萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内,也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤火虫腹部提取的。但加利福利亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内,并在大肠杆菌体内生产荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题:
(1)在此转基因工程中,目的基因是__________,提取目的基因通常有两种,提取该目的基因的方法最可能的途径是__________。
(2)在该过程中需要多种酶的参与,其中包括________、_______等。
(3)在此转基因工程中,是由质粒承担运载体的。在将体外重组体的DNA导入大肠杆菌体内之前通常要用CaCl2处理大肠杆菌,目的是_____________。
(4)由于荧光素酶的特殊作用,人们一直设想将其基因作为实验工具,将它和某一基因连接在一起,通过植物是否发光来确定该基因是否已经转入到植物体内,如判断固氮基因是否成功导入某植物体内。正常根瘤菌体内的固氮基因与萤火虫体内的荧光素酶基因相比,除了碱基对的顺序、数目不同以外,在结构方面还存在不同点,主要不同是________。
(1)荧光素酶基因 人工合成法
(2)限制性内切酶 DNA连接酶
(3)以增大细胞壁的通透性,使重组基因能够导入到受体细胞内
(4)固氮菌基因的编码区是连续的,而荧光素酶基因的编码区是间断的
转基因生物的安全性:
1、转基因生物存在安全性问题的原因
(1)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制都了解得相当有限。
(2)目的基因往往是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
2、转基因生物的安全性争论:
(1)基因生物与食物安全:
反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响
反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
(3)转基因生物与环境安全:对生态系统稳定性的影响
反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
3、理性对待转基因技术:趋利避害,不能因噎废食。
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