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1、1.1.培育转基因抗虫棉的主要步骤需要哪些工具？培育转基因抗虫棉的主要步骤需要哪些工具？2.2.简述培育简述培育转基因转基因抗虫棉的基本过程？抗虫棉的基本过程？思考：思考：基因工程自基因工程自20世纪世纪70年代兴起后年代兴起后,在短短的在短短的30年间年间,得到了飞速的发展，目前已成为生物科学的核心得到了飞速的发展，目前已成为生物科学的核心技术。基因工程在实际应用领域技术。基因工程在实际应用领域-农牧业、农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展示出工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展示出美好的前景。美好的前景。植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于哪些方面植
2、物基因工程技术主要用于哪些方面?提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）,以及改良农作物的品质和以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面利用植物生产药物等方面.(一一)抗虫转基因植物抗虫转基因植物1.1.虫害给农作物带来了哪些影响虫害给农作物带来了哪些影响?传统农业如何传统农业如何 防治害虫防治害虫?有哪些不足有哪些不足?2 2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世?3.3.抗虫基因有哪些？抗虫基因有哪些？BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、毒蛋白基因、蛋白
3、酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等1.1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物（二）抗病转基因植物（二）抗病转基因植物1.1.什么是病原微生物？有哪些种类？什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等主要有病毒、真菌和细菌等2.2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？3.3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？病毒外壳蛋白基因；病毒外壳蛋白基因；病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因2.2.抗病转基因植物抗病转基因植
4、物4.4.在抗真菌转基因植物在抗真菌转基因植物中中使用什么基因？使用什么基因？几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成植物中可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。基因。（三）其他抗逆转基因植物（三）其他抗逆转基因植物1.1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等盐碱、干旱、低温和涝害等2.2.盐碱
5、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？细胞内的渗透压调节细胞内的渗透压调节3.3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因 盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关调节有关,目前科学家正在利用一些可以调目前科学家正在利用一些可以调节细胞渗透压的基因，来提高农作物的抗盐节细胞渗透压的基因，来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力。碱和抗干旱的能力。3.其他抗逆转基因植物其他抗逆转基因植物（四）利用转基因改良植物的品质（四）利用转基因改良植物的品质人体（或
6、其它人体（或其它脊椎动物）脊椎动物）必不可少，而机必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称氨基酸，称必需氨基酸必需氨基酸。必需氨基酸共有种：必需氨基酸共有种：赖氨酸赖氨酸、色氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸缬氨酸。如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响健康。健康。另外另外1212种氨基酸是人体细胞能够合成的叫种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做做非必需氨基酸非必需氨基酸。你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？你知道哪些
7、食品中缺少必需氨基酸？如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物(改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性)4.4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因 5.5.抗除草剂基因有何用途？抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物转基因延熟番
8、茄的目的基因是什么？转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因控制番茄果实成熟的基因转基因矮牵牛的目的基因是什么？转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因与植物花青素代谢有关的基因异想天开异想天开总结：基因工程在农业上的应用总结：基因工程在农业上的应用（1 1）改良农作物的改良农作物的品质品质（培育高产、稳产和具优良品质的品种）（培育高产、稳产和具优良品质的品种）（2 2）培育抗逆性品种）培育抗逆性品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、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物体内，抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从
