細(xì)胞工程項目申請書.doc

1、細(xì)胞工程項目申請書篇一 : “創(chuàng)新工程”項目申請書暨南大學(xué)教育技術(shù)“創(chuàng)新工程”項目申 請 書項目類型 : 網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)示范課程項目名稱 : 運營管理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程項目主持人 : 徐詠梅所在單位 :管理學(xué)院通訊地址 : 黃埔大道西601 號暨南大學(xué)管理學(xué)院730申報日期 :XX 年6月 12日暨南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與教育技術(shù)中心暨南大學(xué)教務(wù) 處制一、項目基本信息二、項目內(nèi)容三 . 擬建設(shè)的微視頻情況篇二 : 細(xì)胞工程第一章緒論生 物 工 程 : 也 稱 生 物 工 藝 學(xué) (biotechnologyorbioprocess), 一般稱為生物技術(shù)。一般意義上講 , 生物工程是以生命科學(xué)為基礎(chǔ) , 利用生物體系和

2、工程學(xué)原理生產(chǎn)生物產(chǎn)品和創(chuàng)造新物種的一門綜合技術(shù)。換言之 , 就是利用生物有機體 ( 從微生物直至高等動物 ) 或其組成部分 ( 器官、組織、細(xì)胞等 ) 發(fā)展新工藝或制造新產(chǎn)品的一種科學(xué)技術(shù)。細(xì)胞工程 : 應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的方法, 通過類似于工程學(xué)的步驟, 在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上, 按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)以獲取新型生物或特種細(xì)胞產(chǎn)品的一門科學(xué)技術(shù)。第二章細(xì)胞工程基礎(chǔ)1. 細(xì)胞分化(cell differentiation)的概念同型的胚胎細(xì)胞, 在細(xì)胞分裂、發(fā)育過程中, 形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化組成、生理過程上產(chǎn)生專一性和特異性的現(xiàn)象, 稱細(xì)胞分化。是細(xì)胞功能和形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化

3、、產(chǎn)生穩(wěn)定組織差異的過程。2. 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ)是細(xì)胞決定(determination)細(xì)胞的分化可被識別之前, 細(xì)胞沿著特定方向變化的能力已經(jīng)被提前賦予了, 這種現(xiàn)象稱細(xì)胞決定。是細(xì)胞分化潛能逐漸受限的過程。分化的本質(zhì): 細(xì)胞按照一定的時空順序差異基因表達(dá)(differentialgene express)。如奢侈基因(luxurygene),持家基因(house-keeping gene)。3、影響細(xì)胞分化的因素(1) 胞外信號分子的誘導(dǎo)作用( 一部分細(xì)胞對周圍細(xì)胞的分化誘導(dǎo) ): 如成纖維細(xì)胞生長因子(FGF) 、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF) 。(2) 激素的誘導(dǎo) :(3) 細(xì)胞質(zhì)的不均一性

4、 : 如卵和受精卵。(4) “位置效應(yīng)” : 細(xì)胞在組織和機體內(nèi)的位置影響其分化。(5) 外部環(huán)境條件對分化的影響 : 如早期胚胎中 , 胚胎表面的細(xì)胞滋養(yǎng)外胚層 , 內(nèi)部的細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞團 ( 將形成胚胎) 。如動物卵細(xì)胞未經(jīng)排卵而被激活 , 將在卵巢中異位發(fā)育成畸胎瘤。細(xì)胞分化的時空性時間上的分化 : 指一個細(xì)胞在不同的發(fā)育階段上可以有不同的形態(tài)和機能 , 不同的發(fā)育時間細(xì)胞之間的區(qū)別。空間上的分化 : 指處于不同空間位置中的同一種細(xì)胞后代之間出現(xiàn)的差異。單細(xì)胞生物僅有時間上的分化 , 如噬菌體的溶菌型和溶原型。多細(xì)胞生物的細(xì)胞不但有時間上的分化, 而且由于在同一個體上的各個細(xì)胞所處的位置不同

