基因工程在人類(lèi)健康中的應(yīng)用

基因工程在人類(lèi)健康中的應(yīng)用第一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因工程與人類(lèi)疾病從基因組學(xué)到疾病與健康

基因可歸味入藥;基因可斷疾切脈;基因可治病救人;基因可延年益壽;基因可返老還童;基因可起死回生?；蚪M計(jì)劃的目的把基因組學(xué)的科學(xué)成果用到生物學(xué)其他領(lǐng)域里，用到人的健康上，最后到社會(huì)的應(yīng)用。目前，人類(lèi)面對(duì)很多慢性疾病，如高血壓、癌癥等，對(duì)此，研發(fā)新藥也有新的突破，中國(guó)科學(xué)家生產(chǎn)出來(lái)第一個(gè)用基因重組的藥，是基因治療藥物，第一個(gè)在市場(chǎng)上應(yīng)用。

在基因檢測(cè)和治療方面，分類(lèi)很詳細(xì)，有著臨床診斷、出生前診斷等等。正常狀態(tài)下的基因檢測(cè)和健康檢測(cè)可以預(yù)測(cè)疾病發(fā)生的可能性第二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因診斷與基因治療運(yùn)用基因工程設(shè)計(jì)制造的“DNA探針”檢測(cè)肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。通過(guò)基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。我國(guó)研究人員正在制備用于基因治療的基因工程細(xì)胞第三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因診斷

（genediagnosis）

就是利用DNA分析技術(shù)在分子水平上檢測(cè)人類(lèi)遺傳病的基因缺陷以診斷疾病。1978年簡(jiǎn)悅威（YWKan）首次用DNA重組技術(shù)進(jìn)行鐮刀型貧血病的產(chǎn)前診斷，開(kāi)創(chuàng)了基因診斷的先例。第四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因診斷意義現(xiàn)癥病人的診斷：爭(zhēng)取有效、針對(duì)性治療。產(chǎn)前診斷：意義更為重要，預(yù)防遺傳病患兒的出生

第五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因治療（Genetherapy

）指應(yīng)用DNA重組技術(shù)，將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病,以達(dá)到治療的目的。為達(dá)到這一目的，實(shí)施相應(yīng)的策略。第六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五途徑:就基因轉(zhuǎn)移的受體細(xì)胞不同，基因治療有兩種途徑：

1、生殖細(xì)胞基因治療2、體細(xì)胞基因治療第七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因治療的分類(lèi)按治療的靶細(xì)胞（受體細(xì)胞）的不同，基因治療分為：①生殖細(xì)胞基因治療：將正常基因轉(zhuǎn)移到患者的生殖細(xì)胞（精子、卵子或受精卵）中而使其發(fā)育成一個(gè)正常的個(gè)體。為理想的治療方法，從根本上治療遺傳病，使其有害基因不能在人群中散播。第八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五②體細(xì)胞基因治療：指將正?；蜣D(zhuǎn)移到特定的體細(xì)胞中，以糾正致病基因的缺陷，并使之表達(dá)，以達(dá)到治療疾病的目的。常用的靶細(xì)胞主要有：a、造血干細(xì)胞b、成纖維細(xì)胞c、肌細(xì)胞、腎細(xì)胞、肝細(xì)胞、淋巴組織等。

第九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因療法第十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五SCID的基因工程治療重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會(huì)發(fā)病死亡。這個(gè)病的機(jī)理是細(xì)胞的一個(gè)常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶（簡(jiǎn)稱(chēng)ADA）的基因（ada）發(fā)生了突變?？梢酝ㄟ^(guò)基因工程的方法治療。SCID患者生存在無(wú)菌環(huán)境中第十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因治療SCID的過(guò)程第十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因工程與醫(yī)療藥物

基因工程在醫(yī)藥上的應(yīng)用：

①在臨床上有應(yīng)用：

A、放射性探針在診斷上的應(yīng)用：如乙型肝炎病毒、大腸桿菌腸毒素、輪狀病毒等，均可以基因DNA片段標(biāo)明以同位素作探針，用于診斷。

B、產(chǎn)前診斷：如對(duì)血紅蛋白病的診斷。從組織、血、羊水中抽提DNA，從放射自顯影術(shù)中可獲得基因圖譜，經(jīng)分析比較可助診斷。

