基因工程的成果與發(fā)展前景

在目的基因的檢測過程中，檢測的對象是什么？思考4.目的基因的檢測和表達(dá)檢測：通過檢測標(biāo)記基因的有無，來判斷目的基因是否導(dǎo)入。表達(dá)：通過特定性狀的產(chǎn)生與否來確定目的基因是否表達(dá)。4.目的基因的檢測和表達(dá)【例】下圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌D細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)生“工程菌”的示意圖。所用的載體為質(zhì)粒A。已知細(xì)菌D細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌后，其上的基因能得到表達(dá)。（1）圖中A和B產(chǎn)生的C叫

，它通常在體外完成，此過程必須用到的工具酶為

。（2）目前把C導(dǎo)入細(xì)菌時效率不高，在導(dǎo)入前一般要用

處理細(xì)菌，以增大細(xì)菌細(xì)胞細(xì)胞壁的通透性。重組DNA（質(zhì)粒）限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶CaCl2（3）在導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實際上有的根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒，有的導(dǎo)入了普通質(zhì)粒，只有少數(shù)導(dǎo)入的是C。所以在基因工程的操作步驟中必須要有

這一步驟。

目的基因的檢測與表達(dá)（4）如何鑒別得到的細(xì)菌是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，請設(shè)計一簡單方案。（5）若把已導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細(xì)菌放在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，含普通質(zhì)粒A的細(xì)菌

；含重組質(zhì)粒的細(xì)菌

。原因

。

將得到的細(xì)菌接種在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能生長的就導(dǎo)入了，反之則沒有。能生長不能生長目的基因的導(dǎo)入，破壞了四環(huán)素抗性基因。（6）若將C導(dǎo)入細(xì)菌D后，目的基因在“工程菌”中表達(dá)成功的標(biāo)志是

。（7）目的基因表達(dá)成功后，“工程菌”明顯不同于細(xì)菌D。從變異的來源看，此變異屬于

。合成生長激素基因重組高三年級生物

第三章第三節(jié)授課者:楊群英基因工程的成果與發(fā)展前景基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生生產(chǎn)基因工程藥品