5、, 因而發(fā)生機能上的分工 , 于是又有空間上的分化 , 如一個植物個體在其頂端、根、莖、葉等不同部位具有不同的細(xì)胞。4. 細(xì)胞分化潛能 : 細(xì)胞分化能力的強弱稱為發(fā)育潛能。5. 植物細(xì)胞的分化潛能: 植物細(xì)胞在發(fā)育潛能上 ,高度分化的植物營養(yǎng)組織仍保持著發(fā)育成完整植株的能力,即具有全能性。6. 細(xì)胞分化潛能逐漸變窄7. 全能細(xì)胞 (totipotent cell):單個細(xì)胞在一定條件下分化發(fā)育成為完整個體的潛能稱為細(xì)胞的全能性。8. 多能細(xì)胞 (pluripotent cell):雖然局限 , 但仍有發(fā)育成多種表型細(xì)胞的能力, 這種細(xì)胞稱為多能細(xì)胞。9. 單能細(xì)胞 (unipotent cel

6、l):形態(tài)上、功能上專一化的終末分化細(xì)胞, 被稱為單能細(xì)胞。10. 生物的每一個細(xì)胞經(jīng)過分裂和分化后 , 仍然保持發(fā)育成完整個體的潛在能力 , 這種特性稱細(xì)胞的全能性。原因 : 細(xì)胞具有這種潛能是因為每個細(xì)胞都包含了這個物種的所特有的全套遺傳物質(zhì) , 具有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。細(xì)胞的全能性為開展細(xì)胞工程研究提供了廣闊空間。11. 細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件 : 離體狀態(tài)、具有一定營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件12. 細(xì)胞周期 : 細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分完成所經(jīng)歷的一個有序過程。其間細(xì)胞遺傳物質(zhì)和其他內(nèi)含物分配給子細(xì)胞。13. 細(xì)胞周期時相組成 :14. 無 絲 分 裂 (a

7、mitosis):又 稱 直 接 分 裂 , 由Remark(1841) 發(fā)現(xiàn)于雞胚血細(xì)胞, 不涉及紡錘體形成及染色體變化。胞核拉長, 核中間斷裂 , 胞質(zhì)一分為二。低等動物、植物胚乳發(fā)育、動物上皮組織、疏松結(jié)締組織、肌肉組織、肝細(xì)胞有無絲分裂。優(yōu)勢: 分裂快、能耗少、分裂中細(xì)胞功能繼續(xù)發(fā)揮利于細(xì)胞對外界環(huán)境變化作出迅速反應(yīng)。缺陷: 遺傳物質(zhì)不能有效均等分配。有絲分裂(mitosis) :又稱為間接分裂, 由Fleming(1882)年首次發(fā)現(xiàn)于動物,Strasburger(1880)發(fā)現(xiàn)于植物。減數(shù)分裂 (meiosis):染色體復(fù)制一次, 細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。是發(fā)生于有性生殖個體生殖細(xì)胞的一

8、種特殊的有絲分裂方式。15. 間期 : 完成組成染色體的 DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。前期 : 出現(xiàn)染色體、 核膜解體、 核仁消失、 形成紡垂體。中期 : 染色體排列到赤道面上。后期 : 姐妹染色體單體分開并移向兩極的時期。期末 : 從子染色體到達(dá)兩極 , 至形成兩個新細(xì)胞為止。16. 減數(shù)分裂染色體經(jīng)過復(fù)制一次后, 要經(jīng)過兩次分裂 ,形成四個細(xì)胞, 結(jié)果子細(xì)胞的染色體數(shù)目比親代細(xì)胞減少了一半。第三章植物組織與細(xì)胞培養(yǎng)1. 胚胎培養(yǎng) (embryo culture): 包括原胚和成熟胚培養(yǎng)、胚乳培養(yǎng)、胚珠和子房 ( 未授粉或已授粉的 ) 培養(yǎng) , 可用于研究胚胎發(fā)生以及影響胚生長的因素

9、 ; 用試管受精或幼胚培養(yǎng)可獲得種間或?qū)匍g遠(yuǎn)緣雜種 , 因此它也是研究生殖生理的有用方法 ; 胚乳培養(yǎng)是研究胚乳的功能、胚乳與胚的關(guān)系 , 以及獲得三倍體植株的一個手段。脫分化 (dedifferentiation ):已分化好的細(xì)胞在人工誘導(dǎo)條件下 , 恢復(fù)分生能力 , 回復(fù)到分化組織狀態(tài)的過程。再分化 (redifferentiation):脫分化后具有分生能力的細(xì)胞再經(jīng)過與原來相同的分化過程, 重新形成各類組織和器官的過程。莖尖培養(yǎng) : 較小的僅帶幾個葉原基或少量幼葉的莖端部分的培養(yǎng)。通常用110mm大小的外植體來加速植物的無性系繁殖。無性繁殖系(clone):由同一個外植體反復(fù)進(jìn)行繼代

