及知识产权归属已经成为联合国国际海底会议的重要议题。从2004年起，联合国会员大会成立了“国家管辖以外海域的海洋生物多样性工作组”，每两年召开正式会议磋商，我国每次由外交、管理人员和学术专家应邀组团参加，目前还没有被国际社会广泛接受的法律框架来保护和规范海洋生物基因资源的开发。

发达国家与发展中国家因各自的经济实力、深海调查能力的差异，对海底遗传资源生物勘探所持的态度也不一致。发达国家坚持先入为主、自由采探，主张知识产权的保护。相反，发展中国家主张“人类共同遗产”原则，坚持利益共享，不支持公海海洋生物基因资源知识产权的申请保护。

记者：我国近年来在我国大洋深海生物基因资源勘探方面的研究进展与现状如何？

邵宗泽：我国在“十五”期间就启动了深海生物及其基因资源的相关研究，并依托国家海洋局第三海洋研究所建立了中国大洋生物基因研发基地。在深海微生物研究装备的研制、深海微生物基础科学研究以及资源开发应用方面取得了重要进展。从2003年起，初步建立了我国第一个深海微生物资源库。2005年起，在国家自然科技资源共享平台的支持下，在深海微生物资源库的基础上建立了中国海洋微生物菌种保藏管理中心。经过六年积累，分离了大量新的大洋微生物资源，并通过资源的标准化、规范化整理，建立了资源共享平台。

“十一五”期间，在大洋协会洋中脊项目支持下，发表深海微生物研究论文200多篇，其中147篇SCI文章发表在美国科学院院刊等重要学术刊物上。在极端微生物资源获取、极端酶研究、活性物质筛选以及微生物多样性分析等方面取得了重要进展，初步形成了集大洋生物基因资源勘探及大洋科学研究于一体的优秀团队。

“十二五”期间，在深海生物调查技术能力、深海（微）生物勘探与资源潜力评估以及微生物资源开发方面，已经得到了在科技部、海洋局、大洋协会等各类项目大力支持，有望获得更大的进展。

记者：在深海生物基因资源勘探方面，我国还存在哪些不足？您认为应该如何提高我们的研究水平来缩短差距？

邵宗泽：通过近十年的努力，我国在深海生物基因资源方面有了一定的积累，但相比发达国家，在采样技术等方面还有较大差距。我们在深海调查与样品采集方面技术手段还有待加强。虽然我们也有了载人深潜器和水下机器人，但观测与采样工具还比较欠缺，深海作业的经验也很缺乏。在生物资源研发方面也存在较大差距，需要继续加强在深海极端生命过程、工业酶、先导化合物筛选、深海微生物环境作用等方面的研究。深海生物资源的开发、产业的形成一方面需要国家政策的扶持，也需要企业的积极参与。

篇5：转基因生物及其检测

4.1 转基因生物的安全性

1．转基因生物的安全性问题主要包括()①食物安全 ②生物安全 ③环境安全 ④社会安全 A．①②③

C．①②④

B．②③④ D．①②③④

解析：转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、生物安全和环境安全三个方面。答案：A 2．自从1983年第一株转基因植物问世以来，已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生，随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是()A．转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应 B．转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交，可能破坏生态系统的稳定性 C．基因污染是一种不可以增殖的污染

D．为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲带作物

解析：食用转基因的食物时，可能会因外源基因产生的性状对食用者不适而造成不良反应，故A对；转基因植物是人造物种，可能与自然物种杂交，而危及生态系统的稳定性，故B对；在大面积种植转基因植物时，要在周围设置缓冲带作物以防转入基因的扩散，故D对；基因污染是一种可增殖的污染，可通过繁殖而传递下去，故C错。

答案：C 3．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述正确的是()A．虽然转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子，但两者已属于不同的种了

B．人工种植的转基因马铃薯种群的人奶蛋白基因频率将不会发生改变 C．马铃薯的叶肉细胞不可作为受体细胞

D．处理质粒和含有目的基因的DNA时通常用同一种限制酶

解析：转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子，因此属于同一物种；人工种植的转基因马铃薯种群因导入了人奶蛋白基因，该种群的基因频率将会发生改变而发生进化；基因工程中的受体细胞可以是植物细胞、动物细胞、微生物细胞，马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞。答案：D 4．下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是()A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上

