基因工程的基本概念 2 基因工程的誕生 3 基因工程的研究?jī)?nèi)容 4 基因課件

基因工程生物工程專(zhuān)業(yè)核心課程授課教師:李京京基因工程生物工程專(zhuān)業(yè)核心課程授課教師:李京京1GeneticEngineering1.基因工程概述2.基因工程的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技術(shù)3.基因工程所需基本條件4.基因工程的操作過(guò)程5.目的基因的獲取6.克隆基因的表達(dá)7.轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)GeneticEngineering1.基因工程概述2一、基因工程概述1基因工程的基本概念2基因工程的誕生3基因工程的研究?jī)?nèi)容4基因工程的應(yīng)用5基因工程的安全性

一、基因工程概述1基因工程的基本概念3A重組DNA技術(shù)的基本定義

重組DNA技術(shù)是指將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序，也稱(chēng)為分子克隆技術(shù)。

因此，供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。1基因工程的基本概念A(yù)重組DNA技術(shù)的基本定義重組DNA技術(shù)是指4B基因工程的基本定義

基因工程是指重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（即重組DNA技術(shù)）；而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過(guò)程。B基因工程的基本定義基因工程是指重組DNA技術(shù)的52基因工程的誕生A基因工程誕生的理論基礎(chǔ)1)DNA是遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),

1944年Avery，確定了基因的分子載體是DNA，而不是蛋白質(zhì)。噬菌體轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn),

1952年AlfredHershy和MarshaChase進(jìn)一步證明遺傳物質(zhì)是DNA。2基因工程的誕生A基因工程誕生的理論基礎(chǔ)1)DNA62)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年JamesD.Watson和FrancisH.C.Crick揭示了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制機(jī)制。2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年JamesD.Watso73)中心法則和遺傳密碼1957年Crick又提出了遺傳信息傳遞的“中心法則”