10、培養(yǎng)后所得一系列的無性繁殖后代。器官發(fā)生(organogenesis): 在組織培養(yǎng)中或懸浮培養(yǎng)中 , 由培養(yǎng)物到顯示有自然的器官形成 , 如形成芽或根的現(xiàn)象。胚狀體 (embryoid):在離體培養(yǎng)過程中產(chǎn)生一種形似胚( 具有明顯的根端和芽端), 功能與胚相同的結(jié)構(gòu)。2. 一般植物通過細(xì)胞或組織培養(yǎng)達(dá)到再生目的要經(jīng)過兩個步驟 :(1) 培養(yǎng)的植物細(xì)胞或組織的脫分化 , 形成愈傷組織 ;(2) 有新形成的愈傷組織形成一些分生細(xì)胞團 , 隨后又由其分化成不同的器官原基 ( 如根原基、葉原基等 ) 。3. 脫分化后的細(xì)胞進(jìn)行再分化的過程有兩種不同的方式:(1) 器官發(fā)生方式 : 其中芽和根在愈傷組

11、織的不同部位分別獨立形成 , 具有單極性結(jié)構(gòu)。(2) 胚胎發(fā)生方式 : 在愈傷組織表面或內(nèi)部形成很多胚狀體 , 它們類似于合子胚 , 具有雙極性結(jié)構(gòu)。4. 通過胚狀體途徑產(chǎn)生再生植株有3 個顯著優(yōu)點 :(1) 在一個培養(yǎng)物上所能產(chǎn)生的胚狀體數(shù)目往往比不定芽數(shù)目多 ;(2) 胚狀體形成的速度快 ;(3) 胚狀體結(jié)構(gòu)完整 , 一旦形成 , 一般都可以直接萌發(fā)形成小植株 , 因此成苗率高。 5.6. 啟動期 ( 或誘導(dǎo)期 ): 是成熟組織在各種刺激因素的誘導(dǎo)作用下細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)及核酸的合成代謝迅速加強的過程。受激作用后分裂前細(xì)胞的主要變化有: 一是呼吸作用加強,消耗氧量明顯增加 ; 二是多聚核糖體的不

12、斷增加 , 到有絲分裂前 RNA的含量可增加 300%;三是蛋白質(zhì)合成加快 , 分裂前細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的總量增加 200%;四是各種與分裂有關(guān)的酶活性大大加強。分裂期 : 其主要特征是: 細(xì)胞數(shù)目增加很大, 結(jié)構(gòu)疏松 ,缺少有組織特征的結(jié)構(gòu), 一般呈現(xiàn)透明狀或淺顏色。分化期 : 停止分裂的細(xì)胞發(fā)生生理代謝方面的變化, 出現(xiàn)了形態(tài)和生理功能上的分化, 直至出現(xiàn)了分生組織的瘤狀結(jié)構(gòu)及維管組織。此時, 細(xì)胞體積不再減小, 呈現(xiàn)的顏色多種多樣。7. 影響愈傷組織培養(yǎng)的主要因素外植體 : 雖然所有植物都有被誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織的潛在能力 , 但是不同的植物種類誘導(dǎo)形成愈傷組織的難易程度差別很大?；九囵B(yǎng)基 :

13、眾多的培養(yǎng)基基本上都可以誘導(dǎo)出愈傷組織 , 但不同的植物種類、基因型和外植體誘導(dǎo)形成愈傷組織的難易程度不同 , 對培養(yǎng)基的反應(yīng)也有差別。激素組合 : 通常高濃度的生長素和低濃度的激動素有利于愈傷組織的誘導(dǎo)和增殖。 其中 ,2,4-D 是誘導(dǎo)愈傷組織最有效的物質(zhì)。8. 舉例 :以番杏的組織培養(yǎng)為例介紹組織器官培養(yǎng)技術(shù):番杏別名洋菠菜, 屬番杏科番杏屬的多年生草本植物。主要以肥厚多汁的嫩莖葉作蔬菜食用, 并可全株入藥, 有涼血、解毒、利尿、消瘡疥等的功效。具體方法如下 :(1) 材料和培養(yǎng)基 : 番杏果實和幼苗 ;(1) 芽分化培養(yǎng)基 :MS+/L( 單位下同 )+%蔗糖 ;(2) 誘導(dǎo)愈傷組織與

