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基因工程及其应用 课件

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人教版高中生物课件-基因工程及其应用

人教版高中生物课件-基因工程及其应用

• 大腸桿菌的質粒：
最常用的質粒是大腸桿 菌的質粒，其中常含有抗藥 基因，如四環素的標記基因。
質粒的存在與否對宿主細 胞生存沒有決定性作用，但 複製只能在宿主細胞內成。
（三）基因操作的基本步驟
• 四個基本步驟：
1）提取目的基因 2）目的基因與運載體結合 3）將目的基因導入受體細胞 4）目的基因的檢測和表達
白細胞介素-2 大腸桿菌 治療某些癌症
a—干擾素 酵母菌
治療癌症或病毒感染
乙型肝炎疫苗 酵母菌
預防病毒性肝炎
溶血栓劑
哺乳動物細治療心血管病（心臟病） 胞
胰島素是治療糖尿病的特效 藥，長期以來只能依靠從豬、牛 等動物的胰腺中提取，100Kg胰 腺只能提取4-5g的胰島素，其產 量之低和價格之高可想而知。
⑵ 環境污染治理：
基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種 污染環境的物質。
通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因 工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴 類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解
DDT等毒害物質。
2006年3月14日綠色和平組織發佈消息,稱 亨氏營養米粉含有轉Bt基因抗蟲水稻成分。
將合成的胰島素基因 導入大腸桿菌，每2000L 培養液就能產生100g胰 島素！大規模工業化生產 不但解決了這種比黃金還 貴的藥品產量問題，還使 其價格降低了30%-50%!
干擾素治療病毒感染簡直 是“萬能靈藥”！過去從人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍貴”程度自不用多說。
人造血液、白細胞 介素、乙肝疫苗等通過 基因工程實現工業化生 產，均為解除人類的病 苦，提高人類的健康水 準發揮了重大的作用。
人造血液及其生產
2、不屬於基因工程方法生產的藥物是

人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共38张PPT)

人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共38张PPT)

A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、DNA连接酶的主要功能是
（）
A.DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B.粘性末端碱基之间形成的氢键
C.将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA
连接酶和运载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷 酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细 菌繁殖快
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA

第二节基因工程及其应用ppt课件

第二节基因工程及其应用ppt课件
2）用同一种限制酶切断目的基因，使 其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了 一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实 际上是不同来源的基因重组的过程。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤四：目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
（三）基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源：
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为，转基因新产品也是一把双刃 剑，犹如水能载舟，亦能覆舟，甚至带来 灾难性的后果，你是否同意这一观点？举 例说明。
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
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，
会发光的转基因鱼
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒，其中常含有抗药 基因，如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用，但 复制只能在宿主细胞内成。

基因工程及其应用[可修改版ppt]

基因工程及其应用[可修改版ppt]

同裂酶(来源不同但识别相 同靶序列)
Sau3A I GATC
同尾酶(来源不同，识别 靶序列不同但产生相同粘 性末端)
CTAG
BamH I GGATCC
CCTAGG
4、限制片断的末端连接作用
分子间的连接：不同的DNA片断通过互补的粘性 末端之间的碱基配对而彼此连接起来。
分子内的连接：由同一片断的两个互补末端之 间的碱基配对而形成的环形分子。
⑶核酸内切限制酶对生物基因组的消化作用
小分子量的片断-----少 （电泳-容易分离目的片 断）端核苷酸转移酶（terminal transferase）
5’脱氧核苷三磷酸进行5’－3’方向的聚合作用， 逐个地将脱氧核苷酸分子加到线性DNA分子的3’-OH 末端。
一 基因工程育种
是运用体外DNA各种操作或修改手法获得目的基因， 再借助于病毒、细菌质粒或其他载体，将目的基因转移至 新的宿主细胞并使其在新的宿主细胞系统内进行复制和表 达，或者通过细胞间的相互作用，使一个细胞的优良性状 经其间遗传物质的交换而转移给另—个细胞的方法。
基因克隆过程：
１、获得待克隆的DNA片段（基因）； ２、目的基因与载体在体外连接； ３、重组DNA分子导入宿主细胞； ４、筛选、鉴定阳性重组子； ５、重组子的扩增与／或表达。
维持酶的稳定性。 ｄ. 牛血清蛋白（BSA） ：维持酶的稳定性。
６、核酸内切限制酶对DNA的消化作用
⑴核酸内切限制酶以同型二聚体形式与靶序列发
生作用。
⑵核酸内切限制酶对DNA的局部消化
完全的酶切消化：识别序列n个碱基的核酸内切 限制酶，对DNA的切割能达到每隔4n切割一次 的水平。
局部酶切消化：不让核酸内切限制酶对大量的 DNA消化完全，就可以获得平均分子量大小有 所增加的限制片断产物，进行不完全的限制酶消 化反应。 a. 缩短酶切的消化反应的保温时间 b. 降低反应的温度（37--4）结束酶的活性