9、根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。转基因生物与目的基因的关系转基因生物与目的基因的关系转基因生物与目的基因的关系转基因生物与目的基因的关系转基因生物转基因生物转基因生物转基因生物目的基因目的基因目的基因目的基因从何来从何来从何来从何来抗虫棉基因抗虫棉基因抗虫棉基因抗虫棉基因抗病毒转基因小麦抗病毒转基因小麦抗病毒转基因小麦抗病毒转基因小麦抗立枯丝核菌抗立枯丝核菌抗立枯丝核菌抗立枯丝核菌(真菌真菌真菌真菌)的烟草的烟草的烟草的烟草抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物耐寒的番茄耐寒的番茄耐寒的番茄耐寒的番茄抗除草剂的大豆抗除草
10、剂的大豆抗除草剂的大豆抗除草剂的大豆富含赖氨酸的转基因玉米富含赖氨酸的转基因玉米富含赖氨酸的转基因玉米富含赖氨酸的转基因玉米转基因延迟番茄转基因延迟番茄转基因延迟番茄转基因延迟番茄转基因牵牛花转基因牵牛花转基因牵牛花转基因牵牛花降低乳糖的奶牛降低乳糖的奶牛降低乳糖的奶牛降低乳糖的奶牛生产胰岛素的工程菌生产胰岛素的工程菌生产胰岛素的工程菌生产胰岛素的工程菌Bt毒蛋白基因毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌病毒外壳基因和病毒复制酶基因病毒外壳基因和病毒复制酶基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因鱼鱼抗除草剂基因
11、抗除草剂基因富含赖氨酸的蛋白质编码基因富含赖氨酸的蛋白质编码基因控制番茄果实成熟的基因控制番茄果实成熟的基因植物花青素代谢有关的基因植物花青素代谢有关的基因乳糖酶基因乳糖酶基因人胰岛素基因人胰岛素基因人人请阅读请阅读P18P18生物资料技术卡生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的了解一些抗虫基因的抗虫机理。抗虫机理。1.1.抗虫棉的目的基因是什么抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而目的基因从何而来来?对哺乳动物有害吗？对哺乳动物有害吗？2.2.将抗虫基因将抗虫基因导入植物细胞中用的最多的方导入植物细胞中用的最多的方法是什么？法是什么？我国的科学家将抗虫基因导入棉我国的科学家将抗虫基因导入棉花用了
12、什么独创的方法花用了什么独创的方法?思考：思考：1.1.细菌的基因之所以能细菌的基因之所以能“嫁接嫁接”到棉花细胞到棉花细胞内，原因是内，原因是 。组成细菌和棉花的组成细菌和棉花的DNADNA分子的分子的空间结构空间结构和和化学组成化学组成相同相同 2.利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种相比，有什么优点？是属于哪和杂交育种相比，有什么优点？是属于哪种变异？种变异？3 3.抗虫棉能抗病吗？抗虫棉能抗病吗？科学家将菜豆储存蛋白的科学家将菜豆储存蛋白的基因基因基因基因转移到向日葵中，转移到向日葵中，培育出了培育出了“向日葵豆向日葵豆”植物。这一过程不涉及植
13、物。这一过程不涉及 A.DNAA.DNA按照碱基互补配对原则自我复制按照碱基互补配对原则自我复制 B.DNAB.DNA以其一条链为模板合成以其一条链为模板合成RNARNAC.RNAC.RNA以自身为模板自我复制以自身为模板自我复制 D.D.按照按照RNARNA密码子的排列顺序合成蛋白质密码子的排列顺序合成蛋白质 C 二二、动物基因工程前景广阔、动物基因工程前景广阔（一）用于提高动物生长速度（一）用于提高动物生长速度动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等导入外源生长激素基因导入外源生长激素基因（二）用于改善畜产品的品质（二）用于改善畜产品的品质举例说明举
14、例说明将将肠肠乳糖酶基因乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。上海医学遗传研究所成功培育出第一头携上海医学遗传研究所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新方法，使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转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高3030多倍，转基因动物（多倍，转基因动物（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
15、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 B）（三）用转基因的动物生产药物（三）用转基因的动物生产药物设问设问设问设问: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？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？转基因动物的转基因动物的乳腺乳腺。（1 1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。代谢反应。（2 2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质
16、已经过充分的修饰加易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。工，具有稳定的生物活性。（3 3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。物的同时，转基因动物又可无限繁殖。设问设问:为什么乳腺能成为基因药物最理想的为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？表达场所呢？将将 基因与基因与 等等调控组件重组在一起，通过调控组件重组在一起，通过 等方法，等方法，导入哺乳动物的导入哺乳动物的 中，将中，将 其其 送入母体，送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分
