基因工程的应用课件

1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶识别特定核苷酸序列，在特定的切点切DNA，具特异性。并裂解磷酸二酯键，产生两个黏性末端。

复习基因操作的工具1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶复习基因操作的12、基因的“针线”——DNA连接酶连接酶的作用：

将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。连接的部位：

生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：2、基因的“针线”——DNA连接酶23、基因的运载体——质粒或病毒作用：将外源基因送入受体细胞。条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。3、基因的运载体——质粒或病毒3从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合DNA连接酶目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测基因工程操作的基本步骤从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基41.2基因工程的应用基因工程的实际应用领域有：农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等应用生物：植物、动物、微生物1.举例说出基因工程的应用。（重难点）2.关注转基因生物的安全性问题。（重点）3.举例说出生物武器的危害。（重点）1.2基因工程的应用基因工程的实际应用领域有：应用生物：植5一、植物基因工程转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。(一)抗虫转基因植物(二)抗病转基因植物(三)抗逆转基因植物(四)利用转基因改良植物的品质一、植物基因工程转基因工程技术主要用于提高农作物的抗6(一)抗虫转基因植物1.现在已有哪些抗虫植物问世?转基因烟草(一)抗虫转基因植物1.现在已有哪些抗虫植物问世?转基因烟草7抗虫转基因植物优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等主要杀虫基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等典型例子：转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因抗虫转基因植物优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子8（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生9（三）抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？细胞内的渗透压调节3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？调节细胞渗透压的基因（三）抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？10转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯4.特点：导入另一种生物的优良性状基因，获得新性状抵抗恶劣环境因素，从根本上改变作物的特性转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯4.特点：115.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因5.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目126.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物6.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损13不会引起过敏的转基因大豆1.优点：改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质（四）利用转基因改良植物的品质不会引起过敏的转基因大豆1.优点：（四）利用转基因改良植物的14转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因15转基因蓝玫瑰2.优点：提高花卉的观赏价值转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因转基因蓝玫瑰2.优点：转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花16小结：基因工程在农业上的应用（1）高产、稳产和具优良品质的品种用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。（2）抗逆性品种将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。小结：基因工程在农业上的应用（1）高产、稳产和具优良品质的品17二、动物基因工程前景广阔特点：发展较迟，应用方面广1、提高生长速度2、改善畜产品的品质3、生产药物4、作为器官移植的供体二、动物基因工程前景广阔特点：发展较迟，应用方面广1、提高生181.用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快转基因鲤鱼1.用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转192.用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛的乳汁中乳糖的含量大大降低。2.用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适203.用转基因的动物生产药物（重点）优点：产量高、质量好、成本低、易提取方法：乳腺生物反应器膀胱生物反应器注意：雌性个体才能生产药物就基因药物而言，最理想的表达场所是转基因动物的乳腺。3.用转基因的动物生产药物（重点）优点：产量高、质量好、方法21★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？⑴乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。⑵从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。⑶从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？22将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重23①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）③显微注射导入哺乳动物受精卵中④形成胚胎⑤将胚胎送入母体动物⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）思考:用基因工程技术实现24（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行改造方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行25将目的基因导入到动物的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。总结：什么叫转基因动物？将目的基因导入到动物的受精卵里，目的基因若与受精卵染26繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量27通过基因工程培育新的动植物品种的最突出优点:___________________________。打破常规育种难以突破的物种之间的界限打破常规育种难以突破的物种之间的界限28在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。传统生产方法的缺点由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。三、基因工程药品异军突起在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些29工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素—2、干扰素）、抗体、疫苗、激素等工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株30胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!基因工程药品——胰岛素胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取31基因工程药品——生长激素

治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。基因工程药品——生长激素治疗侏儒症的唯一方法，是32从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—40mg干扰素人造血液及其生产基因工程药品——干扰素从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！通过基因33例1下列关于基因工程的应用错误的是(

)A．我国转基因抗虫棉的目的基因是Bt毒蛋白基因B．可利用动物乳腺反应器生产转基因药物C．动物的生长激素基因转入植物不能表达D．转乳糖酶基因的奶牛的乳汁不会引起乳糖过敏C例1下列关于基因工程的应用错误的是(34变式训练1.下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是(

)A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组C．将人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达D．将Bt基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达B变式训练B35基因工程与人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治疗方面。(1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常(如遗传病患者的基因缺陷)或携带病原体(如乙型肝炎病毒)等。(2)基因治疗：是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。四、基因治疗曙光初照基因工程与人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治36基因诊断：也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。原理：利用DNA分子杂交原理；工具：探针探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子；基因诊断：371.基因探针：

基因探针就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。1.基因探针：38想一想江苏省南京鼓楼医院将基因诊断技术用于孕妇产前检查，以降低新生缺陷儿的比例，提高人口素质。基因诊断依据的原理是什么？