14、分化培養(yǎng)基 :MS+6-BA +2,4-D +%蔗糖 ;(3)生根培養(yǎng)基:3/4MS+%蔗糖;(4)繼代培養(yǎng)基 :MS 培養(yǎng)基。以上各培養(yǎng)基加%瓊脂 , 。(2) 培養(yǎng)條件 : 培養(yǎng)溫度 25左右 , 日光燈照明 , 每天光照 10h, 光照強度 10001500lx 。(3)無菌苗的獲取 : 將番杏果實在濃硫酸中浸泡約1h, 流水沖洗30min 。再在超凈工作臺 ( 圖示 ) 內(nèi)用 70%乙醇浸泡2-3min,在無菌濾紙上吸干或酒精燈焰燒干, 再用 %升汞浸泡10min,無菌水沖洗 3-4 次 , 用無菌手術(shù)刀輕輕刮去果實被腐蝕的部分, 然后將其接種于培養(yǎng)基(3) 中,培養(yǎng)1 周后種子長出無

15、菌苗(圖示)。(4) 愈傷組織培養(yǎng): 切取長的不帶腋芽的莖段, 置于(2)號培養(yǎng)基上。3 周后,莖段周圍出現(xiàn)白色松脆的愈傷組織(圖示 ) 。愈傷組織的形成標(biāo)志著接種外植體的生長狀態(tài)已脫離分化狀態(tài) , 開始重新恢復(fù)分生能力。(5) 繼代培養(yǎng) : 將愈傷組織在無菌條件下從試管中取出,用無菌水洗凈, 以鑷子和解剖刀剔除附著在愈傷塊上的培養(yǎng)基 , 并用無菌水反復(fù)沖洗數(shù)次, 直至愈傷塊上無殘留培養(yǎng)基為止。用解剖刀將愈傷塊切成數(shù)小塊 , 在接種到裝有愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基的三角瓶中 , 再與誘導(dǎo)愈傷組織相同的培養(yǎng)條件下繼續(xù)培養(yǎng)。幾天后, 三角瓶中的小愈傷塊即可逐漸長大,這一過程稱作繼代培養(yǎng)。通過愈傷組織的繼代

16、培養(yǎng), 原來接種的 1 個番杏莖段組織可繁殖出大量的新接種材料用于分化培養(yǎng)。(6) 分化培養(yǎng) : 剝離白色松脆的愈傷組織繼續(xù)置于(2) 號培養(yǎng)基上 ,2月后 , 部分白色愈傷組織上出現(xiàn)綠色芽點( 圖示 )隨著時間推移, 綠色芽點不斷膨大, 其中部分形成正常綠苗。(圖示 )。(7) 生根培養(yǎng) : 剝離綠苗接種到 (3) 號培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生根( 圖示 ) 。7d 后開始陸續(xù)出根,3 周后可有多條須根形成, 生根率達(dá) %。(8) 煉苗與移栽 : 移栽前 , 敞瓶煉苗 3-4d, 取出洗凈后 , 栽至裝有蛭石的塑料杯中 , 加自來水 , 杯上罩上玻璃燒杯保濕,4d 后晝覆夜敞 ,2 周后可除掉玻璃杯。

17、3 周后 , 試管苗張出新根 , 再將其移入蛭石與土 (2:1) 的盆 ( 圖示 ) 中。成活率為 %。9. 思考題1. 愈傷組織的形態(tài)發(fā)生有哪兩種情況 ?并比較各自由此形成完整植株的不同。2. 請以某種植物為例來論述其無菌苗的誘導(dǎo)、繼代快繁、生根培養(yǎng)及其馴化移栽過程。3. 植物組織培養(yǎng)的主要意義有哪些 ?最新進(jìn)展如何 ?10. 所謂高質(zhì)量的體細(xì)胞胚 , 指的是體細(xì)胞胚具有發(fā)育成完整小植株的能力, 這就要求體細(xì)胞胚在解剖構(gòu)造上具有明顯的胚根、胚芽的雙極性結(jié)構(gòu), 這是人工種子制作能否成功的關(guān)鍵所在。11.人工種子的制作要求胚狀體的形態(tài)上大小一致, 發(fā)育進(jìn)程上相似 , 這樣制成的人工種子其活力強,