②用微生物合成藥物制品：應(yīng)用DNA重組技術(shù)，已有多種藥物可用于大腸桿菌合成。例如生長(zhǎng)抑制素、生長(zhǎng)激素、胰島素、干擾素、胸腺素、酶和蛋白質(zhì)等。③用微生物制造的疫苗：乙型肝炎病毒、流感病毒、口蹄病毒等疫苗。第十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

用基因工程微生物生產(chǎn)的藥物及斯所控制的疾病：

胰島素→糖尿病。干擾素→病素疾?。餍行愿忻啊⒏窝?、皰疹、脊髓灰質(zhì)炎等）干擾素→乳房癌、何杰金氏病、白血病等。人生長(zhǎng)激素→侏儒癥等。

紅血球生成素→貧血。尿激酶→血栓。血清白蛋白→休克等。第十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因工程藥物過(guò)程示意圖①?gòu)募?xì)胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質(zhì)粒④DNA重組⑤用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因第十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五我國(guó)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(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)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(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。2、基因工程與藥物研制第十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五胰島素從豬、牛等動(dòng)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(jià)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(jià)格降低了30%-50%!第十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說(shuō)。

人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過(guò)基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類(lèi)的病苦，提高人類(lèi)的健康水平發(fā)揮了重大的作用。人造血液及其生產(chǎn)第十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五乙肝疫苗我國(guó)生產(chǎn)的部分基因工程藥物和疫苗我國(guó)生產(chǎn)的部分胰島素產(chǎn)品第十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因工程與癌癥治療癌癥（Cancer），亦稱(chēng)惡性腫瘤（Malignantneoplasm），為由控制細(xì)胞生長(zhǎng)增殖機(jī)制失常而引起的疾病。癌細(xì)胞除了生長(zhǎng)失控外，還會(huì)局部侵入周遭正常組織甚至經(jīng)由體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到身體其他部分。第二十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五癌癥的誘發(fā)醫(yī)學(xué)家指出癌癥病因是：機(jī)體在環(huán)境污染、化學(xué)污染（化學(xué)毒素）、電離輻射、自由基毒素、微生物（細(xì)菌、真菌、病毒等）及其代謝毒素、遺傳特性、內(nèi)分泌失衡、免疫功能紊亂等等各種致癌物質(zhì)、致癌因素的作用下導(dǎo)致身體正常細(xì)胞發(fā)生癌變的結(jié)果，常表現(xiàn)為：局部組織的細(xì)胞異常增生而形成的局部腫塊。癌癥是機(jī)體正常細(xì)胞在多原因、多階段與多次突變所引起的一大類(lèi)疾病。第二十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五癌癥與基因正常人體內(nèi)的基因中，有一類(lèi)叫原癌基因，另一類(lèi)叫抑癌基因。原癌基因也可叫作癌基因，如果發(fā)生突變，可以導(dǎo)致遺傳失調(diào)，在內(nèi)外因素的作用下，使正常細(xì)胞變成癌細(xì)胞。抑癌基因能抑制、拮抗癌基因的功能、作用，或直接抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，對(duì)人體有利。如果抑癌基因發(fā)生突變，也可導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)失調(diào)而發(fā)生癌變。原癌基因和抑癌基因可以說(shuō)是對(duì)立統(tǒng)一的，如果原癌基因或者抑癌基因兩者之一發(fā)生突變．就有可能發(fā)生癌癥。第二十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五癌癥治療癌癥治療主要以外科手術(shù)，放射線(xiàn)療及化學(xué)治療但常規(guī)治療治愈率低，復(fù)發(fā)率和病死率高，預(yù)后差造成治療效果不理想，疾病無(wú)法有效根治等情形。1，放射治療利用放射線(xiàn)同位素如60Co以照射的方式對(duì)癌細(xì)胞的基因造成破壞使細(xì)胞死亡。如今放射線(xiàn)療法發(fā)展很快甚至對(duì)某些癌癥而言采用放射線(xiàn)療法的生存率要高于手術(shù)療法所以放射線(xiàn)治療可以成為根治治療的選擇療法之一，它和手術(shù)被同等認(rèn)可。因?yàn)榉派渚€(xiàn)同時(shí)也會(huì)對(duì)正常的細(xì)胞造成傷害所以目前以研發(fā)利用單株抗體結(jié)合放射線(xiàn)同位素或癌癥化學(xué)藥物直接攻擊癌細(xì)胞避免正常細(xì)胞遭受傷害。放射線(xiàn)治療的最大優(yōu)點(diǎn)是在保存臟器的形態(tài)和機(jī)能的情況下以達(dá)到治療目的但是放療效果的差異非常顯著放射性療法只對(duì)早期或?qū)Ψ派渚€(xiàn)感受性強(qiáng)烈的癌癥才有效。第二十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五2，化學(xué)藥物治療：腫瘤的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞調(diào)亡有關(guān)已經(jīng)證明。多種化療藥物是通過(guò)誘導(dǎo)其調(diào)亡而發(fā)揮作用的每類(lèi)藥物都有其相應(yīng)的作用靶點(diǎn)這些藥物靶點(diǎn)大多數(shù)是控制細(xì)胞增殖過(guò)程的關(guān)鍵酶化療藥物通過(guò)對(duì)關(guān)鍵酶的作用阻礙癌細(xì)胞的增殖以達(dá)到治療的目的?；瘜W(xué)療法如同放射線(xiàn)療法對(duì)某些正常細(xì)胞如毛囊細(xì)胞或骨髓細(xì)胞等生長(zhǎng)快速的細(xì)胞會(huì)大幅造成傷害導(dǎo)致免疫系統(tǒng)受損脫發(fā)及嘔吐等可能?chē)?yán)重危及生命的不良反應(yīng)。傳統(tǒng)癌癥化學(xué)藥物的研發(fā)是利用化學(xué)有機(jī)合成小分子藥物配合藥物篩選技術(shù)取得具有潛力的候選藥物然而尋找到具有上市潛力的藥物機(jī)率實(shí)在太低目前以尋找極地深海南北極的生物體內(nèi)提取小分子化合物配合組合化學(xué)技術(shù)來(lái)提高尋找潛力藥幾率。

