基因工程學(xué)緒論課件

緒論

基因工程

在基因水平上改造生物的技術(shù)體系，是指在體外對生物DNA進行剪切、加工，把不同親本的DNA分子重新組合，并把它引入細胞中表達出具有新的遺傳特性的生物這一過程?；蚬こ谈拍钜?、基因工程概念

——在基因的水平上改造生物的技術(shù)體系

基因工程的誕生與發(fā)展二、基因工程的誕生與發(fā)展1、1865，Mendel,遺傳因子2、1909，Johansen,基因3、1910，Morgan,基因?qū)W說4、1944，Avery,基因-DNA

5、1953，WatsonandCrick,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)6、1958，DNA聚合酶發(fā)現(xiàn)7、1960，RNA聚合酶發(fā)現(xiàn)8、1961，遺傳密碼破譯HarGobindKhorana

MarshallW.Nirenberg

RobertW.Holley

Nirenberg等為代表的一批科學(xué)家完成遺傳密碼破譯基因工程的誕生與發(fā)展

9、1965，細菌抗藥性基因的發(fā)現(xiàn)10、1966，建立完整的遺傳密碼圖

11、1967，分離出DNA連接酶基因工程的誕生與發(fā)展

SV40λ噬菌體EcoRIEcoRIT4連接酶第一個重組分子基因工程的誕生與發(fā)展12、1970，分離出第一個限制性內(nèi)切酶13、1972，Berg建立第一個重組DNA分子PaulBerg

14、1973，Cohen的DNA重組實驗TcrNerEcoRIEcoRIT4連接酶TcrNer四環(huán)素、新霉素雙抗重組菌落pSC101質(zhì)粒DNAR6－5質(zhì)粒DNAStanleyCohen基因工程的誕生與發(fā)展

15、1974，科學(xué)家呼吁暫停DNA重組實驗

16、1975，國際會議制定DNA重組指導(dǎo)條例

1974年美國科學(xué)家伯格（P.Berg）在剛剛完成他的世界首例不同物種DNA重組試驗后就主動呼吁“暫停實驗”，建議全世界的科學(xué)家“在重組DNA分子的潛在危險得到更好的估量或者取得防止其擴散的適當(dāng)方法之前自愿推遲這方面的研究”。1975年應(yīng)伯格等人的倡導(dǎo)，在美國加利福尼亞的阿西洛馬舉行的遺傳工程國際會議上，來自16個國家的140多位著名科學(xué)家和一些律師共同制定了一個重組DNA研究的醫(yī)學(xué)倫理學(xué)準則，規(guī)定只有那些具有可靠嚴格安全措施的基因操作實驗可以繼續(xù)進行；如實驗尚缺乏安全措施則暫不考慮進行研究；對有些確有極大的潛在危險性的實驗在任何情況下都不宜進行，對將一個生物體的基因直接轉(zhuǎn)移到另一個生物體的技術(shù)須嚴加控制。。基因工程的誕生與發(fā)展

17、1976，制定DNA重組研究準則1976年7月7日美國國立衛(wèi)生研究院首先公布了有關(guān)實驗室重組DNA安全操作的一套規(guī)則——《重組DNA分子研究準則》，這也是世界上第一個有關(guān)生物技術(shù)的安全管理規(guī)定。該準則通過規(guī)定一系列的限制性、禁止性條款，并建立重組DNA技術(shù)研究實驗的組織管理體制和嚴密的生物和物理保護制度，來對這類研究實驗加以嚴格的控制與管理，預(yù)防其對人類與環(huán)境造成的不可逆轉(zhuǎn)的消極后果

18、1977，建立第一個遺傳工程公司基因工程公司GeneTech在美國加州成立基因工程的誕生與發(fā)展

19、1978，生產(chǎn)出第一個基因工程產(chǎn)品

W.Gilbert首次在細菌中表達人類胰島素及干擾素基因。20、80-90年代，人類疾病治療中的基因工程藥物

基因工程的誕生與發(fā)展

基因工程的基本流程三、基因工程的基本流程

現(xiàn)狀與展望四、現(xiàn)狀與展望

基因技術(shù)發(fā)展的三階段

基因工程技術(shù)的發(fā)展三階段單一性狀的轉(zhuǎn)化與改良綜合性狀的轉(zhuǎn)化與改良生物個體的分子設(shè)計

飾變微生物的生產(chǎn)體系——疫苗飾變微生物的生產(chǎn)體系

疫苗（抗原）的基因工程疫苗（抗原）的基因工程

第一代疫苗---滅活疫苗（牛痘疫苗）人類及脊椎動物抵抗病毒病依靠自身的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體

第二代疫苗---基因工程疫苗豬偽狂犬病基因工程缺失疫苗國家一類新獸藥證書國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎疫苗（抗原）的基因工程超級鼠-“supermouse”“碩鼠”生長激素在畜牧業(yè)中的應(yīng)用開辟了新徑基因工程生長激素-rGH基因工程生長激素在人類醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

侏儒可望拔高助長創(chuàng)傷病人喜得良藥基因工程生長激素-rGH基因工程生長激素生長激素提高產(chǎn)量大有可為草魚的GH基因?qū)膂a魚分子標記與DNA指紋圖譜高等生物的基因工程與遺傳改良分子標記與DNA指紋圖譜分子標記技術(shù)建立作物指紋圖譜