高中生物必修二《6-2基因工程》课件

高中生物必修二《6-2基因工程》课件
运载体必须具备的条件： 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存； 2、具有多个限制酶切点，以便与外源基因 连接； 3、具有某些标记基因，便于进行筛选。 （如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反 应的基因等 ） 4、对受体细胞无害
质粒
质粒是基因工程 最常用的运载体，它 广泛地存在于细菌中， 是细菌染色体外能够 自主复制的很小的环 状DNA分子，大小只 有普通细菌拟核DNA 的百分之一。
大肠杆菌质粒的分子结构示意图：
DNA 大肠杆菌细胞 目的基因插入位点
“标记基因”
氨苄青霉素 抗性基因
质粒
有切割位点
复制原点 有标记基因的 存在，将来可 能复制并带着插入的 用含青霉素的 质粒一般有几个到几百个基因，控制细菌的 目的基因一起复制 培养基鉴别。
在生物体内进行有 性生殖过程中，控 制不同性状的基因 重新组合
同一物种的不同 基因
按人们意愿，把一种 生物的某种基因提取出 来，修饰改造后放到另 一种生物的细胞里，定 向改造生物遗传性状
不同物种间的不同基因
繁殖方式
有性生殖 小
无性生殖 大
变异大小
意义
是生物变异的主要来源， 使人类有可能按自己意愿 对生物进化有重要意义 定向培育新品种
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。
基因 工程 药品
药品
干扰素 白细胞介素 疫苗 凝血因子
乙肝疫苗 狂犬病疫苗 百日咳疫苗
（三）基因工程与环境保护
利用转基因细菌分解泄漏的石油，降解有毒有害 化合物，吸收环境中的重金属，处理废水等
五、转基因生物和转基因食品的安全性
四、基因工程的应用 （一）基因工程与动植物育种 1、培育高产、稳产、优质和抗逆性 的转基因作物新品种

2020-2021学年 人教版 必修2 基因工程及其应用 课件(42张)

2020-2021学年 人教版 必修2 基因工程及其应用 课件(42张)

安全:应该__大__范__围__推__广_。
(2)我国态度:十分重视转基因生物及其产品安全性问
题。
主题1 基因工程的工具及基本操作 【问题探究】 1.工具酶: (1)酶的三个特点:_高__效__性__、__专__一__性__、__作__用__条__件__较__温__和__。
(2)限制酶EcoRⅠ只能识别GAATTC序列,体现了酶具
3.基因工程的步骤: (1)切割目的基因和运载体需用_同__一__种__限__制__酶__,因为 _只__有__同__种__限__制__酶__切__割__后__,_两__者__产__生__的__黏__性__末__端__才__可__以__ _相__互__黏__合__。 (2)利用运载体上的_标__记__基__因__来检测目的基因是否 导入受体细胞。
高效率地生产高_质__量__、 低_成__本__的药品
环境保 护方面
实例 利用转基因细菌__降__解__有__毒_ _有__害__化__合___物_,吸收环境中的 重金属,分解泄漏的石油, 处理工业废水等
意义
保护生态环 境
2.转基因生物和转基因食品的安全性:
(1)不安全:要_严__格__控__制__
A.儿子、女儿全部正常 B.儿子、女儿中各一半正常 C.儿子全部患病,女儿全部正常 D.儿子全部正常，女儿全部患病
【解析】选C。根据题意分析可知：科学家通过转基因 技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞， 但没有改变其他体细胞，尤其是卵原细胞的基因。所 以，该女性（XhXh）与正常男性（XHY）结婚后所生男 孩的基因型都是XhY，全部患病；所生女孩的基因型都 是XHXh,全部正常，故选C。
(4)由此可知,基因工程操作一般要经过A的获取、 ________(填字母)和________(填字母)的结合、 ________(填字母)导入D、目的基因的检测与鉴定等步 骤。

(人教版)高中生物必修二：6.2《基因工程及其应用》ppt课件


生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
2．基因工程的应用 基因工程与作物育种：
①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育
出具有各种抗逆性的作物新品种。 ②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
③意义：抗虫转基因作物的使用，不仅减少了农药的用
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
(3)基因的运载体： 受体细胞 。 ①作用：将外源基因送入__________ 噬菌体、动植物病毒 ②种类：质粒、______________________ 等。 ③质粒：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染 自主复制的环状DNA分子 。 色体外能够_________________________
2．基因工程的基本工具 (1)基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶 ________________(简称限制酶)，具 特定的核苷酸序列 ， 有特异性，即一种限制酶只能识别一种__________________ 特定的位点 上切割DNA分子。 并在_____________ DNA连接酶 ，连接DNA骨架上的 (2)基因的“针线”：_____________ 脱氧核糖和磷酸 之间的缺口。 ________________
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
1．基因工程操作的基本步骤 目的基因：人们所需要的特定基因 提取目 直接分离基因 的基因取得途径 人工合成基因 ↓ 用同一种限制酶切割质粒和目的基因 目的基因与 加入DNA连接酶 运载体结合 质粒和目的基因结合成重组DNA分子

