基因工程作业综述
基因工程期末论文
动物基因工程疫苗的研究进展
摘要：原核生物分子遗传学和DNA重组技术的日新月异，不仅在动植物、农作物的高产、优质、抗逆性上的选育，而且在生产新型药物、疫苗、和基因治疗等研究上做出了贡献，促进了技术的发展和完善。动物基因工程疫苗的发展就是其中之一，本文将就基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗等技术发展方向及进展情况作以综述。
关键字：动物；基因工程；疫苗；研究进展
疫苗发展已将近有200多年的历史，在动物传染病防控中起着非常重要的作用。然而由于一些病原微生物所具有的特殊性质，导致安全疫苗研制困难重重。随着基因工程的出现，它极大地开阔了人们的视野，促进了动物疫苗类生物制品的飞速发展。基因工程疫苗是指利用分子生物学方法对病原微生物的基因组进行改造，分离出病原的保护性抗原，降低其致病性，提高免疫原性，或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病、治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上制成的疫苗。接种于动物，使其具有免疫力和对感染性疾病的抵抗力，从而达到防控疾病的目的，提高其成活率及保证健康。按照疫苗的构成和研发方法大致分为传统疫苗和基因工程疫苗或新型
疫苗。
一传统疫苗
传统疫苗, 即利用病变组织, 鸡胚或细胞增殖病毒来制备灭活
疫苗和人工驯化弱毒疫苗，用培养基培养完整的细菌制备灭活疫苗和人工驯化弱毒疫苗。在过去动物传染病的预防和控制中发挥了重要作
用，解决了生产中的许多燃眉之急，但这两种疫苗均存在一定程度的缺陷。灭活疫苗生产成本高，免疫保护期短，而且需要反复多次接种；人工驯化弱毒苗尽管诱发的免疫保护优于灭活苗，但存在毒力回复。而且传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件, 或在不同寄
主动物上传代使致病微生物毒性减弱, 或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。随着人类知识的不断进步, 传统疫苗的局限性也日益显露出来:(l) 动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养, 这使得疫苗生产的成本很高; (2) 疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能
没有完全杀死或充分减毒, 这会导致疫苗中含有强毒性致病物质,
进而使得疾病在更大的范围内传播; (3) 减毒菌株有可能会发生突变;(4) 有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。。因此，世界各国学者都致力于研制更安全、高效、廉价的新型疫苗。随着分子遗传学、分子生物学和基因工程技术的快速发展，新一代动物传染病疫苗——基因工程疫苗也应运而生。
二基因工程疫苗
与传统疫苗相比，基因工程疫苗具有安全性好、生产成本低、可以大规模廉价生产、利用活载体可以制成多价联合疫苗、热稳定性好、易于区分免疫动物和自然感染动物等优点。因为基因工程疫苗除去病原体的无效和致病成分，只保留能引起免疫保护作用的成分；检测原始病毒中含有而基因工程疫苗中没有的病毒蛋白的抗体就可以方便地从免疫物中区分出原始毒感染者，防治尚无疫苗的疾病。目前基因工程疫苗根据其研制的技术路线和疫苗的组成不同，可分为五大
类：基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗。
2.1 基因工程亚单位疫苗
基因工程亚单位疫苗(Subunit vaccine)又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗,指只含有病原体的一种或几种抗原,而不含有病原体的其他遗传信息成分。原则上讲, 用这些疫苗接种动物,都可使之获得抗性而免受病原体的感染。在研制亚单位疫苗时,首先要明确编码具有免疫原活性的目的DNA片段,一般选择病原体表面糖蛋白编码基因,而对于易变异的病毒(如A型流感病毒)则可选择各亚型共有的核心蛋白基因序列。其次,还必须选择合适的表达系统用来表达基因产物,表达系统主要有大肠埃希氏菌、酵母、昆虫细胞、哺乳类细胞、转基因动植物等。迄今为止已研制出的亚单位疫苗,有预防病毒性和细菌性疾病的,也有激素类的亚单位疫苗。比较成功的重组亚单位疫苗有人乙型肝炎病毒亚单位疫苗(酵母表达),口蹄疫病毒亚单位疫苗,牛瘟单位疫苗,猪细小病毒亚单位疫苗等。
2.2 基因工程活载体疫苗
活载体疫苗(Live recombinant vaccine)是非致病性微生物通过基因工程的方法使之表达某种特定病原物的抗原决定簇基因,产生免疫抗原性,也可以是致病性微生物通过基因工程的方法修饰或去掉毒性基因,但仍保持免疫原性。在这种疫苗中,抗原决定簇的构象与致病性病原体抗原的构象相同或者非常相似,活载体疫苗克服了常规疫苗的缺点,兼有死疫苗和活疫苗的优点,在免疫效力上很有优势,主要
有基因突变疫苗和复制性活载体疫苗两种。
2.2.1基因突变疫苗
这类疫苗是人为地将病原体的某个或某些基因全部或部分删除,使其毒力下降,不再引起临床疾病,但仍能感染宿主并诱发保护性免疫力。这种基因缺失的病毒作为疫苗的突出优点是不易返祖而重新获得毒力。缺失的基因可作为一种遗传标志用于建立鉴别诊断方法。虽然,到目前为止这类疫苗中成功的例子还不多,但的确是研制疫苗的一个重要方向。
2.2.2复制性活载体疫苗
这类疫苗以非致病性病毒(株)或细菌为载体来表达其他致病性病原体的抗原基因,在被接种的动物体内,特定免疫原基因可随重组载体复制而适量表达,从而刺激机体产生相应的免疫抗体,根据载体不同分为:病毒活载体疫苗和细菌活载体疫苗。病毒活载体疫苗利用低致病力的病毒作为载体,将其它病原的主要保护性抗原基因插入到载体基因组的非必需区形成新的重组体,在同源或兼容性好的启动子驱动下随载体的复制表达插入的外源基因。细菌活载体疫苗是指将病原体的保护性抗原或表位插入细菌基因组或质粒使其表达。研制活载体疫苗,必须注意人用疫苗和畜禽用疫苗的区别,人用疫苗的焦点是安全性,畜禽用疫苗除安全性外还要考虑成本效益。选择理想的载体是活载体疫苗研制及应用成功的关键,目前常用的有痘病毒,疱疹病毒和腺病毒。
2.3 核酸疫苗
核酸疫苗(nucleic vaccine)又名基因疫苗(gene vaccine)或DNA
疫苗(DNA vaccine)，是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统, 因此也有人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗, 区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生的。研究发现, 对肌肉直接进行DNA 注射能够得到表达的蛋白产物, 并指出这可能
