上課《基因工程科學(xué)應(yīng)用》

1、上課基因工程科學(xué)應(yīng)用利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因培育出的能夠?qū)⑿滦螤罘€(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物?？朔h(yuǎn)緣雜交的障礙打破常規(guī)育種難以突破種的界限； 目的性強(qiáng)；育種周期短?；蚬こ痰膬?yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)基因生物：一、植物基因工程碩果累累 哪些轉(zhuǎn)基因作物已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段?植物基因工程的成果都是由哪幾方面組成？一是外源基因來源；二是外源基因的表達(dá)成果。植物基因工程技術(shù)主要應(yīng)用？思考：1.抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 2.抗病轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 3.其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物 4.利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改進(jìn)植物的品質(zhì) 5.利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高作物產(chǎn)量 殺蟲基因種類？成果？一、植物基因工程碩果累累必需氨基酸8種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨

2、酸甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。飲食中經(jīng)常缺少必需氨基酸，可影響健康。 非必需氨基酸:人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸(12種)。二、動(dòng)物基因工程前景廣闊動(dòng)物品種改進(jìn)、建立生物反響器、器官移植等1.用于提高動(dòng)物生長速度2.用于改進(jìn)畜產(chǎn)品的品質(zhì)3.用于提高抗病能力4.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物藥用蛋白5.用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指以實(shí)驗(yàn)方法導(dǎo)入外源基因，在染色體組內(nèi)穩(wěn)定整合并能遺傳給后代的一類動(dòng)物。 2.什么叫轉(zhuǎn)基因動(dòng)物？重點(diǎn)釋疑轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的應(yīng)用前景：有利于了解多種生命現(xiàn)象本質(zhì)，如研究基因結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，核質(zhì)關(guān)系，胚胎發(fā)育調(diào)控以及腫瘤等；可用來研究動(dòng)物疾病的發(fā)病機(jī)理及治療方法；

3、改造動(dòng)物的基因組，改進(jìn)動(dòng)物的經(jīng)濟(jì)性狀，如使生長速度加快、瘦肉率提高，肉質(zhì)改善，飼料利用率提高，抗病力增強(qiáng)等。有利于對(duì)動(dòng)物遺傳資源保護(hù)。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可作為醫(yī)用或食用蛋白的生物反響器。 基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用： 繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。重要步驟：感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受精卵中。一是外源基因;二是外源基因在動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)成果，如動(dòng)物生長速率加快、轉(zhuǎn)基因鯉魚、乳腺生物發(fā)生器、沒有免疫反響的克隆豬器官等。動(dòng)物基因工程的成果來源？動(dòng)物基因工程的主要用途：提高動(dòng)物的抗病能力、提高產(chǎn)品產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)藥用蛋白、器官移植等。小結(jié)三、

4、基因工程藥品1.利用工程菌生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品工程菌：工程菌的應(yīng)用：高效率的生產(chǎn)各種高質(zhì)量、低本錢的藥品。2.利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物 胰島素是治療糖尿病的特效藥。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45g胰島素。用該方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需要。1979年，科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)。1982年，美國一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場，售價(jià)降低了30%50%。 基因工程藥品 胰島素 治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素

5、，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?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。 基因工程藥品 生長激素干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到病毒侵染后產(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)治療癌癥和某些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。19801982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12萬倍。1987年上述干擾

6、素大量投放市場。 基因工程藥品 干擾素1.基因診斷：四、基因診斷和基因治療 基因診斷也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息，到達(dá)檢測(cè)疾病的目的。 運(yùn)用基因分析對(duì)疾病作出診斷的方法，是遺傳病最準(zhǔn)確的診斷手段，可用于一切遺傳病的診斷。2、基因治療概念： 把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而到達(dá)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?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，從而到達(dá)治療疾病的目的實(shí)例： 美國馬里蘭州一女孩，免疫缺陷，只能呆在無菌室。檢查發(fā)現(xiàn)體內(nèi)缺少腺苷酶，原因是缺乏

7、表達(dá)合成腺苷酶的基因。 3、基因治療的類型體外基因治療：體內(nèi)基因治療：4、基因治療的開展現(xiàn)狀：處于初期的臨床試驗(yàn)階段5、用于基因治療的基因種類： 正常基因 反義基因 自殺基因4.基因治療曙光初照 1基因治療的種類和方法： 體外基因治療：eg.腺苷酸脫氨酶基因的轉(zhuǎn)移 體內(nèi)基因治療： 2基因治療的現(xiàn)狀：基因診斷： 也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。 探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子； 原 理：利用DNA分子雜交原理；基因工程的應(yīng)用植物基因工程抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物改進(jìn)植物品質(zhì)動(dòng)物基因工程提高動(dòng)

8、物生長速度改善畜產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植供體基因工程藥物異軍突起基因治療1基因治療是指 A、把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，到達(dá)治療疾病的目的B.對(duì)有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，到達(dá)治療疾病的目的C.運(yùn)用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變回復(fù)正常D.運(yùn)用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，到達(dá)治療疾病的目的2在人類染色體DNA不表達(dá)的堿基對(duì)中，有一局部是串聯(lián)重復(fù)的短序列，它們?cè)趥€(gè)體之間有顯著的差異性，這種短序列可用于A生產(chǎn)基因工程藥物 B偵查罪犯C遺傳病的產(chǎn)前診斷 D基因治療 3基因探針的組成不可能是A整個(gè)基因，或基因的一局部；B可以是DNA本身，C也

9、可以是由之轉(zhuǎn)錄而來的RNA。D一條多肽4我國科學(xué)家成功地將人的抗病毒干擾素基因轉(zhuǎn)移到煙草DNA分子上，從而使煙草獲得了抗病毒的能力。這項(xiàng)技術(shù)所依據(jù)的遺傳學(xué)原理主要是A堿基的互補(bǔ)配對(duì)原那么 B中心法那么C基因別離定律 D基因重組 5以下圖示一項(xiàng)重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，字母X可能代表AA不能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞 B能合成抗體的人類細(xì)胞；CC能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞； D不能合成抗生素的人類細(xì)胞 人胰島素基因切開的質(zhì)粒酶插入細(xì)菌細(xì)胞細(xì)胞分裂6上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是

10、指 A.提供基因的動(dòng)物 B.基因組中增加外源基因的動(dòng)物C.能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物 D.能表達(dá)基因信息的動(dòng)物7以下屬于利用基因工程技術(shù)培育的新品種的是 、耐寒的小黑麥、抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、太空椒、試管牛8以下不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是 A、從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素 B、在酵母菌體內(nèi)獲得的干擾素 CC、在青霉菌體內(nèi)提取青霉素 D、在腸桿菌體內(nèi)獲得胰島素5基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的根本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是 A、人工合成目的基因 B、目的基因與載體結(jié)合 C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C穩(wěn)固練習(xí)6。以下關(guān)于質(zhì)粒的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是 A、質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器 B、質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子 C、質(zhì)粒只有在導(dǎo)入宿主細(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)