基因工程應用培訓課件

基因工程的應用專題１基因工程基因工程的應用專題１基因工程1學習目標1、舉例說出植物基因工程的成果2、舉例說出動物基因工程的成果3、舉例說出基因工程藥品4、概括出基因治療的原理及過程5、說出基因芯片的概念學習目標2一、植物基因工程碩果累累哪些轉基因作物已進入大規(guī)模商業(yè)化應用階段?轉基因大豆、玉米、棉花和油菜一、植物基因工程碩果累累哪些轉基因作物已進入大規(guī)模商3(一)抗蟲轉基因植物優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量例子：棉花、水稻、玉米、馬鈴薯、番茄等等主要殺蟲基因：

Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等典型例子：轉基因抗蟲棉——Bt毒蛋白基因(一)抗蟲轉基因植物優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提4（二）抗病轉基因植物抗病基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復制酶基因.抗真菌基因：幾丁質酶基因、抗毒素合成基因.（二）抗病轉基因植物抗病基因：5（三）其他抗逆轉基因植物（三）其他抗逆轉基因植物6（三）其他抗逆轉基因植物1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？鹽堿、干旱、低溫和澇害等2.鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與什么有關？細胞內的滲透壓調節(jié)3.在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？調節(jié)細胞滲透壓的基因（三）其他抗逆轉基因植物1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減74.轉基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因提高了其抗寒能力？目的基因從何而來？魚的抗凍蛋白基因4.轉基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因提高了其抗寒能力？目8轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯特點：導入另一種生物的優(yōu)良性狀基因，獲得新性狀抵抗惡劣環(huán)境因素，從根本上改變作物的特性轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯特點：9（四）利用轉基因改良植物的品質不會引起過敏的轉基因大豆優(yōu)點：改善糧食作物的營養(yǎng)成分含量，如氨基酸、蛋白質（四）利用轉基因改良植物的品質不會引起過敏的轉基因大豆優(yōu)點：10轉基因矮牽牛的目的基因是什么？與植物花青素代謝有關的基因轉基因矮牽牛的目的基因是什么？與植物花青素代謝有關的基因11轉基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果實成熟的基因轉基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果實成熟的基因12

玫瑰花沒有產(chǎn)生藍色色素的基因,無法生長藍色花瓣。雖然玫瑰有5000多年的人工栽培歷史,迄今已培育出2500多個品種,但始終沒有藍玫瑰的身影。

日本三得利公司耗資30億日元培育成藍玫瑰。他們從藍三葉草中提取藍色素基因,將藍花基因植入玫瑰花,培植出藍玫瑰。這株玫瑰的花瓣中所含的色素為藍色,純度接近100%。

玫瑰花沒有產(chǎn)生藍色色素的基因,無法生長藍色花瓣。13植物基因工程技術主要用于哪些方面?

提高農(nóng)作物的抗逆能力（如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等）,以及改良農(nóng)作物的品質和利用植物生產(chǎn)藥物等方面.我國的轉基因抗蟲植物有哪些優(yōu)點?優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量植物基因工程技術主要用于哪些方面?提高農(nóng)作物的抗逆能14總結：基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用（1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質的品種用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。如“向日葵豆”植株。（2）抗逆性品種將細菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉移到作物體內，將從根本上改變作物的特性。如轉基因抗蟲棉。總結：基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用（1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質的品15二、動物基因工程前景廣闊特點：發(fā)展較遲，應用方面廣1、提高生長速度2、改善畜產(chǎn)品的品質3、生產(chǎn)藥物4、作為器官移植的供體應用前景：二、動物基因工程前景廣闊特點：發(fā)展較遲，應用方面廣1、提高生16（一）用于提高動物生長速度原因：外源生長激素基因的表達可以使轉基因動物生長更快轉基因鯉魚（一）用于提高動物生長速度原因：外源生長激素基因的表達可以使17（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質優(yōu)點：避免食物過敏、腹瀉、惡心等不適將腸乳糖酶基因導入奶牛基因組，獲得轉基因牛的乳汁，降低乳糖含量（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質優(yōu)點：避免食物過敏、腹瀉、惡心等不18（三）用轉基因的動物生產(chǎn)藥物（重點）乳腺生物反應器