18、 萌發(fā)率高。如何對體細(xì)胞胚胎發(fā)生進(jìn)行同步化控制和純化篩選呢?(1) 化學(xué)抑制法 (2) 低溫抑制法(3) 滲透壓選擇法 (4) 機械過篩選擇法 (5) 應(yīng)用植物胚性細(xì)胞分級儀化學(xué)抑制法 : 在細(xì)胞培養(yǎng)初期加入抑制 DNA合成的藥物 , 使細(xì)胞 DNA合成暫時停止 , 當(dāng)除去 DNA抑制劑時 , 細(xì)胞開始進(jìn)入同步分裂。低溫抑制法 : 采用低溫處理導(dǎo)致發(fā)育停滯 , 形成所謂的溫度沖擊 , 處理時間過后 , 恢復(fù)正常溫度 , 可以使胚性細(xì)胞達(dá)到同步分裂的目的。低溫抑制法 : 采用低溫處理導(dǎo)致發(fā)育停滯 , 形成所謂的溫度沖擊 , 處理時間過后 , 恢復(fù)正常溫度 , 可以使胚性細(xì)胞達(dá)到同步分裂的目的人造

19、種皮要求 : 能保持胚狀體的活力, 利于萌發(fā)或貯藏。如海藻酸鈉、明膠、樹膠、瓊脂糖、淀粉及動物膠等。人造胚乳 人工胚乳的主要成分為無機鹽、碳水化合物及蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。包埋技術(shù) : 滴注法 ; 裝模法 .滴注法篇三 : 細(xì)胞工程論文談轉(zhuǎn)基因動物對克服人類疾病的影響摘要 轉(zhuǎn)基因動物在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域和生命科學(xué)的研究中有著重要應(yīng)用價值 , 可以用于改良動物品種、提高動物產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量及抗病性 ; 也可以用于生物制藥、建立診斷和治療人類疾病的動物模型、生產(chǎn)可用于人體器官移植的動物器官等 ; 還可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)對某些遺傳病進(jìn)行基因治療、獲得基因敲出動物等。疾病動物模型在認(rèn)識疾病本質(zhì)、確定防治方案及藥物

20、研究上十分重要。轉(zhuǎn)基因動物人類疾病動物模型的研究和建立在基因水平上研究人類疾病、揭示各個基因的各種功能中將起重大作用。關(guān)鍵詞 : 轉(zhuǎn)基因動物動物模型人類疾病器官1. 轉(zhuǎn)基因動物概述在分子水平或者基因水平的基礎(chǔ)上, 用人工的手段去改造生物遺傳性狀的基因工程, 出現(xiàn)在20 世紀(jì) 70 年代?；蚬こ虘?yīng)用技術(shù)之一的基因重組, 可用于對不同生物遺傳物質(zhì)的體外人工剪切、組合、拼接, 使遺傳物質(zhì)重新組合, 然后 ,通過載體 , 如微生物、病毒等轉(zhuǎn)入微生物或細(xì)胞內(nèi), 進(jìn)行“無性繁殖” , 并使所需基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)出來, 產(chǎn)生人類所需的物質(zhì)或創(chuàng)造新的物種。近年來, 國外已出現(xiàn)了一些“基因作物” , 如抗腐爛西

21、紅柿、抗除草劑棉花、抗病毒黃瓜和馬鈴薯, 以及抗蟲玉米等。目前 , 利用基因重組技術(shù)能分離出來的目標(biāo)基因已近百種 , 在農(nóng)作物上實現(xiàn)目標(biāo)基因表達(dá)的也已有10 多種。所謂轉(zhuǎn)基因動物, 是用實驗方法, 把外源基因?qū)氲絼游矬w內(nèi) , 這種外源基因與動物本身的染色體整合, 這時外源基因就能隨細(xì)胞的分裂而增殖, 在體內(nèi)得到表達(dá), 并能傳給后代。世界上第一只轉(zhuǎn)基因動物巨鼠 , 是將大白鼠生長激素導(dǎo)入小白鼠的受精卵中 , 再將這個受精卵移入借腹懷胎的母鼠子宮中 , 產(chǎn)下的小白鼠比一般的大一倍。這只在遺傳學(xué)上具有重大意義的轉(zhuǎn)基因動物的研究究培育成功 , 展現(xiàn)出誘人的光明前景?？寺游锏牟僮鬟^程中, 完全可以同