DNA

RNA

protein1964年MarshallNirenberg和GobindKhorana等終于破譯了64個(gè)遺傳密碼3)中心法則和遺傳密碼1957年Crick又提出了遺傳信8B基因工程誕生的技術(shù)突破1)限制性?xún)?nèi)切酶（restrictionenzymes）1970年H.O.Smith等分離出第一種限制性核酸內(nèi)切酶。WernerArber理論預(yù)見(jiàn)限制酶HamiltonO.Smith得到第一個(gè)限制酶DanielNathans用限制酶切得SV40DNA片斷B基因工程誕生的技術(shù)突破1)限制性?xún)?nèi)切酶（restr92)DNA連接酶（ligase）1967年5個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跬瑫r(shí)發(fā)現(xiàn)了DNA連接酶。3)載體（vector）1972年前后使用小分子量的細(xì)菌質(zhì)粒和噬菌體作載體。在細(xì)菌細(xì)胞里的大量擴(kuò)增。4)感受態(tài)體系1970年M.Mandel和A.Higa發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)氯化鈣處理的大腸桿菌容易吸收噬菌體DNA。1972年S.Cohen發(fā)現(xiàn)這種處理過(guò)的細(xì)菌同樣能吸收質(zhì)粒DNA。2)DNA連接酶（ligase）1967年5個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀?05）逆轉(zhuǎn)錄酶1970年Baltimore等人和Temin等人同時(shí)各自發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶。6）瓊脂糖凝膠電泳1960s發(fā)明了瓊脂糖凝膠電泳，可將不同長(zhǎng)度的DNA分離開(kāi)。7）DNA測(cè)序技術(shù)1975年F.Sanger、A.Maxam和W.Gilbert發(fā)明了DNA快速測(cè)序技術(shù)。5）逆轉(zhuǎn)錄酶1970年Baltimore等人和Temin等11C基因工程的誕生1）Berg的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)1972年斯坦福大學(xué)的PaulBerg小組完成了首次體外重組實(shí)驗(yàn)：將SV40的DNA片斷與噬菌體的DNA片斷連接起來(lái)。C基因工程的誕生1）Berg的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)1972年斯坦122）Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)1973年斯坦福大學(xué)的S.Cohen小組將含有卡那霉素抗性基因的大腸桿菌R6-5質(zhì)粒與含有四環(huán)素抗性基因的另一種大腸桿菌質(zhì)粒pSC101連接成重組質(zhì)粒，具有雙重抗藥性。后來(lái)又把非洲爪蟾核糖體基因片斷同pSC101質(zhì)粒重組，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，并在菌體內(nèi)成功轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA。這是第一次成功的基因克隆實(shí)驗(yàn)。2）Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)1973年斯坦福大學(xué)的S.13Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)143基因工程的研究?jī)?nèi)容1）目的基因的獲取從復(fù)雜的生物基因組中，經(jīng)過(guò)酶切消化或PCR擴(kuò)增等步驟，分離出帶有目的基因的DNA片斷。2）重組體的制備將目的基因的DNA片斷插入到能自我復(fù)制并帶有選擇性標(biāo)記（抗生素抗性）的載體分子上。3基因工程的研究?jī)?nèi)容1）目的基因的獲取從復(fù)雜的生物基因組153）重組體的轉(zhuǎn)化將重組體（載體）轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中。4）克隆鑒定挑選轉(zhuǎn)化成功的細(xì)胞克?。ê心康幕颍?。5）目的基因表達(dá)使導(dǎo)入寄主細(xì)胞的目的基因表達(dá)出我們所需要的基因產(chǎn)物。3）重組體的轉(zhuǎn)化將重組體（載體）轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中。416基因工程基本過(guò)程基因工程基本過(guò)程17大鼠生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入小鼠大鼠生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入小鼠184基因工程的應(yīng)用A基因工程在醫(yī)藥上的應(yīng)用1）基因制藥通過(guò)DNA重組技術(shù)將天然存在于人體內(nèi)起著各種生理功能且含量甚少以至微量的活性多肽、蛋白質(zhì)、糖肽所編碼的基因片斷導(dǎo)入微生物或哺乳動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá),通過(guò)純化、提取制備出高純度、高活性的生物有效物質(zhì).4基因工程的應(yīng)用A基因工程在醫(yī)藥上的應(yīng)用1）基因191976年，27歲的風(fēng)險(xiǎn)投資人RobertSwanson與UniversityofCalifornia的教授HerbBoyer共飲了幾杯啤酒，討論了基因工程技術(shù)的商業(yè)前景。討論結(jié)束時(shí)，他們決定建立一個(gè)公司，并取名為Genentech（GeneticEngineeringTechnology）。Genentech1982年,首次批準(zhǔn)重組動(dòng)物疫苗----抗球蟲(chóng)病疫苗.1982年,第一個(gè)基因工程藥物----人胰島素生產(chǎn)上市.1976年，27歲的風(fēng)險(xiǎn)投資人RobertSwanson與20三大類(lèi)基因藥物產(chǎn)品:生物活性多肽單克隆抗體疫苗三大類(lèi)基因藥物產(chǎn)品:生物活性多肽單克隆抗體疫苗212)基因治療