为发展疫苗提供了新的途径。有学者将携带流感病毒核心蛋白编码基因的质粒注入小鼠肌肉, 使小鼠产生了对多种流感病毒的免疫保护, 开辟了基因疫苗研究的新时代。目前已有多种分别针对艾滋病、流感、癌症等疾病的基因疫苗进入临床试验阶段, 针对狂犬病、猪瘟、麻疹和过敏等各种疾病的基因疫苗研究也在进行中。
2.4 合成肽疫苗
合成肽疫苗(Synthetical peptide vaccine)也称表位疫苗(Epitope vaccine),是用化学合成法人工合成类似于抗原决定簇的小肽（约20-40个氨基酸)。合成肽疫苗分子是由多个B细胞抗原表位和T细胞抗原表位共同组成的,大多需与一个载体骨架分子相偶联。合成肽疫苗的研究最早始于口蹄疫病毒(FMDV)合成肽疫苗,主要集中在FMDV的单独B细胞抗原表位或与T细胞抗原表位结合而制备的合成肽疫苗研究。但合成肽疫苗应用效果不太明显，分析免疫效果不佳的原因主要有:(1)疫苗缺乏足够的免疫原性,很难如蛋白质抗原那样诱导集体的多种免疫反应;(2)B细胞和T细胞抗原表位很难发挥协同作用;(3)缺乏足够多的B细胞抗原表位的刺激。针对提高合成肽疫苗的免疫还原性,研究人员进行了许多实验,如独特型肽疫苗、热休
克蛋白—肽复合体疫苗等。一般来说单独的抗原决定簇的免疫原性较弱,所以通常要与载体偶联,或以融合蛋白的形式进行免疫, 还可以与细胞因子一起连用,以提高免疫原性。
2.5 转基因植物可食疫苗
转基因植物可食疫苗(Transgenic plants edible vaccines)是利用分子生物学技术,将病原微生物的抗原编码基因导入植物,并在
植物中表达出活性蛋白,人或动物食用含有该种抗原的转基因植物,
激发肠道免疫系统,从而产生对病毒、寄生虫等病原菌的免疫能力。与常规疫苗相比较,转基因植物疫苗具有独特的优势:(1)可食用性,
使用方便;(2)生产成本低廉,易大规模生产;(3)使用安全,没有其他
病原污染;(4)转基因植物能对蛋白质进行准确的翻译后加工修饰,使三维空间结构更趋于自然状态,表达的抗原与动物病毒抗原有相似的免疫原性和生物活性;(5)投递于胃肠道粘膜表面,进入粘膜淋巴组织,能产生较好的免疫效果。目前,国外已有将乙型肝炎病毒表面抗原(Hb-sAg ) 、变异链球菌表面蛋白(SPaA)、大肠杆菌热敏肠毒素B亚单位(LTB)、霍乱毒素B亚单位(CTB)、狂犬病病毒糖蛋白、传染性胃肠炎病毒(TGEV)、口蹄疫病毒(FMDV)、兔出血病病毒(RHDV)在植物中表达的报道,国内在转基因植物可食疫苗方面的研究的报道甚少。2.6 抗独特型疫苗
抗独特型疫苗(anti-idiotypic vaccine) 是免疫调节网络学说发展到新阶段的产物。抗独特型抗体可以模拟抗原物质, 刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等效应的个体, 由此制成的疫苗称为抗
独特型疫苗或内影像疫苗(internal image vaccine) 。抗独特型疫苗有许多优点:(l) 可以不接触活的病原微生物及其组成成份, 因而很安全; (2)用杂交瘤细胞在体外产生大量单克隆抗独特型抗体比较容易, 花费小, 生产周期短.浓缩纯化简单便;(3) 抗独特型疫苗较非活化病毒能诱导更多的活性T 、B 细胞反应; (4) 抗独特型疫苗对新生儿有特别价值；(5) 抗独特型疫苗仅启动其携带内影像抗原决定簇的抗体反应；(6) 能模仿选择性抗原决定簇使其被工程化。同时, 独特型疫苗也存在的许多问题；(l) 最困难的是在很多可能的抗独特型抗体中选择特异的抗独特型抗体，(2) 很难预防抗独特型疫苗产生免疫反应或免疫耐受,( 3) 抗独特型抗体是异种蛋白, 重复免疫人可致血清病,( 4) 抗独特型疫苗免疫还不能提供完全的保护,( 5) 由于抗独特型网络的复杂性, 当一些抗独特型抗体活化保护性免疫时, 另一些抗独特型抗体可能启动病理性反应。抗独特型疫苗的研究也愈来愈受到专家们的注意，相信不久这些问题将会被一一解决。
三小结
自70年代末期开始基因工程疫苗研究以来, 已取得了令人瞩目的成果,。目前有猪狂犬病疫苗和预防幼畜腹泻的致病性大肠杆菌菌毛疫苗已经投产销售。痘苗载体多价苗和兽用狂犬病等基因工程疫苗已进行了临床试验, 可望不久投放市场销售。近期有希望研制成功的还有牛曼氏血吸虫病、鸡球虫病、鸡传染性法氏囊病、犬疽热、新城疫、火鸡流感、牛白血病等基因工程疫苗。此外, 动物基因工程疫苗不仅可以防病, 而且可以改进动物生产性能, 如杜念兴等研制成功
的生长抑素基因工程苗, 以生长抑制作免疫原, 使免疫动物的生长抑素水平下降, 生长激素释放增多, 从而使动物获得显著增重效果。国内正在研制的基因工程去势疫苗, 不仅可以改变传统的手术去势方法, 而且也可以达到改善畜禽品质, 提离增重的效果。因此, 展望二十一世纪, 动物基因工程疫苗的研究必将会取得更加瞩目的成就。
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1生物制药工艺学习题集生物药物概述
生物制药工艺学习题集 第一章生物药物概述 一、填空： 1、我国药物的三大药源指的是____________ 、___________ 2、现代生物药物已形成四大类型，包括__________________ 3、请写出下列药物英文的中文全称：IFN ( In terfero n ) _________________________________ 、IL(lnterleukin) 、CSF( Colony Stimulating Factor) 、EPO (Erythropoietin ) _________________________________ 、EGF ( Epidermal Growth Factor ) _______________ 、NGF ( Nerve Growth Factor ) ________________________ 、rhGH (Recomb inant Huma n Growth Hormone ) ______________________________________ 、Ins (Insulin ) __________ 、HCG ( Human Choriogonadotrophin ) ______________________ 、LH _______________ 、SOD _____________ 、tPA _____________________ 4、常用的3-内酰胺类抗生素有____________________ 、 _____________ ;氨基糖苷类抗生素 有___________ ;大环内酯类抗生素有________________ ;四环类抗生素有 _______________ ;多肽类抗生素有_____________ ;多烯类抗生素有_______________ ; 蒽环类抗生素有______________ 5、嵌合抗体是指用__________________ 替换___________________ ,保留___________________ ; 人源化抗体是指抗体可变区中仅______________________ 为鼠源，其___________________ 及恒定区均来自人源。
