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1、1 1讲课材料讲课材料一一、植物基因工程硕果累累、植物基因工程硕果累累转基因工程技术主要用于提高农作物的转基因工程技术主要用于提高农作物的转基因工程技术主要用于提高农作物的转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力抗逆能力抗逆能力抗逆能力, ,以及以及以及以及改改改改良农作物的品质良农作物的品质良农作物的品质良农作物的品质和和和和利用植物生产药物利用植物生产药物利用植物生产药物利用植物生产药物等方面等方面等方面等方面. .2 2讲课材料讲课材料1.1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物3 3讲课材料讲课材料一一 植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累1.3 基因工程的应用基因工程的应用IMNIMN
2、1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物1）使用化学农药的弊端：）使用化学农药的弊端：3）目的基因：）目的基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抑制剂基因、植物凝集素基因等4）例子：）例子：转基因抗虫水稻、抗虫棉转基因抗虫水稻、抗虫棉2）培育转基因植物的方法培育转基因植物的方法：4讲课材料一一 植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累1.3 基因工程的应用基因工程的应用IMNIMN2.抗病转基因植物抗病转基因植物1）目的基因：）目的基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因最多：最多：几丁质酶基因和
3、抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗真菌转基因植物：抗真菌转基因植物：2）例子）例子：抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒5讲课材料2.2.抗病转基因植物抗病转基因植物6 6讲课材料讲课材料一一 植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累1.3 基因工程的应用基因工程的应用IMNIMN3.其它抗逆转基因植物其它抗逆转基因植物1）造成低产和减产的常见因素）造成低产和减产的常见因素：2）盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关：）盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关：与细胞内渗透压调节有关与细胞内渗透压调节有关3）目的基因：）目的基因：抗盐碱和干旱作物： 调节细胞渗透
4、压的基因调节细胞渗透压的基因耐寒的番茄：鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂的大豆： 抗除草剂基因抗除草剂基因7讲课材料3.3.其他抗逆转基因植物其他抗逆转基因植物8 8讲课材料讲课材料转鱼抗寒蛋白基因的番茄9 9讲课材料讲课材料转黄瓜抗青枯病基因的甜椒1010讲课材料讲课材料转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯1111讲课材料讲课材料不会引起过敏的转基因不会引起过敏的转基因大豆大豆1212讲课材料讲课材料一一 植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累1.3 基因工程的应用基因工程的应用IMNIMN4.利用转基因改良植物的品质利用转基因改良植物的品质1）豆类中哪种必需氨基酸较少）豆类中哪种必需氨基酸
5、较少?大米、玉米、大米、玉米、小麦中哪种必需氨基酸较少小麦中哪种必需氨基酸较少?蛋氨酸蛋氨酸2）如何培育富含赖氨基酸氨酸的转基因玉米）如何培育富含赖氨基酸氨酸的转基因玉米?转基因延熟番茄？具观赏价值的转基因矮牵牛？转基因延熟番茄？具观赏价值的转基因矮牵牛？赖氨酸赖氨酸13讲课材料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1414讲课材料讲课材料提高观赏价值提高观赏价值1515讲课材料讲课材料基因工程在农业上的应用：基因工程在农业上的应用：1）高产高产、稳产稳产和具和具优良品质优良品质的品种的品种 用基因工程的方法可以改善粮食作物的用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如蛋
6、白质含量。如“转基因高赖氨酸玉米转基因高赖氨酸玉米”植植株。株。 2）抗逆性抗逆性品种品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。基因抗虫棉。 1616讲课材料讲课材料 繁殖具有繁殖具有抗病能力抗病能力、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该过程的重要步骤是通过感染感染或或显微注显微注射技术射技术将重组将重组
7、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”。 1717讲课材料讲课材料二二 动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔IMNIMN1.动物基因工程的应用体现在那些方面动物基因工程的应用体现在那些方面？用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度用于改善畜产品的品质用于改善畜产品的品质用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物用于转基因动物作器官移植的供体用于转基因动物作