“自殺基因”大豆保護公司利益維護知識產(chǎn)權(quán)保護農(nóng)民利益植物生物反應(yīng)器改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)概念讓植物生產(chǎn)人體蛋白質(zhì)抗體煙草血清白蛋白馬鈴薯腦啡呔油菜

生產(chǎn)促性腺絨毛激素的矮牽牛植物生物反應(yīng)器改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)概念讓植物生產(chǎn)藥物植物生物反應(yīng)器

蜘蛛絲蛋白基因

棉花提高棉花纖維強度

基因工程技術(shù)

改良作物品質(zhì)抗蟲棉蘇云金芽胞桿菌（BT）毒素蛋白基因

蘇云金芽胞桿菌（BT）毒素蛋白基因轉(zhuǎn)BT基因水稻抗稻縱卷葉螟

抗病基因＋抗蟲基因＋優(yōu)質(zhì)基因抗病、抗蟲水稻RoundupReady?轉(zhuǎn)抗除草劑基因的大豆和玉米抗除草劑大豆、玉米耐儲藏番茄——華番一號耐儲藏西紅柿我國第一個基因工程農(nóng)作物品種

反義基因在耐儲藏番茄育種中的應(yīng)用ACCgene

(1-氨基丙環(huán)烷羧酸氧化酶，乙烯合成途徑酶類)

anti-senseACC-mRNA

ACC-mRNA

乙烯合成被抑制

(-)53

mRNA(-)53(+)35

cDNAanti-senseACCgene

pCaMV35s-pCaMV35s-耐儲藏西紅柿耐儲藏西紅柿成為我國第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)基因工程農(nóng)作物品種耐儲藏番茄————華番一號耐儲藏西紅柿抗凍糖蛋白

（AntifreezeProteinsAFPs)降低原生質(zhì)冰點抑制冰晶重結(jié)晶修飾冰晶形態(tài)調(diào)節(jié)原生質(zhì)膠體性質(zhì)避免細胞結(jié)冰有助植物抗凍抗凍蛋白的基因工程歷經(jīng)20年………

五個御寒基因已被克隆番茄抗凍蛋白的基因工程美洲擬鰈抗凍糖蛋白基因Goldenriceandnormal(white)

/wsjbiotech.html轉(zhuǎn)2個水仙花和1個細菌VA合成酶基因的水稻“金米”金米-Goldenrice旅美中國學(xué)者克隆抗衰老基因延遲葉片衰老提高糧食產(chǎn)量抗衰老的基因工程讓地上長塑料！

植物合成可降解塑料根除白色污染保護生態(tài)環(huán)境3PHA基因轉(zhuǎn)化AzotobacterVinelandii80%干重基因工程產(chǎn)生可降解塑料讓地上長塑料！

植物合成可降解塑料3PHB基因轉(zhuǎn)化Arabidopsis14%干重基因工程產(chǎn)生可降解塑料發(fā)光植物前景看好熒光蛋白酶基因藍熒光蛋白酶綠熒光蛋白酶發(fā)光煙草的啟示？熒光蛋白的基因工程熒光蛋白酶基因轉(zhuǎn)化花卉？！熒光蛋白的基因工程生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物安全廉價環(huán)保的生物工廠生產(chǎn)人血漿酶原的轉(zhuǎn)基因的羊轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因無毛鼠轉(zhuǎn)基因無毛雞轉(zhuǎn)基因動物基因工程技術(shù)向“肥胖”宣戰(zhàn)

瘦蛋白（Leptin)基因克隆與表達瘦蛋白的基因工程基因工程技術(shù)向“肥胖”宣戰(zhàn)瘦蛋白的基因工程瘦蛋白的基因工程轉(zhuǎn)基因動物為人類獻血成為器官移植供體基因敲除-knockout轉(zhuǎn)基因技術(shù)的困惑與

人類的理智轉(zhuǎn)基因的困惑-安全性

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的困惑！轉(zhuǎn)基因生物安全性評價食品安全！生態(tài)安全！轉(zhuǎn)基因的困惑-安全性

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的困惑！轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的提出技術(shù)基礎(chǔ)；基因重組基因來源；種間交流歐美之爭；貿(mào)易壁壘文化背景；宗教信仰

轉(zhuǎn)基因的困惑-安全性轉(zhuǎn)基因生物安全性評價食品安全；如果能合理肯定在預(yù)期的條件下，消費某食品不會有害，它就是安全食品。評價食品的安全性應(yīng)遵循個案分析原則，風(fēng)險不等于有害轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物在全球大面積種植已有8年之久，超過10億人次食用轉(zhuǎn)基因食品，至今沒有關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品不安全的任何證據(jù)

不能肯定地說今后不會有轉(zhuǎn)基因安全性問題發(fā)生可以肯定地說現(xiàn)在沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因的安全性問題轉(zhuǎn)基因的困惑-安全性食品安全！轉(zhuǎn)基因的困惑-安全性轉(zhuǎn)基因技術(shù)的困惑！