提示：DNA分子碱基互补配对或DNA分子杂交。想一想39DNA分子杂交原理：DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。DNA分子杂交原理：40基因诊断技术在什么方面发展迅速？在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。举例⑴β—珠蛋白的DNA探针→镰刀状细胞贫血症⑵苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症⑶白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针→白血病基因诊断技术在什么方面发展迅速？41基因治疗：1）原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法,即把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）实例：将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。对严重复合型免疫缺陷症的治疗基因治疗：1）原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法42(2)过程(3)特点：正常基因只导入某些功能细胞中.(2)过程43特别提醒当进行体细胞基因治疗时，个体的基因型没有发生改变；当进行性细胞基因治疗时，后代不会患此病。特别提醒44基因治疗的类型体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段基因治疗的类型体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培45例2

《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用.基因治疗是指(

)A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的A例2《人类基因治疗》报道，在美国佛罗46五、基因芯片从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。五、基因芯片从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯47基因工程与食品业基因工程为食品工业中提供了什么前景？基因工程为人类开辟新的食物来源。⑴鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达获得成功。这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白。⑵用基因工程的方法从微生物中获得人们所需要的糖类、脂肪和维生素等产品。基因工程与食品业基因工程为食品工业中提供了什么前景？48基因工程与环境保护基因工程在环保方面有什么应用？⑴用于环境监测。⑵用于被污染环境的净化。通过基因工程方法怎样进行环境监测？例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有10个病毒也能检测出来。基因工程与环境保护基因工程在环保方面有什么应用？49通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？⑴用基因工程产物——“超级细菌”分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。具体方法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。⑵用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。⑶通过基因重组构建新的杀虫剂，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工程回收和利用工业废物。通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？50六、转基因生物的安全性问题1.转基因生物与食物安全(1)对食物安全性检测不仅要检测其主要成分是否发生改变，还应包括其他方面的测试结果。(2)担心出现滞后效应。(3)担心出现新的过敏原。(4)担心营养成分改变。(5)把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了宗教信仰者或素食者的权益。六、转基因生物的安全性问题512.转基因生物与生物安全(1)转基因植物可能会扩散到种植区以外，成为杂草。(2)转基因生物可能成为“入侵的外来物种”.(3)外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，重组出对人类或其他生物有害的病原体。(4)有可能使杂草成为除草剂除不掉的“超级杂草”。2.转基因生物与生物安全523.转基因生物与环境安全(1)打破自然物种的原有界限，改变生态系统中的能量流动和物质循环。(2)重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对人类生活环境造成二次污染。(3)重组DNA与微生物杂交，可能会产生有害的病原微生物。(4)转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白，可通过蜜蜂的采集进入蜂蜜，再经过食物链的传递，有可能进入其他动物和人体内。3.转基因生物与环境安全53七.生物武器1.生物武器利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物。2.生物武器的特点(1)容易储存。(2)便于携带。(3)毒性更强。3.危害性可以杀伤预想中的特定对象。七.生物武器54(2012·衢州高三期中)基因工程产物可能存在一些安全性问题，但不必担心(

)A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰B．载体的标记基因可能指导合成有利于抗性进化的产物C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性D．转基因生物释放到环境中，可能会对生物多样性构成威胁例3A(2012·衢州高三期中)基因工程产物55变式训练3.与常规武器相比，生物武器具有(

)①传染性强②污染面积广，不易被发现③有一定的潜伏期④像核武器一样破坏建筑物⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力A．①②③

B．②③④⑤C．①②③④⑤ D．①②③④A变式训练A56易错警示【例题】有关基因工程的成果及应用的说法不正确的是(

)①用基因工程方法培育抗虫、抗病毒、抗真菌、抗盐碱的植物②基因工程可以通过乳腺生物反应器生产青霉素等基因工程药物③导入生长素基因的鱼生长的更快④基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的

A．①② B．③④C．②③ D．②④C易错警示【例题】有关基因工程的成果及应用的说法不正确的是(57演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！581、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶识别特定核苷酸序列，在特定的切点切DNA，具特异性。并裂解磷酸二酯键，产生两个黏性末端。

复习基因操作的工具1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶复习基因操作的592、基因的“针线”——DNA连接酶连接酶的作用：