8、器官移植的供体18讲课材料二二 动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔IMNIMN2.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率速率?3.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降降低乳糖的含量低乳糖的含量?将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组19讲课材料二二、动物基因工程前景广阔、动物基因工程前景广阔1.1.用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度2020讲课材料讲课材料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如转基因牛分泌的乳汁，乳糖含量
9、降低，营养成分不变如转基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变2121讲课材料讲课材料转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛( (阿根廷阿根廷) )2222讲课材料讲课材料转基因动物的转基因动物的乳腺乳腺。就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？ 是指把人或哺乳动物的某种是指把人或哺乳动物的某种基因导入基因导入到到哺乳动物哺乳动物( (如鼠、兔、羊和猪如鼠、兔、羊和猪) )的的受精卵受精卵里，里，目的基因若与受精卵染色体目的基因若与受精卵染色体DNA整合整合，细胞，细胞分裂时，该基因随染色体的分裂时，该基因随染色体的倍增
10、倍增而倍增，使而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表性状得以表达达，并，并稳定地遗传稳定地遗传给后代，从而给后代，从而获得基因产获得基因产品品。这样一种新的个体，称为。这样一种新的个体，称为转基因动物转基因动物。 什么叫转基因动物？什么叫转基因动物？2323讲课材料讲课材料 1）乳腺是一个外分泌器官，）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入乳汁不进入体内循环体内循环，不会影响不会影响转基因动物本身的转基因动物本身的生理生理代谢反应代谢反应。 2）从乳汁中获取目的基因产物，）从乳汁中获取目的基因产物，产量高产量高，易提纯易提纯，表达的，表达的蛋白质已经过充分的修饰
11、加蛋白质已经过充分的修饰加工工，具有，具有稳定的生物活性稳定的生物活性。 3）从乳汁中）从乳汁中源源不断源源不断获得目的基因的产获得目的基因的产物的同时，物的同时，转基因动物转基因动物又可又可繁殖繁殖。为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？所呢？2424讲课材料讲课材料二二 动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔IMNIMN4.简述乳房生物反应器的操作过程？简述乳房生物反应器的操作过程？获取目的基因获取目的基因获取目的基因获取目的基因（例如血清蛋白基因）（例如血清蛋白基因）（例如血清蛋白基因）（例如血清蛋白基因）构建基因表达载体构建基因表达载体构建
12、基因表达载体构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前（在血清白蛋白基因前（在血清白蛋白基因前（在血清白蛋白基因前加加加加特异表达的启动子特异表达的启动子特异表达的启动子特异表达的启动子）显微注射导入显微注射导入显微注射导入显微注射导入哺乳动物受精卵中哺乳动物受精卵中哺乳动物受精卵中哺乳动物受精卵中形成胚胎形成胚胎形成胚胎形成胚胎将胚胎送入将胚胎送入将胚胎送入将胚胎送入母体动物母体动物母体动物母体动物发育成转基因动物发育成转基因动物发育成转基因动物发育成转基因动物（只有在产下的（只有在产下的（只有在产下的（只有在产下的雌性动物雌性动物雌性动物雌性动物个体中，个体中，个体中，个体中，转入的基因才能表达
13、）转入的基因才能表达）转入的基因才能表达）转入的基因才能表达）25讲课材料二二 动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔IMNIMN5.乳房生物反应器的操作过程与转基因动物操作乳房生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程有何不同之处？并阐述原因？过程有何不同之处？并阐述原因？要在编码蛋白质的基因序列前加上乳腺组织要在编码蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子中特异表达的启动子（乳腺蛋白基因的启动（乳腺蛋白基因的启动子）子）构成表达载体。构成表达载体。因为产品在奶中形成，需要乳腺组织中特异因为产品在奶中形成，需要乳腺组织中特异表达的启动子。（基因的选择性表达）表达的启动子。（基因的选择
14、性表达）26讲课材料二二 动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔IMNIMN供体动物：供体动物：存在的难题：存在的难题：解决方法：解决方法：在供体基因组中导入在供体基因组中导入某种基因调节因子某种基因调节因子，以，以抑制抗原决定基因的表达抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官疫排斥反应的转基因克隆猪器官。免疫排斥免疫排斥6.用转基因动物作器官移植的供体动物用转基因动物作器官移植的供体动物、存在的、存在的难题和解决的方法分别是什么？难题和解决的方法分别是什么？小型猪小型猪27