解析：本题考查了转基因生物安全性的有关知识。目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性两个方面；因对转基因生物的安全性还处于争论阶段，故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害；但我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度，以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权；开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提。

答案：B 5．英国罗斯林研究所研究人员培育出一种特殊的母鸡，这种母鸡下的蛋中含有能够抗癌和其他疾病的蛋白质。具体过程是：研究人员首先选定了两种蛋白质，随后，培育出可携带能合成上述两种蛋白质的人类基因的病毒，并用病毒感染小鸡早期胚胎。这些病毒能将人员基因植入新产下的鸡蛋的DNA中。然后研究人员再孵化这些鸡蛋，并找出其精液中携带人类基因的公鸡。这些公鸡与母鸡交配后，繁殖出下一化小鸡。依此类推，通过多次繁殖，最后培育出的转基因母鸡所产下的鸡蛋蛋清中就携带了抗癌及其他疾病的药物。

根据以上资料回答下列问题。

(1)当携带能控制合成两种蛋白质的人类基因的病毒感染小鸡早期胚胎时，病毒主要进入了________，资料中的病毒所起的作用是________。

(2)能控制合成两种蛋白质的人类基因在病毒体内能否得到表达？________，原因是_______________________________________ ______________________________________________________。(3)找出精液中携带人类基因的公鸡常用的方法是___________ ______________________________________________________。

(4)转基因母鸡下的鸡蛋被摆放在超市的货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因标注，这样做是为了保护____________________；在其标识中应标注________________。

解析：(1)基因工程中的目的基因与载体病毒结合，重组的DNA借助病毒的侵染性进入宿主细胞胚胎干细胞内部。(2)因为病毒都是寄生的，不能独立进行新陈代谢，所以目的基因在病毒体内无法表达，而必须在宿主细胞内部才能表达。(3)检测目的基因常用的方法是DNA分子杂交技术，也可以通过检测载体上的标记基因来看目的基因是否导入受体细胞。(4)基于对转基因生物安全性的考虑，保护消费者的知情权，应该对转基因的生物进行标注。答案：(1)胚胎干细胞内部 作为载体

(2)不能 病毒不能独立生活，病毒基因和能合成两种蛋白质的人类基因的表达都是在宿主细胞内完成的

(3)DNA分子杂交技术

(4)消费者的知情权 转基因鸡蛋

A级 基础巩固

1．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离

B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物

解析：本题主要考查转基因生物安全性的相关问题。种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离，故A对；转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中，故B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性，故C对；转基因植物的目的基因可被微生物利用，故D对。

答案：B 2．下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达

D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题

解析：转入到油菜的抗除草剂基因可能会通过花粉被油菜的近缘物种接受，造成意料之外的抗除草剂基因传播，形成基因污染，有可能会对生态系统的平衡和稳定构成威胁，A项正确；在转入抗虫基因后，不能适应这种抗虫植物的昆虫的死亡率将大大增加，只有存在对应的抗性基因的昆虫才能生存下来，增加了昆虫群体中抗性基因的频率，B项错误；生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达，C项错误；即便转基因植物的外源基因来自于自然界，通过转基因工程后，可能会使目标生物出现非正常进化过程中的性状改变，有可能会影响生态系统的稳定性，D项错误。

答案：A 3．美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因，由此可见：①转基因作物的基因可传播到野生植物中 ②转基因作物可对天然植物的遗传多样性构成威胁 ③为防止基因污染，应 当禁止转基因作物的研究 ④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程，两者没有任何区别。其中说法正确的是()A ①②③④

C．①②

B．③ D．①

解析：根据题意可知：转基因植物的基因传播到野生植物中，这样会对植物遗传多样性构成威胁。自然杂交是通过授粉的方式实现转基因过程的，与转基因技术中通过重组质粒转基因有一定区别。

答案：C 4．有人认为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。他的依据是()A．转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，形成新的病原体 B．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“超级杂草”

C．科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力

D．转基因植物花粉传播的距离有限，只能在种植区以内繁殖

解析：“转基因生物”导入了外源基因，其生存、竞争能力大大提高，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力。外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。故正确答案为C。