22、時進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作。在體細(xì)胞去核并與去核的卵細(xì)胞結(jié)合之前 , 將有關(guān)的人類基因注入 , 這樣 , 培育的“轉(zhuǎn)基因克隆羊” , 就會產(chǎn)生出人類蛋白質(zhì)。第一頭克隆羊“多利”引起的轟動, 在于它的理論價值 , 它突破了有性生殖的框架, 證明高等動物也可以由無性生殖來繁衍。我國轉(zhuǎn)基因羊研究新突破, 在于它的經(jīng)濟價值 ,因為它可以讓人類豐衣足食、健康長壽的美夢成真。那轉(zhuǎn)基因羊的后代是不是轉(zhuǎn)基因羊呢 ?轉(zhuǎn)基因羊與普通羊交配 , 即有性繁殖 , 后代中的一半是轉(zhuǎn)基因羊 ; 但若用克隆無性繁殖的方法 , 那所有的后代都是轉(zhuǎn)基因羊。2. 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用 ( 醫(yī)學(xué)方面 )一、建立人類疾病動物模型。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)制

23、作轉(zhuǎn)基因動物模型, 可以模擬人類疾病的起始和發(fā)展, 并可測試比較各種治療方案的治療結(jié)果, 最終確定最行之有效的治療方案?，F(xiàn)已建立的人類動物疾病模型有癌癥、動脈硬化癥、鐮刀狀細(xì)胞貧血、地中海貧血、紅細(xì)胞增多癥、肝炎、免疫缺陷、 自發(fā)性高血壓、 淋巴系統(tǒng)病、透納氏癥、心肌頓抑、老年癡呆癥等。此外 , 新開發(fā)的藥品用于人體之前先要進(jìn)行動物試驗 , 但許多疾病沒有適當(dāng)?shù)膭游锬Ｐ蛠磉M(jìn)行藥物的評價。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可建立與人類相同疾病的動物模型 , 以利于藥物篩選 , 其優(yōu)點是準(zhǔn)確、經(jīng)濟、試驗次數(shù)少、顯著縮短試驗時間 , 現(xiàn)已成為一種進(jìn)行“快速篩選”的手段。隨著癌基因的不斷發(fā)現(xiàn) , 越來越多的腫瘤疾病模型被

24、用于藥物篩選。二、生產(chǎn)可用于人體器官移植的動物器官。目前 , 中國每年約有 150 萬患者需要器官移植 , 但每年器官移植手術(shù)僅有萬例左右 , 還不到 1%,供體器官短缺嚴(yán)重以及移植后的免疫排斥反應(yīng)使 99%以上的患者失去了寶貴的生命。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造異種來源器官的遺傳性狀 , 使之能適用于人體器官或組織的移植 , 是解決移植器官短缺和移植后免疫排斥反應(yīng)的最有效途徑。目前最為理想的轉(zhuǎn)基因動物是豬, 因為其在器官大小、結(jié)構(gòu)和功能上與人類較為相似。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)敲除豬 -1,3半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因( 該基因會引發(fā)免疫排斥反應(yīng) ), 就可清除豬作為人類器官供體的一個主要障礙 , 將進(jìn)一步推動器官移植的

25、發(fā)展與應(yīng)用。這項研究具有重要的實用價值 , 相信以后會有更多、更完善的改造器官用于人類疾病的治療。三、可以生產(chǎn)醫(yī)療藥品和營養(yǎng)保健品。將某些具有藥用價值的基因轉(zhuǎn)入動物體內(nèi) , 然后再回收這些基因的表達(dá)產(chǎn)物 , 就可以生產(chǎn)出具有生物活性的藥物。利用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物具有以下四個優(yōu)點 : 設(shè)備簡單 , 不耗能 , 無環(huán)境污染。動物吃的是飼料 , 生產(chǎn)出的是高營養(yǎng)價值的藥品和具有營養(yǎng)保健功能的蛋白?？缮a(chǎn)的藥物品種多, 產(chǎn)量高 , 質(zhì)量好。動物的乳房有強大的生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力 , 一頭優(yōu)良品種的奶牛 , 在 305 天的泌乳期中可產(chǎn)奶 >10 噸。鮮奶的蛋白質(zhì)含量占 %, 折合每頭奶牛年產(chǎn)純蛋白

