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1、基因工程的基本原理让人们感兴趣的基因在宿主细胞中稳定Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望 基因工程的基本原理基因工程的基本原理: :让人们感兴趣的基让人们感兴趣的基因在宿主细胞中稳定和高效表达。因在宿主细胞中稳定和高效表达。 试想在掌握基因工程技术以后你最想做什试想在掌握基因工程技术以后你最想做什么么? ?请提出设想并设计方案。请提出设想并设计方案。转基因超级鼠转基因超级鼠基因工程可以应用于哪里领域？基因工程可以应用于哪里领域？l遗传育种育种l疾病治疗疾病治疗l环境保护环
2、境保护一一、基因工程与遗传育种、基因工程与遗传育种问题问题1：传统的育种方法有哪些？传统的育种方法有哪些？杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种问题问题2：传统的育种方法能否解决不同种生物之传统的育种方法能否解决不同种生物之间优良性状的重组问题？间优良性状的重组问题？问题问题3：基因工程技术如何解决不同种生物之间基因工程技术如何解决不同种生物之间优良性状的重组问题？优良性状的重组问题？1、转基因植物、转基因植物转基因植物的基因植物的产生生过程程1 1）抗虫转基因植物）抗虫转基因植物转基因抗虫水稻（基因抗虫水稻（绿色）与色）与对照（枯黄）照（枯黄）
3、抗虫的基因抗虫的基因来自苏云金杆来自苏云金杆菌。苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞菌形成的伴胞晶体是一种毒晶体是一种毒性很强的蛋白性很强的蛋白晶体，能使棉晶体，能使棉铃虫等鳞翅口铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。害虫瘫痪致死。科学家将编码科学家将编码这个蛋白质的这个蛋白质的基因导入作物，基因导入作物，使作物自身具使作物自身具有抵御虫害的有抵御虫害的能力。能力。2 2）抗病转基因植物）抗病转基因植物转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒3 3）其他抗逆转基因植物）其他抗逆转基因植物转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄4 4）利用转基因改良植物的品）利用转基因改良植物的品质质繁殖具有繁殖具有抗病能
4、力抗病能力、高产仔率高产仔率、高产奶高产奶率率和和高质量的皮毛高质量的皮毛等优良品质的等优良品质的转基因动物转基因动物。该过程的重要步骤是通过感染或显微注该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术将重组射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。转移到动物受精卵中。基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？将人的将人的生长激素生长激素基因基因和牛的生长素基和牛的生长素基因分别注射到小白鼠因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的受精卵中，得到的“超级小鼠超级小鼠”。2、转基因动物、转基因动物1 1）用于提高动物生长速度）用于提高动物生长速度生长快、肉质好的转基因鱼生长快、肉
5、质好的转基因鱼( (中国中国) )2 2）用于改善畜产品的品质）用于改善畜产品的品质3 3）用转基因的动物生产药物）用转基因的动物生产药物在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？干扰素直接生物体的哪些结构中提取？药品直接从生物的药品直接从生物的组织组织、细胞细胞或或血液血液中提取。中提取。传统生产方法的缺点传统生产方法的缺点由于受原料来源的限制，由于受原料来源的限制，价格价格十分十分昂贵昂贵。可利用什么方法来解决上述问题？可利用什么方法来解决上述问题？利用利用基因工程基因工程方法制造方法制造“工程菌工程菌”，可，可高效率高效
6、率地生产出各种地生产出各种高质量高质量、低成本低成本的药品。的药品。二、基因工程与疾病治二、基因工程与疾病治疗1、基因工程、基因工程药物物基因工程药品基因工程药品胰岛素胰岛素基因工程药品基因工程药品干扰素干扰素基因工程药品基因工程药品乙肝病毒疫苗乙肝病毒疫苗2、基因治疗：、基因治疗： 是指是把是指是把健康的外源基因导入有基因缺健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。中，达到治疗疾病的目的。 例：例：例：例：1990199019901990年，美国正式开始首例重度免疫缺陷症的临床年，美国正式开始首例重度免疫缺陷症的临床年，美国正式开始首例重度免疫缺陷症的临床年，美国正式
7、开始首例重度免疫缺陷症的临床基因治疗，患者是一个小女孩，因为她编码的腺苷酸脱氨基因治疗，患者是一个小女孩，因为她编码的腺苷酸脱氨基因治疗，患者是一个小女孩，因为她编码的腺苷酸脱氨基因治疗，患者是一个小女孩，因为她编码的腺苷酸脱氨酶（简称酶（简称酶（简称酶（简称ADAADAADAADA）基因发生了突变。研究人员首先克隆了人）基因发生了突变。研究人员首先克隆了人）基因发生了突变。研究人员首先克隆了人）基因发生了突变。研究人员首先克隆了人体正常的腺苷酸脱氨酶基因（体正常的腺苷酸脱氨酶基因（体正常的腺苷酸脱氨酶基因（体正常的腺苷酸脱氨酶基因（adaadaadaada），然后将其转入患者），然后将其转入