SARS文献综述
抗SARS病毒药物研究及进展 摘要 2002年冬到2003年春有一种冠状病毒肆虐全球，这种严重急性呼吸综合征（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS，传染性非典型肺炎）的元凶就是SARS病毒。严重急性呼吸综合征(SARS)的爆发是对人类健康的严重威胁。在抗SARS冠状病毒(SARS-CoV)的小分子化合物和疫苗尚未面市之前，在已经注册上市的抗病毒药物中寻找对SARS-CoV有效的药物不失为一条捷径。近年来随着对SARS病毒的研究和在动物免疫中的实验，抗SARS病毒药物层出不穷，本文主要对SARS病毒和抗SARS病毒药物状况做一个综述。 关键词 SARS；抗病毒药物；冠状病毒；传染病； 前言 2002年底，中国广东等地出现了多例原因不明的、危机生命的呼吸系统疾病。随后，越南，加拿大和香港等地也先后报道了类似病例。世界卫生组织将此类疾病命名为“严重急性呼吸道综合症”（SARS）。随后世界各国的实验室都致力于发现这种疾病的病原体。曾经有人在对SARS的前期研究中，猜测其为细菌性病原体，最终香港大学于2003年3月22日宣布分离出一种未知的冠状病毒，到此为止才确定了其本质。研究与开发防治SARS的有效药物毫无疑问是对医药界提出的挑战。经过科研工作者的不懈努力，最终合成了若干种抗SARS病毒药物。在临床上此类药物的治疗效果突出，最后，人类宣布战胜SARS病毒。虽然目前此种冠状病毒已经被控制，但是对好多人来说仍然心有余悸。这需要对该病毒不断研究，彻底了解其感染机制，以便研究出更适合此类病毒的药物。相信在不久的将来，会有更多的研究人员会加入到此抗病毒药物研制的行列中，使冠状 病毒不在成为人类的威胁。 正文 冠状病毒粒子呈不规则 形状，直径约60-220nm。病毒 粒子外包着脂肪膜，膜表面有 三种糖蛋白：刺突糖蛋白（S，
基因工程作业
1、DNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端，能发生载体自连，影响载体与外源DNA的连接效率，常用的防止载体自连的方法有碱性磷酸酶处理使5’磷酸基团羟基化。 2、切口平移是指在DNA聚合酶Ⅰ的作用下，使5’磷酸基团带上放射性标记。 在酶切缓冲液中，一般需加入BSA，请问加入BSA的作用是提高蛋白质浓度防止酶失活。 3、下列哪一种酶作用时需要引物（B）反转录酶在作用时需要DNA聚合酶，而后者需要引物A、末端转移酶B、反转录酶C、DNA 连接酶D、限制酶 4、下列DNA片段，最可能含有SstI 酶切位点的是（A） ＡGGAGAGCCTCT ＢGAGCACA TCT ＣCCCTGTGGGA ＤA TCCTACATG ＥAACCTTGGAA DNA连接酶的作用特点有哪些？ 1、DNA 3’端有游离的-OH，5’端有一个磷酸基团（P） 2、需要能量、Mg2+ 3、被连接的DNA链必须是双螺旋的一部分 4、只封闭双螺旋DNA骨架上的nick 大肠杆菌DNA聚合酶I有哪些不同的酶活力特性，各有何利用价值。 1、5’—3’聚合酶活性：以DNA为模板利用四种dNTP合成DNA链 2、3’—5’外切酶活性：主要起校对作用 3、5’—3’外切酶活性：从5’端降解DNA分子 何谓Star activity？简述Star activity 的影响因素及克服方法？ 限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。当条件改变时，许多酶的识别位点会改变，导致识别与切割序列的非特异性，称为星号（*）活性。 （1）高甘油含量（>5％, v／v）； （2）限制性内切核酸酶用量过高（>100U／ugDNA）； （3）低离子浓度（<25 mmol／L）； （4）高pH（8.0以上）； （5）含有机溶剂，如DMSO（二甲基亚砜），乙醇等； （6）有非Mg2+的二价阳离子存在（如Mn2+，Cu2+，Co2+，Zn2+等）。 举例说明在基因工程中修饰性工具酶具有的重要用途 1、末端转移酶：同聚物加尾克隆DNA片段，再生酶切位点便于回收克隆片段，标记DNA 片段的3’末端 2、多核苷酸激酶：催化5’羟基末端磷酸化便于DNA分子连接标记DNA或RNA的5’段 3、碱性磷酸酶：去除DNA或RNA分子的5’末端磷酸基团，防止线性化的载体分子自我连接；与多核苷酸激酶共同作用，标记DNA5’末端 用 T4 phage DNA polymerase 可进行末端标记，试简述其原理？ 用3’—5’外切酶活性作用于所有末端形式的3’端制造出3’隐蔽端，再利用它的5’—3’聚合酶活性补平，并加入放射性标记的32P-dNTP。标记的dNTP逐渐取代被删除掉的原有的核苷酸，因此叫做取代合成。 1、下列哪种克隆载体对外源DNA 的装载量最大（B） A、粘粒 B、酵母人工染色体（Y AC) C、质粒 D、λ噬菌体
生物技术专业综述
生物技术专业综述 作为生物技术专业的一名学生，我认为我们应该知道以下内容，以方便我们更好的了解我们所学的内容，这将对我们以后的学习以及就业都有帮助。 我们所学的主要课程：微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。 生物技术的定义：应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。 生物技术的发展：生物技术是全球发展最快的高技术之一。70年代发明了重组DNA技术和杂交瘤技术。80年代建立了细胞大规模培养转基因技术，现代生物技术（基因工程）制药开始于八十年代初，特别是发明了pcr技术，使现代生物技术的发展突飞猛进，90年代，随着人类基因组计划以及重要农作物和微生物基因组计划的是害死和信息技术的渗透，相继发展起了功能基因组学，生物信息学，组合化学，生物芯片技术以及一系列的自动化分析测试和药物筛选技术和装备。目前，各种新兴的生物技术已被广泛地应用于医疗，农业，生物加工，资源开发利用，环境保护，并对制药业等产业的发展产生了深刻的影响。近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。 目前，有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，
基因工程药物发展进程