如何利用轉基因動物生產(chǎn)藥物呢？（三）用轉基因的動物生產(chǎn)藥物（重點）乳腺生物反應器如何利用轉19將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導入哺乳動物的受精卵中，將受精卵送入母體，使其發(fā)育成轉基因動物。轉基因動物進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器。乳腺生物反應器乳腺生物反應器的優(yōu)點：①產(chǎn)量高；②質量好；③成本低；④易提取。將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重20思考：為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？⑴乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內循環(huán)，不會影響轉基因動物本身的生理代謝反應。⑵從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達的蛋白質已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。⑶從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉基因動物又可無限繁殖。思考：為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？21①獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）②構建基因表達載體（在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子）③顯微注射導入哺乳動物受精卵中④形成胚胎⑤將胚胎送入母體動物⑥發(fā)育成轉基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉入的基因才能表達）歸納:用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程是怎樣的？①獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）歸納:用基因工程技術實現(xiàn)22（四）用轉基因動物作器官移植的供體利用基因工程對豬的器官進行改造方法：將器官供體基因組導入某種調節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達或設法除去抗原決定基因，再結合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官（四）用轉基因動物作器官移植的供體利用基因工程對豬的器官進行23將目的基因導入到動物的受精卵里，目的基因若與受精卵染色體DNA整合，細胞分裂時，該基因隨染色體的倍增而倍增，使每個細胞中都帶有目的基因，使性狀得以表達，并穩(wěn)定地遺傳給后代，從而獲得基因產(chǎn)品。這樣一種新的個體，稱為轉基因動物?？偨Y：什么叫轉基因動物？基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應用主要是什么？繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質量的皮毛等優(yōu)良品質的轉基因動物。該過程的重要步驟是通過感染或顯微注射技術將重組DNA轉移到動物受精卵中。將目的基因導入到動物的受精卵里，目的基因若與受精卵染24例1、繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養(yǎng)出一種轉基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：（1）將人的生長激素基因導入小鼠受體細胞，常用方法是___________。（2）進行基因轉移是，通常要將外源基因轉____中，原因是

。（3）通常采用

技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組（4）在研制膀胱生物反應器時，應使外源基因在小鼠的

細胞中特異表達。（5）為使外源基因在后代長期保持，可將轉基因小鼠細胞的

轉入

細胞中構成重組細胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體。該技術稱為

。顯微注射受精卵受精卵具有全能性，可使外源基因在相應組織細胞表達DNA分子雜交膀胱上皮細胞核去核的卵核移植（或克?。├?、繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也25例2、器官移植是治療人類某些疾病的有效治療方法，如對大面積燒傷病人采取的皮膚移植，腎衰竭病人的腎移植，冠心病人的心臟移植等。下面就器官移植的話題，回答相關問題：英國科學家已經(jīng)研究用動物的器官作為器官移植的器官來源，科學家發(fā)現(xiàn)豬的內臟器官與人的內臟器官大小、形態(tài)均差不多，他們從20世紀80年代就開始研究。研究的重點是改造豬細胞膜。（1）豬細胞膜的基本結構和人的細胞膜是相同的，但其上的

和人細胞膜有很多是不同的。（2）改造豬細胞膜主要是通過

技術進行，具體操作步驟：糖蛋白基因工程例2、器官移植是治療人類某些疾病的有效治療方法，如對大面積燒26第一步，獲得控制目的基因（人體細胞膜上蛋白質合成的基因），所用的方法有

