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1、这是一个年仅6岁的美国小女孩，她的名字叫艾米。由于遗传的因素，她身体内无法合成有分解氨基毒素功能的酶，导致免疫系统严重受损整天浑身无力，吃不下饭，不想走动，还出现各种疼痛，小小年纪就吃尽了苦头。 1990年9月14日，美国医生安德逊给艾米移植健康的基因，一年多以后，艾米能够自己合成以前不能合成的腺苷膜氨酶了，从此，她又成为一个健康活泼的小女孩了。人类首次基因疗法获得成功。,基因治疗,把正常有功能的基因，通过基因转移的方法导入患者的细胞内，并使之成为表达功能正常的基因，或成为表达原来不存在物质的外源基因，使患者体内产生有改善机体机能的基因产物的治疗方法。此法分两类： 基因矫正和置换；基因增补和失
2、活。理想的途径是将基因导入可以持续分裂的干细胞中，使细胞在体内不断增殖，不必用药就可以利用机体本身新产生的免疫能力对抗疾病。此外，还可以将含有某特定基因的载体注入患者体内，通过载体将基因转至患者的细胞内，缺乏有效治疗方法的遗传性疾病、癌症和艾滋病等可以采用这类治疗方法。,基因工程,第一节,基因的原理： DNA含有指导生物体生命活动的遗传信息，每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制着生物性状的表达。,基因工程的概念,什么叫基因工程？,基因工程是在分子水平上进行的遗传操作。按照预先设计好的蓝图，把一种生物的基因分享出来，在体外巧妙地进行拼接组合，然后转入另一种生物的体内，从而改造其某些遗传性
3、状，最终获得我们所需要的新品种。,转基因生物：含有非自身基因的生物称为转基因生物。,转基因西红柿,转基因驱蚊草,基因工程的原理,转基因技术,甲生物,乙生物,新类型,获得目的基因,目的基因与运载体结合,将含目的基因的DNA分子导入受体细胞,筛选,大量培养,工程菌的培育步骤,1.获得目的基因； 2.目的基因与载体拼接结合； 3.目的基因导入受体细胞； 4.目的基因的检测与表达。（筛选） 5.大量培养。,治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。 现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌
4、中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。,1.基因工程药品 生长激素,1957年，两位美国科学家在研究病毒干扰现象时发现了一种抗病毒的特效药干扰素。它是少数几种能抵御病毒的天然防御物质之一。干扰素的价格十分昂贵。生产干扰素的传统方法是由芬兰人卡里坎特尔发明的，他从血液中提取白细胞，然后用病毒去感染它，这时的白细胞就会产生干扰素，提纯以后，便可供使用。1980年，美国两位生物学家创建了一个遗传技术公司，通过各种不同的基因配合，得到了几种生产干扰素的细菌。用白细胞生产干扰素，每个细胞最多产生1001000个干扰素分子，而用基因工程技术改造
5、的大肠杆菌进行发酵生产，12天内便可产生20万个干扰素分子。,基因工程和干扰素,干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。 传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。19801982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。,2.基因工程药品 干扰素,1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来,3、 环境保护 ： 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物
6、质。,通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解一些毒害物质。,4、环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。,1基因控制着生物性状的表达。 2遗传密码在动物、植物和微生物之间是相通的。,人的生长激素基因在大肠杆菌细胞内得到成功表达，及美洲拟蝴蝶鱼的抗冻基因在番茄细胞内的成功表达说明了什么问题？,利用工程菌生产人的生长激素有哪些好处？,细菌繁殖快，可以在短时间内产生大量生长激素，且成本低。,能发荧光的热带斑马鱼,普通热带斑马鱼是不发荧光的,如何让普通热带斑马鱼也
7、发荧光?,你能叙述转基因番茄的培育过程吗？,假定科学家已经在大豆上找到了利用根瘤菌生产氮肥的基因，又找到了一种水稻的抗干旱基因，如果要创造一个既能自己制造氮肥又能抗干旱的大豆新品种，你认为可否利用基因工程方法去创造这种新大豆呢？请尝试用简图的方式描绘此过程。,基因工程在工农业和医药方面有哪些应用？,大家谈,一、基因工程与作物育种,基因工程的应用,抗虫害的玉米,抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,获得高产、稳产和具有优良品质的农作
8、物和具有抗逆性的作物新品种。,1、可以定向的改良作物和家畜的品种。 2、可以提高作物的抗虫害能力。 3、可以改变作物的营养成分。 4、可以生产其他药物。,转基因技术有哪些优点？(应用),跟踪练习： 1982年，英国的自然杂志发表了一篇文章：有两个美国实验小组共同研制出转基因超级鼠，也就是把小鼠变成大鼠。转基因鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快23倍，体积大一倍。下图就是实验的过程图。显微注射获得遗传基因超级鼠示意图,请据图回答问题： (1)在这项研究中，被研究的性状是 ， 控制这个性状的基因是 。(2)在将受精卵注入输卵管的过程中，每次注射的受精卵既有注射了大鼠生长激素基因的受精卵又有未注射的受
9、精卵，这样做的目的是为了 。 (3)转基因超级鼠的获得，说明性状和基因之间的关系 (4)由此推论，在生物传种接代的过程中，传下去的是,鼠的个体大小,生长激素基因,对照,基因控制生物的性状,基因,人工合成胰岛素,发酵车间,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!,基因工程有着广阔的发展前景，但也是一把双刃剑造福人类的同时也会给人类带来挑战与威胁。由此引发了人们许多的思考,有关资料表明，随着转基因技术的广泛应用，2001年全球转基因作物的种植面积达到了5000公顷，我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。转基因食品是否安全？请同学们谈谈自己的观点,1、安全： 1）因为所转入的基因都是功能已知的基因 2）转基因食品被食用多年，尚未发现严重危害人体健康的事例。 2、不安全： 1）转基因是将不同生物之间的基因进行重组，会不会产生新的变异，导致人体患病 2）现已发现某些转基因食品中的蛋白质能够使某些人产生过敏反应 3）目前人们还没有发现转基因食品对人体健康的危害是因为时间较短。,
