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1、第三节基因工程的发展与应用2024/8/271基因工程的发展与应用三大理论发现20世纪四十年代，证明了DNA是生物的遗传物质，是遗传信息的携带者。20世纪五十年代，提出了DNA的双螺旋 结构模型学说。20世纪六十年代，确定了遗传信息的传递方式，即遗传学的中心法则。破译了64个遗传密码。2024/8/272基因工程的发展与应用2024/8/273基因工程的发展与应用三大技术发现 1970年，发现DNA限制性内切酶：为DNA体外重组提供剪刀 1970年，发现逆转录酶，为制备真核基因奠定了基础 载体技术 1973年质粒作为基因工程 的载体2024/8/274基因工程的发展与应用Stanley N.
2、CohenHerbert W. Boyer 1973年，年， Stanley N. Cohen与与Herbert W. Boyer合作合作，把非洲爪蟾的编码核糖把非洲爪蟾的编码核糖体基因的体基因的DNA片断，同片断，同pSC101质粒重质粒重组，并导入大肠杆菌细胞。转化子细组，并导入大肠杆菌细胞。转化子细胞分析结果表明胞分析结果表明动物的基因的确进入到大肠杆菌细胞，动物的基因的确进入到大肠杆菌细胞，并转录出相应的并转录出相应的mRNA产物。产物。2024/8/275基因工程的发展与应用基因工程的发展与应用基因工程药物基因工程疫苗基因诊断基因治疗基因工程新技术的开发与应用2024/8/276基因
3、工程的发展与应用第四次工业大革命1978年，美国Genentech公司开发出利用重组大肠杆菌合成人胰岛素的先进生产工艺，从而揭开了基因工程产业化的序幕。1980.11.15，美国纽约证券交易所开盘20分钟内， Genentech公司的新上市股票从3.5美元飚升到89美元。2024/8/277基因工程的发展与应用基因工程发展大事记1982年，美国科学家将大鼠的生长激素基因转入小鼠体内，培育出大鼠般的小鼠。1983年，携带细菌新霉素抗性基因的重组质粒转化植物细胞成功，高等植物转基因技术问世。2024/8/278基因工程的发展与应用1990年，美国首次施行人体基因治疗获得成功。1991年，美国倡导人
4、类基因组计划。2024/8/279基因工程的发展与应用人类基因组计划人类基因组包括分布于人类基因组包括分布于4646条染色体的条染色体的3030亿余核苷酸对。亿余核苷酸对。人类基因组可能含人类基因组可能含30,000-35,00030,000-35,000个基个基因。因。2024/8/2710基因工程的发展与应用人类基因组计划最终目的是测定基因组的全部序列，弄清整个基因组的结构、功能及其表达产物，彻底了解人类生命活动本质。2024/8/2711基因工程的发展与应用人类基因组计划的发展19991999年年1212月月1 1日日，人人类类第第2222号号染染色色体体DNADNA全全序列测定完成。序
5、列测定完成。20002000年年4 4月月6 6日日，美美国国CeleraCelera遗遗传传信信息息公公司司宣宣布布，该该公公司司已已破破译译出出一一名名实实验验者者的的完完整整遗传密码。遗传密码。20002000年年5 5月月，科科学学家家聚聚集集美美国国冷冷泉泉港港，宣宣布布人类基因组草图的完成。人类基因组草图的完成。2024/8/2712基因工程的发展与应用6国科学家组成的人类基因组中心主要研究比例美国：美国：WASHWASHMITMIT等等7 7家研究中心，贡献率为家研究中心，贡献率为5454。英国：英国：SANGERSANGER一家研究中心，贡献率为一家研究中心，贡献率为3333。
6、日本：日本：RIKENRIKEN等两家研究中心，贡献率为等两家研究中心，贡献率为7 7。法国：法国：GENOSCOPEGENOSCOPE研究中心，贡献率为研究中心，贡献率为2.82.8。德国：德国：IMBIMB等等3 3家研究中心，贡献率为家研究中心，贡献率为2.22.2。中国：北京华大研究中心、国家南、北方基因研究中国：北京华大研究中心、国家南、北方基因研究 中心等三家，贡献率为中心等三家，贡献率为1 1。 2024/8/2713基因工程的发展与应用二二000000年六月二十六日克林顿宣布年六月二十六日克林顿宣布人类基因组草图绘制完成人类基因组草图绘制完成2024/8/2714基因工程的发展