。

第二步，將目的基因與

結合；第三步，將目的基因導入受體細胞，對豬來說，應導入其

細胞最有效。在這項技術中，必須使用的兩種工具酶是

和

。鳥槍法、反轉錄法、化學合成法運載體受精卵限制酶DNA連接酶鳥槍法、反轉錄法、化學合成法運載體受精卵限制酶DNA連接酶271.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物體的哪些結構中提??？從生物的組織、細胞或血液中提取。2.傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點:由于受原料來源的限制，價格十分昂貴。三、基因工程藥品異軍突起1.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物283.可利用什么方法來解決上述問題？利用基因工程方法制造轉基因的工程菌，可高效率地生產(chǎn)出各種高質量、低成本的藥品。工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系。基因工程藥品包括：細胞因子（即淋巴因子如白細胞介素—2、干擾素）、抗體、疫苗、激素等3.可利用什么方法來解決上述問題？利用基因工程方法制29基因工程藥品——胰島素胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!基因工程藥品——胰島素胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提30

治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素?，F(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因導入大腸桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當于6萬具尸體的全部產(chǎn)量?；蚬こ趟幤贰L激素治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激31人造血液及其生產(chǎn)基因工程藥品——干擾素

從人血中提取干擾素，300L血才提取1mg！

通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取20—40mg干擾素人造血液及其生產(chǎn)基因工程藥品——干擾素從人血中提取干32利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?利用微生物生產(chǎn)蛋白質類藥物，是指將人們需要的某種蛋白質的編碼基因，構建成表達載體后導入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)蛋白質類藥物。有以下優(yōu)越性：（1）利用活細胞作為表達系統(tǒng)，表達效率高（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?利用微生物生產(chǎn)蛋白331、基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。四、基因診斷基因探針：基因探針就是一段與目的基因或被測DNA互補的特異核苷酸序列。它包括整個基因，或基因的一部分。1、基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術，即在DNA34探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子；

原理：利用DNA分子雜交原理；原理是：互補的DNA單鏈能夠在一定條件下結合成雙鏈，即能夠進行雜交。這種結合是特異的，即嚴格按照堿基互補配對進行。因此，當用一段已知基因的核苷酸序列作為探針，與被測基因進行接觸，若兩者的堿基完全配對成雙鏈，則表明被測基因中含有已知的基因序列。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記35基因診斷技術在什么方面發(fā)展迅速？在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進行產(chǎn)前診斷。1）β—珠蛋白的DNA探針→鐮刀狀細胞貧血癥

2）苯丙氨酸羧化酶基因探針→苯丙酮尿癥

3）白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的DNA探針→白血病舉例基因診斷技術在什么方面發(fā)展迅速？在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展361、基因治療概念：五、基因治療把正?；驅氩∪梭w內，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，是治療遺傳病的最有效的手段。（把特定的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，從而達到治療疾病的目的）2、實例：將腺苷酸脫氨酶基因轉入取自患者的淋巴細胞中，再將這種淋巴細胞轉入患者體內。對嚴重復合型免疫缺陷癥的治療1、基因治療概念：五、基因治療把正?；驅氩?7

1990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女孩進行基因治療。這個4歲女孩由于遺傳基因有缺陷，自身不能生產(chǎn)ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在無菌的隔離帳里。他們將這個女孩的白血球進行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中。在以后的10個月內她又接受了7次這樣的治療，同時也接受酶治療。后來，她的免疫功能日趨健全，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活，并進入普通小學上學。1990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女383、基因治療的類型體外基因治療：先從病人體內獲得某種細胞，進行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉移，再篩選成功轉移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內。體內基因治療：直接向人體組織細胞中轉移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的正?；蜣D入患者肺組織）4、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：處于初期的臨床試驗階段5、用于基因治療的基因種類：正常基因、反義基因和自殺基因3、基因治療的類型體外基因治療：先從病人體內獲得某種細胞，進39基因芯片從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出標準圖譜；從病人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出病變圖譜。通過比較、分析這兩種圖譜，就可以得出病變的DNA信息?；蛐酒\斷技術以其快速、高效、敏感、經(jīng)濟、平行化、自動化等特點，將成為一項現(xiàn)代化診斷新技術。基因芯片從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就40基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達獲得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白。