17、泌乳汁生产所需要的药乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器乳腺生物反应器的优点：乳腺生物反应器的优点：产量高；产量高；质量好；质量好；成本低；成本低；易提取。易提取。药物蛋白药物蛋白乳腺蛋白基因的启动子乳腺蛋白基因的启动子显微注射显微注射受精卵受精卵获取目的基因（例如血清白蛋白基因）获取目的基因（例如血清白蛋白基因）构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）特异表达的启动子）显微注射导入哺乳动物受精卵中显微注射导入哺乳动物受精卵中形成胚
18、胎形成胚胎将胚胎送入母体动物将胚胎送入母体动物发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。中，转入的基因才能表达）。思考思考:用基因工程技术实现动物用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？的操作过程是怎样的？继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：并分
19、泌到尿液中。请回答：（1 1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是方法是_。（2 2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中，原因是中，原因是_。（3 3）通常采用）通常采用_技术检测外源基因是否插入了技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组小鼠的基因组（4 4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的鼠的_细胞中特异表达。细胞中特异表达。（5 5）膀胱生物发生器比）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点乳腺生物反应器有什么优点？显微注射法显微注射法受精卵受
20、精卵具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达DNA杂交杂交膀胱上皮细胞膀胱上皮细胞（四）用转基因动物作器官移植的供体（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行改造利用基因工程对猪的器官进行改造方法：方法：将器官供体基因组导入将器官供体基因组导入 ，以抑制的以抑制的 表达或设法除去表达或设法除去 ，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官反应的转基因克隆猪器官某种调节因子某种调节因子抗原决定基因抗原决定基因抗原决定基因抗原决定基因 小结：小结：基因工程的应用基因工程的应用 植物基
21、因工程：植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。转基因改良植物的品质。动物基因工程：动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。用转基因动物生产药物。基基因因工工程程是是在在DNADNA分分子子水水平平上上进进行行设设计计施施工工的的。在在基基因因操操作作的的基基本本步步骤骤中中，不不进进行行碱碱基基互互补补配配对的步骤是对的步骤是 A A、人工合成目的基因、人工合成目的基因 B B、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合 C C、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受
22、体细胞 D D、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达C1.1.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、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？从生物的组织、细胞或血液中提取。从生物的组织、细胞或血液中提取。2.2.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，价格十分昂贵。由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。三、基因工程药品异军突起三、基因工程药品异军突起胰岛素从猪、牛等动物的胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能胰腺只能提取提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之的胰
23、岛素，其产量之低和价格之高可想而知。低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每因导入大肠杆菌，每2000L2000L培养液就能产培养液就能产生生100g100g胰岛素！使其胰岛素！使其价格降低了价格降低了30%-30%-50%!50%!通过基因工程的方通过基因工程的方式创造了能合成人干扰式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每素的大肠杆菌，每1Kg1Kg的的培养液可提取培养液可提取204204mgmg干扰素。干扰素。干扰素治疗病毒感染简直干扰素治疗病毒感染简直是是“万能灵药万能灵药”！过去从！过去从人血中提取，人血中提取，300L300L血才血才提取提取1mg1mg！
24、其其“珍贵珍贵”程程度自不用多说。度自不用多说。基因工程人干扰素基因工程人干扰素-2b-2b（安达芬）安达芬），是我，是我国第一个全国产业化基因工程。安达芬具有抗病国第一个全国产业化基因工程。安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作毒，抑制肿瘤细胞增生，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，用，广泛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疗的主要药物。肿瘤生物治疗的主要药物。3.3.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？利用基因工程方法制造转
