一、遺傳工程的概念與基礎(chǔ)遺傳工程的定義遺傳工程，又稱基因工程，是指按照人們的意愿，運(yùn)用人工方法對生物的基因組成進(jìn)行“移花接木”式改造的重組技術(shù)。它通過將一種生物的特定基因提取出來，加以修飾改造，然后導(dǎo)入另一種生物的細(xì)胞里，從而定向地改造生物的遺傳性狀。遺傳工程的理論基礎(chǔ)遺傳工程的理論基礎(chǔ)是遺傳學(xué)中的基因分離定律、基因自由組合定律以及DNA是主要遺傳物質(zhì)等理論?？茖W(xué)家們認(rèn)識(shí)到基因是控制生物性狀的基本單位，且基因可以在不同生物之間傳遞和表達(dá)，這為遺傳工程的發(fā)展提供了可能。例如，不同生物的DNA分子結(jié)構(gòu)基本相同，都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，這使得一種生物的基因能夠在另一種生物的細(xì)胞中正常復(fù)制和表達(dá)。二、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理轉(zhuǎn)基因技術(shù)的定義轉(zhuǎn)基因技術(shù)是遺傳工程的核心技術(shù)之一，指將人工分離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達(dá)，引起生物體的性狀的可遺傳的修飾。經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過的生物體”（GMO）。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本步驟獲取目的基因：從供體細(xì)胞中分離出需要轉(zhuǎn)移的特定基因，即目的基因。例如，能使農(nóng)作物具有抗蟲特性的Bt毒蛋白基因。構(gòu)建基因表達(dá)載體：將目的基因與運(yùn)載體（如質(zhì)粒、噬菌體等）結(jié)合，形成重組DNA分子。運(yùn)載體的作用是將目的基因送入受體細(xì)胞，并保證目的基因在受體細(xì)胞中能夠穩(wěn)定存在和表達(dá)。將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞：采用一定的方法將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，如農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法等。受體細(xì)胞可以是植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞或微生物細(xì)胞。篩選與鑒定：對導(dǎo)入重組DNA的受體細(xì)胞進(jìn)行篩選，選出成功導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞。然后通過分子檢測等方法鑒定目的基因是否在受體細(xì)胞中成功表達(dá)，即是否產(chǎn)生了相應(yīng)的蛋白質(zhì)或表現(xiàn)出預(yù)期的性狀。三、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)基因作物：通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出具有抗蟲、抗除草劑、抗病、改良品質(zhì)等優(yōu)良性狀的作物。例如，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉導(dǎo)入了Bt毒蛋白基因，能夠有效抵抗棉鈴蟲的侵害，減少農(nóng)藥的使用；轉(zhuǎn)基因黃金大米富含維生素A，有助于改善貧困地區(qū)人群的維生素A缺乏問題。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：培育出生長速度快、抗病能力強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。如轉(zhuǎn)基因鯉魚生長速度比普通鯉魚快，轉(zhuǎn)基因奶牛能生產(chǎn)含特定營養(yǎng)成分或藥物的牛奶。醫(yī)藥領(lǐng)域生產(chǎn)藥物：利用轉(zhuǎn)基因微生物或動(dòng)物生產(chǎn)藥物，如通過轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)胰島素，通過轉(zhuǎn)基因羊生產(chǎn)抗凝血酶等。這種方法生產(chǎn)的藥物成本低、產(chǎn)量高，且純度高。基因治療：將正?；?qū)牖颊唧w內(nèi)，以替代或修復(fù)缺陷基因，從而治療某些遺傳性疾病。雖然基因治療目前還處于研究和臨床試驗(yàn)階段，但為許多疑難遺傳病的治療帶來了希望。工業(yè)領(lǐng)域利用轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)工業(yè)酶、生物燃料等。例如，通過轉(zhuǎn)基因酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，提高乙醇的產(chǎn)量和效率；利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌生產(chǎn)洗滌劑用的蛋白酶等。環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域培育能夠降解有毒有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)基因微生物，用于環(huán)境治理。例如，轉(zhuǎn)基因細(xì)菌可以分解石油中的有害物質(zhì)，加快石油污染的治理進(jìn)程。四、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性與倫理問題安全性問題食品安全：人們擔(dān)心轉(zhuǎn)基因食品可能會(huì)對人體健康產(chǎn)生潛在危害，如引起過敏反應(yīng)、毒性作用等。雖然目前大多數(shù)科學(xué)研究表明經(jīng)過嚴(yán)格安全性評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)基因食品是安全的，但仍需要長期的跟蹤研究。生態(tài)安全：轉(zhuǎn)基因生物可能會(huì)對生態(tài)環(huán)境造成影響。例如，轉(zhuǎn)基因作物可能會(huì)通過花粉傳播等方式將目的基因轉(zhuǎn)移到其他植物中，導(dǎo)致基因污染；轉(zhuǎn)基因作物可能會(huì)影響非靶標(biāo)生物的生存，破壞生態(tài)平衡。倫理問題轉(zhuǎn)基因技術(shù)在動(dòng)物和人類身上的應(yīng)用引發(fā)了一系列倫理爭議。例如，對人類生殖細(xì)胞進(jìn)行基因編輯可能會(huì)改變?nèi)祟惖幕驇欤绊懞蟠倪z傳性狀，這種做法是否符合倫理道德存在很大爭議。此外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用可能會(huì)加劇貧富差距，因?yàn)檎莆辙D(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)達(dá)國家或大型企業(yè)可能會(huì)壟斷相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品，而發(fā)展中國家則可能面臨技術(shù)依賴等問題。五、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的管理與規(guī)范各國的管理政策：為了確保轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全應(yīng)用，世界各國都制定了相應(yīng)的法律法規(guī)和管理辦法。對轉(zhuǎn)基因生物的研究、試驗(yàn)、生產(chǎn)、加工、進(jìn)出口等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管和審批。例如，我國對轉(zhuǎn)基因作物實(shí)行嚴(yán)格的安全評(píng)價(jià)制度，只有通過安全評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)基因作物才能進(jìn)行商業(yè)化種植。公眾參與與知情權(quán)：保障公眾對轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和參與權(quán)，加強(qiáng)對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科普宣傳，讓公眾了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理、應(yīng)用和安全性等方面的知識(shí)，減少公眾對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的誤解和擔(dān)憂。六、總結(jié)遺傳工程（基因工程）是通過人工改造生物基因組成來定向改變生物性狀的技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是其核心。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本步驟包括獲取目的基因、構(gòu)建基因表達(dá)載體、導(dǎo)入受體細(xì)胞以及篩選與鑒定。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，為人類帶來了諸多益處。轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在安全性和倫理方面的問題，需要通過嚴(yán)格的管理和規(guī)范來確保其安全、合理地應(yīng)用。我們應(yīng)客觀、理性地看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，既要充分利用其帶來的優(yōu)勢，又要重視其潛在的風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的健康發(fā)展。2024北師大版生物八年級(jí)上冊16.5遺傳與轉(zhuǎn)基因技術(shù)第6單元