基因工程药物发展进程 药剂3班张楠 07106330 学习了药学分子生物学后，我对基因工程药物产生了浓厚的兴趣，通过生物化学和分子生物学的学习以及课下翻阅相关资料，让我对基因工程药物有了新的认识： 1 基因工程药物 基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。在医学和兽医学中应用正逐步推广。 以乙型病毒性肝炎（以下简称乙肝）疫苗为例，像其他蛋白质一样，乙肝表面抗原（HBSAg）的产生也受DNA调控。利用基因剪切技术，用一种"基因剪刀"将调控HBSAg的那段DNA剪裁下来，装到一个表达载体中，所谓表达载体，是因为它可以把这段DNA的功能发挥出来；再把这种表达载体转移到受体细胞内，如大肠杆菌或酵母菌等；最后再通过这些大肠杆菌或酵母菌的快速繁殖，生产出大量我们所需要的HBSAg（乙肝疫苗）。 目前有很多基因工程对人类的贡献典例。长期以来，医学工作者在防治乙肝方面做了大量工作，但曾一度陷于困境。乙肝病毒（HBV）主要由两部分组成，内部为DNA，外部有一层外壳蛋白质，称为HBSAg。把一定量的HBSAg注射入人体，就使机体产生对HBV抗衡的抗体。机体依靠这种抗体，可以清除入侵机体内的HBV。过去，乙肝疫苗的来源，主要是从HBV 携带者的血液中分离出来的HBSAg，这种血液是不安全的，可能混有其他病原体[其他型的肝炎病毒，特别是艾滋病病毒（HIV）]的污染。此外，血液来源也是极有限的，使乙肝疫苗的供应犹如杯水车薪，远不能满足全国的需要。基因工程疫苗解决了这一难题。与上述的血源乙肝疫苗相比，基因工程生产的乙肝疫苗，取材方便，利用的是资源丰富的大肠杆菌或酵母菌，它们有极强的繁殖能力，并借助于高科技手段，可以大规模生产出质量好、纯度高、免疫原性好、价格便宜的药物。在小孩出生后，按计划实施新生儿到六个月龄内先后注射三次乙肝疫苗的免疫程序，就可获得终身免疫，免受乙型肝炎之害。正是基于1996年我国已有能力生产大量的基因工程乙肝疫苗，我国才有信心遏制这一威胁人类健康最严重、流行最广泛的病种。这是基因工程药物对人类的贡献典例之一。 基因工程药物另一个重要应用就是干扰素的生产。当人或动物受到某种病毒感染时，体内会产生一种物质，它会阻止或干扰人体再次受到病毒感染，故人们把此种物质称为干扰素（Interfero,简称IFN），是1957年英国科学家多萨克斯（Lossaacs）和林德曼（Lindenmann）在研究流感病毒干扰现象时发现的。干扰素具有广谱抗病毒的效能，是一种治疗乙肝的有效药物，国际上批准治疗丙型病毒性肝炎的药物只有它。但是，通常情况下人体内干扰素基因处于"睡眠"状态，因而血中一般测不到干扰素。只有在发生病毒感染或受到干扰素诱导物的诱导时，人体内的干扰素基因才会"苏醒"，开始产生干扰素，但其数量微乎其微。即使经过诱导，从人血中提取1mg干扰素，需要人血8000ml，其成本高得惊人。据计算：要获取1磅（453g）纯干扰素，其成本高达200亿美元。使大多数病人没有使用干扰素的能力。1980
高二生物基因工程概述
第1节基因工程概述 【学习目标】 1、说出基因工程的概念（A） 2、简述基因工程的诞生历程（A） 3、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用（A） 4、简述基因工程基本操作程序的四个步骤（B） 【基础梳理】 一、基因工程的概念 是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类所需的基因产物的技术。（1）操作环境：生物体外 （2）操作对象：基因 （3）操作水平：DNA分子水平 （4）基本过程：剪切→拼接→导入→表达 （5）结果：人类需要的基因产物 二、基因工程的工具及作用 （一）限制性核酸内切酶（简称限制酶）“分子手术刀” 1、来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 2、作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 3、特点:具有专一性，表现在两个方面： ①识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列。 ②切割特定序列中的特定位点。 4、结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 例1、下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是（） A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性内切酶的活性受温度的影响 C．限制性内切酶能别和切割RNA D．限制性内切酶可从原核生物中提取 （二）DNA连接酶“分子针线” 1、分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类 2、作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 【疑难解析】 1、两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：
间充质干细胞在医学中的应用文献综述
间充质干细胞在医学中的应用文献综述 学院：生命科学学院 年级：2011 姓名：张胜男
前言:干细胞是具有增殖分化潜能的一种细胞,人体200多种细胞均起源于一个全能干细 胞---受精卵,出生后的机体生存也依赖于不同组织中的干细胞,进行自我更新和损伤修复.追溯到1895年人类第一次临床应用骨髓移植治疗肿瘤疾病,干细胞在临床上的应用已有100多年的历史,间充质干细胞是干细胞家族的重要成员.随着人类技术的发展,人类具备了从成体组织中提取间充质干细胞的能力,并可以在体外进行大量的细胞扩增培养,但是间充质干细胞临床试验研究所面临的基础理论、实验技术、行业法规，法律伦理等问题，使其在真正走向临床应用的道路还很艰难，这条路上还有多少障碍？还有多远？需要的不仅仅是生命科学领域研究人员的努力，也需要相关管理部门同行！ 正文： 1间充质干细胞 间充质干细胞英文缩写MSC，存在于多种组织中。 1.1间充质干细胞的发现过程 间充质干细胞最早在骨髓中发现，随后还发现存在于人体发生、发育过程的许多种组织中。目前, 我们能够从骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、脐带血中分离和制备间充质干细胞，使用得最多的是骨髓来源的间充质干细胞。 2006年，我国在胎盘和脐带组织中分离出间充质干细胞，这种胎盘和脐带来源的间充质干细胞有可能成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，并具有更大的应用潜能。 鉴于间充质干细胞具有多向分化潜能、能支持造血和促进造血干细胞植入、调节免疫以及分离培养操作简便等特点，正日益受到人们的关注。随着间充质干细胞及其相关技术的日益成熟，临床研究已经在许多国家开展。作为种子细胞, 临床上主要用于治疗机体无法自然修复的组织细胞和器官损伤的多种难治性疾病；作为免疫调节细胞，治疗免疫排斥和自身免疫性疾病。 最初的临床研究是1995年由Lazarus等人进行的，他们收集缓解期血液肿瘤患者的自体MSC，在体外扩增培养4~7周，然后再静脉注射入患者体内，患者被分为3组，分别给予不同剂量的MSC，注射后没有观察到毒副作用，提示MSC 用于移植治疗安全可靠。随后自体MSC的临床报道逐渐增多，病种涉及放疗及化疗后造血重建、移植物抗宿主病（GVHD）、心脏系统疾病等，在这些报道中均证明临床经静脉输注安全可靠。 然而自体间充质干细胞的应用过程中逐渐暴露了不便之处：例如扩增能力个体差异很大；潜在的肿瘤细胞污染风险；培养需要一定的时间，不能及时适应病情的需要等。这些制约了自体间充质干细胞的使用。间充质干细胞给未来的再生医学带来了新希望, 对间充质干细胞更深入的研究和临床应用必将在不远的将来造福人类。其中，胎盘和脐带来源的间充质干细胞具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便、无道德伦理问题的限制、易于工业化制备等特征，有可能成为最具临床应用前景的多能干细胞。 1.2 间充质干细胞的生物学特性 间充质干细胞具有其独特的生物学特性