25、基因的利用基因工程方法制造转基因的工程菌工程菌，可高，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。效率地生产出各种高质量、低成本的药品。工程菌工程菌:用用基因工程基因工程方法，使外源基因得到方法，使外源基因得到高效率表达的高效率表达的菌类细胞株系菌类细胞株系。基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素如白细胞介素22、干扰素）、抗体、疫苗、干扰素）、抗体、疫苗、激素等激素等 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每中提取，每100kg
26、100kg胰腺只能提取胰腺只能提取4 45g5g胰岛素。胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。远不能满足社会需要。19791979年，科学家年，科学家将动将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNADNA分子重组分子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。并在大肠杆菌内实现了表达。19821982年，美国年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了投入市场，售价降低了30%30%50%50%。基因工程药品基因工程药品 胰岛素胰岛素 治疗侏儒症的唯一方法，是
27、向人体注射生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，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，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，现可利用基因工程方法，将人的生长激素将人的生长激素基因导入大肠杆菌中基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。，使其生产生长激素。人们从人们从 450 L450 L大肠杆菌培养液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 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
28、素生长激素干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种生的一种糖蛋白糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病。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。此毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定外干扰素对治疗癌症和某些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，每的白细胞内提取，每300L300L血液只能提取出血液只能提取出1mg1mg干扰素。干扰素。1980198019821982年，科学家年，科学家用基因工程用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获
29、得了干扰方法在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1212万倍。万倍。19871987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 干扰素干扰素利用微生物生产药物的优越性何在利用微生物生产药物的优越性何在?利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。有以下优越性：白质类药物。有以下优越性：（1 1）利用活细胞作为表达系统，）
30、利用活细胞作为表达系统，表达效率表达效率高，高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。（药品。（2 2）可以解决传统制药中原料来源的可以解决传统制药中原料来源的不足不足。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。（物或人体上获取原料。（3 3）降低生产成本降低生产成本，减少生产人员和管理人员。减少生产人员和管理人员。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，均为解除通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人
31、类的健康水平发挥了人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。重大的作用。人人造造血血液液及及其其生生产产基因诊断与基因治疗基因诊断与基因治疗诊断诊断：用放射性同：用放射性同位素等标记的位素等标记的“DNADNA探针探针”检测肝炎病毒检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅陷，不但准确而且迅速。速。我国研究人员正在制备用于基因我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞治疗的基因工程细胞治疗治疗：把健康的外：把健康的外源基因导入有基因缺源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。疗疾病的目的。基因诊断基因诊断DNA探针探针概念：概念：是用
32、已知序列的是用已知序列的DNADNA或或RNARNA片段作为探针片段作为探针与待测样品的与待测样品的DNADNA或或RNARNA序列进行核酸分子序列进行核酸分子杂交，杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测，探测，是基因诊断最基本的技术之一。是基因诊断最基本的技术之一。条件：条件：（1 1）必须是单链；）必须是单链；（2 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。基因诊断的技术和方法基因诊断的技术和方法1.核酸分子杂交核酸分子杂交实质上是用已知序列的实质上是用已知序列的DNA或或RNA片段作为探针片段作为探针与待测样品的与待测样品的DN
