20xx滬科版高中生命科學(xué)第二冊63基因工程與轉(zhuǎn)基因生物1(編輯修改稿)
2024-12-24 06:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 將重組 DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞 細(xì)胞增殖并產(chǎn)生目的基因的產(chǎn)物 基因工程的成果與發(fā)展前景 基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生 （用“工程菌”生產(chǎn)） ① 生產(chǎn)基因工程藥品 ② 用于基因診斷和基因治療 基因工程生產(chǎn)藥物： 胰島素、干擾素、 白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、 人造血液代用品 基因工程生產(chǎn)疫苗： 乙肝、狂犬病、 百日咳、霍亂、傷寒、瘧疾 基因診斷： 用放射性同位素、熒光分子標(biāo)記的 DNA分子做探針，利用 DNA分子雜交 原理，鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息，檢測疾病。 （肝炎、腸道病毒、單純皰疹病毒。） 工程菌？ 基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè) 農(nóng)業(yè)應(yīng)用 獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物（“向日葵豆”） 培育具有抗逆性的作物新品種（抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗高溫、抗干旱） 基因工程與環(huán)境保護(hù) 培育體形巨大品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物（超級(jí)小鼠、超級(jí)綿羊、超級(jí)魚） 利用特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)，獲得人們需要的物質(zhì)（激素、抗體、酶） ③ 食品工業(yè) 開辟新是食品來源 （雞蛋白基因?qū)氪竽c桿菌和酵母菌中） ② 畜牧養(yǎng)殖業(yè) （病毒侵染或顯微注射技術(shù)） ① 用于環(huán)境監(jiān)測 （ DNA探針檢測水中病毒的含量） ② 用于凈化環(huán)境污染 （ “ 超級(jí)細(xì)菌 ” 、 “ 吞噬 ” 汞和降解土壤中 DDT的細(xì)菌、凈化鎘污染的植物） 假單孢桿菌 分解石油中的某種成分 (烴 ).同時(shí)能分解四種烴類 微生物基因工程 微生物基因工程的應(yīng)用 重組微生物工程菌與人類藥物生產(chǎn) 基因工程產(chǎn)品約有 2/3用于人類疾病治療和預(yù)防性用藥，它給制藥工業(yè)帶來了革命性的變化。據(jù)估計(jì)，人用蛋白藥物的全球市場，每年可達(dá) 200億美元，而且還在持續(xù)增長。在這種巨大利益驅(qū)使下，世界各大制藥公司相繼投入巨資用于這些重組蛋白藥物的研究開發(fā)。 （一）重組人胰島素生產(chǎn) 胰島素是由人和動(dòng)物的胰臟 β胰島細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)，是治療胰島素依賴型糖尿病的特效藥物。 1982年，美國 Ely Lili公司使用重組大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素，這是第一個(gè)上市的基因工程藥物。 重組人生長激素生產(chǎn) 重組人干擾素生產(chǎn) 人生長激素（ hGH），又叫做促生長素，具有調(diào)節(jié)生長 與發(fā)育的功能，對(duì)多種人類疾病諸如垂體性侏儒癥、特納氏綜合癥、組織壞死等，都具有良好的治療效果。 hGH的來源是從死人的腦垂體中提取，這種制備方法不僅材料來源困難，無法大量生產(chǎn)，而且存在安全性問題。 1985年，這種由 生產(chǎn)的 rhGH已成為得到美國政府許可生產(chǎn)和使用的第二種基因工程藥物 . 干擾素是最早發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子，早在 1957年英國醫(yī)生發(fā)現(xiàn)流感病毒處理的細(xì)胞產(chǎn)生一種因子，可抵抗病毒感染，干擾病毒的復(fù)制，因而命名為干擾素 (interferon, IFN)。 植物基因工程 轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒 轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄 轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯 不會(huì)引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆 遭受蟲害的普通玉米 抗蟲的 Bt轉(zhuǎn)基因玉米 導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠 導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠 超級(jí)動(dòng)物 特殊動(dòng)物 動(dòng)物基因工程 世界上第一只轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 能產(chǎn)藥的奶牛 轉(zhuǎn)基因羊 轉(zhuǎn)基因魚（上面） 通過研究 “ 基因敲除 ” 的耗子將幫助研究人類的癌癥、糖尿病和高血壓等慢性疾病與遺傳的關(guān)系。 轉(zhuǎn)基因羊 具有生長快、毛質(zhì)、肉質(zhì)好、疾病少及耐粗飼料等優(yōu)點(diǎn)。 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(duì) “ 安迪 ” 的研究我們可以簡單地引進(jìn)如老年性癡呆病的基因、帕金森病基因等，加快針對(duì)這類疾病疫苗的開發(fā)研究。 在生物體外對(duì) DNA分子進(jìn)行人工剪切、拼接，對(duì)基因進(jìn)行改造和重新組合，再導(dǎo)入生物體內(nèi)使導(dǎo)入的基因得以表達(dá)。 含有人胰島素基因的奶牛 動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器 —— 人工提取的目的基因?qū)氩溉閯?dòng)物的基因組中，從而改造該動(dòng)物的遺傳性狀，以生產(chǎn)人類需要的物質(zhì)。 人的 胰島素基因 質(zhì)粒 細(xì)菌 導(dǎo)入 增殖 細(xì)菌 克隆胰島素基因 注入奶牛受精卵 分裂生長 發(fā) 育 含有胰島素 的牛奶 轉(zhuǎn)基因生物及食品的安全 1993 年提出 實(shí)質(zhì)等同性原則 。就是說看這個(gè)轉(zhuǎn)基因生物是不是安全，要看它與傳統(tǒng)的非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的區(qū)別及比較。如果食品的成分大體上跟傳統(tǒng)的食品基本相同，就認(rèn)為是安全的。但是很多專家對(duì)這個(gè)原則發(fā)生質(zhì)疑，認(rèn)為不僅僅要對(duì)主要的營養(yǎng)成分來評(píng)估，而且需要對(duì)所有的常量的和微量
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