基因工程作业综述
基因工程期末论文
动物基因工程疫苗的研究进展 摘要：原核生物分子遗传学和DNA重组技术的日新月异，不仅在动植物、农作物的高产、优质、抗逆性上的选育，而且在生产新型药物、疫苗、和基因治疗等研究上做出了贡献，促进了技术的发展和完善。动物基因工程疫苗的发展就是其中之一，本文将就基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗等技术发展方向及进展情况作以综述。 关键字：动物；基因工程；疫苗；研究进展 疫苗发展已将近有200多年的历史，在动物传染病防控中起着非常重要的作用。然而由于一些病原微生物所具有的特殊性质，导致安全疫苗研制困难重重。随着基因工程的出现，它极大地开阔了人们的视野，促进了动物疫苗类生物制品的飞速发展。基因工程疫苗是指利用分子生物学方法对病原微生物的基因组进行改造，分离出病原的保护性抗原，降低其致病性，提高免疫原性，或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病、治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上制成的疫苗。接种于动物，使其具有免疫力和对感染性疾病的抵抗力，从而达到防控疾病的目的，提高其成活率及保证健康。按照疫苗的构成和研发方法大致分为传统疫苗和基因工程疫苗或新型 疫苗。 一传统疫苗 传统疫苗, 即利用病变组织, 鸡胚或细胞增殖病毒来制备灭活 疫苗和人工驯化弱毒疫苗，用培养基培养完整的细菌制备灭活疫苗和人工驯化弱毒疫苗。在过去动物传染病的预防和控制中发挥了重要作
用，解决了生产中的许多燃眉之急，但这两种疫苗均存在一定程度的缺陷。灭活疫苗生产成本高，免疫保护期短，而且需要反复多次接种；人工驯化弱毒苗尽管诱发的免疫保护优于灭活苗，但存在毒力回复。而且传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件, 或在不同寄 主动物上传代使致病微生物毒性减弱, 或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。随着人类知识的不断进步, 传统疫苗的局限性也日益显露出来:(l) 动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养, 这使得疫苗生产的成本很高; (2) 疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能 没有完全杀死或充分减毒, 这会导致疫苗中含有强毒性致病物质, 进而使得疾病在更大的范围内传播; (3) 减毒菌株有可能会发生突变;(4) 有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。。因此，世界各国学者都致力于研制更安全、高效、廉价的新型疫苗。随着分子遗传学、分子生物学和基因工程技术的快速发展，新一代动物传染病疫苗——基因工程疫苗也应运而生。 二基因工程疫苗 与传统疫苗相比，基因工程疫苗具有安全性好、生产成本低、可以大规模廉价生产、利用活载体可以制成多价联合疫苗、热稳定性好、易于区分免疫动物和自然感染动物等优点。因为基因工程疫苗除去病原体的无效和致病成分，只保留能引起免疫保护作用的成分；检测原始病毒中含有而基因工程疫苗中没有的病毒蛋白的抗体就可以方便地从免疫物中区分出原始毒感染者，防治尚无疫苗的疾病。目前基因工程疫苗根据其研制的技术路线和疫苗的组成不同，可分为五大
高中生物第一章基因工程第一节基因工程概述第1课时基因工程的发展历程和工具知能演练轻巧夺冠苏教版选修3
第1课时基因工程的发展历程和工具 [随堂检测] 知识点一基因工程的发展历程 1．下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是( ) A．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的 B．工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能 C．遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据 D．基因工程必须在同物种间进行 解析：选D。基因工程可在不同物种间进行，它可打破生殖隔离的界限，定向改造生物遗传性状。 知识点二基因工程的工具 2．下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。相关叙述错误的是( ) 限制酶1：↓GATC 限制酶2：CCC↓GGG 限制酶3：G↓GATCC A．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性 B．限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对 C．限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同 D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2 解析：选D。酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A项正确；据图可知，限制酶2和3识别的序列分别是CCCGGG和GGATCC，均为6个碱基对，故B项正确；限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同，均为GATC，C项正确；限制酶只能识别特定的DNA序列，因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，故D项错误。 3．对DNA连接酶的功能描述，正确的是( ) A．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的化学键连接起来 B．在基因工程中只作用于一个切口处的两个黏性末端 C．用于DNA复制时母链与子链间形成氢键 D．与DNA聚合酶作用的部位相同，作用对象不同
基因工程论文撰写规范
