知識回顧1、基因工程的基本工具:、、。2、基因工程的步驟：、、、。3、獲取目的基因的方法：。4、獲取目的基因與切割質粒要用

限制性內切酶切割，以獲得。5、常用的載體有：。6、將目的基因導入受體細胞的方法：（1）將目的基因導入植物細胞：。（2）將目的基因導入動物細胞：。（3）將目的基因導入微生物細胞：。7、目的基因是否導入檢測方法：

（1）目的基因是否整合到受體細胞染色體DNA上，常用的方法：（2）目的基因是否轉錄出MRNA，常用的方法：（3）

目的基因是否表達出蛋白質，常用的方法：

限制性內切酶DNA連接酶運載體目的基因的獲取基因表達載體的構建目的基因的導入目的基因的檢測和鑒定從基因文庫中獲取人工合成法和PCR技術的擴增同一種同樣的黏性末端質粒、噬菌體和動植物病毒農桿菌轉化法、花粉管通道法和基因槍法顯微注射法氯化鈣處理法現在是1頁\一共有39頁\編輯于星期一基因工程的應用現在是2頁\一共有39頁\編輯于星期一基因工程可以應用于哪里領域？遺傳育種疾病治療環境保護現在是3頁\一共有39頁\編輯于星期一一、植物基因工程成果轉基因工程技術突破了傳統雜交育種的局限性，開辟了生產疫苗的新途徑。(一)抗蟲轉基因植物(二)抗病轉基因植物(三)抗逆轉基因植物(四)利用轉基因改良植物的品質(五)開辟了生產疫苗的新途徑現在是4頁\一共有39頁\編輯于星期一①抗蟲轉基因植物方法：目的基因：從某些生物中分離出具有殺蟲活性的基因，將其導入作物中，使其具有抗蟲性Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等成果：轉基因抗蟲棉；轉基因抗蟲水稻等。現在是5頁\一共有39頁\編輯于星期一轉基因抗蟲水稻（綠色植株）與對照（黃色枯萎植株）抗蟲棉（左）和普通棉（右）優點：減少環境污染、減低生產成本、提高產量現在是6頁\一共有39頁\編輯于星期一典型例子：轉基因抗蟲棉——Bt毒蛋白基因現在是7頁\一共有39頁\編輯于星期一目的基因病毒外殼蛋白基因病毒的復制酶基因成果：抗煙草花葉病毒的轉基因煙草抗病毒的轉基因小麥等。②抗病轉基因植物抗病毒基因：抗毒素合成基因抗真菌基因：引起植物生病的病原微生物有：病毒、真菌和細菌現在是8頁\一共有39頁\編輯于星期一現在是9頁\一共有39頁\編輯于星期一哪些環境條件會造成農作物低產、減產？抗逆基因調節滲透壓的基因抗凍蛋白基因抗除草劑基因調節細胞滲透壓，使植物抗干旱、抗鹽堿使植物抗寒使植物抗除草劑③抗逆轉基因植物鹽堿、干旱、低溫和澇害等現在是10頁\一共有39頁\編輯于星期一成果：A.利用調節細胞滲透壓的基因，提高作物抗旱和抗鹽堿能力；B.將魚的抗凍蛋白基因轉入番茄，提高番茄的抗凍能力。C.將抗除草劑基因導入農作物中，在噴灑除草劑時，殺死雜草而不殺死農作物。現在是11頁\一共有39頁\編輯于星期一人體（或其它脊椎動物）必不可少，而機體內又不能合成的，必須從食物中補充的氨基酸，稱必需氨基酸。

必需氨基酸共有８種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。如果飲食中經常缺少必需氨基酸，可影響健康。另外12種氨基酸是人體細胞能夠合成的叫做非必需氨基酸。④利用轉基因改良植物的品質現在是12頁\一共有39頁\編輯于星期一你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？如何用轉基因的方法加以改良？試舉例說明？將必需氨基酸含量多的蛋白質編碼基因導入植物(改變必需氨基酸合成途徑中某種關鍵酶的活性)不會引起過敏的轉基因大豆成果：現在是13頁\一共有39頁\編輯于星期一控制番茄果實成熟基因的轉基因番茄轉基因藍玫瑰轉入與植物花青素代謝有關的基因現在是14頁\一共有39頁\編輯于星期一用植物生產藥物生產乙肝疫苗的胡蘿卜練習：德國科學家最近培育出一種可以生產乙肝疫苗的轉基因胡蘿卜，通過生吃或者榨汁食用，就可以達到接種疫苗的效果．如圖為乙肝疫苗的轉基因胡蘿卜生產部分過程的示意圖．

（1）圖中過程c的產物是______，此過程需要______酶的作用．要檢測目的基因是否整合到受體細胞染色體DNA上，最簡便的方法

，更精確的方法是______．

（2）導入疫苗基因的胡蘿卜細胞若要獲得愈傷組織，除需要溫度、遮光、適當的營養和pH值條件外，還需將該受體細胞置于______條件下進行培養；若要獲得胡蘿卜幼苗，需適時調整______（植物激素名稱）的濃度比例進行誘導．現在是15頁\一共有39頁\編輯于星期一1、下列有關轉基因植物的說法錯誤的是A、用基因工程培育的抗蟲植物也能抗病毒B、可以克服遠緣雜交的障礙C、比傳統育種所需要的時間短D、可用來培育高產、穩產、耐貯存的作物A現在是16頁\一共有39頁\編輯于星期一思考：1.細菌的基因之所以能“嫁接”到棉花細胞內，原因是