因此如何找出找出一種高效的治療癌癥的方法，是目前癌癥研究的關(guān)鍵，而基因療法的誕生讓科學(xué)家們看到了希望。第二十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五癌癥的基因療法癌基因療法就是針對(duì)性地去除引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的主要癌癥基因激活基因的表達(dá)或是增強(qiáng)抑癌基因的功能即如何封閉被激活治療如何恢復(fù)基因的功能。治療包括兩個(gè)方面，1化學(xué)干預(yù)性治療（維甲酸等）生物學(xué)療法細(xì)胞因子使突變的癌細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞（即目的基因）取代致病的癌基因即去除被激活的癌基因表達(dá)。2將目的基因抑癌細(xì)胞直接導(dǎo)入宿主癌細(xì)胞以替代致病基因發(fā)揮功能或使致病基因失去活性（基因打靶）將癌細(xì)胞消滅在萌芽。

基因治療屬于一種生物治療手段，是一大類(lèi)治療策略的總稱(chēng)。根據(jù)治療機(jī)理不同目前可以分為以下幾方面：1免疫基因治療，指通過(guò)基因修飾的瘤苗或抗原呈遞細(xì)胞體外回輸，或者免疫基因的直接體內(nèi)導(dǎo)入，激發(fā)或增強(qiáng)人體的抗腫瘤免疫功能，達(dá)到治療腫瘤的目的，它也是一大類(lèi)治療的總稱(chēng)。2抑癌基因治療：研究表明，體內(nèi)導(dǎo)入研究較為深入的抑癌基因治療主要應(yīng)用p53、p16、RB基因等，其中又以p53基因應(yīng)用最廣泛，許多治療方案已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段反義癌基因治療。第二十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因工程在癌癥治療方面的發(fā)展癌癥已經(jīng)公認(rèn)是一種分子疾病所有癌細(xì)胞都來(lái)自單克隆細(xì)胞.癌癥的診斷和治療最終必須從分子水平加以解決。

上世紀(jì)中下葉科學(xué)家們相繼發(fā)現(xiàn)不少直接與癌癥發(fā)生相關(guān)的癌基因與抑癌基因?yàn)槿祟?lèi)揭開(kāi)癌癥發(fā)生發(fā)展之謎及癌癥的防治開(kāi)辟了嶄新的途徑。許多癌癥的發(fā)生是由于癌基因的激活而過(guò)度表達(dá)或是抑癌基因表達(dá)受抑制突變丟失失活所造成。