论文撰写规范（暂行） 学位论文（设计说明书）是学生在教师的指导下经过调查研究、科学实验或工程设计，对所取得成果的科学表述，是学生毕业及学位资格认定的重要依据。其撰写在参照国家、各专业部门制订的有关标准及语法规范的同时，应遵照如下规范： 1．论文结构及写作要求 论文（设计说明书）应包括封面、目录、题目、中文摘要与关键词、英文题目、英文摘要与关键词、正文、参考文献、致谢和附录等部分。 1.1 目录 目录独立成页，包括论文中全部章、节的标题及页码。 1.2 题目 题目应该简短、明确、有概括性。论文题目一般中文字数不超过25个字，外文题目不超过15个实词，不使用标点符号，中外文题名应一致。标题中尽量不用英文缩写词，必须采用时，应使用本行业通用缩写词。 1.3 摘要与关键词 1.3.1 摘要 摘要是对论文（设计说明书）内容不加注释和评论的简短陈述，要求扼要说明研究工作的目的、主要材料和方法、研究结果、结论、科学意义或应用价值等，是一篇具有独立性和完整性的短文。摘要中不宜使用公式、图表以及非公知公用的符号和术语，不标注引用文献编号。中文摘要一般为300字左右。 1.3.2 关键词 关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准），一般列3～8个，按词条的外延层次从大到小排列，应在摘要中出现。中英文关键词应一一对应。 1.4 论文正文 论文正文包括前言、论文主体及结论等部分。 1.4.1 前言 前言应综合评述前人工作，说明论文工作的选题目的、背景和意义、国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。对所研究问题的认识，以及提出问题。 1.4.2 论文主体 论文主体是论文的主要部分，应该结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。 1.4.3 结论（结果与分析） 结论是对整个论文主要成果的归纳，应突出论文（设计）的创新点，以简练的文字对论文的主要工作进行评价。若不可能作出应有的结论，则进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想及尚待解决的问题等等。结论作为单独一章排列，不加章号。 1.5 参考文献 参考文献反映论文的取材来源、材料的广博程度。论文中引用的文献应以近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献为主。应是作者亲自阅读或引用过的，不应转录他人文后的文献。 1.6 致谢 向给予指导、合作、支持及协助完成研究工作的单位、组织或个人致谢，内容应简洁明了、实事求是，避免俗套。
2020届高中生物一轮复习人教版 基因工程作业含答案
2020届一轮复习人教版基因工程 作业 1.(2019·长沙长郡中学模拟)下列关于基因工程的叙述中，正确的是() A.DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同 B.DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 C.受体细菌若能表达质粒载体上抗性基因，即表明重组质粒成功导入 D.培育转基因油菜，需对受体细胞进行氯化钙处理 2.在DNA的粗提取与鉴定实验中有三次过滤 (1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液 (2)过滤含黏稠物的物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液 (3)过滤溶解有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液 以上三次过滤分别为了获得() A.含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液 B.含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液 C.含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNA D.含较纯DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液 3.金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病。科学家在某植物中找到了抗枯萎病的基因，下图所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。相关叙述正确的是() A.图中①②在基因工程中依次叫做基因表达载体、目的基因 B.形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶 C.由④培育至⑤的过程中，依次经历了脱分化、再分化过程 D.在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育出新品种
4.在基因工程中利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ、Eco RⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是() A.构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体 B.构建重组DNA时，可用Eco RⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体 C.图乙中的P1噬菌体载体只用Eco RⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团 D.用Eco RⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA 5.(2019·天津一中调研)chIL基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建缺失chIL基因的变异株，构建过程如图所示。下列叙述不正确的是() A.chIL基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 B.①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶 C.构建的基因表达载体中应含有起始密码子和终止密码子 D.若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出所需变异株 6.(2018·温州中学月考)通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感病毒和低致病性人流感病毒(哺乳类感染病毒后基本无症状)的核酸完成如下实验，该实验不能说明()
基因工程与生物药物