26、320360 千克。一只綿羊一年可產(chǎn)奶 300500 千克 , 奶中蛋白質(zhì)含量約占 7%,折合每只母羊年產(chǎn)純蛋白 2030 千克。上個世紀(jì) 90 年代中期 , 國際上就已有數(shù)十家轉(zhuǎn)基因動物公司生產(chǎn)出貴重的藥用蛋白, 如 1- 抗胰蛋白酶 ( 治療肺氣腫 ) 、人紅細(xì)胞生成素 ( 用于腫瘤化療 ) 、乳鐵蛋白 ( 抗胃腸道感染 ) 、人血清白蛋白 ( 提高人體免疫力 ) 、人血紅蛋白 ( 治療燒傷和血量擴積 ) 、人凝血因子 ( 治療血友病) 、抗凝血酶 ( 用于動脈移植 ) 、膠原蛋白 ( 治療類風(fēng)濕 ) 、血纖蛋白原 ( 用于外科創(chuàng)傷 ) 、胰島素 ( 治療糖尿病 ) 等。生產(chǎn)周期短。目前一

27、種新藥從研制開發(fā), 通過新藥評審 , 直到上市需 1520 年。如果利用轉(zhuǎn)基因動物, 新藥生產(chǎn)周期約5 年 ,如以動物生命的周期計算, 轉(zhuǎn)基因牛從顯微注射到泌乳的周期是個 2529 月 , 而轉(zhuǎn)基因羊只要18 個月。生產(chǎn)成本低,投資風(fēng)險低 , 可以獲得巨額經(jīng)濟利潤。國外經(jīng)濟學(xué)家曾算過一筆賬 , 若用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝來生產(chǎn) 1 克藥物蛋白 , 成本需 8005 000 美元 , 而利用轉(zhuǎn)基因動物只需 美元。3. 轉(zhuǎn)基因動物應(yīng)用桎梏轉(zhuǎn)基因動物安全嗎?盡管轉(zhuǎn)基因動物將為人類帶來巨大的益處是人們所共識的, 但目前轉(zhuǎn)基因動物真正意義上的商業(yè)化生產(chǎn)還未展開。這里面除有技術(shù)因素之外,人們考慮更多的還是安全性問

28、題。轉(zhuǎn)基因動物食品是否安全關(guān)系到人類自身的安全問題,人們對轉(zhuǎn)基因動物食品主要存在以下?lián)鷳n: 和非轉(zhuǎn)基因動物食品相比 , 轉(zhuǎn)基因動物食品的營養(yǎng)成分是否會發(fā)生變化?是否會出現(xiàn)抗?fàn)I養(yǎng)因子?是否會出現(xiàn)新的過敏源?由于導(dǎo)入基因的來源及序列或表達(dá)蛋白質(zhì)的氨基酸序列可能與已知的致敏源存在同源性, 導(dǎo)致過敏發(fā)生或產(chǎn)生新的過敏源。是否會產(chǎn)生有毒物質(zhì) ?在轉(zhuǎn)基因食品加工過程中, 由于基因的導(dǎo)入可能使得病毒蛋白發(fā)生過量表達(dá), 產(chǎn)生各種毒素。食用轉(zhuǎn)基因動物食品后是否會致病?除目的基因外, 引入的抗生素標(biāo)記基因和報告基因是否安全?從理論上來說, 無論轉(zhuǎn)基因食品還是藥品, 轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)的基因都是天然存在的, 人們平常吃的

29、東西中就含有這些基因 , 用轉(zhuǎn)基因技術(shù)僅僅是把這種基因轉(zhuǎn)到其他動物體內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)后再分離出來。因此, 在理論上轉(zhuǎn)基因藥物和食物是有一定安全保證的, 而不是合成新的東西。當(dāng)然, 我們不能僅停留在理論性的安全上, 還要做更多的安全性實驗。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因食品飼喂實驗表明, 攝食轉(zhuǎn)基因動物食品對小鼠和大鼠的生長、臟器發(fā)育、血液生理生化指標(biāo)、繁殖能力及其后代的生長發(fā)育均無顯著影響。(1) 、轉(zhuǎn)基因動物自身安全嗎 ?由于轉(zhuǎn)基因操作方法的自身缺陷 , 可能會影響到轉(zhuǎn)基因動物的健康狀況。由于外源基因在受體基因組中的整合位點是隨機的 , 因此外源基因的整合給動物帶來的傷害是難以控制的。然而我們可以選擇插入位點對動物