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史

1.天然藥物，如中草藥、中成藥

2.化學(xué)方法合成新的藥物

3.基因工程藥物

基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物1、生產(chǎn)基因工程藥品

微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。如利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素—2等。既增加產(chǎn)量，又降低成本。生產(chǎn)基因工工程產(chǎn)品的的生物反應(yīng)器器生產(chǎn)基因工工程藥品細(xì)菌基因工工程細(xì)胞基因工工程轉(zhuǎn)基因動物物動物乳房生生物反應(yīng)器器同大腸桿菌菌生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)相比，動動物乳房反反應(yīng)器系統(tǒng)統(tǒng)具有很多多優(yōu)點。第一，動物物的基因形形式和人類類相同，從從人類染色色體上切下下來的任何何基因都可可以直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到動物物體內(nèi)，使使分離和克克隆基因的的手續(xù)相對對簡單一些些。第二，用動動物乳房生生產(chǎn)外源蛋蛋白質(zhì)，產(chǎn)產(chǎn)量很高。。目前在初初乳中已經(jīng)經(jīng)達(dá)到70g/L，在常乳中中達(dá)到35g/L。第三，動物物乳腺細(xì)胞胞可以使任任何基因正正確表達(dá)，，并正確進(jìn)進(jìn)行后加工工。因此，，動物乳腺腺細(xì)胞所生生產(chǎn)出來的的蛋白質(zhì)與與天然產(chǎn)品品在結(jié)構(gòu)上上沒有區(qū)別別，活性也也沒有區(qū)別別。此外，，乳房房是一一個相相對獨獨立的的系統(tǒng)統(tǒng)，血血液中中的蛋蛋白質(zhì)質(zhì)有時時可以以進(jìn)入入奶中中，但但奶中中的蛋蛋白質(zhì)質(zhì)永遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會會進(jìn)入入血液液。因因此，，在乳乳房中中生產(chǎn)產(chǎn)的任任何蛋蛋白質(zhì)質(zhì)，即即使是是生理理功能能很強(qiáng)強(qiáng)的激激素類類蛋白白質(zhì)，，也不不會影影響動動物本本身的的健康康。第四，，乳中中的蛋蛋白質(zhì)質(zhì)種類類較少少，主主要是是酪蛋蛋白、、乳球球蛋白白、白白蛋白白和從從血液液中擴(kuò)擴(kuò)散而而來的的少量量血清清蛋白白及免免疫球球蛋白白。因因此，，提純純重組組基因因在奶奶中表表達(dá)的的目標(biāo)標(biāo)蛋白白，相相對要要容易易一些些。第五，，用乳乳房生生產(chǎn)同同類產(chǎn)產(chǎn)品是是一個個農(nóng)業(yè)業(yè)過程程，如如果不不考慮慮產(chǎn)品品提純純，則則不需需要復(fù)復(fù)雜設(shè)設(shè)備，，也不不需要要素質(zhì)質(zhì)很高高的操操作人人員。。牛、、羊吃吃的是是草料料，生生產(chǎn)的的是奶奶，奶奶中的的珍貴貴蛋白白完全全是常常規(guī)奶奶的高高附加加值產(chǎn)產(chǎn)品，，其生生產(chǎn)成成本之之低沒沒有其其他系系統(tǒng)可可以相相比。。第六，，用乳乳房生生物反反應(yīng)器器生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品品可以以對市市場做做出靈靈活反反應(yīng)。。由于于牛、、羊體體內(nèi)重重組的的外源源基因因是可可以遺遺傳給給后代代的，，因此此，在在市場場對產(chǎn)產(chǎn)品需需求旺旺盛時時可擴(kuò)擴(kuò)大畜畜群；；市場場縮小小時可可以減減少畜畜群頭頭數(shù)；；需要要等待待市場場時可可以用用保存存精液液或胚胚胎的的方法法保種種，使使所受受經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失失不大大。第七，，該系系統(tǒng)可可以充充分利利用可可再生生產(chǎn)的的天然然資源源，對對環(huán)境境造成成的不不良影影響很很輕微微。第八，，該系系統(tǒng)除除了可可用來來生產(chǎn)產(chǎn)藥物物外，，也可可用來來生產(chǎn)產(chǎn)食品品和保保健品品，其其他系系統(tǒng)則則不行行?；蚬すこ膛c與醫(yī)藥藥衛(wèi)生生2.用于基基因診診斷與與基因因治療療基因診診斷：：用放射射性同同位素素、熒熒光分分子等等標(biāo)記記的DNA分子做做探針，利用用DNA分子雜雜交原原理，，鑒定定被檢檢測標(biāo)標(biāo)本上上的遺遺傳信信息，，達(dá)到到檢測測疾病病的目目的。?；蛑沃委煟海喊呀】悼档耐馔庠椿?qū)?dǎo)入有有基因因缺陷陷的細(xì)細(xì)胞中中，達(dá)達(dá)到治治療疾疾病的的目的的。DNA探針（（DNAprobe）定義：：帶有有特殊殊堿基基序列列的單單鏈DNA或RNA分子，，可以以用放放射性性物質(zhì)質(zhì)或免免疫性性物質(zhì)質(zhì)標(biāo)記記，通通過雜雜交，，DNA探針常常用于于檢測測互補(bǔ)補(bǔ)的堿堿基序序列。?；蛑沃委?實例））1990年9月14日，一一名4歲的美美國小小姑娘娘成為為聯(lián)邦邦政府府批準(zhǔn)準(zhǔn)的接接受基基因療療法的的第一一個病病人。。她患患有一一種遺遺傳病病——重癥復(fù)復(fù)合免免疫缺缺損癥癥（SCID），原原因是是她的的腺苷苷脫氨氨酶基基因缺缺陷，，不能能產(chǎn)生生腺苷苷脫氨氨酶。。導(dǎo)致致出現(xiàn)現(xiàn)免疫疫細(xì)胞胞發(fā)育育障礙礙，免免疫功功能低低下，，極易易感染染，不不治療療通常常難活活過1周歲。?；蛑沃委熯^過程簡簡析基因工工程在在農(nóng)業(yè)業(yè)方面面的應(yīng)應(yīng)用一是通通過基基因工工程技技術(shù)獲獲得高高產(chǎn)、、穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)和具具有優(yōu)優(yōu)良品品質(zhì)的的農(nóng)作作物；；二是用用基因因工程程的方方法培培育出出具有有各種種抗逆逆性的的作物物新品品種。。基因工工程與與農(nóng)牧牧業(yè)、、食品品工業(yè)業(yè)植物基因因的轉(zhuǎn)移移方法農(nóng)桿菌的的質(zhì)粒、、顯微注注射法、、基因槍槍法基因工程程在畜牧牧業(yè)上的的應(yīng)用一方面是是培育體體型巨大大品質(zhì)優(yōu)優(yōu)良的動動物更重要的的是利用用轉(zhuǎn)基因因動物技技術(shù)獲得得人類所所需的各各類物質(zhì)質(zhì)?；蚬こ坛膛c農(nóng)牧牧業(yè)、食食品工業(yè)業(yè)基因工程程與農(nóng)牧牧業(yè)、食食品工業(yè)業(yè)轉(zhuǎn)黃瓜抗抗青枯病病基因的的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒寒基因的的番茄基因工程程與農(nóng)牧牧業(yè)、食食品工業(yè)業(yè)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)基因工程程與農(nóng)牧牧業(yè)、食食品工業(yè)業(yè)基因工程程與環(huán)境境保護(hù)1、環(huán)境監(jiān)監(jiān)測基因工程程做成的的DNA探針能夠夠十分靈靈敏地檢檢測環(huán)境境中的病病毒、細(xì)細(xì)菌等污污染。2、環(huán)境污污染治理理基因工程程做成的的“超級細(xì)菌菌”能吞食和和分解多多種污染染環(huán)境的的物質(zhì)。。噴灑工程程菌清除除石油污污染1、有些轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因食食物含的的一些物物質(zhì)，可可能會影影響人體體健康。。2、大量的的轉(zhuǎn)基因因生物進(jìn)進(jìn)入自然然界后很很可能會會與野生生物種進(jìn)進(jìn)行雜交交，產(chǎn)生生一些超超級生物物，從而而造成基基因污染染。3、如有些些作物插插入抗蟲蟲基因，，殺死環(huán)環(huán)境中有有益的生生物?；蚬こ坛痰谋锥硕嘶蛐酒蛐酒亲钪刂匾囊灰环N生物物芯片，，是指將將大量探探針分子子固定于于支持物物上，然然后與標(biāo)標(biāo)記的樣樣品進(jìn)行行雜交，，通過雜雜交信號號的強(qiáng)弱弱判斷靶靶分子的的數(shù)量。。用該技術(shù)術(shù)可將大大量的探探針同時時固定于于支持物物上，所所以一次次可對大大量核酸酸分子進(jìn)進(jìn)行檢測測分析，，解決了了傳統(tǒng)核核酸雜交交技術(shù)操操作復(fù)雜雜、自動動化程度度低、檢檢測目的的分子數(shù)數(shù)量少、、效率低低等不足足。它能能在同一一時間內(nèi)內(nèi)分析大大量的基基因，使使人們準(zhǔn)準(zhǔn)確高效效地破譯譯遺傳密密碼。基因芯片片從正常人人的基因因組中分分離