8、患者），然后将其转入患者），然后将其转入患者有缺陷的有缺陷的有缺陷的有缺陷的T T T T淋巴细胞中，经过培养、转化后的淋巴细胞中，经过培养、转化后的淋巴细胞中，经过培养、转化后的淋巴细胞中，经过培养、转化后的T T T T淋巴细胞可淋巴细胞可淋巴细胞可淋巴细胞可以产生以产生以产生以产生ADAADAADAADA，最后将成千上万的这种转基因的，最后将成千上万的这种转基因的，最后将成千上万的这种转基因的，最后将成千上万的这种转基因的T T T T淋巴细胞注淋巴细胞注淋巴细胞注淋巴细胞注射到患者骨髓组织中。射到患者骨髓组织中。射到患者骨髓组织中。射到患者骨髓组织中。3 3 3 3年后，这个女孩体内年
9、后，这个女孩体内年后，这个女孩体内年后，这个女孩体内50505050的的的的T T T T淋巴淋巴淋巴淋巴细胞出现了新的细胞出现了新的细胞出现了新的细胞出现了新的adaadaadaada，并能合成，并能合成，并能合成，并能合成ADAADAADAADA，患者的免疫功能得到，患者的免疫功能得到，患者的免疫功能得到，患者的免疫功能得到修复，症状明显缓解，治疗取得成功。修复，症状明显缓解，治疗取得成功。修复，症状明显缓解，治疗取得成功。修复，症状明显缓解，治疗取得成功。1）用基因工程产物）用基因工程产物“超级细菌超级细菌”分解石分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。具体油，可以大大提高细菌分解石油
10、的效率。具体方法：将能分解三种烃类的方法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌假单孢杆菌的基因的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌超级细菌”。2）用基因工程培养出）用基因工程培养出“吞噬吞噬”汞和降解土壤汞和降解土壤中中DDT的的细菌细菌，以及能够，以及能够净化镉污染净化镉污染的的植物植物。3）通过基因重组构建新的）通过基因重组构建新的杀虫剂杀虫剂，取代生产，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工程图通过基因工程回收和利用工业
11、废物回收和利用工业废物。通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？三、基因工程与环境保护三、基因工程与环境保护1、基因治疗是指、基因治疗是指（）A、把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的达到治疗疾病的目的B.对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变回复正常基因突变回复正常D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，运用基因工程技术
12、，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的达到治疗疾病的目的2、在在人人类类染染色色体体DNA不不表表达达的的碱碱基基对对中中，有有一一部部分分是是串串联联重重复复的的短短序序列列，它它们们在在个个体体之之间间有有显显著著的的差异性，这种短序列可用于差异性，这种短序列可用于A生产基因工程药物生产基因工程药物B侦查罪犯侦查罪犯C遗传病的产前诊断遗传病的产前诊断D基因治疗基因治疗 3、我我国国科科学学家家成成功功地地将将人人的的抗抗病病毒毒干干扰扰素素基基因因转转移移到到烟烟草草DNA分分子子上上，从从而而使使烟烟草草获获得得了了抗抗病病毒毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是的能力。这项技术所
13、依据的遗传学原理主要是A碱基的互补配对原则碱基的互补配对原则B中心法则中心法则C基因分离定律基因分离定律D基因自由组合定律基因自由组合定律 4、下下图图示示一一项项重重要要生生物物技技术术的的关关键键步步骤骤，字字母母X可能代表可能代表A不能合成胰岛素的细菌细胞；不能合成胰岛素的细菌细胞；B能合成抗体的人类细胞；能合成抗体的人类细胞；C能合成胰岛素的细菌细胞；能合成胰岛素的细菌细胞；D不能合成抗生素的人类细胞不能合成抗生素的人类细胞 人胰岛人胰岛素基因素基因切开的切开的质粒质粒酶酶插入细插入细菌细胞菌细胞细胞分细胞分裂裂5 5、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的、上海医学遗传研究所
14、成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高3030多倍，多倍，转基因动物是指（转基因动物是指（ ）A.A.提供基因的动物提供基因的动物 B.B.基因组中增加外源基因的动物基因组中增加外源基因的动物C.C.能产生白蛋白的动物能产生白蛋白的动物 D.D.能表达基因信息的动物能表达基因信息的动物6 6、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是（ ）、耐寒的小黑麦、耐寒的小黑麦、抗棉铃虫的转基因抗虫棉、抗棉铃虫的转基因抗虫棉、太空椒、太空椒、试管牛、试管牛7、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是（）（） A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B、在酵母菌体内获得的干扰素在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素在肠杆菌体内获得胰岛素