基因工程与生物药物 姓名：李华龙 班级：生物制药1301 学号：1302150003
摘要 自1972 年DNA重组技术诞生以来,生命科学进入了一个崭新的发展时期。以基因工程为核心的现代生物技术已应用到农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域。它与微电子技术、新材料和新能源技术一起,并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱, 而利用基因工程技术开发新型生物药物更是当前最活跃和发展迅猛的领域[ 1]。从1982年美国Lilly 公司首先将重组人胰岛素投放市场,标志着世界第一个基因工程药物的诞生。基因工程制药作为一个新兴行业得到各国政府的大力支持, 各国都积极研究和开发各种基因工程药物,并取得了丰硕成果。本文通过对基因工程药物的开发、应用和研究方法等研究进展进行综述。Abstract Since 1972, DNA recombinant technology was born, life science has entered a new period of development.Gene engineering as the core of modern biotechnology has been applied to agriculture, medicine, light industry, chemical industry, environment and other fields . It and microelectronic technology, new materials and new energy technologies together, tied for the four future beneficial to the people's livelihood the big pillar of science and technology, and using genetic engineering technology to develop new biological drugs is the most active and rapidly developing field. From the United States in 1982 Lilly's first recombinant human insulin on the market, marking the birth of the world's first gene engineering medicine. Genetic engineering pharmaceutical as an emerging industry has received great support from governments the countries are actively research and development of various genetic engineering drugs, and achieved fruitful results. In this paper, through the development of gene engineering medicine, research and Application Research progress is reviewed in this paper. 关键词 基因工程、生物药物、研究进展、应用 Genetic engineering、biological medicine、research progress,、application
苏教版专题一第1节基因工程概述教案
“基因工程概述”公开课教案” 一、设计说明 建构主义者认为学习环境是开放的、充满着意义解释和建构的情境，该学习环境由情境、协作、会话和意义建构四大要素构成，其中情境是意义建构的基本条件,教师与学生之间、学生与学生之间协作和会话是意义建构的过程，本节课结合基因工程药物胰岛素的生产过程创设学习情境进行教学，充分发挥学生的主观能动性，让学生主动地参与到教学的全过程，教师适当的点拔，形成一个师生互动的教学氛围，让学生们心驰神往地投入到本节课的学习中来。 [ (5) 二、教学目标 知识目标说出基因工程的概念，三种工具酶的作用，简述基因工程基本操作程序的四个步骤。 能力目标通过对多媒体、动画观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。通过对基本概念、基本原理、的理解掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。 情感态度与价值观关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进了生产力的提咼。W"" 三、教学重点和难点 教学重点举例说出基因工程的工具，简述基因工程的一般过程与技术。 教学难点简述基因工程的一般过程与技术。 四、教学过程 1、情境导入多媒体展示：一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每1OOkg胰腺只能提取出4?5g胰岛素。用这种方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能满足社会的需要。 学生思考：胰岛素是如何产生的？ 教师总结：胰岛B细胞中胰岛素基因特异性表达产生胰岛素。 但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？如，让微生物生产出人的胰岛素。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在
关于环境保护的文献综述
关于环境保护的文献综述 摘要：随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展 ,环境和环境问题已越来越引起人们的普遍关注和重视。面对世界范围内的环境危机的严峻挑战 ,开展并加强环境保护工作已迫在眉睫。本文主要介绍了以现代微生物选育及培养技术和新型高效生物反应器为基础的环境生物技术在水污染治理、城市垃圾填埋、工农业污染源等方面的应用，最后还讨论了环境生物技术的应用及发展前景。 关键词：环境生物技术；污染治理；城市垃圾填埋；废水；应用前景；MBR技术；环境保护 前言 环境生物技术(EnvironmentalBiotechnology) 是指直接或间接利用生物的生理活动 ,建立降低或消除污染物的生产工艺 ,或能够高效地净化被污染的环境以及将污染物转化为资源的人工技术，是现代生物技术与环境科学结合产生的一门新兴交叉学科, 是从传统的废水生物处理技术起始, 通过应用现代微生物选育和培养技术和新型高效生物反应器, 而逐步发展起来的一种经济效益和环境效益俱佳的、解决当前日益严重的包括水污染在内的“三废”问题的最有效手段之一。 通常，日常生活中较普遍的污染源就是“三废”。