15、讲课材料三三 基因工程药品异军突基因工程药品异军突起起2828讲课材料讲课材料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
16、。的药品。2929讲课材料讲课材料基因工程胰岛素（一）胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。其产量之低和价格之高可想而知。胰胰胰胰岛岛岛岛素素素素分分分分子子子子结结结结构构构构3030讲课材料讲课材料基因工程胰岛素（二）将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L2000L培养液就能产生培养液就能产生100g100g胰岛素！大规模胰岛素！大规模工
17、业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!30%-50%!胰胰胰胰岛岛岛岛素素素素生生生生产产产产车车车车间间间间3131讲课材料讲课材料 干扰素是干扰素是病毒侵入细胞后产生病毒侵入细胞后产生的一种的一种糖糖蛋白蛋白。干扰素几乎能。干扰素几乎能抵抗所有抵抗所有病毒引起的病毒引起的感感染染，是一种，是一种抗病毒抗病毒的的特效药特效药。此外干扰素对。此外干扰素对治疗治疗某些某些癌症癌症和和白血病白血病也有一定疗效。也有一定疗效。 传统的干扰素生产方法是从人血液中的传统的干扰素生产方法是从人血液中
18、的白细胞内提取白细胞内提取，每，每300L血液只能提取出血液只能提取出1mg干扰素。干扰素。19801982年，科学家用基因工程年，科学家用基因工程方法在方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素素，是传统的生产量的，是传统的生产量的12万倍。万倍。1987年上述年上述干扰素大量投放市场。干扰素大量投放市场。 基因工程药品基因工程药品 干扰素干扰素3232讲课材料讲课材料基因工程干扰素（一）干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是“ “万能灵药万能灵药万能灵药万能灵药” ”！过！过！过！过去从人血中提取，去从
19、人血中提取，去从人血中提取，去从人血中提取，300L300L300L300L血才提取血才提取血才提取血才提取1mg1mg1mg1mg！其！其！其！其“ “珍珍珍珍贵贵贵贵” ”程度自不用多说。程度自不用多说。程度自不用多说。程度自不用多说。干扰素生产车间干扰素生产车间干扰素生产车间干扰素生产车间干扰素分子结构干扰素分子结构干扰素分子结构干扰素分子结构3333讲课材料讲课材料基因工程干扰素( 二）基因工程人干扰素基因工程人干扰素基因工程人干扰素基因工程人干扰素-2b-2b（安达芬）（安达芬）（安达芬）（安达芬） 是我国第一个是我国第一个是我国第一个是我国第一个全国产化基因工程人干扰素全国产化基因
20、工程人干扰素全国产化基因工程人干扰素全国产化基因工程人干扰素-2b-2b，具有抗病毒，抑，具有抗病毒，抑，具有抗病毒，抑，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治际公认的病毒性疾病治疗的
21、首选药物和肿瘤生物治际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。疗的主要药物。疗的主要药物。疗的主要药物。3434讲课材料讲课材料其它基因工程药物其它基因工程药物人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病因工程实现工业化生产，均为解除人类的病因工程实现工业化生产，均为解除人类的病因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用苦，提
22、高人类的健康水平发挥了重大的作用。人人人人造造造造血血血血液液液液及及及及其其其其生生生生产产产产3535讲课材料讲课材料 治疗侏儒症治疗侏儒症的的唯一方法唯一方法，是向人体注射，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，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，从大脑的底要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部部摘取垂体摘取垂体，并从中提取生长激素。，并从中提取生长激素。 现可利用基因工程方法，将人的现可利用基因工程方法，将人的生长激生长激素基因导入大肠杆菌素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。中，使其生产生长激素。人们从人们从 450 L大肠杆菌培养液
23、中提取的生长大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于激素，相当于6万具尸体的全部产量。万具尸体的全部产量。 基因工程药品基因工程药品 生长激素生长激素3636讲课材料讲课材料基因诊断：基因诊断： 也称为也称为DNADNA诊断诊断或或基因探针技术基因探针技术，即，即在在DNADNA水平分析检测某一基因，从而对特定水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。的疾病进行诊断。 探针制备：探针制备：放射性同位素放射性同位素( (如如3232P)P)、荧、荧光分子光分子等标记的等标记的DNADNA分子；分子； 原原 理：利用理：利用DNADNA分子杂交原理分子杂交原理；四四、基因治疗曙光初照、基因治疗
