13基因工程的应用

第三节基因工程的应用10、下图是利用基因工程办法生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：

（1）①过程需要_______________酶的参与。（2）②物质是从大肠杆菌分离出的_________________。其化学本质是________________，它必须能在宿主细胞中___________________________。(3)③过程表明目的基因_____________________。限制性内切酶质粒DNA复制并稳定地保存在大肠杆菌内表达一、植物基因工程

转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。(一)抗虫转基因植物(二)抗病转基因植物(三)抗逆转基因植物(四)利用转基因改良植物的品质我国转基因作物种植面积位居世界第四1.抗虫转基因植物抗虫棉抗虫害的玉米抗虫转基因植物优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等主要杀虫基因：

Bt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（二）抗病转基因植物3.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？栽培作物本身缺少抗病毒基因在抗真菌转基因植物中使用什么基因？几丁质酶基因和抗毒素合成基因

4.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（coatprotein，CP）基因；病毒的复制酶基因（三）抗逆转基因植物5.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？细胞内的渗透压调节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

6.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？鱼的抗冻蛋白基因4、利用转基因改良植物品质食品营养不均衡富含氨基酸的蛋白质编码基因转基因玉米赖氨酸含量提高30%。豆类：赖氨酸多。大麦、玉米、小麦：赖氨酸少。控制成熟的基因普通番茄延熟番茄与植物花青素代谢有关的基因转基因蓝玫瑰2.优点：提高花卉的观赏价值

是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，使目的基因若与受精卵染色体DNA整合；细胞有丝分裂，使每个细胞中都带有目的基因，性状得以表达，并稳定地遗传，从而获得基因产品新个体，称转基因动物。什么叫转基因动物？转基因鱼生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)1.用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快转基因鲤鱼2、用于改善畜产品品质牛奶：乳糖不能完全消化、或有过敏症状。乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁：其他营养成分不变，乳糖含量降低。超级动物导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠特殊动物导入人基因具特殊用途的猪和小鼠3.用转基因的动物生产药物（重点）优点：产量高、质量好、成本低、易提取方法：乳腺生物反应器

注意：雌性个体才能生产药物就基因药物而言，最理想的表达场所是转基因动物的乳腺。使哺乳动物本事变成批量生产药物的工厂

将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，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。乳腺生物反应器①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）②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）③显微注射导入哺乳动物受精卵中④形成胚胎⑤将胚胎送入母体动物⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性(xx)个体中，转入的基因才能表达）。思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶基因治疗器官移植基因工程药品三、基因工程与疾病治疗转基因动物作器官移植的供体选择猪的器官做人的器官替代品的原因：①其内脏构造、大小、血管分布与人相似；②体内隐藏的致病基因少。4.用转基因的动物作器官移植的供体（二）、器官移植基因工程改造动物器官器官供体基因组调节因子抑制或除去原基因表达克隆无免疫排斥的移植器官三、基因工程药品异军突起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。可利用什么方法来解决上述问题？

利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”2DNA质粒细菌细胞DNA人体细胞胰岛素基因限制酶限制酶胰岛素利用生物工程获得胰岛素1基因工程干扰素（一）干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。干扰素生产车间干扰素分子结构干扰素1980年，基因工程人干扰素（安达芬），是我国第一个全国工厂化基因重组新药。

作用：抗病毒，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。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。（1）基因诊断：

也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子；原理：利用DNA分子杂交原理；三、基因治疗曙光初照基因探针：

基因探针就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。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。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来（2）基因治疗——实验阶段（重点）1、什么是基因治疗是向目标细胞中引入正常功能的基因以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。2、实例——重度免疫缺陷症的临床基因治疗将健康基因导入病人体细胞内合成相应蛋白质使疾病得到治疗的过程。腺苷酸脱氨酶基因（ada）缺陷ADA：腺苷酸脱氨酶3、基因治疗的类型体外基因治疗：先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，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因1、下列转基因生物与所运用的目的基因正确是:()(多选)A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因B．抗真菌立枯丝核菌的烟草——抗毒素合成基因C．抗盐碱和干旱植物——调节细胞渗透压的基因D．耐寒的番茄——抗冻蛋白基因ABCD自我检测：1、基因治疗概念：（二）基因治疗

把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）2、实例：

将腺苷酸脱氨酶基因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。对严重复合型免疫缺陷症的治疗1、基因治疗概念：（二）基因治疗

把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）2、实例：

将腺苷酸脱氨酶基因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。对严重复合型免疫缺陷症的治疗5、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：（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是___________。（2）进行基因转移是，通常要将外源基因转____中，（3）通常采用

技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的

细胞中特异表达。显微注射受精卵DNA分子杂交膀胱上皮6、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，达到治疗目的B、对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗的目的C、运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D、运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除