【正文】 術(shù)的定義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，引起生物體性狀的可遺傳的修飾，這一技術(shù)稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù)。國內(nèi)市場上國產(chǎn)生物藥品主要是基因乙肝疫苗、干擾素、白細胞介素—GCSF（增白細胞）、重組鏈激酶、重組表皮生長因子等15種基因工程藥物。這些產(chǎn)品在診斷、預(yù)防、控制乃至消滅傳染病，保護人類健康中，發(fā)揮著越來越重要的作用。生物藥品是以微生物、寄生蟲、動物毒素、生物組織為起始材料，采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備，并以生物學(xué)技術(shù)和分析技術(shù)控制中間產(chǎn)物和成品質(zhì)量而制成的生物活化制劑，包括菌苗、疫苗、毒素、類毒素、血清、血液制品、免疫制劑、細胞因子、抗原、單克隆抗體及基因工程產(chǎn)品（DNA重組產(chǎn)品、體外診斷試劑）等。生物制藥就是把生物工程技術(shù)應(yīng)用到藥物制造領(lǐng)域的過程，其中最為主要的是基因工程方法?；蚬こ蹋ɑ蚍Q遺傳工程、基因重組技術(shù)）就是將不同生物的基因在體外剪切組合，并和載體（質(zhì)粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然后轉(zhuǎn)入微生物或細胞內(nèi)，進行克隆，并使轉(zhuǎn)入的基因在細胞或微生物內(nèi)表達，產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)。簡言之，就是將活的生物體、生命體系或生命過程產(chǎn)業(yè)化的過程。所謂生物技術(shù)（Biotechnology）是指“用活的生物體（或生物體的物質(zhì)）來改進產(chǎn)品、改良植物和動物，或為特殊用途而培養(yǎng)微生物的技術(shù)”。例如，生物合成途徑中的最終產(chǎn)物，通過與途徑中早期的酶結(jié)合，降低合成活性。這種機制有效地限制了糜蛋白酶對自身內(nèi)臟的分解活性，防止糜蛋白酶對自身的消化。例如，胰腺最初產(chǎn)生的消化酶──糜蛋白酶原是沒有活性的。，還要有翻譯后的修飾。沒有經(jīng)過修飾的mRNA與核糖體不能結(jié)合，因而就不能被翻譯成為蛋白質(zhì)。其他任何一個細胞都有這些基因，但不轉(zhuǎn)錄。這其中存在著復(fù)雜的基因調(diào)控。因細胞的類型和執(zhí)行的功能不同，細胞中有的基因開啟，有的基因關(guān)閉?？紤]以上因素以及某些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，中心法則可以完善為如圖4所示。另外還發(fā)現(xiàn)，有些RNA病毒侵染細胞后能產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶，逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成雙鏈DNA分子。1958年克里克提出了中心法則，他認為遺傳信息的自我復(fù)制是從DNA到DNA；遺傳信息的傳遞是DNA到RNA，最終決定蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和功能。 mRNA起始Met —Phe —Ser —Pro —Cys —Lys —Cys —Ala……終止多肽鏈翻譯過程在細胞質(zhì)內(nèi)進行。 UGU UGC AGC如：AUG已知所有生物都使用相同的遺傳密碼，這也表明了生物界的統(tǒng)一性。2翻譯：從RNA—→蛋白質(zhì)將mRNA分子上的遺傳信息翻譯成由特定氨基酸排列順序的多肽鏈，這一過程稱為翻譯（translation）。轉(zhuǎn)錄形成的RNA，其類型有：tRNA、rRNA、mRNA。在基因表達中，生物遺傳信息的傳遞途徑是：DNA—→RNA—→蛋白質(zhì)（表現(xiàn)性狀）1轉(zhuǎn)錄：從DNA—→RNA遺傳信息從DNA傳遞給RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄（transcription）。基因控制性狀的機理基因內(nèi)含有的控制生物性狀的遺傳信息，存在于染色體的DNA分子上。遺傳學(xué)中把同一單位性狀的相對差異，稱為相對性狀。豌豆的花色、種子形狀、子葉顏色、豆莢形狀、豆莢（未成熟的）顏色、花序著生部位和株高等性狀，就是7個不同的單位性狀。四、背景資料性狀和相對性狀性狀（character）：遺傳學(xué)中把生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和行為方式等統(tǒng)稱為性狀。