30、影響小的 , 而實際上 , 有嚴(yán)重影響的插入事件往往因為動物死亡或者發(fā)育的缺陷而會被排除。另外, 轉(zhuǎn)基因表達(dá)也會對動物產(chǎn)生一定影響, 轉(zhuǎn)入基因的插入突變、異位表達(dá)、修飾、表達(dá)產(chǎn)物自身等都有可能對動物自身健康造成影響。因此 , 對轉(zhuǎn)基因動物自身安全性進(jìn)行檢測與評估是必要和迫切的。(2) 、轉(zhuǎn)基因動物對環(huán)境會產(chǎn)生怎樣的影響?轉(zhuǎn)基因動物對于生態(tài)環(huán)境的影響 , 人們主要有以下幾個方面的顧慮: 對生物多樣性的影響。對非靶標(biāo)生物的影響?；蚱茖ι鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響, 包括外源基因是否有可能向相關(guān)植物、動物和微生物發(fā)生水平轉(zhuǎn)移, 造成基因漂移。是否會引發(fā)新的環(huán)境問題, 如是否會對抗生素產(chǎn)生耐藥性、是否

31、會產(chǎn)生新病毒。轉(zhuǎn)基因動物是否會演變?yōu)橛泻ι?或演變成優(yōu)勢物種從而破壞生態(tài)平衡。(3) 、對于環(huán)境安全 , 人們主要是對轉(zhuǎn)基因魚所存在的生態(tài)風(fēng)險擔(dān)憂 , 魚類易于逃逸、擴散 , 有很大可能性影響生物多樣性并對野生基因庫造成污染。除轉(zhuǎn)基因魚外 , 轉(zhuǎn)基因動物中規(guī)模稍大的就是家養(yǎng)動物 ( 豬、牛、羊等 ), 其去向比較容易跟蹤。另外 , 因其對環(huán)境的適應(yīng)能力較低 , 很容易控制和捕捉 , 只要管理科學(xué)、措施得當(dāng) , 不會存在有很大的環(huán)境問題。目前 , 國家專門設(shè)立了研究轉(zhuǎn)基因動物安全性的項目, 說明國家對轉(zhuǎn)基因動物的安全性是非常重視的, 并且現(xiàn)在也有來自國外的經(jīng)驗可以借鑒。4. 轉(zhuǎn)基因動物的意義第

32、一頭克隆羊“多利”引起的轟動, 在于它的理論價值,它突破了有性生殖的框架, 證明高等動物也可以由無性生殖來繁衍。我國轉(zhuǎn)基因羊研究新突破, 在于它的經(jīng)濟價值, 因為它可以讓人類豐衣足食、健康長壽的美夢成真。用基因轉(zhuǎn)移技術(shù) , 增強動物抗病力的研究, 也很鼓舞人心。導(dǎo)入抗病或抗寄生蟲的外源基因, 牛便不怕“瘋牛病”, 豬便不怕瘟 ?從而使畜牧業(yè)“旱澇保收”, 成為“黃金”產(chǎn)業(yè)。將外源基因?qū)爰倚?, 能使家畜朝人類希望的目標(biāo)靠攏 , 如肉質(zhì)改善、飼料增效、個體增大、體重增加、奶量提高、脂肪減少等。例如將長瘦肉的基因?qū)胴i細(xì)胞中, 豬就成為瘦肉型 ; 將促乳汁分泌的基因?qū)肱?、羊?xì)胞中 , 這些轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁猛增 ; 還有科學(xué)家將貂的長皮毛基因?qū)胙蚣?xì)胞中 , 培育出長出類似貂毛毛皮的羊。這些羊易養(yǎng) , 繁殖快 , 且“羊貂皮”面積數(shù)倍于貂皮 , 將使“貂皮”時裝進(jìn)入尋常百姓家。身價百倍的奧秘何在呢 ?是在于它們是轉(zhuǎn)基因動物 , 它們的乳汁中含有“