2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源?；蚬こ虨槭?1基因工程與環(huán)境監(jiān)測（一）基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來基因工程與環(huán)境監(jiān)測（一）基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏42基因工程與環(huán)境監(jiān)測（二）利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物?；蚬こ膛c環(huán)境監(jiān)測（二）利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏43基因工程與環(huán)境污染治理基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質?；蚬こ膛c環(huán)境污染治理基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解441.下列轉基因生物與所運用的目的基因正確是:()(多選)A．抗蟲棉——Bt毒蛋白基因B．抗真菌立枯絲核菌的煙草——抗毒素合成基因C．抗鹽堿和干旱植物——調節(jié)細胞滲透壓的基因D．耐寒的番茄——抗凍蛋白基因ABCD1.下列轉基因生物與所運用的目的基因正確是:(452．小麥根尖細胞基因分布在（）

A.染色體，核糖體

B.染色體，葉綠體

C.染色體，線粒體

D.染色體，線粒體，葉綠體Ｃ2．小麥根尖細胞基因分布在（）

A.染色體，核糖體463．有關基因工程的說法，正確的是(

)(多選)A.在基因工程操作中，只要在受體細胞中檢測到目的基因，就能表達B.基因工程操作的必須的工具有限制性核酸內切酶、DNA連接酶和運載體C.抗蟲棉的目的基因來自于蘇云金芽胞桿菌D.抗蟲棉的后代中可能有不抗蟲的個體ＢＣＤ3．有關基因工程的說法，正確的是()(474.生產(chǎn)上培育無籽番茄、青霉素高產(chǎn)菌株、雜交培育矮稈抗銹病小麥、抗蟲棉的培育原理依次是（）

①生長素促進果實發(fā)育

②染色體變異③基因重組

④基因突變⑤基因工程

A.①②③④B.①④③②

C.①④②⑤

D.①④③③

D4.生產(chǎn)上培育無籽番茄、青霉素高產(chǎn)菌株、雜交培育矮稈抗銹485、抗病轉基因植物成功表達后，以下說法正確的是

:（）

A.抗病毒轉基因植物，可以抵抗所有病毒B.抗病毒轉基因植物，對病毒的抗性具有局限性或特異性C.抗病毒轉基因植物可以抗害蟲D.抗病毒轉基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會變異B5、抗病轉基因植物成功表達后，以下說法正確的是:（49基因工程應用培訓課件501、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Sunday,December11,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。11:17:4411:17:4411:1712/11/202211:17:44AM3、越是沒有本領的就越加自命不凡。12月-2211:17:4411:17Dec-2211-Dec-224、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。11:17:4411:17:4411:17Sunday,December11,20225、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。12月-2212月-2211:17:4411:17:44December11,20226、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。11十二月202211:17:44上午11:17:4412月-227、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月2211:17上午12月-2211:17December11,20228、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/1111:17:4411:17:4411December20229、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。11:17:44上午11:17上午11:17:4412月-2210、你要做多大的事情，就該承受多大的壓力。12/11/202211:17:44AM11:17:4411-12月-2211、自己要先看得起自己，別人才會看得起你。12/11/202211:17AM12/11/202211:17AM12月-2212月-2212、這一秒不放棄，下一秒就會有希望。11-Dec-2211December202212月-2213、無論才能知識多么卓著，如果缺乏熱情，則無異紙上畫餅充饑，無補于事。Sunday,December11,202211-Dec-2212月-2214、我只是自己不放過自己而已，現(xiàn)在我不會再逼自己眷戀了。12月-2211:17:4411December202211:17謝謝大家1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月51基因工程的應用專題１基因工程基因工程的應用專題１基因工程52學習目標1、舉例說出植物基因工程的成果2、舉例說出動物基因工程的成果3、舉例說出基因工程藥品4、概括出基因治療的原理及過程5、說出基因芯片的概念學習目標53一、植物基因工程碩果累累哪些轉基因作物已進入大規(guī)模商業(yè)化應用階段?轉基因大豆、玉米、棉花和油菜一、植物基因工程碩果累累哪些轉基因作物已進入大規(guī)模商54(一)抗蟲轉基因植物優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量例子：棉花、水稻、玉米、馬鈴薯、番茄等等主要殺蟲基因：

Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等典型例子：轉基因抗蟲棉——Bt毒蛋白基因(一)抗蟲轉基因植物優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提55（二）抗病轉基因植物抗病基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復制酶基因.抗真菌基因：幾丁質酶基因、抗毒素合成基因.（二）抗病轉基因植物抗病基因：56（三）其他抗逆轉基因植物（三）其他抗逆轉基因植物57（三）其他抗逆轉基因植物1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？鹽堿、干旱、低溫和澇害等2.鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與什么有關？細胞內的滲透壓調節(jié)3.在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？調節(jié)細胞滲透壓的基因（三）其他抗逆轉基因植物1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減584.轉基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因提高了其抗寒能力？目的基因從何而來？魚的抗凍蛋白基因4.轉基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因提高了其抗寒能力？目59轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯特點：導入另一種生物的優(yōu)良性狀基因，獲得新性狀抵抗惡劣環(huán)境因素，從根本上改變作物的特性轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯特點：60（四）利用轉基因改良植物的品質不會引起過敏的轉基因大豆優(yōu)點：改善糧食作物的營養(yǎng)成分含量，如氨基酸、蛋白質（四）利用轉基因改良植物的品質不會引起過敏的轉基因大豆優(yōu)點：61轉基因矮牽牛的目的基因是什么？與植物花青素代謝有關的基因轉基因矮牽牛的目的基因是什么？與植物花青素代謝有關的基因62轉基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果實成熟的基因轉基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果實成熟的基因63

玫瑰花沒有產(chǎn)生藍色色素的基因,無法生長藍色花瓣。雖然玫瑰有5000多年的人工栽培歷史,迄今已培育出2500多個品種,但始終沒有藍玫瑰的身影。

日本三得利公司耗資30億日元培育成藍玫瑰。他們從藍三葉草中提取藍色素基因,將藍花基因植入玫瑰花,培植出藍玫瑰。這株玫瑰的花瓣中所含的色素為藍色,純度接近100%。

玫瑰花沒有產(chǎn)生藍色色素的基因,無法生長藍色花瓣。64植物基因工程技術主要用于哪些方面?

提高農(nóng)作物的抗逆能力（如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等）,以及改良農(nóng)作物的品質和利用植物生產(chǎn)藥物等方面.我國的轉基因抗蟲植物有哪些優(yōu)點?優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量植物基因工程技術主要用于哪些方面?提高農(nóng)作物的抗逆能65總結：基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用（1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質的品種用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。如“向日葵豆”植株。（2）抗逆性品種將細菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉移到作物體內，將從根本上改變作物的特性。如轉基因抗蟲棉。總結：基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用（1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質的品66二、動物基因工程前景廣闊特點：發(fā)展較遲，應用方面廣1、提高生長速度2、改善畜產(chǎn)品的品質3、生產(chǎn)藥物4、作為器官移植的供體應用前景：二、動物基因工程前景廣闊特點：發(fā)展較遲，應用方面廣1、提高生67（一）用于提高動物生長速度原因：外源生長激素基因的表達可以使轉基因動物生長更快轉基因鯉魚（一）用于提高動物生長速度原因：外源生長激素基因的表達可以使68（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質優(yōu)點：避免食物過敏、腹瀉、惡心等不適將腸乳糖酶基因導入奶?；蚪M，獲得轉基因牛的乳汁，降低乳糖含量（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質優(yōu)點：避免食物過敏、腹瀉、惡心等不69（三）用轉基因的動物生產(chǎn)藥物（重點）乳腺生物反應器

