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歡迎進入生物課堂 基因工程及其應(yīng)用 植物基因工程碩果累累 轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力 以及改良生物的品質(zhì)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(shù)或DNA重組技術(shù) 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(dǎo)入到受體細(xì)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(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 生物 新類型 轉(zhuǎn)基因西紅柿 轉(zhuǎn)基因驅(qū)蚊草 轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草 藍(lán)色妖姬 轉(zhuǎn)基因超級小鼠 導(dǎo)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(xì)菌 吐出 蠶絲 設(shè)想 需要解決什么問題 目的基因的獲得如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá) 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(zhuǎn)基因動物 什么叫顯微注射技術(shù) 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(yīng)用 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 抗蟲害的玉米 轉(zhuǎn)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(zhì)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(xué)家將編碼這個蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?使作物自身具有抵御蟲害的能力 生長快 肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚 中國 乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)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(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi) 讓它們產(chǎn)生相應(yīng)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?qū)氪竽c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(xì)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(xì)胞內(nèi)提取 每300L血液只能提取出1mg干擾素 1980 1982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?qū)氪竽c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(dāng)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(xì)菌 能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì) 通常一種細(xì)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(xì)菌 卻能分解石油中的多種烴類化合物 有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞 鎘等重金屬 分解一些毒害物質(zhì) 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(xì)菌等污染 1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來 轉(zhuǎn)基因食品 安全嗎 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 你認(rèn)為應(yīng)該如何對待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題 目前 大多數(shù)專家認(rèn)為 已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品引起任何嚴(yán)重問題的科學(xué)報道 轉(zhuǎn)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(yīng)用安全證書 怪物1 怪物2 怪物3 怪物4 當(dāng)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(zhuǎn)基因食品妖魔化 21世紀(jì)將是基因工程迅速發(fā)展并完善的世紀(jì) 也是它產(chǎn)生巨大效益的世紀(jì) 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(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全