。組成細菌和棉花的DNA分子的空間結構和化學組成相同

現在是17頁\一共有39頁\編輯于星期一二、動物基因工程前景廣闊（一）用于提高動物生長速度導入外源生長激素基因現在是18頁\一共有39頁\編輯于星期一（二）用于改善畜產品的品質優點：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，轉基因牛的乳汁中乳糖的含量大大降低。（三）用于提高動物的抗病能力現在是19頁\一共有39頁\編輯于星期一（四）用轉基因的動物生產藥物（重點）方法：乳腺生物反應器膀胱生物反應器注意：雌性個體才能生產藥物就基因藥物而言，最理想的表達場所是轉基因動物的乳腺。現在是20頁\一共有39頁\編輯于星期一為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所？（1）乳腺是一個外分泌腺器官，乳汁不進入體內循環，不會影響基因動物本身的生理代謝反應（2）從乳汁中獲取目的基因產物，產量高，易提純，表達的蛋白質已經過充分的修飾加工，具有穩定的生物活性（3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產物的同時，轉基因動物又可大量繁殖知識拓展現在是21頁\一共有39頁\編輯于星期一乳腺生物反應器：指以轉基因雌性動物個體的乳腺分泌乳汁來生產所需藥品。利用轉基因動物生產藥物

———乳腺生物反應器藥用蛋白基因目的基因：用途：多肽類藥物、基因工程疫苗、抗體、酶制劑現在是22頁\一共有39頁\編輯于星期一操作過程：獲取目的基因（藥用蛋白基因）構建基因表達載體（藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組）顯微注射（哺乳動物受精卵中）形成胚胎將胚胎送入母體動物發育成轉基因動物（只有在產下的雌性動物個體中，轉入的基因才能表達）動物進入泌乳期（分泌的乳汁中包含所需要的藥物）優點：產量高；質量好成本低；易提取現在是23頁\一共有39頁\編輯于星期一（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

，以抑制的

表達或設法除去

，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某種調節因子抗原決定基因抗原決定基因現在是24頁\一共有39頁\編輯于星期一繼哺乳動物乳腺發生器研發成功后，膀胱生物發生器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養出一種轉基因小鼠，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）進行基因轉移時，通常要將外源基因轉入_______中，原因是_____________。（3）通常采用_DNA分子雜交______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_膀胱上皮細胞_______細胞中特異表達。（5）膀胱生物發生器比乳腺生物反應器有什么優點？顯微注射法受精卵細胞大，易操作；具全能性現在是25頁\一共有39頁\編輯于星期一1.在傳統的藥品生產中，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取？從生物的組織、細胞或血液中提取。2.傳統生產方法的缺點: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—工程菌現在是26頁\一共有39頁\編輯于星期一3.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、激素等現在是27頁\一共有39頁\編輯于星期一工程菌象一座能生產貴重藥品的活的細菌工廠現在是28頁\一共有39頁\編輯于星期一基因工程藥物項目本質功能傳統方法現代方法胰島素干擾素（、、）乙型肝炎疫苗蛋白質治療糖尿病動物胰臟中提取大腸桿菌細胞糖蛋白治療病毒性肝炎和腫瘤人血液中提取酵母菌細胞乙肝抗原(蛋白質)預防乙肝酵母菌細胞現在是29頁\一共有39頁\編輯于星期一一般臨床上使用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4~5g胰島素。用該方法生產的胰島素產量低，價格昂貴，遠不能滿足社會需要。1979年，科學家將動物體內的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內實現了表達。基因工程藥品——

胰島素現在是30頁\一共有39頁\編輯于星期一

干擾素是病毒侵入細胞后產生的一種糖蛋白。幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。傳統的干擾素生產方法是從人血液中的白細胞內提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。

基因工程藥品——

干擾素現在是31頁\一共有39頁\編輯于星期一

治療侏儒癥的唯一方法，是注射生長激素。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，使其生產生長激素。人們從450L大腸桿菌培養液中提取的生長激素，相當于6萬具尸體的全部產量。基因工程藥品——

生長激素目前我國生產的基因工程藥物有胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。現在是32頁\一共有39頁\編輯于星期一1、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。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分子雜交原理四、基因治療曙光初照現在是33頁\一共有39頁\編輯于星期一2、基因治療

1）概念：把正常基因導入病人體內，使該基因的表達產物發揮功能，從而達到治療疾病的目的，是治療遺傳病的最有效的手段。

(利用正常基因置換或彌補缺陷基因的治療方法)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現在是34頁\一共有39頁\編輯于星期一

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。現在是35頁\一共有39頁\編輯于星期一3)、基因治療的類型體外基因治療：先從病人體內獲得某種