将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。连接的部位：

生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：2、基因的“针线”——DNA连接酶603、基因的运载体——质粒或病毒作用：将外源基因送入受体细胞。条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。3、基因的运载体——质粒或病毒61从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合DNA连接酶目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测基因工程操作的基本步骤从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基621.2基因工程的应用基因工程的实际应用领域有：农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等应用生物：植物、动物、微生物1.举例说出基因工程的应用。（重难点）2.关注转基因生物的安全性问题。（重点）3.举例说出生物武器的危害。（重点）1.2基因工程的应用基因工程的实际应用领域有：应用生物：植63一、植物基因工程转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。(一)抗虫转基因植物(二)抗病转基因植物(三)抗逆转基因植物(四)利用转基因改良植物的品质一、植物基因工程转基因工程技术主要用于提高农作物的抗64(一)抗虫转基因植物1.现在已有哪些抗虫植物问世?转基因烟草(一)抗虫转基因植物1.现在已有哪些抗虫植物问世?转基因烟草65抗虫转基因植物优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等主要杀虫基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等典型例子：转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因抗虫转基因植物优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子66（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生67（三）抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？细胞内的渗透压调节3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？调节细胞渗透压的基因（三）抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？68转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯4.特点：导入另一种生物的优良性状基因，获得新性状抵抗恶劣环境因素，从根本上改变作物的特性转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯4.特点：695.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因5.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目706.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物6.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损71不会引起过敏的转基因大豆1.优点：改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质（四）利用转基因改良植物的品质不会引起过敏的转基因大豆1.优点：（四）利用转基因改良植物的72转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因73转基因蓝玫瑰2.优点：提高花卉的观赏价值转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因转基因蓝玫瑰2.优点：转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花74小结：基因工程在农业上的应用（1）高产、稳产和具优良品质的品种用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。（2）抗逆性品种将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。小结：基因工程在农业上的应用（1）高产、稳产和具优良品质的品75二、动物基因工程前景广阔特点：发展较迟，应用方面广1、提高生长速度2、改善畜产品的品质3、生产药物4、作为器官移植的供体二、动物基因工程前景广阔特点：发展较迟，应用方面广1、提高生761.用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快转基因鲤鱼1.用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转772.用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛的乳汁中乳糖的含量大大降低。2.用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适783.用转基因的动物生产药物（重点）优点：产量高、质量好、成本低、易提取方法：乳腺生物反应器膀胱生物反应器注意：雌性个体才能生产药物就基因药物而言，最理想的表达场所是转基因动物的乳腺。3.用转基因的动物生产药物（重点）优点：产量高、质量好、方法79★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？⑴乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。⑵从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。⑶从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？80将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重81①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）③显微注射导入哺乳动物受精卵中④形成胚胎⑤将胚胎送入母体动物⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）思考:用基因工程技术实现82（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行改造方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行83将目的基因导入到动物的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。总结：什么叫转基因动物？将目的基因导入到动物的受精卵里，目的基因若与受精卵染84繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量85通过基因工程培育新的动植物品种的最突出优点:___________________________。打破常规育种难以突破的物种之间的界限打破常规育种难以突破的物种之间的界限86在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。传统生产方法的缺点由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。三、基因工程药品异军突起在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些87工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素—2、干扰素）、抗体、疫苗、激素等工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株88胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!基因工程药品——胰岛素胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取89基因工程药品——生长激素

治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。基因工程药品——生长激素治疗侏儒症的唯一方法，是90从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—40mg干扰素人造血液及其生产基因工程药品——干扰素从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！通过基因91例1下列关于基因工程的应用错误的是(

)A．我国转基因抗虫棉的目的基因是Bt毒蛋白基因B．可利用动物乳腺反应器生产转基因药物C．动物的生长激素基因转入植物不能表达D．转乳糖酶基因的奶牛的乳汁不会引起乳糖过敏C例1下列关于基因工程的应用错误的是(92变式训练1.下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是(

)A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组C．将人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达D．将Bt基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达B变式训练B93基因工程与人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治疗方面。(1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常(如遗传病患者的基因缺陷)或携带病原体(如乙型肝炎病毒)等。(2)基因治疗：是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。四、基因治疗曙光初照基因工程与人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治94基因诊断：也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。原理：利用DNA分子杂交原理；工具：探针探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子；基因诊断：951.基因探针：

基因探针就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。1.基因探针：96想一想江苏省南京鼓楼医院将基因诊断技术用于孕妇产前检查，以降低新生缺陷儿的比例，提高人口素质。基因诊断依据的原理是什么？

提示：DNA分子碱基互补配对或DNA分子杂交。想一想97DNA分子杂交原理：DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。DNA分子杂交原理：98基因诊断技术在什么方面发展迅速？在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。举例⑴β—珠蛋白的DNA探针→镰刀状细胞贫血症⑵苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症⑶白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针→白血病基因诊断技术在什么方面发展迅速？99基因治疗：1）原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法,即把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）实例：将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。对严重复合型免疫缺陷症的治疗基因治疗：1）原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法100(2)过程(3)特点：正常基因只导入某些功能细胞中.(2)过程101特别提醒当进行体细胞基因治疗时，个体的基因型没有发生改变；当进行性细胞基因治疗时，后代不会患此病。特别提醒102基因治疗的类型体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段基因治疗的类型体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培103例2

《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用.基因治疗是指(

)A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的A例2《人类基因治疗》报道，在美国佛罗104五、基因芯片从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。五、基因芯片从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯105基因工程与食品业基因工程为食品工业中提供了什么前景？基因工程为人类开辟新的食物来源。⑴鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达获得成功。这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白。⑵用基因工程的方法从微生物中获得人们所需要的糖类、脂肪和维生素等产品。基因工程与食品业基因工程为食品工业中提供了什么前景？106基因工程与环境保护基因工程在环保方面有什么应用？⑴用于环境监测。⑵用于被污染环境的净化。通过基因工程方法怎样进行环境监测？例如：用DNA探针可以检测饮用