7、与应用 这是人类基因组计划首席科学家这是人类基因组计划首席科学家 美国国家人类基因组研究所所长美国国家人类基因组研究所所长 弗朗西斯弗朗西斯柯林斯在介绍情况。柯林斯在介绍情况。 2024/8/2715基因工程的发展与应用人类基因组草图基本信息由由31.6531.65亿亿bpbp组成组成含含3 33.53.5万个基因万个基因人类基因组人类基因组2024/8/2716基因工程的发展与应用2024/8/2717基因工程的发展与应用中国人类基因组计划19931993年年，中中国国人人类类基基因因组组计计划划（CHGPCHGP）启启动动，首首先先开开展展了了“中中华华民民族族基基因因组组中中若若干干位点
8、基因结构的研究位点基因结构的研究”。19971997年年，我我国国启启动动了了“重重大大疾疾病病相相关关基基因因的定位、克隆、结构与功能研究的定位、克隆、结构与功能研究”项目。项目。之之后后，在在上上海海和和北北京京相相继继成成立立了了国国家家人人类类基因组南、北两个中心。基因组南、北两个中心。2024/8/2718基因工程的发展与应用中国人类基因组计划研究成果1.1.1%1%测序任务，测序任务， 第三条染色体第三条染色体30003000万万bpbp2. 2. 精确度精确度99.99%99.99%3. 3. 发现发现142142个基因，个基因， 其中其中8080个为预测基因个为预测基因2024
9、/8/2719基因工程的发展与应用人类基因组计划1%测序中国实验室2024/8/2720基因工程的发展与应用水稻基因组破译大事记 我国科学家成功绘制出水稻基因组图谱，得到全世界科学家的高度评价，被誉为“里程碑”和“世界级”的成就。1999年10月起，科学家开始酝酿杂交水稻基因组计划。 2000年5月11日，中科院基因组信息学中心暨北京华大基因研究中心、国家杂交水稻工程技术研究中心和中科院遗传所家单位联合宣布实施“中国超级杂交水稻基因组计划”。 2024/8/2721基因工程的发展与应用2000年5月16日，顶级杂志科学详细报道了这一计划2001年7月，10000大型计算机到位，杂交水稻父本全方
10、面采用“鸟枪法”测序。 2001年9月20日， “工作框架图”基本完成。 2001年10月12日，中科院、国家计委、科技部联合宣布完成了水稻基因组的“工作框架图”2024/8/2722基因工程的发展与应用 2002年4月4日，中国科学院和美国科学杂志在京联合举行通报会宣布，中国科学家成功绘制出水稻基因组图谱。月日在美国出版的科学杂志以封面文章的形式发表了中国科学家有关水稻基因组的论文，获得国际同行的高度评价，引起全世界的关注。2024/8/2723基因工程的发展与应用2024/8/2724基因工程的发展与应用2024/8/2725基因工程的发展与应用2024/8/2726基因工程的发展与应用后
11、基因组时代序幕拉开 人类基因组测序完成后，更加繁重人类基因组测序完成后，更加繁重艰巨的工作还在前面。人体内真正发挥艰巨的工作还在前面。人体内真正发挥作用的是蛋白质，蛋白质扮演着构筑生作用的是蛋白质，蛋白质扮演着构筑生命大厦的命大厦的“砖块砖块”角色，其中可能隐藏角色，其中可能隐藏着开发疾病诊断新方法和新药物的着开发疾病诊断新方法和新药物的“钥钥匙匙”。 2024/8/2727基因工程的发展与应用 基因数是3万、4万还是10万 人类遗传基因数量比原先估计的少很多。目前研究表明，人类基因组中约有3万至4万个蛋白编码基因，仅仅是果蝇基因数目的两倍，人有而鼠没有的基因只有300个。现在两大科研小组的数
12、据是从DNA水平上得出的；而“人类有10万个基因”则是从RNA水平上得出的结论。2024/8/2728基因工程的发展与应用基因工程如日中天仅举几例利用基因工程构建新的微生物，分解纤维素，生产葡萄糖；利用基因工程构建新的微生物，处理三废；新型植物固氮菌的构建；将固氮基因转移到非豆科植物中；2024/8/2729基因工程的发展与应用科学家研究出可预防心脏病的转基因大豆 新华网伦敦2008年11月3日电：据英国泰晤士报网站3日报道，美国科学家研究出一种能预防心脏病的转基因大豆，这是第一种能对人体健康产生直接作用的转基因食品。如果接下来的试验获得成功，这种大豆有望于四年内投入市场。 2024/8/2730基因工程的发展与应用 据报道，美国南达科他大学进行的试验表明，从这种转基因大豆中提炼出的豆油可以增加长链欧米加3脂肪酸在人类血液中的浓度。这种酸主要存在于三文鱼、鳟鱼和新鲜金枪鱼等富含油的鱼类体内。欧米加3脂肪酸可以预防心血管疾病和糖尿病，而且有助于青少年脑细胞发育。 2024/8/2731基因工程的发展与应用基因工程的发展与应用