治療腫瘤的傳統(tǒng)方法包括手術(shù)化療放療，雖然取得了一定的成效但是距離徹底根治腫瘤還很遙遠(yuǎn)。過(guò)去的余年間人們將徹底根治腫瘤的希望寄托于基因治療，但腫瘤的基因治療尚處于探索階段，相對(duì)于成熟的方案也只是處于臨床試驗(yàn)期欲用于臨床仍有很多的工作要做。第二十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因工程與模式生物模式生物--果蠅模式生物——斑馬魚(yú)第二十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五模式生物定義及簡(jiǎn)介利用基因工程制備及模式生物應(yīng)用利用模式生物進(jìn)行基因組研究的意義第二十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五定義中文名稱(chēng)：模式生物英文名稱(chēng)：modelorganism定義：

作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵匝芯刻囟ㄉ飳W(xué)現(xiàn)象的動(dòng)物、植物和微生物。從研究模式生物得到的結(jié)論，通常可適用于其他生物。應(yīng)用學(xué)科：遺傳學(xué)（一級(jí)學(xué)科）；發(fā)育遺傳學(xué)（二級(jí)學(xué)科）第三十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五簡(jiǎn)介

生物學(xué)家通過(guò)對(duì)選定的生物物種進(jìn)行科學(xué)研究，用于揭示某種具有普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象，此時(shí)，這種被選定的生物物種就是模式生物。比如，孟德?tīng)栐诮沂旧锝邕z傳規(guī)律時(shí)選用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料，而摩根選用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料，在他們的研究中，豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規(guī)律的模式生物。由于進(jìn)化的原因，許多生命活動(dòng)的基本方式在地球上的各種生物物種中是保守的，這是模式生物研究策略能夠成功的基本基礎(chǔ)。選擇什么樣的生物作為模式生物首先依賴(lài)于研究者要解決什么科學(xué)問(wèn)題，然后尋找能最有利于解決這個(gè)問(wèn)題的物種。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人們就發(fā)現(xiàn)，如果把關(guān)注的焦點(diǎn)集中在相對(duì)簡(jiǎn)單的生物上則發(fā)育現(xiàn)象的難題可以得到部分解答。因?yàn)檫@些生物更容易被觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)操作，如線(xiàn)蟲(chóng)、果蠅、非洲爪蟾、蠑螈、小鼠等。第三十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五人類(lèi)疾病基因工程動(dòng)物模型的研究人類(lèi)疾病動(dòng)物模型是生物醫(yī)學(xué)研究中建立的具有人類(lèi)疾病模擬性表現(xiàn)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)象和材料，目前，人類(lèi)疾病動(dòng)物模型獲得方法有自發(fā)性動(dòng)物模型、誘發(fā)性動(dòng)物模型和基因工程動(dòng)物模型。傳統(tǒng)的自發(fā)性動(dòng)物模型的種類(lèi)和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用的需要，常規(guī)誘發(fā)性動(dòng)物模型與人類(lèi)疾病在其疾病的發(fā)生、發(fā)展表現(xiàn)方面有很大出入，并不能全面反映人類(lèi)疾病的本質(zhì)，難以深入到分子水平進(jìn)行研究?；蚬こ虅?dòng)物模型克服了上述傳統(tǒng)動(dòng)物模型研究中的不足，能從動(dòng)物整體水平研究目的基因的生物學(xué)特性。在新基因的功能鑒定及人類(lèi)疾病的研究中展現(xiàn)出不可估量的應(yīng)用前景，為21世紀(jì)人類(lèi)疾病研究的理想動(dòng)物模型，近年來(lái)兩大類(lèi)基因工程動(dòng)物模型，即轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型和基因剔除動(dòng)物模型。第三十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的完成和后基因組研究時(shí)代的到來(lái)，模式生物研究策略得到了更加的重視?；虻慕Y(jié)構(gòu)和功能可以在其它合適的生物中去研究，同樣人類(lèi)的生理和病理過(guò)程也可以選擇合適的生物來(lái)模擬。目前在人口與健康領(lǐng)域應(yīng)用最廣的模式生物包括，噬菌體、大腸桿菌、釀酒酵母、秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)、海膽、果蠅、斑馬魚(yú)、爪蟾和小鼠。在植物學(xué)研究中比較常用的有，擬南芥、水稻等第三十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五隨著生命科學(xué)研究的發(fā)展，還會(huì)有新的物種被人們用來(lái)作為模式生物。但它們會(huì)有一些基本共同點(diǎn)：1）有利于回答研究者關(guān)注的問(wèn)題，能夠代表生物界的某一大類(lèi)群；2）對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害，容易獲得并易于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)和繁殖；3）世代短、子代多、遺傳背景清楚；4）容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，特別是具有遺傳操作的手段和表型分析的方法。第三十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型

