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基因工程及其應(yīng)用 植物基因工程碩果累累 轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力 以及改良生物的品質(zhì)和生產(chǎn)藥物等方面 什么叫基因工程 基因工程又叫基因拼接技術(shù)或dna重組技術(shù) 是指按照人們的意愿 在生物體外 通過(guò)對(duì)dna分子進(jìn)行人工 剪切 和 拼接 對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合 然后導(dǎo)入到受體細(xì)胞里 定向地改造生物的遺傳性狀 產(chǎn)生出人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物 基因工程的概念 甲生物 乙生物 新類(lèi)型 基因敲除技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 生物 新類(lèi)型 轉(zhuǎn)基因西紅柿 轉(zhuǎn)基因驅(qū)蚊草 轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草 藍(lán)色妖姬 轉(zhuǎn)基因超級(jí)小鼠 導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠 水母 能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚(yú) 普通熱帶斑馬魚(yú)是不發(fā)熒光的 如何讓普通熱帶斑馬魚(yú)也發(fā)熒光 家蠶能夠吐出蠶絲為人類(lèi)利用 能否讓細(xì)菌 吐出 蠶絲 設(shè)想 目的基因的獲得如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá) 用口徑為1 m的dna注射器 將大量的目的基因片段注入到受精卵的核內(nèi) 然后把經(jīng)過(guò)注射的受精卵移植到另一只雌性動(dòng)物的子宮內(nèi) 使受精卵發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 什么叫顯微注射技術(shù) 顯微注射法 在猴子的未受精卵中加入附加基因 并利用它成功培育出健康活潑的小猴 安迪 通過(guò)對(duì) 安迪 的研究我們可以簡(jiǎn)單地引進(jìn)如老年性癡呆病的基因 帕金森病基因等 加快針對(duì)這類(lèi)疾病疫苗的開(kāi)發(fā)研究 一 基因工程與作物育種 基因工程的應(yīng)用 抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物 抗蟲(chóng)害的玉米 轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒 獲得高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種 抗蟲(chóng)的基因來(lái)自蘇云金桿菌 蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體 能使棉鈴蟲(chóng)等鱗翅口害蟲(chóng)癱瘓致死 科學(xué)家將編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?使作物自身具有抵御蟲(chóng)害的能力 生長(zhǎng)快 肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú) 中國(guó) 乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛 阿根廷 2 基因工程與藥物研制 我國(guó)生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物 許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的 受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限 其價(jià)格往往十分昂貴 微生物生長(zhǎng)迅速 容易控制 適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn) 若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi) 讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物 不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題 還能大大降低生產(chǎn)成本 胰島素從豬 牛等動(dòng)物的胰腺中提取 100kg胰腺只能提取4 5g的胰島素 其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知 將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌 每2000l培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素 使其價(jià)格降低了30 50 干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白 干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染 是一種抗病毒的特效藥 此外干擾素對(duì)治療某些癌癥和白血病也有一定療效 傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取 每300l血液只能提取出1mg干擾素 1980 1982年 科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素 是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬(wàn)倍 1987年上述干擾素大量投放市場(chǎng) 基因工程藥品 干擾素 治療侏儒癥的唯一方法 是向人體注射生長(zhǎng)激素 而生長(zhǎng)激素的獲得很困難 以前 要獲得生長(zhǎng)激素 需解剖尸體 從大腦的底部摘取垂體 并從中提取生長(zhǎng)激素 現(xiàn)可利用基因工程方法 將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中 使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素 人們從450l大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素 相當(dāng)于6萬(wàn)具尸體的全部產(chǎn)量 基因工程藥品 生長(zhǎng)激素 3 環(huán)境保護(hù)基因工程做成的 超級(jí)細(xì)菌 能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì) 通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類(lèi) 用基因工程培育成功的 超級(jí)細(xì)菌 卻能分解石油中的多種烴類(lèi)化合物 有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞 鎘等重金屬 分解一些毒害物質(zhì) 環(huán)境監(jiān)測(cè) 基因工程做成的dna探針能夠十分靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒 細(xì)菌等污染 1t水中只有10個(gè)病毒也能被dna探針檢測(cè)出來(lái) 轉(zhuǎn)基因食品 安全嗎 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 你認(rèn)為應(yīng)該如何對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題 目前 大多數(shù)專(zhuān)家認(rèn)為 已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番茄 玉米等農(nóng)產(chǎn)品都是安全的 迄今為止尚無(wú)食用轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品引起任何嚴(yán)重問(wèn)題的科學(xué)報(bào)道 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉 耐貯藏番茄 抗病毒甜椒及基因工
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