生命的延續(xù)基因型不同，表現(xiàn)型也不同。不同人種的膚色基因型不同。白色人種黑色人種棕色人種黃色人種不同的人種活動(dòng)：觀察環(huán)境條件對生物性狀表現(xiàn)的影響陽光照射的幼苗黑暗中的幼苗時(shí)間/d綠葉苗/株數(shù)黃白葉苗/株數(shù)綠葉苗/%綠葉苗/株數(shù)黃白葉苗/株數(shù)綠葉苗/%121115.421214.326746.21137.1313010001404130100014051301000140發(fā)生上述性狀表現(xiàn)時(shí)，遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了變化？光照小麥幼苗的性狀表現(xiàn)變化是由陽光因素造成的。因?yàn)閮蓪φ战M的變量只有陽光。結(jié)論：小麥幼苗的葉子顏色的基因型都是一樣的，顏色的表現(xiàn)型的差別是由環(huán)境所造成的。例1：環(huán)境對水毛茛葉片形狀的影響喜馬拉雅兔、25℃以下喜馬拉雅兔、30℃以上例2：溫度對喜馬拉雅兔毛色的影響例3：不同季節(jié)對楓葉顏色的影響基因型、表現(xiàn)型與環(huán)境的關(guān)系基因型往往比較穩(wěn)定，它決定著表現(xiàn)型；而表現(xiàn)型則易受到環(huán)境的影響。表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。一般環(huán)境條件的變化不易使基因型發(fā)生改變；表現(xiàn)型則易受到環(huán)境條件的影響。表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件1.可遺傳變異：凡性狀的變異能在后代重復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象。

如：高產(chǎn)倒伏小麥和低產(chǎn)抗倒伏小麥雜交培育出高產(chǎn)抗倒伏小麥。環(huán)境變化可以引起生物性狀的改變高產(chǎn)倒伏小麥低產(chǎn)抗倒伏小麥高產(chǎn)抗倒伏小麥（雜交）普通甜椒的種子經(jīng)衛(wèi)星搭載后，經(jīng)選擇培育出太空椒。普通甜椒太空椒當(dāng)染色體的數(shù)目或者結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，也會(huì)引起生物性狀的變化。下面的超大草莓就是染色體數(shù)量加倍后產(chǎn)生的。環(huán)境變化可以引起生物性狀的改變2.不可遺傳變異：不涉及遺傳物質(zhì)的改變，僅僅由環(huán)境條件引起的變異。如：不同環(huán)境中的玉米長勢不同。袁隆平與雜交水稻人類利用有益的可遺傳變異改良或培育的高產(chǎn)奶牛

（1）1956年，我國農(nóng)學(xué)家從栽培的南特16號(hào)水稻植株中，選擇出自然發(fā)生的矮桿變異株，培育成矮桿南特水稻新品種。

（2）