（5）小題?；驗锳A的種子，如果在不見光的暗處發(fā)芽，長成的幼苗也是白化的；而光照下發(fā)芽，長成的幼苗就成綠色。（5）不對。（4）對。相對性狀是指同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)形式，比如，人的雙眼皮與單眼皮、玫瑰花的紅色與粉色等等。控制這個性狀的基因是大鼠生長激素基因。比如，麥田中水肥充足的地方，麥苗比正常的要粗壯，這一性狀差異是由于環(huán)境條件的變化引起的變異，并未涉及到遺傳物質(zhì)的改變，是不可遺傳的。（character）：遺傳學(xué)中把生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和行為方式，統(tǒng)稱為性狀。三、參考答案觀察與思考，并不能知道自己的所有性狀。在分析了轉(zhuǎn)基因超級鼠研制過程示意圖之后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認識到，超級鼠體量增大（體量大小是一種性狀）是大鼠生長激素基因作用的結(jié)果，由此得出基因控制性狀的結(jié)論。，注入小鼠的輸卵管中去。，在顯微鏡下將大鼠生長激素基因，注入小鼠核尚未融合的受精卵內(nèi)的卵細胞核或精子核中。在這個過程中，教師應(yīng)注意說明以下幾點。關(guān)于基因的概念在此不必深究，學(xué)生只要知道基因是遺傳物質(zhì)的一部分即可。，但也會受生活環(huán)境的影響。，如形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、生理特征和行為方式等。如果有條件，教師在課前應(yīng)簡要指導(dǎo)學(xué)生具體識別性狀，安排學(xué)生調(diào)查自己和父母、父母的父母之間的性狀關(guān)系，調(diào)查身邊動物和植物上下代性狀的情況，這樣可以使討論更充分些。觀察生物的各種性狀，如果完全在課內(nèi)完成，教師應(yīng)適當控制時間。本節(jié)的教學(xué)也應(yīng)按著這樣的思路設(shè)計。本章的引入，應(yīng)緊扣本單元的主題，并與第一章的生殖和發(fā)育相銜接。二、教學(xué)策略遺傳和變異是生命得以延續(xù)和發(fā)展的重要內(nèi)因。生物的遺傳和變異教學(xué)方案一、教學(xué)目標，以及親子代間在性狀上的延續(xù)現(xiàn)象。舉例說出不同種性狀和相對性狀之間的區(qū)別。生物的遺傳是在生殖過程中完成的，生物的性狀都是遺傳物質(zhì)在發(fā)育中和環(huán)境相互作用的結(jié)果。人們對遺傳與變異的認識，最初是從比較親子代的各種特征開始的，然后由表及里逐步深入到基因水平。先引導(dǎo)學(xué)生認識什么是生物的性狀，然后探討性狀的控制。由于觀察內(nèi)容的分量并不重，重在對問題的討論，因此，應(yīng)安排較充裕的時間討論教材中提出的6個問題。但無論是哪種方式，通過討論應(yīng)使學(xué)生認識以下幾點。有些性狀是可見的，有些性狀是難以觀察到的?？梢宰寣W(xué)生舉例說明。基因控制性狀是本節(jié)的難點。本節(jié)難在對轉(zhuǎn)基因過程和轉(zhuǎn)基因超級鼠的性狀變化的分析，在此教師可以一步步地引導(dǎo)學(xué)生觀察、說明和討論。，要從輸卵管中取出核尚未融合的受精卵（精子進入卵細胞后，在精子核與卵細胞核尚未融合前，這種受精卵適宜轉(zhuǎn)入大鼠生長激素基因）。注射之后，小鼠受精卵內(nèi)的精子核和卵細胞核將融合成一個細胞核，其中攜帶著轉(zhuǎn)入的基因。這樣小鼠的輸卵管中就有了兩種受精卵，一種是導(dǎo)入了大鼠生長激素基因的受精卵，另一種是輸卵管中原有的未轉(zhuǎn)基因的受精卵。在學(xué)生明確了基因與性狀的關(guān)系后，教師可結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)，舉例介紹幾種轉(zhuǎn)基因動物和轉(zhuǎn)基因食品，以及由此引起的社會爭議，激發(fā)學(xué)生發(fā)表意見。肉眼僅能觀察到某些形態(tài)結(jié)構(gòu)、行為特征，而無法觀察到生物的生理特征等。資料分析，被研究的性狀是鼠的個體大小。練習(xí)1.（1）（3）不對。（2）對。受基因控制的性狀可遺傳。環(huán)境條件的不同可使性狀發(fā)生差異，比如，玉米中有些隱性基因（如其中一對為aa）使葉內(nèi)不能形成葉綠體，造成白化苗，它的顯性基因A控制葉綠體形成。由此可見，基因型相同的個體在不同條件下可發(fā)育成不同的表現(xiàn)型。設(shè)計方案略。單位性狀（unit character）：孟德爾在研究豌豆等植物的性狀遺傳時，把植株所表現(xiàn)的性狀總體區(qū)分為各個單位作為研究對象，這樣區(qū)分開來的性狀稱為單位性狀。