如何利用轉基因動物生產(chǎn)藥物呢？（三）用轉基因的動物生產(chǎn)藥物（重點）乳腺生物反應器如何利用轉70將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導入哺乳動物的受精卵中，將受精卵送入母體，使其發(fā)育成轉基因動物。轉基因動物進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器。乳腺生物反應器乳腺生物反應器的優(yōu)點：①產(chǎn)量高；②質量好；③成本低；④易提取。將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重71思考：為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？⑴乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內循環(huán)，不會影響轉基因動物本身的生理代謝反應。⑵從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達的蛋白質已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。⑶從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉基因動物又可無限繁殖。思考：為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？72①獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）②構建基因表達載體（在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子）③顯微注射導入哺乳動物受精卵中④形成胚胎⑤將胚胎送入母體動物⑥發(fā)育成轉基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉入的基因才能表達）歸納:用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程是怎樣的？①獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）歸納:用基因工程技術實現(xiàn)73（四）用轉基因動物作器官移植的供體利用基因工程對豬的器官進行改造方法：將器官供體基因組導入某種調節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達或設法除去抗原決定基因，再結合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官（四）用轉基因動物作器官移植的供體利用基因工程對豬的器官進行74將目的基因導入到動物的受精卵里，目的基因若與受精卵染色體DNA整合，細胞分裂時，該基因隨染色體的倍增而倍增，使每個細胞中都帶有目的基因，使性狀得以表達，并穩(wěn)定地遺傳給后代，從而獲得基因產(chǎn)品。這樣一種新的個體，稱為轉基因動物?？偨Y：什么叫轉基因動物？基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應用主要是什么？繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質量的皮毛等優(yōu)良品質的轉基因動物。該過程的重要步驟是通過感染或顯微注射技術將重組DNA轉移到動物受精卵中。將目的基因導入到動物的受精卵里，目的基因若與受精卵染75例1、繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養(yǎng)出一種轉基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：（1）將人的生長激素基因導入小鼠受體細胞，常用方法是___________。（2）進行基因轉移是，通常要將外源基因轉____中，原因是

。（3）通常采用

技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組（4）在研制膀胱生物反應器時，應使外源基因在小鼠的

細胞中特異表達。（5）為使外源基因在后代長期保持，可將轉基因小鼠細胞的

轉入

細胞中構成重組細胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體。該技術稱為

。顯微注射受精卵受精卵具有全能性，可使外源基因在相應組織細胞表達DNA分子雜交膀胱上皮細胞核去核的卵核移植（或克?。├?、繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也76例2、器官移植是治療人類某些疾病的有效治療方法，如對大面積燒傷病人采取的皮膚移植，腎衰竭病人的腎移植，冠心病人的心臟移植等。下面就器官移植的話題，回答相關問題：英國科學家已經(jīng)研究用動物的器官作為器官移植的器官來源，科學家發(fā)現(xiàn)豬的內臟器官與人的內臟器官大小、形態(tài)均差不多，他們從20世紀80年代就開始研究。研究的重點是改造豬細胞膜。（1）豬細胞膜的基本結構和人的細胞膜是相同的，但其上的

和人細胞膜有很多是不同的。（2）改造豬細胞膜主要是通過

技術進行，具體操作步驟：糖蛋白基因工程例2、器官移植是治療人類某些疾病的有效治療方法，如對大面積燒77第一步，獲得控制目的基因（人體細胞膜上蛋白質合成的基因），所用的方法有

。

第二步，將目的基因與

結合；第三步，將目的基因導入受體細胞，對豬來說，應導入其

細胞最有效。在這項技術中，必須使用的兩種工具酶是

和

。鳥槍法、反轉錄法、化學合成法運載體受精卵限制酶DNA連接酶鳥槍法、反轉錄法、化學合成法運載體受精卵限制酶DNA連接酶781.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物體的哪些結構中提??？從生物的組織、細胞或血液中提取。2.傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點:由于受原料來源的限制，價格十分昂貴。三、基因工程藥品異軍突起1.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物793.可利用什么方法來解決上述問題？利用基因工程方法制造轉基因的工程菌，可高效率地生產(chǎn)出各種高質量、低成本的藥品。工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系?；蚬こ趟幤钒ǎ杭毎蜃樱戳馨鸵蜃尤绨准毎樗亍?、干擾素）、抗體、疫苗、激素等3.可利用什么方法來解決上述問題？利用基因工程方法制80基因工程藥品——胰島素胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!基因工程藥品——胰島素胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提81