是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段將新的遺傳物質(zhì)導(dǎo)入到胚胎細(xì)胞中，并獲得穩(wěn)定遺傳的一類(lèi)動(dòng)物。其原理是將目的基因或基因組片段經(jīng)體外加工、修飾與可表達(dá)的載體連接后，用顯微注射、胚胎干細(xì)胞或逆轉(zhuǎn)錄病毒載體等方法注入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的受精卵或著床前胚胎細(xì)胞，然后將此受精卵或著床前胚胎再植入受體動(dòng)物的輸卵管或子宮中，使其發(fā)育成攜帶有外源目的基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。當(dāng)外源基因在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)，并培育出其表型與人類(lèi)疾病癥狀相似的動(dòng)物模型，則稱(chēng)其為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。第三十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因剔除動(dòng)物模型

在制作單基因缺陷所致人類(lèi)疾病模型時(shí)，選擇特定基因的突變較為復(fù)雜，而基因滅活或破壞是最易造成的缺陷?；谶@一原理，用基因工程的方法去除動(dòng)物的某種特定基因，可制作由基因缺陷所致人類(lèi)疾病模型。通過(guò)基因剔除技術(shù)，已建立起近千種的基因剔除鼠模型。這些疾病模型在探討人類(lèi)各種疾病的發(fā)病機(jī)制、疾病診斷、預(yù)防及基因治療等方面有重大意義。第三十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五外源基因的導(dǎo)入方法

1）顯微注射法-微注射法（microinjection）

它是創(chuàng)造轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的有效途徑。第三十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2）逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法第三十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五3）胚胎干細(xì)胞法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的流程圖第四十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五4）生殖細(xì)胞轉(zhuǎn)染法第四十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五模式小鼠制備基本程序1、目的基因克隆和體外重組1）人工合成2）互補(bǔ)DNA（cDNA）的克隆3）DNA克隆2、外源基因的導(dǎo)入將目的基因轉(zhuǎn)入→培養(yǎng)→產(chǎn)下后代3、外源DNA整合、轉(zhuǎn)錄及表達(dá)的分子檢測(cè)是否是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物第四十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五從細(xì)胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運(yùn)載體結(jié)合DNA連接酶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá)與檢測(cè)基因工程操作的基本步驟第四十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五通過(guò)病毒載體導(dǎo)入ES細(xì)胞建立轉(zhuǎn)基因小鼠的技術(shù)路線(xiàn)第四十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因敲除基本原理第四十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五應(yīng)用在人類(lèi)基因組研究中十分注重模式生物的研究，這是由于要認(rèn)識(shí)人體基因的功能，無(wú)法直接用人體作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。但是，生物是從共同祖先演化而來(lái)的，所以對(duì)生命活動(dòng)有重要功能的基因在進(jìn)化上是保守的，也就是說(shuō)，這些基因的結(jié)構(gòu)和功能，在低等生物和高等生物中是相似的。因此，可以用比較容易研究的生物作為模型來(lái)研究其基因的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能，由此獲得的信息可以使用于其他比較難以研究的生物，特別是推測(cè)相似的人體基因的功能。

