现可利用基因工程方法，将人的生长激 素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。 人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长 激素，相当于6万具尸体的全部产量。
• 基因工程药物 —— 乙型肝炎疫苗
其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实 现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健 康水平发挥了重大的作用。
ADA缺乏症：一种严重的免疫缺陷症,腺苷脱氨酶的缺乏
可使T淋巴细胞因代谢产物的累积而死亡,从而导致严重的联合性 免疫缺陷症(SCID)。通常导致婴儿出生几个月后死亡。三、ຫໍສະໝຸດ 因工程与生态环境保护产菌株
单倍体
染色体 秋水仙素处理单倍体 倍减 使其染色体加倍
小麦新品 种
多倍体
染色体 秋水仙素处理使染色 倍增 体加倍
无籽西瓜
优点
组合优良性状
提高变异频率， 出现新性状
缩短育种进程， 得到纯合体 器官大，营养 成分含量高
一、基因工程与遗传育种
杂交育种
1、传统的遗传育种方法有哪些？诱变育种 单倍体育种
• 传统生产方法的缺点 由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？ 利用基因工程方法制造“工程菌”，可
高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
• 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的 胰腺中提取，100Kg胰腺只能 提取4~5g的胰岛素，其产量之 低和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因 导入大肠杆菌，每 2000L培养液就能产生 100g胰岛素！使其价格 降低了30%-50%!
• 基因工程药物 —— 干扰素
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖 蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感 染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对 治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。
传统的干扰素生产方法是从人血液中的 白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg 干扰素。1980~1982年，科学家用基因工程 方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰 素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述 干扰素大量投放市场。
我国第一个基因重组新药------α-干扰素（安达 芬），安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节 人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多 种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的 首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
• 基因工程药物 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射 生长激素。而生长激素的获得很困难。以前， 要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底 部摘取垂体，并从中提取生长激素。
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4. 某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫 苗，开展了前期研究工作。其简要的操作 流程如下：
则下列有关叙述错误的是（ C ）
A．步骤①所代表的过程是逆转录 B．步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶 C．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，以增加大肠 杆菌细胞膜的通透性 D．检验S蛋白的免疫反应特性，可用S蛋白与SARS 康复病人的血清进行抗原－抗体特异性反应试验
多倍体育种
优点：
时间长、 缺点：
远缘亲本难以杂交（优良性状的重组 只能限制于同种生物之间）
“超级植物”
《浙科版》配图 《人教版》配图
2
、
转
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基
因
植
物
：
解决了植物传统育种所需时间长，而且远缘亲本难 以杂交的缺陷。应用表现在获得高产，优质农作物和培 养各种抗性的作物新品种
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转基因抗虫棉花
基因操作的 基本步骤
剪切
拼接
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导入
筛选
表达
第三节 基因工程的应用
一、基因工程与遗传育种 二、基因工程与疾病治疗 三、基因工程与生态环境保护
1.传统育种方式比较
方法 原理
原因
实例
杂交
基因 非同源染色体上的非 抗倒伏抗 重组 等位基因自由组合 锈病小麦
诱变
基因 人工使DNA复制过程 青霉素高
突变 发生差错
乳汁中含有人生 长激素的转基因牛。 (阿根廷)
改善畜产品的品质
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
转基因的动物作器官移植的供体
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
二、基因工程与疾病治疗
1、基因工程生产药物
2、基因治疗
二、基因工程与疾病治疗
在传统的药品生产中，某些药品如胰岛 素、干扰素、生长激素等是直接从生物体的 组织、细胞或血液中提取得到的。
人 造 血 液 及 其 生 产
2、基因治疗
（1）概念：向目标细胞引入正常功能的基因， 以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
（2）实例：
1990年，美国 重度免疫缺陷症的临床基因治疗
1990年9月14日，安德森对一例患腺甘脱氨酶缺乏症（ADA缺 乏症）的4岁女孩进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因有缺 陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的 隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的 基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的血液输入她左臂 的一条静脉血管中。在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗， 同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔 离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。
生物选修三第一章基因工程的 应用
3.下列关于基因工程的叙述，错误的是（ D）
A. 目的基因的受体细胞均可来自动、植物或微生物
B. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工
具酶
C. 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无
生物活性
D. 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞
和促进目的基因的表达
该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术 将重组DNA转移到动物受精卵中。
• 什么叫显微注射技术？
用口径为1μm 的DNA注射器，将 大量的目的基因片 段注入到受精卵的 核内，然后把经过 注射的受精卵移植 到另一只雌性动物 的子宫内，使受精 卵发育为转基因动 物。
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生长快、肉质好 的转基因鱼 (中国)
转入苏云金杆菌 的一个抗虫基因， 是中国目前最主要 的转基因作物
抗虫棉
普通棉
科学家从苏云金芽孢杆菌中提取出 毒蛋白基因，并成功的导入棉细胞内使 之合成毒蛋白。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大 豆
3、转基因动物：
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指转入外源基因 的动物，解决了传统 的杂交育种方法费时 费力的缺陷。