相對性狀（contrasting character）：不同個體在單位性狀上常有著各種不同的表現(xiàn)，例如，豌豆花色有紅色和白色，種子形狀有圓和皺。孟德爾在研究單位性狀的遺傳時，就是用具有明顯差異的相對性狀來進行雜交試驗的，只有這樣，后代才能進行對比分析研究，從而找出差異，并發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律?；蚩刂粕镄誀畹倪^程稱為基因表達。轉(zhuǎn)錄時，在RNA聚合酶作用下，以DNA為模板，按堿基配對原則，合成RNA分子。tRNA即轉(zhuǎn)運RNA，作用是在蛋白質(zhì)合成中運送氨基酸；rRNA即核糖體RNA，參與組裝核糖體；而mRNA即信使RNA，它攜帶有編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳信息。將mRNA上的堿基排列順序（其中每三個堿基為一個遺傳密碼，決定一種氨基酸）依次轉(zhuǎn)換為氨基酸的排列順序。肽鏈的氨基酸序列，由mRNA鏈上的U、C、A、G四種堿基順序，按三聯(lián)體密碼確定。 UUC CCU AAA GCA……UGA合成的多肽鏈形成蛋白質(zhì)亞基，最后形成蛋白質(zhì)。后來人們發(fā)現(xiàn)，有些病毒的RNA能自我復(fù)制。這個雙鏈DNA分子能整合到寄主細胞的DNA中，可隨寄主細胞的DNA復(fù)制而復(fù)制，同時也可以轉(zhuǎn)錄出更多的病毒RNA?；蛘{(diào)控生物體內(nèi)的每個細胞都有全套的基因，但細胞中的基因并不是同時表達的。如血紅蛋白基因只在紅細胞中表達，消化酶只在消化腺細胞中表達?；虮磉_的調(diào)控可以在不同的層次、不同的水平上進行，大致可分為以下五個方面。例如，紅細胞中組成血紅蛋白的α和β多肽的基因快速、大量地轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生大量的mRNA分子，形成大量的血紅蛋白分子。，必須要經(jīng)過化學(xué)修飾。，或限制多肽鏈的生長，來調(diào)節(jié)mRNA的翻譯速率。多肽鏈上的一些氨基酸要去掉，或者加上其他一些化學(xué)基團，如糖類、磷酸基團等。糜蛋白酶原離開胰腺進入小腸后，被其他的酶裂解，去掉一部分氨基酸，就成為能分解蛋白質(zhì)的有活性的糜蛋白酶。生物技術(shù)近些年來，以基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛，并日益影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。生物工程則是生物技術(shù)的統(tǒng)稱，是指運用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等原理與生化工程相結(jié)合，來改造或重新創(chuàng)造設(shè)計細胞的遺傳物質(zhì)、培育出新品種，以工業(yè)規(guī)模利用現(xiàn)有生物體系，以生物化學(xué)過程來制造工業(yè)產(chǎn)品。生物工程包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生物電子工程、生物反應(yīng)器、滅菌技術(shù)以及新興的蛋白質(zhì)工程等，其中，基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心。目前，有60%以上的生物技術(shù)成果集中應(yīng)用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，用以開發(fā)特色新藥或?qū)鹘y(tǒng)醫(yī)藥進行改良，由此引起了醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的重大變革，生物制藥也得以迅速發(fā)展。即利用克隆技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)，對DNA進行切割、插入、連接和重組，從而獲得生物醫(yī)藥制品。目前，人類已研制開發(fā)并進入臨床應(yīng)用階段的生物藥品，根據(jù)其用途不同可分為三大類：基因工程藥物、生物疫苗和生物診斷試劑。我國生物醫(yī)藥行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景我國生物技術(shù)藥物的研究和開發(fā)起步較晚，直到20世紀70年代初才開始將DNA重組技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)上，但在國家產(chǎn)業(yè)政策（特別是國家“863”高技術(shù)計劃）的大力支持下，使這一領(lǐng)域發(fā)展迅速，逐步縮短了與先進國家的差距，目前已有15種基因工程藥物和若干種疫苗批準上市，另有十幾種基因工程藥物正在進