33、A或或RNA序列进行核酸分子杂交。序列进行核酸分子杂交。是基因诊断最基本的技术之一。是基因诊断最基本的技术之一。2.PCR法法3.分子探针：分子探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片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，用于对待测核酸样段，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。品中特定基因顺序的探测。满足：（满足：（1）必须是单链，（）必须是单链，（2）带有容易被检测出）带有容易被检测出来的标记物。来的标记物。基因诊断基因诊断生物芯片生物芯片 从正常人的基因组中分离出从正常人的基因组中分离出DNADNA与与DNADNA芯片芯片杂交就可以得出标
34、准图谱；从病人的基因组中分杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出离出DNADNA与与DNADNA芯片杂交就可以得出病变图谱芯片杂交就可以得出病变图谱 通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的的DNADNA信息。信息。基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。诊断新技术。1、基因治疗概念：基因治疗概念：基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照 把把正常基因正常基因导入病人体内，使该基因的表达导入病人体内，使该基因的表达产物
35、发挥功能，从而达到产物发挥功能，从而达到治疗疾病治疗疾病的目的，是治的目的，是治疗疗遗传病遗传病的最有效的手段。的最有效的手段。（把特定的（把特定的（把特定的（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞外源基因导入有基因缺陷的细胞外源基因导入有基因缺陷的细胞外源基因导入有基因缺陷的细胞中，中，中，中，从而达到治疗疾病的目的）从而达到治疗疾病的目的）从而达到治疗疾病的目的）从而达到治疗疾病的目的）2、实例：、实例：将将腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗对严重复
36、合型免疫缺陷症的治疗 19901990年年9 9月月1414日，安德森对一例患日，安德森对一例患ADAADA缺乏症缺乏症的的4 4岁女孩进行基因治疗。这个岁女孩进行基因治疗。这个4 4岁女孩由于遗岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产传基因有缺陷，自身不能生产ADAADA，先天性免先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中。在血球的溶液输入她左臂的一条静脉
37、血管中。在以后的以后的1010个月内她又接受了个月内她又接受了7 7次这样的治疗，次这样的治疗，同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。并进入普通小学上学。取患者取患者骨髓骨髓分离干分离干细胞细胞病毒病毒正常基因正常基因导入正常基导入正常基因的干细胞因的干细胞注入患注入患者体内者体内取患者取患者骨髓骨髓分离干分离干细胞细胞病毒病毒正常基因正常基因导入正常基导入正常基因的干细胞因的干细胞注入患注入患者体内者体内 患半乳糖血症的患者患半乳糖血症的患者，由于
38、细胞内由于细胞内半乳糖半乳糖苷转移酶基因缺陷苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，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、脑等使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。功能受损。19711971年，美国科学家在体外做了试验，用年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。法治疗这种遗传病是可能的。(2)(2)半乳糖血症半乳糖血症3 3、
39、基因治疗的类型、基因治疗的类型体外基因治疗体外基因治疗：先从病人体内获得某种细：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在胞，进行培养，然后在体外完成基因转移体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。新输入患者体内。体内基因治疗体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）基因转入患者肺组织）4 4、基因治疗的发展现状：、基因治疗的发展现状：处于初期的临床处于初期的临床试验阶段试验阶段5 5、用于基因治疗的基因种类：正
40、常基因、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因反义基因和自杀基因、基因工程与农牧业、食品工业、基因工程与农牧业、食品工业运用基因工程技术，不但可以培养优质、运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。以培养出具有特殊用途的动、植物。乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转基因牛基因牛(阿根廷阿根廷)生长快、耐不良环境、肉质生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼好的转基因鱼(中国中国)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄转黄瓜
41、抗青枯病基因的马铃薯转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆不会引起过敏的转基因大豆导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超级超级动物动物特殊特殊动物动物转基因抗虫棉花转基因抗虫棉花转入苏云金杆菌转入苏云金杆菌的一个抗虫基因，的一个抗虫基因，是中国目前最主要是中国目前最主要的转基因作物的转基因作物 转转 基基 因因 番番 茄茄用细菌的基因与番茄的用细菌的基因与番茄的DNADNA重组，重组，延长了果实的抗软化、抗腐烂、耐贮藏。延长了果实的抗软化、抗腐烂、耐贮藏。3 3、基因工程与环境保护、基因工程
