下载文档原格式
第三章细胞工程案例1. 世界上第一头克隆绵羊“多莉”1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林(Roslin)研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组向世界宣布，世界上第一头克隆绵羊“多莉”(Dolly)诞生，这一消息立刻轰动了全世界。
“多利”的产生与三只母羊有关。
一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊，两只是苏格兰黑面母绵羊。
芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息，即提供了细胞核（称之为供体）；一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞；另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫，是“多莉”羊的“生”母。
其整个克隆过程简述如下：从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止了分裂，此细胞称之为供体细胞；给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素，促使它排卵，取出未受精的卵细胞，并立即将其细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞；利用电脉冲的方法，使供体细胞和受体细胞发生融合，最后形成了融合细胞，由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，图3-1 克隆羊“多利”使融合细胞也能象受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成胚胎细胞；将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成一只小绵羊。
出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
从理论上讲，多莉继承了提供体细胞的那只芬兰多塞特母绵羊的遗传特征，它是一只白脸羊，而不是黑脸羊。
分子生物学的测定也表明，它与提供细胞核的那头羊，有完全相同的遗传物质（确切地说，是完全相同的细胞核遗传物质。
还有极少量的遗传物质存在于细胞质的线粒体中，遗传自提供卵母细胞的受体），它们就像是一对隔了6年的双胞胎。
克隆羊“多利”的诞生，引发了世界范围内关于动物克隆技术的热烈争论。
是科学界克隆成就的一大飞跃。
它还被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项，也是当年最引人注目的国际新闻之一。
第3章基因工程：第3节基因工程的应用一、理清主干知识一、基因工程在农牧业方面的应用二、基因工程在医药卫生领域的应用三、基因工程在食品工业方面的应用利用基因工程菌还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。
1．凝乳酶(1)目的基因：编码牛凝乳酶的基因。
(2)受体细胞：大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌。
(3)应用：生产奶酪。
2．加工转化糖浆需要的淀粉酶，加工烘烤食品用到的脂酶等也都可以通过基因工程技术生产。
二、诊断自学效果1．判断下列叙述的正误(1)转基因抗虫植物培育成功后可防治各种害虫(×)(2)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株(√)(3)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中(×)(4)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用(×)2．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A．从大肠杆菌体内获得白细胞介素B．从酵母菌体内获得干扰素C．从大肠杆菌体内获得胰岛素D．从青霉菌体内获得青霉素解析：选D利用基因工程技术可制取药物，如将外源白细胞介素基因导入大肠杆菌中并表达制取白细胞介素，使外源干扰素基因在酵母菌体内表达获得干扰素，使外源胰岛素基因在大肠杆菌体内表达获得胰岛素。
青霉素是由青霉菌自身基因表达产生的，因此在青霉菌体内提取的青霉素不属于基因工程药品。
3．我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物，乙肝疫苗的生产方法是()A．在受体细胞内大量增殖乙肝病毒B．在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C．将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D．将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达解析：选D疫苗具有抗原性，乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定，所以生产乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。
生产乙肝疫苗的方法是获取乙肝病毒表面抗原基因，将其导入受体细胞，使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。
第3节基因工程的应用[学习目标] 1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。
2.乳腺生物反应器的制备过程。
一、基因工程在农牧业方面的应用1．转基因抗虫植物(1)方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物。
(2)成果：转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。
2．转基因抗病植物(1)背景：许多栽培作物由于自身缺少抗病基因，因此用常规育种的方法很难培育出抗病的新品种。
(2)方法：科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物。
(3)成果：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。
3．转基因抗除草剂植物(1)背景：杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产。
(2)方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。
(3)成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。
4．改良植物的品质5.提高动物的生长速率(1)基因：外源生长激素基因。
(2)成果：转基因鲤鱼。
6．改善畜产品的品质(1)基因：肠乳糖酶基因。
(2)成果：转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。
判断正误(1)转入外源生长素基因的转基因动物，生长速率更快()(2)转基因抗虫棉的Bt抗虫蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌()(3)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)转入外源生长激素基因(而非生长素基因)的转基因动物，生长速率更快。
(2)抗虫棉能抵抗棉铃虫的侵害，提高棉花的产量和品质，但不能抵抗病毒、细菌、真菌。
(3)体细胞中出现了新基因的植物不一定是转基因植物，基因突变也可能出现新基因，这样的植物不能称为转基因植物。
任务一：转基因植物和动物的培育1．从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性。
第3节基因工程的应用A组必备知识基础练1.下列关于植物、动物以及微生物在基因工程应用方面的叙述,错误的是( )A.动物和微生物可以生产基因工程药物,植物不能B.三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C.三类生物技术操作原理相同D.三类生物技术操作中用到的工具酶相同2.下列有关基因工程的成果及应用的说法,正确的是( )A.利用基因工程技术培育试管婴儿B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物C.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和抗除草剂等的农作物D.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒3.天然玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“类黄酮-3',5'-羟基化酶”的基因,因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。
但科研人员将蓝三叶草中合成蓝色翠雀花素的相关基因植入天然玫瑰并成功培育出了蓝玫瑰。
下列有关叙述正确的是( )A.可用PCR等技术检测蓝色翠雀花素相关基因在玫瑰内是否成功转录B.该基因在玫瑰的所有细胞中都能表达C.蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中D.蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种4.接种疫苗是预防传染病的重要措施。
如图为一种以人复制缺陷腺病毒为载体的某埃博拉病毒疫苗研制流程。
下列有关叙述错误的是( )A.构建含GP基因的质粒时,需要使用限制酶和DNA连接酶B.在重组腺病毒中,GP基因上游必须有启动子以驱动其复制和转录C.疫苗在人体内发挥作用的过程中,腺病毒起载体作用D.疫苗中的重组腺病毒在人体内不能复制,对接种者比较安全5.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,可在其膀胱上皮细胞特异合成人的生长激素并分泌到尿液中,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。
下列有关叙述错误的是( )A.人的生长激素基因不只存在于小鼠膀胱上皮细胞中B.将人的生长激素基因导入小鼠受精卵细胞中可采用显微注射法C.人的生长激素基因需与人膀胱中特异表达基因的启动子重组后再导入受体细胞D.采用抗原—抗体杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达6.科学家将牛的凝乳酶基因转入大肠杆菌中,通过工业发酵来批量生产凝乳酶。