答案：C 5．目前一部分人对“转基因微生物”的产生有激烈的争论，如果正方认为对人类是有利的，反方认为转基因微生物的产生是有潜在风险的。下列观点中能支持正方的是()A．转基因微生物会合成出“超级病菌”危害人类健康 B．转基因微生物的扩散会威胁生物的多样性 C．利用转基因微生物可以生产某些药用蛋白或抗生素 D．毒性基因通过基因漂移而造成“基因污染”

解析：A、B、D所述均反映出转基因生物的产生是有风险的，只有C选项所述可支持“转基因微生物对人类有利”这一观点。

答案：C

B级 能力训练

6．目前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其产量，具有重要意义。在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白afp基因对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。请根据材料，回答下面的问题。(1)如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。

(2)在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？(列举两点)_______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

解析：要想获得抗寒能力提高的香蕉植株，就要想办法使香蕉获得抗寒基因，通过一定的操作把抗寒基因转移到香蕉的基因组中，并使之表达。目前通常采用的方法是将目的基因插入土壤农杆菌的质粒，构建基因表达载体，通过农杆菌的转化导入受体细胞，再利用成功转化的受体细胞通过组织培养形成植株。转基因香蕉是原生态系统中不存在的作物，可能会带来一些生态问题。

答案：(1)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建基因表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，将成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株

(2)生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种 ②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能 ③转基因植株扩散对生物多样性的影响 ④转基因植物残体或分泌物对环境的影响(列举其中两点即可)7．应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下面的问题。

(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是 _______________________________________________________ ______________________________________________________，②过程常用的方法是_________________________________。

(2)可通过转人生长激素基因牛分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_____________。③过程培养到桑葚胚或囊胚阶段，可以采用 5 ________________技术，培育出多头相同的转基因牛犊。

(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体时，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有__________________________________的特点。

(4)在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，则与采用叶肉细胞相比较，其优点是________，⑤过程采用的技术是__________________________________________________。

(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：

_______________________________________________________ _____________________________________________________。

解析：(1)①是目的基因与载体结合的过程，需要限制酶和DNA连接酶；②是重组质粒导入受体细胞的过程，常用的方法是显微注射法。(2)基因表达载体的首端必须有启动子；桑葚胚或囊胚阶段可以进行胚胎分割，这种方法可以培育出更多相同的转基因牛犊。(3)从图中看，Ⅱ最可能是浆细胞，Ⅲ是导入prG的重组细胞，具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。(4)愈伤组织细胞与叶肉细胞相比较，其优点是全能性高。

答案：(1)限制酶、DNA连接酶 显微注射法

(2)(乳腺蛋白基因的)启动子 胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植)(3)浆 既能无限增殖又能产生特异性抗体(4)全能性高 植物组织培养

(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定该转基因棉花是否具有抗虫性状

8．材料 饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关的酶，无法有效利用植酸，造成磷资源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。

(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的

________________________________________，然后改变植酸酶 的______________________________，从而得到新的植酸酶。

(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是________________。请简述获得转基因植株的完整过程：______________________________ _____________________________________________________。

(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过____________法转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过________________的方 法，从而一次得到多个转基因猪个体。

(4)若这些转基因动植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

解析：转基因技术有四个基本步骤，常采用农杆菌转化法，因为农杆菌容易侵染植物细胞，重组质粒被导入受体细胞时，常用到显微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育优良种畜，基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会随个体的杂交扩散到环境中，造成基因污染。

篇6：转基因生物及其检测

我们刚复习完基因工程，主要复习基因工程的基本操作工具和基因工程的基本步骤。本节内容比较抽象，学生不易理解和掌握。教学节奏要放慢。本节课是基因工程中的重点内容，也是考试中的重点，所以务必要落实好这节课的知识点。这节课中，由于课堂内容多，所以上课的讲课速度稍快，有些学生跟不上思路，特别是一些基础差的学生。有些知识是需要记的，有些学生只知道记而忽视了听课，上课前要做好提醒，并在课堂上给学生留出做笔记的时间。在教学中要利用图片引入，激发学生的兴趣。加强小组讨论交流，让学生成为课堂的主人。学生能充分利用自己查找和老师提供的教学资料进行学习探究，效果较好。下节课应重新启发学生复习有关知识，并且在复习应用的时候还需要用一些图片吸引学生的兴趣，提高学生的认知能力。