將正常的外源基因?qū)氚屑?xì)胞中以彌補(bǔ)靶細(xì)胞所缺失或突變的基因、或抑制異常表達(dá)的基因。（仍在探索階段）2)基因治療將正常的外源基因?qū)氚屑?xì)胞中以彌補(bǔ)22B基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1)提高植物的光合作用效率（1）提高CO2的固定率改變與光合作用有關(guān)的酶的結(jié)構(gòu)和組成（如二磷酸核酮糖羧化酶）。（2）提高光能吸收率和轉(zhuǎn)化率改變光能交換系統(tǒng)的分子的基因結(jié)構(gòu)。B基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1)提高植物的光合作用效232)提高豆科植物的固氮效率使非固氮植物轉(zhuǎn)變?yōu)楣痰参锘蚰芘c根瘤菌共生固氮。3)轉(zhuǎn)基因植物是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的主要內(nèi)容。是將克隆到的特殊基因?qū)胧荏w植物，使之增加一些優(yōu)質(zhì)性狀（高產(chǎn)、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、抗蟲(chóng)、抗病等）。2)提高豆科植物的固氮效率使非固氮植物轉(zhuǎn)變?yōu)楣痰参锘蚰?4轉(zhuǎn)基因植物特性申請(qǐng)單位馬鈴薯抗病毒中科院抗病中國(guó)農(nóng)科院抗逆北京大學(xué)高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)北京大學(xué)水稻抗蟲(chóng)中科院抗病毒北京大學(xué)抗病農(nóng)科院抗除草劑水稻所轉(zhuǎn)基因植物特性申請(qǐng)單位馬鈴薯抗病毒中科院抗病中國(guó)農(nóng)科院抗逆北25棉花抗蟲(chóng)中科院農(nóng)科院美國(guó)孟山都公司玉米抗蟲(chóng)美國(guó)孟山都公司等大豆抗除草劑農(nóng)科院小麥抗除草劑北京農(nóng)林科學(xué)院高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)北京農(nóng)林科學(xué)院番茄抗病北京大學(xué)耐儲(chǔ)存中科院華中農(nóng)大甜椒抗病北京大學(xué)棉花抗蟲(chóng)中科院玉米抗蟲(chóng)美國(guó)孟山都公司等大豆抗除草劑農(nóng)科院小26辣椒抗病毒中科院煙草抗病毒北京大學(xué)抗蟲(chóng)中科院北京大學(xué)番木瓜抗病毒中國(guó)熱帶作物廣藿香抗病農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院矮牽牛改變花色北京大學(xué)楊樹(shù)抗蟲(chóng)中科院微生物提高固氮效率中科院農(nóng)科院華中農(nóng)大廣東微生物所辣椒抗病毒中科院煙草抗病毒北京大學(xué)抗蟲(chóng)中科院番木瓜抗病毒中274)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，并在基因組內(nèi)穩(wěn)定整合，遺傳給后代。改善子代特性;研究遺傳性疾病的動(dòng)物模型;使動(dòng)物成為生物反應(yīng)器生產(chǎn)有用的活性蛋白等。4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，并在基因組內(nèi)穩(wěn)定整28C基因工程在工業(yè)中的應(yīng)用1)纖維素的開(kāi)發(fā)利用克隆各種參與纖維素降解的酶的基因，導(dǎo)入釀酒酵母，就可能利用廉價(jià)的纖維素來(lái)生產(chǎn)葡萄糖，發(fā)酵成酒。2)釀酒工業(yè)用外源基因改造釀酒酵母，產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的啤酒?；蛴冕劸平湍干a(chǎn)蛋白質(zhì)等。C基因工程在工業(yè)中的應(yīng)用1)纖維素的開(kāi)發(fā)利用克隆各種29D基因工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1)檢測(cè)水污染用重組細(xì)菌或轉(zhuǎn)基因魚(yú)等檢測(cè)水污染2)生物降解用帶有重組質(zhì)粒的“超級(jí)菌”分解油（烷烴類(lèi)）、有機(jī)農(nóng)藥污染。D基因工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1)檢測(cè)水污染用重組細(xì)菌305基因工程的安全性

A基因工程的安全隱患1)對(duì)環(huán)境的影響重新組合一種在自然見(jiàn)尚未發(fā)現(xiàn)的的生物性狀有可能給現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不良影響。2)新型病毒的出現(xiàn)制造帶有抗生素抗性基因或有產(chǎn)生病毒能力的基因的新型微生物有可能在人類(lèi)或其它生物體內(nèi)傳播。5基因工程的安全性A基因工程的安全隱患1)對(duì)環(huán)境313)癌癥擴(kuò)散將腫瘤病毒或其它動(dòng)物病毒的DNA引入細(xì)菌有可能擴(kuò)大癌癥的發(fā)生范圍。4)人造生物擴(kuò)散新組成的重組DNA生物體的意外擴(kuò)散可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的潛在危險(xiǎn)。3)癌癥擴(kuò)散將腫瘤病毒或其它動(dòng)物病毒的DNA引入細(xì)菌有可32B重組DNA研究的安全準(zhǔn)則1)公眾的擔(dān)憂1973年美國(guó)的公眾第一次公開(kāi)表示擔(dān)心應(yīng)用重組DNA技術(shù)可能會(huì)培養(yǎng)出具有潛在危險(xiǎn)性的新型微生物，從而給人類(lèi)帶來(lái)難以預(yù)料的后果。B重組DNA研究的安全準(zhǔn)則1)公眾的擔(dān)憂1973年美332)專(zhuān)家的態(tài)度1974年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）考慮到重組DNA的潛在危險(xiǎn)，提請(qǐng)PaulBerg博士組成一個(gè)重組DNA咨詢(xún)委員會(huì)。這個(gè)由11名分子生物學(xué)和重組DNA權(quán)威學(xué)者組成的委員會(huì)在同年7月發(fā)表公開(kāi)信（science,158,303)，要求在沒(méi)有弄清楚重組DNA所涉及的危險(xiǎn)性范圍和程度，以及在采取必要的防護(hù)措施之前，暫停兩類(lèi)試驗(yàn)（帶抗生素抗性和腫瘤病毒及動(dòng)物病毒）。2)專(zhuān)家的態(tài)度1974年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）考慮343)制定安全規(guī)則1976年6月23日，NIH正式公布了“重組DNA研究的安全準(zhǔn)則”。規(guī)定了安全防護(hù)（物理防護(hù)和生物防護(hù)）標(biāo)準(zhǔn)以及禁止若干類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)。1979年、1981年、1989年NIH又做了多次修改，放寬了許多限制。3)制定安全規(guī)則1976年6月23日，NIH正式公布了“重35（1）實(shí)驗(yàn)室的物理安全分4級(jí)：P1—P4級(jí)。（2）實(shí)驗(yàn)室的生物安全分3級(jí)（大腸桿菌）：EK1—EK3級(jí)。（3）

