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歡迎進入生物課堂 基因工程及其應用 植物基因工程碩果累累 轉基因工程技術主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力 以及改良生物的品質和生產(chǎn)藥物等方面 什么叫基因工程 基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術 是指按照人們的意愿 在生物體外 通過對DNA分子進行人工 剪切 和 拼接 對生物的基因進行改造和重新組合 然后導入到受體細胞里 定向地改造生物的遺傳性狀 產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物 基因工程的概念 甲生物 乙生物 新類型 基因敲除技術 轉基因技術 生物 新類型 轉基因西紅柿 轉基因驅蚊草 轉入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草 藍色妖姬 轉基因超級小鼠 導入人基因具特殊用途的豬和小鼠 水母 能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚 普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的 如何讓普通熱帶斑馬魚也發(fā)熒光 家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用 能否讓細菌 吐出 蠶絲 設想 需要解決什么問題 目的基因的獲得如何將目的基因導入受體細胞目的基因的表達 用口徑為1 m的DNA注射器 將大量的目的基因片段注入到受精卵的核內(nèi) 然后把經(jīng)過注射的受精卵移植到另一只雌性動物的子宮內(nèi) 使受精卵發(fā)育為轉基因動物 什么叫顯微注射技術 顯微注射法 在猴子的未受精卵中加入附加基因 并利用它成功培育出健康活潑的小猴 安迪 通過對 安迪 的研究我們可以簡單地引進如老年性癡呆病的基因 帕金森病基因等 加快針對這類疾病疫苗的開發(fā)研究 一 基因工程與作物育種 基因工程的應用 抗蟲轉基因植物 抗蟲害的玉米 轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒 獲得高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種 抗蟲的基因來自蘇云金桿菌 蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強的蛋白晶體 能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死 科學家將編碼這個蛋白質的基因導入作物 使作物自身具有抵御蟲害的能力 生長快 肉質好的轉基因魚 中國 乳汁中含有人生長激素的轉基因牛 阿根廷 2 基因工程與藥物研制 我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物 許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的 受材料來源限制產(chǎn)量有限 其價格往往十分昂貴 微生物生長迅速 容易控制 適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn) 若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內(nèi) 讓它們產(chǎn)生相應的藥物 不但能解決產(chǎn)量問題 還能大大降低生產(chǎn)成本 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 干擾素是病毒侵入細胞后產(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 此外干擾素對治療某些癌癥和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胞內(nèi)提取 每300L血液只能提取出1mg干擾素 1980 1982年 科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內(nèi)獲得了干擾素 是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍 1987年上述干擾素大量投放市場 基因工程藥品 干擾素 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 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 基因工程藥品 生長激素 3 環(huán)境保護基因工程做成的 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 分解一些毒害物質 環(huán)境監(jiān)測 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 轉基因食品 安全嗎 轉基因生物和轉基因食品的安全性 你認為應該如何對待轉基因生物和轉基因食品的安全性問題 目前 大多數(shù)專家認為 已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉基因番茄 玉米等農(nóng)產(chǎn)品都是安全的 迄今為止尚無食用轉基因生物產(chǎn)品引起任何嚴重問題的科學報道 轉基因抗蟲棉 耐貯藏番茄 抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已獲得生產(chǎn)應用安全證書 怪物1 怪物2 怪物3 怪物4 當人類擁有了只有大自然才擁有的改造生物 創(chuàng)造生物的能力時 我們是否感到很坦然呢 綠色和平組織將轉基因食品妖魔化 21世紀將是基因工程迅速發(fā)展并完善的世紀 也是它產(chǎn)生巨大效益的世紀 基因工程將在醫(yī)療衛(wèi)生 食品工業(yè) 農(nóng)牧業(yè) 環(huán)保等許多方面發(fā)揮重大的作用 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全