基因工程及其应用


03 基因工程的主要技术
基因克隆技术
原理：通过DN复制技术将目 标基因克隆到载体上
应用：基因工程、生物制药、 基因治疗等领域
技术流程：目的基因的获取、 载体的选择、目的基因与载体 的连接、转化、筛选和鉴定
优点：高效、准确、可重复性 强
基因定点诱变技术
原理：利用基因工程技术在特 定基因位点引入突变
感谢您的观看
汇报人：
基因工程在医学、 农业、环境等领域 有着广泛的应用。
基因工程的发展对 生物技术、生物医 学等领域产生了深 远的影响。
基因工程的历史发展
添加标题 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题
1972年美国科学家Pul Berg首次成功将两种病毒的DN拼接在一起标志着 基因工程的诞生。
1973年美国科学家Stnley Cohen和Herbert Boyer首次成功将外源基因 插入到细菌中实现了基因工程的首次应用。
06 未来展望
基因工程技术的发展趋势
添加标题
基因编辑技术：CRISPR/Cs9等基因编辑技术的 发展将更加成熟应用范围更广
添加标题
合成生物学：合成生物学的发展将更加迅速创 造新的生物系统
添加标题
基因农业：基因农业的发展将更加迅速提高农 业生产效率
添加标题
基因治疗：基因治疗技术将更加成熟治疗更多 疾病
应用：在基因工程中用于基因 功能研究、基因编辑等
技术特点：精确、高效、可控
发展前景：在生物医药、农业 等领域具有广泛应用前景
基因转录技术
基因转录：将DN中的遗传信息转化为RN的过程 转录酶：负责转录过程的酶 转录产物：mRNtRNrRN等 应用：基因工程生物制药基因诊断等领域
基因编辑技术