24、曙光初照3737讲课材料讲课材料基因探针：基因探针： 基因探针就是一段与目的基因或基因探针就是一段与目的基因或DNADNA互补的互补的特异核苷酸序列特异核苷酸序列。它包括整个基因，。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是或基因的一部分；可以是DNADNA本身，也可以本身，也可以是由之转录而来的是由之转录而来的RNARNA。3838讲课材料讲课材料分子探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片分子探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片段，能与互补核酸序列退火杂交，用于对待测核段，能与互补核酸序列退火杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测。酸样品中特定基因顺序的探测。 满足：（满足：（1）必须是
25、单链，）必须是单链，（2）带有容易被检测出来的标记物。）带有容易被检测出来的标记物。DNA分子杂交原理：分子杂交原理： DNA DNA分子杂交是基因诊断最基本的方分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：法之一。其基本原理是：互补的互补的DNADNA单链单链能能够在一定条件下够在一定条件下结合成双链结合成双链，即能够进行杂，即能够进行杂交。这种结合是交。这种结合是特异特异的，即严格按照碱基互的，即严格按照碱基互补配对进行。补配对进行。因此因此，当用一段，当用一段已知基因的核已知基因的核苷酸序列作为探针苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，
26、则表明被测若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。基因中含有已知的基因序列。4040讲课材料讲课材料基因诊断技术在什么方面发展迅速？基因诊断技术在什么方面发展迅速？ 在在诊断遗传性疾病诊断遗传性疾病方面发展迅速。目方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断产前诊断。 1 1）珠蛋白的珠蛋白的DNADNA探针探针 镰刀状细胞贫镰刀状细胞贫血症血症 2 2）苯丙氨酸羧化酶基因探针）苯丙氨酸羧化酶基因探针 苯丙酮尿苯丙酮尿症症 3 3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的的DNADNA探针探针 白血病白
27、血病举例举例4141讲课材料讲课材料基因治疗：基因治疗： 是指是把是指是把健康的外源基因导入有基因健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。中，达到治疗疾病的目的。 患半乳糖血症的患者，由于细胞内半患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶乳糖苷转移酶基因缺陷基因缺陷而缺少半乳糖苷转移而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。脑等功能受损。 1971 1971年，美国科学家在体外做了试验，年，美国科学家在体外做了试验，用用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体
28、组织细胞者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。方法治疗这种遗传病是可能的。4242讲课材料讲课材料1、体外基因治疗：、体外基因治疗：2、体内基因治疗：、体内基因治疗：从病人体内获得某种细胞，进行培从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移，养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。最后重新输入患者体内。直接向人体组织细胞中转移基因直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。的治病方法。43
29、讲课材料SCID的基因工程治疗重症联合免疫缺陷重症联合免疫缺陷重症联合免疫缺陷重症联合免疫缺陷（SCIDSCID）患者缺乏正常的）患者缺乏正常的）患者缺乏正常的）患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细人体免疫功能，只要稍被细人体免疫功能，只要稍被细人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病菌或者病毒感染，就会发病菌或者病毒感染，就会发病菌或者病毒感染，就会发病死亡。这个病的机理是细胞死亡。这个病的机理是细胞死亡。这个病的机理是细胞死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷的一个常染色体上编码腺苷的一个常染色体上编码腺苷的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称酸脱氨酶（简称酸脱氨酶（简
30、称酸脱氨酶（简称ADAADA）的基）的基）的基）的基因（因（因（因（adaada）发生了突变。可）发生了突变。可）发生了突变。可）发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。以通过基因工程的方法治疗。以通过基因工程的方法治疗。以通过基因工程的方法治疗。SCIDSCID患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中4444讲课材料讲课材料基因治疗SCID的过程体外基因治疗体外基因治疗体内基因治疗体内基因治疗4545讲课材料讲课材料取患者骨髓分离干细胞病毒正常基因并入正常基因的干细胞注入患者体内下下下下 页页页页P53基因病毒P53蛋白膜瘤细胞变小返返返返 回回回回用