42、与环境保护环境监测：环境监测：基因工程做成的基因工程做成的DNADNA探针能够十分灵敏地探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。检测环境中的病毒、细菌等污染。1t 1t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利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污灵敏地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物。染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。环境污染治理：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
43、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，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用基因工程培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化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，分解汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒害物质。等毒害物质。生产基因工程药品生产基因工程药品基因工程成果与发展前景基因工程成果与发展前景基因工基因工程与医程与医药卫生药卫生基因诊断基因诊断基因治疗基因治疗如胰岛素、干扰素如胰岛素、干扰素 如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病 把健康的
44、外源基因导入有基因缺陷把健康的外源基因导入有基因缺陷的细的细胞中，达到治疗疾病的目的胞中，达到治疗疾病的目的 农业上农业上基因工程基因工程与农牧业、与农牧业、食品工业食品工业畜牧养畜牧养殖业上殖业上食品业食品业获得高产、稳产和具有优良品质的获得高产、稳产和具有优良品质的农作物农作物培养具有各种抗逆性的作物新品种培养具有各种抗逆性的作物新品种获得人们所需获得人们所需要的和具优良品质的转基因动物要的和具优良品质的转基因动物利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达为人类开辟新的食物来源为人类开辟新的食物来源基因工程与基因工程与环境保护环境保护用用DNA探针检测
45、水中病毒的含量探针检测水中病毒的含量获得获得分解四种烃类的分解四种烃类的“超级菌超级菌”，吞噬汞和降解土壤中，吞噬汞和降解土壤中DDT的细的细菌菌环境监测环境监测环境净化环境净化转基因生物有利的一面转基因生物有利的一面:改改变变传传统统的的育育种种方方式式，缩缩短短育育种种时时间间。培培育育出出高高产产优优质质、抗抗病病虫虫害害、抗抗旱旱、抗抗盐盐碱碱，抗抗除草剂等特性的作物新品种。除草剂等特性的作物新品种。克克服服远远源源杂杂交交不不亲亲和和障障碍碍。如如可可以以把把动动物物的基因，甚至人的基因组合到植物里去。的基因，甚至人的基因组合到植物里去。生产有利于健康和抗病的食品。生产有利于健康和抗
46、病的食品。培育出符合人们意愿的动植物新品种。培育出符合人们意愿的动植物新品种。有有些些转转基基因因食食物物含含的的一一些些物物质质，可可能能会会影响人体健康。影响人体健康。大大量量的的转转基基因因生生物物进进入入自自然然界界后后很很可可能能会会与与野野生生物物种种进进行行杂杂交交，产产生生一一些些超超级级生生物物，从从而而造造成成基基因因污污染染。如如有有些些作作物物插插入入抗抗虫虫基基因，杀死环境中有益的生物。因，杀死环境中有益的生物。基因工程的弊端基因工程的弊端1基因治疗是指基因治疗是指（）A、把把健健康康的的外外源源基基因因导导入入有有基基因因缺缺陷陷的的细细胞胞中中，达达到到治治疗疾病
47、的目的疗疾病的目的B.对对有有缺缺陷陷的的细细胞胞进进行行修修复复，从从而而使使其其恢恢复复正正常常，达达到到治疗疾病的目的治疗疾病的目的C.运运用用人人工工诱诱变变的的方方法法，使使有有基基因因缺缺陷陷的的细细胞胞发发生生基基因因突变恢复正常突变恢复正常D.运运用用基基因因工工程程技技术术，把把有有缺缺陷陷的的基基因因切切除除，达达到到治治疗疗疾病的目的疾病的目的练习练习A2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差异性，这种短序列可用于异性，这种短序列可用于()A生产
48、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 B3基因探针的组成不可能是基因探针的组成不可能是()A A整个基因，或基因的一部分；整个基因，或基因的一部分；B B可以是可以是DNADNA本身，本身，C C也可以是由之转录而来的也可以是由之转录而来的RNARNA。D D一条多肽一条多肽D4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的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是()A碱基的互补配
49、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 B5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C6 6上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基
50、因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新基因牛，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B7 7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、抗棉铃虫的转基因抗虫棉、耐寒的小黑麦、抗棉铃虫的转基因抗虫棉、