2-6.2生物必修2课堂教学课件—基因工程及其应用


治疗烫伤、胃溃疡 治疗某些癌症 治疗癌症或病毒感染
预防病毒性肝炎 治疗心血管病 （心脏病）
基因工程的应用
3. 环境保护
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解 多种污染环境的物质。
基因工程的应用
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地 反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡， 甚至还可以吸收和转化污染物。
基因工程的概念
基因工程及其应用
原 理：
基因重组 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
目的基因 受体细胞 获得新性状
操作水平： DNA分子水平 结 果：
供体细胞
基因工程的原理
基因工程的工具
1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定 的切点上切割DNA分子。
生长快、肉质好的转基因鱼(中国)
抗虫害的玉米
2013-2-23
转基因鲑鱼
获得高产、稳产和 具有优良品质的农作物 和具有抗逆性的作物新 品种。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转鱼抗寒基因 的番茄
乳汁中含有人生长激素的转基因 牛(阿根廷)
基因工程的应用
2. 基因工程与药物研制
我国生产的部分基因 将合成的胰岛素基因导 工程疫苗和药物 入大肠杆菌生产胰岛素！
高中生物必修2 ※ 第6章 从杂交育种到基因工程
第2节 基因工程及其应用
2013-2-23
2012年10月
基因工程及其应用
基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种 基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物 的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
如何让大肠杆菌生产人胰岛素？
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❖
2.在这种意义上，文化转型同文化危 机一样 ，并不 是经常 发生的 社会历 史现象 ，无论 是个体 的文化 习惯的 改变、 价值信 念或信 仰的改 变，还 是特定 群体或 特定社 会某些 文化特 质或文 化理念 的一般 意义上 自觉的 或不自 觉的更 新，都 不能算 作文化 转型.
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3.只有在大的历史尺度上所发生的主 导性文 化观念 、文化 理念、 价值体 系、文 化习惯 的总体 性的、 根本性 的转变 ，才是 我们所 说的文 化转型 。
三、基因工程基本步骤：
第一步： 获取目的基因
方法： 1、直接分离：鸟枪法 2、人工合成：
注意：要保持基因的完整性
第二步： 目的基因与运载体结合
注意：要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体，并用DNA连接酶连接。
结果： 三种情况 结果要筛选
第三步： 将目的基因导入受体细胞
1、常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植 物细胞等
❖
6.因为风的缘故，乡村里许多平常得 不能再 平常的 事物， 便有了 某种诗 意。你 瞧，那 晚风中 的炊烟 ，怎么 看都像 是一幅 悬腕挥 就的狂 草，云 烟乱舞 ，该虚 的地方 虚，该 实的地 方实， 那是我 们在绢 和纸上 无法做 到的， 可谓真 正的“ 天书” 了。
A、 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
条 2、具有多个限制酶切点（每种限制酶切 件： 点最好只有一个），以便与外源基因连接
3、具有标记基因，便于进行筛选
B、常用 质粒、噬菌体和动、 的运载体： 植物病毒等
标记基 因，便 于进行 检测。
C、它们的共同特点是：
都有侵染或进入 宿主细胞的能力
其中质粒存在于许多 细菌和酵母菌等生物 中,是细胞染色体外能 够自主复制的很小的 环状DNA分子.
…CTTAA
A. ①③；②④ C. ①④；②③
ACGTC…
B. ①②；③④ D.以上都不对
G…
A
如图,下列有关酶功能的叙述中,
b
D 不正确的是
a
A.切断a处的酶为限制性内切酶
B.连接a处的酶为DNA连接酶
C.切断b处的酶为解旋酶
D.连接b处的酶为RNA聚合酶
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
环境监测：
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
水母
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用 6.2基因工程及其应用课件(共18张PPT)
相应DNA连接酶将它们恢复连接成重组DNA
的组合是
①…CTGCA ②…G
③
G… ④ AATTC…
…G
❖
4.按照这种尺度，人类迄今所经历的 最深刻 的文化 转型就 是现代 化进程 中的文 化转型 ，即传 统农业 文明条 件下自 在自发 的经验 型的文 化模式 被工业 文明条 件下的 自由自 觉的理 性文化 模式所 取代。 这即是 人们通 常所说 的文化 的现代 化或人 自身的 现代化 。
❖
5.文化的变化呈现出多样化的特征。 例如， 我们生 活世界 中的具 体的文 化要素 、文化 特质、 文化形 式即使 在文化 模式的 常规期 或稳定 期也会 或快或 慢地变 化，一 些习惯 、惯例 、文艺 形式、 仪式等 等甚至 在总体 文化模 式没有 发生根 本性变 化时， 也会自 己经历 生灭的 变化。
供体细胞 目的基因
受体细胞 获得新性状
二、基因操作的工具
1、基因工程的
“ ”指“ 限制性内切酶 ”
来源: 微生物
种类: 已发现的有200多种
特点:
一种限切酶只能识别一种特定的 核苷酸序列,并在特定切点切割
这个特点说明了：酶具有专一性
思考:
1、被同一种限制酶切断的几个DNA是否具
有相同的黏性末端？具有。不同的限制酶呢？
基因工程及其应用
基因工程：即 基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某 种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种
生物的细胞里，定向 地改造生物的 遗传性状。
原 理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
结 果： 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
人和细菌共用一套遗传密码
所有生物共用一套遗传密码
四、基因工程的成果及发展
1、医药卫生： a、药品生产
生
产
胰
岛
素
我国生产的部分基因
工程疫苗和药物
b、基因诊断与治疗
诊断原理： DNA分子杂交原理
2、农牧业与食品工业
生长快、肉质好的转基因 鱼(中国)
转鱼抗寒基因
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
的番茄
3、环境保护：基因工程做成的“超级细 菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业 和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司 将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜 菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物” 增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① 海藻糖合成酶基因的获取 ③ 将目的基因导入受体细胞
② 目的基因与运载体结合 ④ 目的基因的检测和表达
（2）基因表达的含义是：基现因出相通应过的转性录状、翻译合成蛋白质，体 （3）写出酶基因工程在植物体内的表达过程：
酶基因 转录 mRNA 翻译海藻糖合成酶
（4）基因工程操作中的工具是：
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
❖
1.文化危机深化到一定程度，必定引 起深刻 的文化 转型。 所谓文 化转型 ，是指 特定时 代、特 定民族 或群体 赖以生 存的主 导性文 化模式 为另一 种新的 主导性 文化模 式所取 代。
形成的黏性末端不同
2、限制酶的发现有什么意义？
基因A连接酶”
作用：
连接“梯子”断口的 “扶手”而非“梯子” 中间的“踏板”。
其作用与限制性内切酶 相反，作用点相同
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末 端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
目的基
3、基因工程的 因
2、常用微生物作受体细胞的原因： 微生物增殖快、代谢快、目的产物多
3、若受体细胞为细菌应作何处理： 应用CaCl2处理 目的是：增大细胞壁的通透性
第四步: 目的基因的检测和表达
一般检测：标记基因是否表达
这可不是普通 的细菌，它是 嫁接了人胰岛 素基因的工程 菌，能大量合 成人胰岛素。
细菌和人是差异非常大的两种生物, 通过基因重组后,细菌能够合成人体的胰 岛素，这说明了什么？