31、于基因治疗的基因种类1。用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表达。用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表达产物来弥补病变基因带来的缺陷。如血友病、产物来弥补病变基因带来的缺陷。如血友病、地中海贫血病的治疗。地中海贫血病的治疗。2。反义基因。用。反义基因。用mRNA分子与病变的分子与病变的mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成。分子进行互补，阻断蛋白质的合成。3。自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶。自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。基因。4848讲课材料讲课材料 用口径为用口径为1m的的DNA注射器注射器，将大量的目的基，将大量的目的基因片段注入到因片段注入到受精卵的核受精卵的核内，然后把经过
32、注射的受内，然后把经过注射的受精卵精卵移植移植到另一只雌性动到另一只雌性动物的物的子宫子宫内，使内，使受精卵发受精卵发育育为转基因动物。为转基因动物。什么叫显微注射技术？什么叫显微注射技术？4949讲课材料讲课材料基因工程与食品业基因工程与食品业基因工程为人类开辟基因工程为人类开辟新的食物来源新的食物来源。 1）鸡蛋白基因鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中在大肠杆菌和酵母菌中表达获得成功。这表明，未来能用发酵罐表达获得成功。这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的要的卵清蛋白卵清蛋白。 2）用基因工程的方法）用基因工程的方法从微生物中获得从
33、微生物中获得人们所需要的人们所需要的糖类糖类、脂肪脂肪和和维生素维生素等产品。等产品。基因工程为食品工业中提供了什么前景？基因工程为食品工业中提供了什么前景？5050讲课材料讲课材料基因工程与环境监测（一）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。1t1t水中只有水中只有1010个病毒也能被个病毒也能被DNADNA探针检测出来探针检测出来5151讲课材料讲课材料基因工程与环境监测（二）利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染
34、物。大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。5252讲课材料讲课材料基因工程与环境污染治理基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分能吞食和分解多种污染环境的物质。解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因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工程培育成功的工程培育成功的工程培育成功的“ “超级细菌超级细菌超级细菌超级细菌” ”却能分解石油中的多种烃却能分解石油中的多种烃却能分解石油中的多种烃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
35、金属，分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDTDDTDDT等毒害物质。等毒害物质。等毒害物质。等毒害物质。5353讲课材料讲课材料基基因因工工程程的的成成果果与与发发展展前前景景例题分析（一）农业上大量使用化肥存在许多负面影响，农业上大量使用化肥存在许多负面影响，生物固氮已成为一项重要研究课题，实生物固氮已成为一项重要研究课题，实验证明，生物固氮是某些微生物（如根验证明，生物固氮是某些微生物（如根瘤菌、蓝藻等）将空气中的瘤菌、蓝藻等）将空气中的N N2 2固定为固定为NHNH3 3
36、的过程。的过程。（1 1）与人工合成）与人工合成NHNH3 3所需的高温、高压所需的高温、高压条件相比，生物固氮的顺利进行是因为条件相比，生物固氮的顺利进行是因为根瘤菌、蓝藻体内含有特定的根瘤菌、蓝藻体内含有特定的 ，这类物质的化学本质是，这类物质的化学本质是 。酶酶蛋白质蛋白质54基基因因工工程程的的成成果果与与发发展展前前景景例题分析（一）续（2 2）人们正在着力研究转基因固氮植物（如固氮）人们正在着力研究转基因固氮植物（如固氮水稻、固氮小麦等），某科学家将根瘤菌、细水稻、固氮小麦等），某科学家将根瘤菌、细胞中的固氮基因，通过基因工程方法转移到水胞中的固氮基因，通过基因工程方法转移到水稻植
37、株细胞中，经检测，转基因水稻具备了固稻植株细胞中，经检测，转基因水稻具备了固氮功能。据上述材料分析：氮功能。据上述材料分析：固氮基因已经整合到水稻细胞的固氮基因已经整合到水稻细胞的 中。中。写出水稻细胞中固氮基因得到表达的反应式。写出水稻细胞中固氮基因得到表达的反应式。DNADNADNADNA（固氮基因）固氮基因） RNA RNA 蛋白质蛋白质转录转录 翻译翻译55基基因因工工程程的的成成果果与与发发展展前前景景例题分析（二） 干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取能提取0.050.05g g干扰素，因而其价格昂贵，平民百干扰素，因而其价格昂
38、贵，平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：是：（1 1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的_，并使之与一种叫做质粒的，并使之与一种叫做质粒的DNADNA结合，然结合，然后移植到酵母菌内，从而用酵母菌来后移植到酵母菌内，从而用酵母菌来_。（2 2）酵母菌能用）酵母菌能用_方式繁殖，速度很快，方式繁殖，速度很快，所以，能在较短的时间内大量生产所以，能在较短的时间内大量生产 。利用这种方法不仅产量高，并且成本也较低。利用这种方法不仅产量高，并且成本也较低。基因基因产生产生干扰素干扰素出芽出芽干扰素干扰素56