載體的安全應(yīng)該是失去了自我遷移的能力。（1）實(shí)驗(yàn)室的物理安全分4級(jí)：P1—P4級(jí)。（2）實(shí)驗(yàn)室的生36Genentech的驕人業(yè)績(jī)1976Genentech創(chuàng)立1977首次在微生物中生產(chǎn)了人蛋白生長(zhǎng)激素抑制素1978克隆了人胰島素基因1979克隆了人生長(zhǎng)激素基因1980公司上市，募集$35million1982第一個(gè)基因重組藥（人胰島素）上市（轉(zhuǎn)讓給Lilly公司）1985第一個(gè)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品（人生長(zhǎng)激素）1987生產(chǎn)組織纖維溶酶原激活劑（TPA）1990生產(chǎn)interferon1

1990與瑞士Roche醫(yī)藥公司合并（$2.1billion）Genentech的驕人業(yè)績(jī)1976Genentech創(chuàng)立137演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！38基因工程生物工程專(zhuān)業(yè)核心課程授課教師:李京京基因工程生物工程專(zhuān)業(yè)核心課程授課教師:李京京39GeneticEngineering1.基因工程概述2.基因工程的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技術(shù)3.基因工程所需基本條件4.基因工程的操作過(guò)程5.目的基因的獲取6.克隆基因的表達(dá)7.轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)GeneticEngineering1.基因工程概述40一、基因工程概述1基因工程的基本概念2基因工程的誕生3基因工程的研究?jī)?nèi)容4基因工程的應(yīng)用5基因工程的安全性

一、基因工程概述1基因工程的基本概念41A重組DNA技術(shù)的基本定義

重組DNA技術(shù)是指將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序，也稱(chēng)為分子克隆技術(shù)。

因此，供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。1基因工程的基本概念A(yù)重組DNA技術(shù)的基本定義重組DNA技術(shù)是指42B基因工程的基本定義

基因工程是指重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（即重組DNA技術(shù)）；而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過(guò)程。B基因工程的基本定義基因工程是指重組DNA技術(shù)的432基因工程的誕生A基因工程誕生的理論基礎(chǔ)1)DNA是遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),

1944年Avery，確定了基因的分子載體是DNA，而不是蛋白質(zhì)。噬菌體轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn),

1952年AlfredHershy和MarshaChase進(jìn)一步證明遺傳物質(zhì)是DNA。2基因工程的誕生A基因工程誕生的理論基礎(chǔ)1)DNA442)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年JamesD.Watson和FrancisH.C.Crick揭示了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制機(jī)制。2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年JamesD.Watso453)中心法則和遺傳密碼1957年Crick又提出了遺傳信息傳遞的“中心法則”