應(yīng)用：果蠅、大腸桿菌、斑馬魚(yú)、小鼠、酵母第四十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五疾病機(jī)制研究方面的應(yīng)用：幾乎所有人類(lèi)疾病都與基因有關(guān)，利用基因工程動(dòng)物的方法研究基因的表達(dá)調(diào)控與疾病發(fā)生的關(guān)系，建立各種人類(lèi)疾病的動(dòng)物模型，為人類(lèi)疾病發(fā)病機(jī)制的研究提供了十分有用的材料?；蚬δ苎芯糠矫娴膽?yīng)用：人類(lèi)基因組計(jì)劃已完成，越來(lái)越多的新基因被克隆，但對(duì)這些新基因在體內(nèi)的具體功能卻很少了解。轉(zhuǎn)基因技術(shù)具有能在個(gè)體水平從時(shí)間和空問(wèn)角度同時(shí)觀(guān)察基因表達(dá)功能和表型效應(yīng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可通過(guò)建立高效表達(dá)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，觀(guān)察基因功能；還可通過(guò)構(gòu)建含有不同報(bào)道基因的小基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究基因調(diào)控第四十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五基因治療研究方面的應(yīng)用：通過(guò)基因剔除技術(shù)可將正?；蚧蛴兄巫饔玫幕蛞瞬∽兗?xì)胞中，取代原來(lái)異常的基因或?qū)θ毕莼蜻M(jìn)行精確改正，使修復(fù)后的細(xì)胞表達(dá)正常蛋白，不再表達(dá)錯(cuò)誤產(chǎn)物；還可通過(guò)基因剔除技術(shù)去除多余的、過(guò)量表達(dá)的、影響正常生理功能的基因以達(dá)到治療目的。第四十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五藥學(xué)研究方面的應(yīng)用

:

應(yīng)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行藥物篩選，是現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)發(fā)現(xiàn)藥物的主要途徑,尤其是整體動(dòng)物的病理模型。建立重大疾病，疑難疾病以及與中醫(yī)“病證”相對(duì)應(yīng)的動(dòng)物模型是藥物篩選的長(zhǎng)期重要任務(wù)。然而傳統(tǒng)的動(dòng)物模型由于選用與人類(lèi)某種疾病有著相似癥狀的動(dòng)物，其致病原因、機(jī)制常不盡相同，因此導(dǎo)致篩選結(jié)果有時(shí)具有不確定性，試驗(yàn)結(jié)果與臨床結(jié)果不一致，且價(jià)格昂貴。生物轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因剔除技術(shù)的發(fā)展，為建立動(dòng)物病理模型提供了有利的條件，可建立敏感動(dòng)物品系及與人類(lèi)疾病相同的動(dòng)物模型用于藥物篩選，可以從整體水平直觀(guān)反映出藥物的治療作用、不良反應(yīng)及毒性作用，真正體現(xiàn)目的基因的活動(dòng)特征。避免了傳統(tǒng)動(dòng)物模型上述缺點(diǎn)。第四十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五人類(lèi)器官移植方面的應(yīng)用:眾所周知，器官移植已成為許多終末期疾病首選的治療方法。導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠第五十頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五生產(chǎn)用于人體器官移植的動(dòng)物器官

生產(chǎn)可用于人體器官移植的動(dòng)物器官（異源器官移植）可能是解決世界范圍內(nèi)普遍存在的器官短缺的有效途徑，目前對(duì)器官供體動(dòng)物研究較多的是豬。豬作為人類(lèi)器官移植的供體動(dòng)物有以下一些優(yōu)勢(shì)：妊娠期短，產(chǎn)仔數(shù)多，后代生長(zhǎng)快，而且不存在倫理方面的問(wèn)題。更重要的是豬的不同發(fā)育時(shí)期的器官，諸如心臟、腎等與不同年齡的人體器官大小上比較接近，極有可能代替病人的某些器官。第五十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五克隆豬，器官移植克隆猴，研究疾病的模型第五十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五利用模式生物研究的意義

1.生物的多樣形式在進(jìn)化過(guò)程中形成的，不同的生物有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特征，但對(duì)生命活動(dòng)有重要功能的基因卻是高度保守的。因此，可從模式生物著手，先弄清楚低等生物的相對(duì)比較簡(jiǎn)單的基因組和生理功能，再以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步研究人體這一復(fù)雜系統(tǒng)。比如，克隆低等生物的基因和闡明其功能后，將有助于克隆與該基因有同源序列的人體基因，并推測(cè)其可能的生理功能。

2.在很多情況下不可能用人直接進(jìn)行試驗(yàn)。比如設(shè)法破壞某一個(gè)基因或轉(zhuǎn)入某一個(gè)基因，觀(guān)察這樣做對(duì)生物體的發(fā)育、生長(zhǎng)、壽命和健康會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果，這只能在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上進(jìn)行。因此也就的研究這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基因組。第五十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，編輯于2023年，星期五百奧賽圖北京百奧賽圖基因生物技術(shù)有限公司2013年1月12日晚7點(diǎn)多稱(chēng)基因敲出模式大鼠正式完成，可以進(jìn)行咨詢(xún)并訂購(gòu)所需模式大鼠。第五十四頁(yè)