三、基因工程简介

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1、第三节基因工程简介一、基因工程的基本内容基因工程：P49意义：定向改变生物的性状（一）基因操作的工具：1、基因的剪刀―限制性内切酶2、基因的针线―DNA连接酶3、基因的运输工具―运载体特点：P50用同种限制性内切酶切割异源DNA，获得黏性末端，使碱基互补用DNA连接酶连接主链作为运载体的三个必备条件：P50常用运载体质粒：P50噬菌体动、植物病毒1.提取目的基因：（1）直接分离基因：常用于原核生物。（2）人工合成基因：P52b、逆用中心法则推测、合成法常用于真核生物。“鸟枪法”：P52（二）基因操作的基本步骤：a、逆转录法2.目的

2、基因与运载体结合用同种限制酶切割用DNA连接酶连接成重组DNA分子3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测和表达将重组DNA分子导入受体细胞，扩增二、基因工程的成果与发展前景1.生产基因工程药品方法：制造“工程菌”生产药品。（一）基因工程与医药卫生如胰岛素等2.基因诊断：P55DNA探针：与待测DNA互补的被标记DNA片断。原理：DNA分子杂交（鉴定被测遗传信息）3.基因治疗：P55方法：基因替换应用：检测病毒、诊断遗传性疾病等（二）基因工程与农牧业、食品工业：P55-561、获得高产、稳产的优质农作物2、培育具有各种抗逆性的

3、农作物3、培育品质优良的动物4、获得所需的物质：激素、抗体、酶等。5、开辟新的食物来源（三）基因工程与环境保护：P571.环境监测2.环境净化限制酶切割DNA分子示意图DNA连接酶的连接作用示意图大肠杆菌质粒的分子结构示意图“鸟枪法”提取目的基因（图）抗菌素标记基因的标记作用沾染了某种抗菌素的纸片融菌斑菌斑基因操作的基本步骤示意图含原胰岛素基因的重组体DNA在大肠杆菌中表达（图）基因工程药物我国现在大概可以生产十九种基因工程药物，在美国现在大概有40种左右，日本大概可以生产25种这样的基因工程药物。一个人的发育、生长必须要有生长激

4、素，缺少它的孩子发育不正常，个子长矮，四肢短，头很大，这就是我们所说的侏儒症。现在将人的生长激素基因转到大肠杆菌里，利用这种工程菌可大量生产人的生长激素，作为药物给有病的孩子注射，孩子就可以正常发育、成长。尿激酶原来是从人的尿液中分离得到的，它能够溶解血栓。有些人得了脑血栓或心肌梗，主要原因是血液在血管中流动，因某种原因突然凝固，形成了栓塞，如果发生在心脏，就是心肌梗，发生在脑部，就是脑血栓，非常危险。过去是没有好办法的。现在利用基因工程的方法将人的尿激酶基因转到大肠杆菌中，通过大量培养工程菌的方法大量生产尿激酶，作为药品给病人注

5、射，两三个小时后血栓就慢慢地溶解了，血液可以正常流动，病人得到即使抢救。如果没有这样的药，轻度脑血栓患者会偏瘫，重的会全瘫，甚至很快就死亡。正常人与SCID-X1患者的比较，正常人的白细胞介素能与受体紧密结合，而SCID-X1患者的白细胞介素不能与受体结合。SCID（先天性免疫缺乏症）白细胞介素：活化助T细胞，刺激淋巴细胞分化出更多的胞毒T细胞，刺激B细胞迅速产生浆细胞和记忆细胞。（《一个划时代的成果》插图）首先取患者的骨髓；分离骨髓液里的造血干细胞；加入反转录病毒载体转染3天，将正常基因导入造血干细胞内；最后将携带有正常基因的造

6、血干细胞注射回患者体内。SCID-X1患者基因治疗程序从上到下依次为：病毒侵染老鼠细胞；发生逆转录；去掉病毒的DNA；插入人的基因；发生新的转录；产生出多个新型的逆转录酶病毒；用这些病毒侵染取自病人骨髓的血细胞；发生逆转录；带有正常人体基因的骨髓重新...基因治疗图解棉花叶片（示棉铃虫）苏云金杆菌能够产生一种只对象棉蛉虫一类的鞘翅目昆虫有毒的蛋白质。放射土壤杆菌能够感染植物细胞，并把它携带的质粒转移到植物细胞。利用它的这个特性，我们就可以将毒蛋白基因转移到棉花细胞。将含有转基因（毒蛋白基因）的棉花细胞进行组织培养。抗虫棉的构建图片

7、抗黄矮病转基因小麦明显好于对照图片含荧光素的转基因植物图中的转基因植物内含荧光素酶，一种源于荧火虫体内的荧光素美科学家运用基因工程将一群懒猴变成了工作狂美科学家运用基因工程技术，暂时抑制一个与学习奖励机制有关的基因表达，将一群天性懒惰的猴子转变成工作狂。上述发现有助于治疗精神分裂症、情绪失调和占有狂等精神疾患。图片转基因小白鼠上个世纪八十年代初美国科学家将大白鼠生长激素基因转移到小白鼠体内获得一只转基因小白鼠，它比同龄的正常小白鼠的生长速度快50%，个头大了1.8倍。这是人类获得的第一只转基因动物。转基因羊（图）我国上海复旦大学遗

8、传研究所和上海医学科学院遗传研究所合作，把一种人的凝血因子基因放到羊的受精卵中，培育获得5只转基因小羊。它们长大以后，母羊产生的羊奶中就会含有人的凝血因子。人的凝血因子起什么作用？有一种血友病，是因他缺少这种凝血因子，造成受伤后流出的血不能凝固，会