DNA

RNA

protein1964年MarshallNirenberg和GobindKhorana等終于破譯了64個(gè)遺傳密碼3)中心法則和遺傳密碼1957年Crick又提出了遺傳信46B基因工程誕生的技術(shù)突破1)限制性?xún)?nèi)切酶（restrictionenzymes）1970年H.O.Smith等分離出第一種限制性核酸內(nèi)切酶。WernerArber理論預(yù)見(jiàn)限制酶HamiltonO.Smith得到第一個(gè)限制酶DanielNathans用限制酶切得SV40DNA片斷B基因工程誕生的技術(shù)突破1)限制性?xún)?nèi)切酶（restr472)DNA連接酶（ligase）1967年5個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跬瑫r(shí)發(fā)現(xiàn)了DNA連接酶。3)載體（vector）1972年前后使用小分子量的細(xì)菌質(zhì)粒和噬菌體作載體。在細(xì)菌細(xì)胞里的大量擴(kuò)增。4)感受態(tài)體系1970年M.Mandel和A.Higa發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)氯化鈣處理的大腸桿菌容易吸收噬菌體DNA。1972年S.Cohen發(fā)現(xiàn)這種處理過(guò)的細(xì)菌同樣能吸收質(zhì)粒DNA。2)DNA連接酶（ligase）1967年5個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀?85）逆轉(zhuǎn)錄酶1970年Baltimore等人和Temin等人同時(shí)各自發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶。6）瓊脂糖凝膠電泳1960s發(fā)明了瓊脂糖凝膠電泳，可將不同長(zhǎng)度的DNA分離開(kāi)。7）DNA測(cè)序技術(shù)1975年F.Sanger、A.Maxam和W.Gilbert發(fā)明了DNA快速測(cè)序技術(shù)。5）逆轉(zhuǎn)錄酶1970年Baltimore等人和Temin等49C基因工程的誕生1）Berg的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)1972年斯坦福大學(xué)的PaulBerg小組完成了首次體外重組實(shí)驗(yàn)：將SV40的DNA片斷與噬菌體的DNA片斷連接起來(lái)。C基因工程的誕生1）Berg的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)1972年斯坦502）Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)1973年斯坦福大學(xué)的S.Cohen小組將含有卡那霉素抗性基因的大腸桿菌R6-5質(zhì)粒與含有四環(huán)素抗性基因的另一種大腸桿菌質(zhì)粒pSC101連接成重組質(zhì)粒，具有雙重抗藥性。后來(lái)又把非洲爪蟾核糖體基因片斷同pSC101質(zhì)粒重組，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，并在菌體內(nèi)成功轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA。這是第一次成功的基因克隆實(shí)驗(yàn)。2）Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)1973年斯坦福大學(xué)的S.51Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)Boyer-Cohen實(shí)驗(yàn)523基因工程的研究?jī)?nèi)容1）目的基因的獲取從復(fù)雜的生物基因組中，經(jīng)過(guò)酶切消化或PCR擴(kuò)增等步驟，分離出帶有目的基因的DNA片斷。2）重組體的制備將目的基因的DNA片斷插入到能自我復(fù)制并帶有選擇性標(biāo)記（抗生素抗性）的載體分子上。3基因工程的研究?jī)?nèi)容1）目的基因的獲取從復(fù)雜的生物基因組533）重組體的轉(zhuǎn)化將重組體（載體）轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中。4）克隆鑒定挑選轉(zhuǎn)化成功的細(xì)胞克?。ê心康幕颍?。5）目的基因表達(dá)使導(dǎo)入寄主細(xì)胞的目的基因表達(dá)出我們所需要的基因產(chǎn)物。3）重組體的轉(zhuǎn)化將重組體（載體）轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中。454基因工程基本過(guò)程基因工程基本過(guò)程55大鼠生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入小鼠大鼠生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入小鼠564基因工程的應(yīng)用A基因工程在醫(yī)藥上的應(yīng)用1）基因制藥通過(guò)DNA重組技術(shù)將天然存在于人體內(nèi)起著各種生理功能且含量甚少以至微量的活性多肽、蛋白質(zhì)、糖肽所編碼的基因片斷導(dǎo)入微生物或哺乳動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá),通過(guò)純化、提取制備出高純度、高活性的生物有效物質(zhì).4基因工程的應(yīng)用A基因工程在醫(yī)藥上的應(yīng)用1）基因571976年，27歲的風(fēng)險(xiǎn)投資人RobertSwanson與UniversityofCalifornia的教授HerbBoyer共飲了幾杯啤酒，討論了基因工程技術(shù)的商業(yè)前景。討論結(jié)束時(shí)，他們決定建立一個(gè)公司，并取名為Genentech（GeneticEngineeringTechnology）。Genentech1982年,首次批準(zhǔn)重組動(dòng)物疫苗----抗球蟲(chóng)病疫苗.1982年,第一個(gè)基因工程藥物----人胰島素生產(chǎn)上市.1976年，27歲的風(fēng)險(xiǎn)投資人RobertSwanson與58三大類(lèi)基因藥物產(chǎn)品:生物活性多肽單克隆抗體疫苗三大類(lèi)基因藥物產(chǎn)品:生物活性多肽單克隆抗體疫苗592)基因治療