治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素。現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因導入大腸桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當于6萬具尸體的全部產(chǎn)量?；蚬こ趟幤贰L激素治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激82人造血液及其生產(chǎn)基因工程藥品——干擾素

從人血中提取干擾素，300L血才提取1mg！

通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取20—40mg干擾素人造血液及其生產(chǎn)基因工程藥品——干擾素從人血中提取干83利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?利用微生物生產(chǎn)蛋白質類藥物，是指將人們需要的某種蛋白質的編碼基因，構建成表達載體后導入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)蛋白質類藥物。有以下優(yōu)越性：（1）利用活細胞作為表達系統(tǒng)，表達效率高（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?利用微生物生產(chǎn)蛋白841、基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。四、基因診斷基因探針：基因探針就是一段與目的基因或被測DNA互補的特異核苷酸序列。它包括整個基因，或基因的一部分。1、基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術，即在DNA85探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子；

原理：利用DNA分子雜交原理；原理是：互補的DNA單鏈能夠在一定條件下結合成雙鏈，即能夠進行雜交。這種結合是特異的，即嚴格按照堿基互補配對進行。因此，當用一段已知基因的核苷酸序列作為探針，與被測基因進行接觸，若兩者的堿基完全配對成雙鏈，則表明被測基因中含有已知的基因序列。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記86基因診斷技術在什么方面發(fā)展迅速？在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進行產(chǎn)前診斷。1）β—珠蛋白的DNA探針→鐮刀狀細胞貧血癥

2）苯丙氨酸羧化酶基因探針→苯丙酮尿癥

3）白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的DNA探針→白血病舉例基因診斷技術在什么方面發(fā)展迅速？在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展871、基因治療概念：五、基因治療把正?；驅氩∪梭w內，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，是治療遺傳病的最有效的手段。（把特定的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，從而達到治療疾病的目的）2、實例：將腺苷酸脫氨酶基因轉入取自患者的淋巴細胞中，再將這種淋巴細胞轉入患者體內。對嚴重復合型免疫缺陷癥的治療1、基因治療概念：五、基因治療把正?；驅氩?8

1990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女孩進行基因治療。這個4歲女孩由于遺傳基因有缺陷，自身不能生產(chǎn)ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在無菌的隔離帳里。他們將這個女孩的白血球進行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中。在以后的10個月內她又接受了7次這樣的治療，同時也接受酶治療。后來，她的免疫功能日趨健全，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活，并進入普通小學上學。1990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女893、基因治療的類型體外基因治療：先從病人體內獲得某種細胞，進行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉移，再篩選成功轉移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內。體內基因治療：直接向人體組織細胞中轉移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的正?；蜣D入患者肺組織）4、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：處于初期的臨床試驗階段5、用于基因治療的基因種類：正?；?、反義基因和自殺基因3、基因治療的類型體外基因治療：先從病人體內獲得某種細胞，進90基因芯片從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出標準圖譜；從病人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出病變圖譜。通過比較、分析這兩種圖譜，就可以得出病變的DNA信息。基因芯片診斷技術以其快速、高效、敏感、經(jīng)濟、平行化、自動化等特點，將成為一項現(xiàn)代化診斷新技術?；蛐酒瑥恼Ｈ说幕蚪M中分離出DNA與DNA芯片雜交就91基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達獲得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白。

2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。基因工程為食92基因工程與環(huán)境監(jiān)測（一）基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來基因工程與環(huán)境監(jiān)測（一）基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏93基因工程與環(huán)境監(jiān)測（二）利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物?；蚬こ膛c環(huán)境監(jiān)測（二）利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏94基因工程與環(huán)境污染治理基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。基因工程與環(huán)境污染治理基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解951.下列轉基因生物與所運用的目的基因正確是:()(多選)A．抗蟲棉—