基因工程专题1-1

基因工程 -梦想与理论、实验与技术、生产与专利、伦理与安全2000年 超级杂交稻 第一个阶段达到亩产 700公斤。第二个阶段亩产 800公斤，在 2004年实现了。我们现在向第三期亩产 900公斤攻关，计划 2015年实现，争取提前两到三年。转基因 抗虫稻（螟虫）用除草剂 Barstar处理的 抗除草剂转基因水稻 (中 )和非转基因水稻对照 (两侧 )转基因超级稻（ 含玉米基因 ）饮食安全？生态安全？我国正在申请商业化种植及在研的 8个转基因水稻品系共涉及至少 28项国外专利技术。即我国的转基因水稻品系没有任何一种拥有独立的自主知识产权。其中一些品系还受到国际性条约 材料转移协议 的制约。其中任何一种通过商业化种植，将意味着我国 13亿人的主粮控制权被完全拱手交给拜耳和孟山都等国外生物公司。我们将不得不为每一粒米饭付出专利费，中国的过亿稻农也将不得不为每一粒种子付出专利费。生存与粮食安全？国家安全？基因工程的概念 ：基因工程是指按照 人们的意愿 ，进行 严格的设计 ，通过 体外 DNA重组 和 转基因等技术 ，赋予生物以 新的遗传特性 ， 创造 出更符合人们需要的生物新类型和新产品 。由于基因工程是在 DNA分子水平上进行设计和施工 的，因此又叫做 DNA重组技术 。一、基础研究的发展催生了基因工程的梦想（ -基因工程的 理论基础 ）1.1944年艾弗里证明了 DNA是遗传物质， DNA在不同生物之间是可以转移的！ -DNA是大多数生物的遗传物质 ， 不同生物之间的 DNA能够重组 。2.1953年沃森，克里克建立了 DNA的双螺旋结构模型， 1958年梅塞尔松和斯塔尔证明了 DNA的半保留复制，随后中心法则的确立 -DNA具有共同的结构基础，遗传信息具有共同的传递表达规律 。3.1963年，尼伦伯格和马太破译了遗传密码， 1966年霍拉纳实验证实了遗传密码的存在。 -自然界的生物共用一套遗传密码。二、技术的发明 -基因工程梦想的实现成为可能1.基因转移载体的发现： 1967年，罗思和海林斯基发现 细菌染色体 DNA之外 ，具有 自我复制能力 ，并能够在 细菌细胞之间转移的质粒 -运载工具2.工具酶的发明， 1970年阿尔伯、 内森斯、史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶后， 20世纪 70年代相继发现了多种 限制酶和连接酶以及逆转录酶 ，这些发现为 DNA的切割、连接以及功能基因 的获得创造了条件。DNA测序仪 DNA合成仪3.DNA合成和测序技术的发明 自 1965年，桑格发明氨基酸序列分析技术， 1977年发明 DNA氨基酸序列分析技术，为 基因序列图的绘制 提供了可能。之后 DNA 合成仪的问世又为 引物、探针和小分子DNA基因 的获得提供了方便。P 伯格 ， 美国生物化学家、现代基因工程的创始人。 1972年，伯格把两种病毒的 DNA用同一种限制性内切酶 切割后，再用 DNA连接酶 把这两种DNA分子连接起来，于是产生了一种新的 重组 DNA分子 ，首次实现 两种不同生物的 DNA体外连接， 获得了第一批重组DNA分子， 这标志着基因工程技术的诞生。 伯格因此获得了1980年诺贝尔化学奖。 4.体外重组 DNA的实现 1972年伯格第一个实现体外重组 DNA分子5.重组 DNA体外表达实验的成功（转基因细菌） - 1973年，博耶和科恩用含单一 EcoR 酶切位点的载体质粒 pSC101，使之与非洲爪蟾核糖体蛋白基因（ 外源基因 ）的 DNA片段重组， 重组的 DNA导入 大肠杆菌 （受体细胞） 中，成功 表达 出 mRNA（外源基因导入、复制、表达，实现物种间基因交流），基因工程正式问世。科恩和博耶6.1980年 显微注射法获得第一个转基因小鼠（动物） 1983年农杆菌转化法第一例转基因烟草（植物） 基因工程迅速发展。7.1988年 穆里斯发明 PCR仪，快速扩增所需基因完科学与技术的关系？科恩和博耶1973年，美国斯坦福大学教授 S科恩和加利福尼亚大学旧金山分校教授 HW 博耶将两个不同的质粒（一个是抗四环素质粒，另一个是抗链霉素质粒）拼接在一起，组成嵌合质粒，并将其导入大肠杆菌，当该重组质粒进入大肠杆菌体内后，这些大肠杆菌能抵抗两种药物，而且这种大肠杆菌的后代都具有双重抗药性 。 这表明 “杂合质粒 ”在大肠杆菌的细胞分裂时也能自我复制。科恩随后以 DNA重组技术