將正常的外源基因?qū)氚屑?xì)胞中以彌補(bǔ)靶細(xì)胞所缺失或突變的基因、或抑制異常表達(dá)的基因。（仍在探索階段）2)基因治療將正常的外源基因?qū)氚屑?xì)胞中以彌補(bǔ)60B基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1)提高植物的光合作用效率（1）提高CO2的固定率改變與光合作用有關(guān)的酶的結(jié)構(gòu)和組成（如二磷酸核酮糖羧化酶）。（2）提高光能吸收率和轉(zhuǎn)化率改變光能交換系統(tǒng)的分子的基因結(jié)構(gòu)。B基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1)提高植物的光合作用效612)提高豆科植物的固氮效率使非固氮植物轉(zhuǎn)變?yōu)楣痰参锘蚰芘c根瘤菌共生固氮。3)轉(zhuǎn)基因植物是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的主要內(nèi)容。是將克隆到的特殊基因?qū)胧荏w植物，使之增加一些優(yōu)質(zhì)性狀（高產(chǎn)、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、抗蟲(chóng)、抗病等）。2)提高豆科植物的固氮效率使非固氮植物轉(zhuǎn)變?yōu)楣痰参锘蚰?2轉(zhuǎn)基因植物特性申請(qǐng)單位馬鈴薯抗病毒中科院抗病中國(guó)農(nóng)科院抗逆北京大學(xué)高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)北京大學(xué)水稻抗蟲(chóng)中科院抗病毒北京大學(xué)抗病農(nóng)科院抗除草劑水稻所轉(zhuǎn)基因植物特性申請(qǐng)單位馬鈴薯抗病毒中科院抗病中國(guó)農(nóng)科院抗逆北63棉花抗蟲(chóng)中科院農(nóng)科院美國(guó)孟山都公司玉米抗蟲(chóng)美國(guó)孟山都公司等大豆抗除草劑農(nóng)科院小麥抗除草劑北京農(nóng)林科學(xué)院高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)北京農(nóng)林科學(xué)院番茄抗病北京大學(xué)耐儲(chǔ)存中科院華中農(nóng)大甜椒抗病北京大學(xué)棉花抗蟲(chóng)中科院玉米抗蟲(chóng)美國(guó)孟山都公司等大豆抗除草劑農(nóng)科院小64辣椒抗病毒中科院煙草抗病毒北京大學(xué)抗蟲(chóng)中科院北京大學(xué)番木瓜抗病毒中國(guó)熱帶作物廣藿香抗病農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院矮牽牛改變花色北京大學(xué)楊樹(shù)抗蟲(chóng)中科院微生物提高固氮效率中科院農(nóng)科院華中農(nóng)大廣東微生物所辣椒抗病毒中科院煙草抗病毒北京大學(xué)抗蟲(chóng)中科院番木瓜抗病毒中654)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，并在基因組內(nèi)穩(wěn)定整合，遺傳給后代。改善子代特性;研究遺傳性疾病的動(dòng)物模型;使動(dòng)物成為生物反應(yīng)器生產(chǎn)有用的活性蛋白等。4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，并在基因組內(nèi)穩(wěn)定整66C基因工程在工業(yè)中的應(yīng)用1)纖維素的開(kāi)發(fā)利用克隆各種參與纖維素降解的酶的基因，導(dǎo)入釀酒酵母，就可能利用廉價(jià)的纖維素來(lái)生產(chǎn)葡萄糖，發(fā)酵成酒。2)釀酒工業(yè)用外源基因改造釀酒酵母，產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的啤酒?；蛴冕劸平湍干a(chǎn)蛋白質(zhì)等。C基因工程在工業(yè)中的應(yīng)用1)纖維素的開(kāi)發(fā)利用克隆各種67D基因工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1)檢測(cè)水污染用重組細(xì)菌或轉(zhuǎn)基因魚(yú)等檢測(cè)水污染2)生物降解用帶有重組質(zhì)粒的“超級(jí)菌”分解油（烷烴類(lèi)）、有機(jī)農(nóng)藥污染。D基因工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1)檢測(cè)水污染用重組細(xì)菌685基因工程的安全性

A基因工程的安全隱患1)對(duì)環(huán)境的影響重新組合一種在自然見(jiàn)尚未發(fā)現(xiàn)的的生物性狀有可能給現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不良影響。2)新型病毒的出現(xiàn)制造帶有抗生素抗性基因或有產(chǎn)生病毒能力的基因的新型微生物有可能在人類(lèi)或其它生物體內(nèi)傳播。5基因工程的安全性A基因工程的安全隱患1)對(duì)環(huán)境693)癌癥擴(kuò)散將腫瘤病毒或其它動(dòng)