“三废”指的是废水、废气和固体废弃物，这三大污染源严重污染了人类的生存环境。将环境生物技术应用于“三废”问题的治理 ,主要是指利用微生物原理将污染物质进行生物降解和生物转化 ,从而提高环境质量 ,达到环境污染治理的目的。 环境生物技术的起源可以追溯到一百多年前的活性污泥工艺的发展 ,其理论和实用技术在此一百多年来不断发展和进步 ,并得到广泛应用 ,对控制环境污染和改善环境质量起到了重要作用。而从全世界范围来看,环境污染至今还没有得到有效控制,特别是对发展中国家而言。在我国,随着经济的迅猛发展 ,环境污染现状也依然严峻 ,并有加剧的趋势，近年来 ,我国的环境污染治理力度不断加大 ,进入了一个新的高速发展时期 ,对环境污染治理新技术的要求也日益迫切。随着现代生物技术的发展 ,尤其是现代分子生物学技术的出现 ,为环境科学的发展带来了新的机遇。现代环境生物技术就是在这一形势下形成的。它是现代生物技术在环境科学领域中的应用 ,是现代生物技术与环境科学紧密结合而形成的新兴交叉学科 ,是一种经济效益和环境效益俱佳的、解决复杂环境污染问题的有效手段 ,是当代环境科学研究发展的主导方向之一。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，尤其是基因工程、
(完整版)2018高考生物一轮复习现代生物科技专题第36讲基因工程(包括PCR技术)夯基提能作业(选修3)
第36讲基因工程(包括PCR技术) A组基础题组 考点一基因工程 1.(2014海南单科,31,15分)下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。 据图回答: (1)获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在 的作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的序列,再通过化学方法合成所需基因。 (2)利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。 (3)由A和载体B拼接形成的C通常称为。 (4)在基因工程中,常用Ca2+处理D,其目的是。 2.(2014山东理综,36,12分)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下: (1)htPA基因与载体用切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用技术。 (2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其。采集的精子需要经过,才具备受精能力。 (3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的。 (4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到,说明目的基因成功表达。
3.(2015四川理综,9,11分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。 质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“Km R”代表“卡那霉素抗性基因” (1)过程①需用同种酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用培养基。 (2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是。 (3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是。 (4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是。种植转基因抗虫棉能减少的使用,以减轻环境污染。 考点二蛋白质工程 4.(2015海南单科,31,15分)在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题: (1)人体内合成前胰岛素原的细胞是,合成胰高血糖素的细胞是。 (2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的序列,用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成的基因工程菌。 (3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。 B组提升题组 非选择题 1.(2017云南昆明摸底调研,40)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。下图是某质粒载体上的SacⅠ、XbaⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。
(完整版)微生物与制药综述
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：1014200044
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概 述导学案苏教版选修3 【课标要求】 简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用 【教学目标】 1、简述基因工程所需3种基本工具的使用。 2、学习运用知识解决相关问题的能力。 3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 【教学过程】 知识点 一、基因工程的诞生和发展 （一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等 （二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“ ”和“ ”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。包括、以及。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果 二、基因工程的工具“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活
力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。 【例1】 下列关于限制酶的说法正确的是（） A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 2、DNA连接酶“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。 【例2】 下图为DNA分子的切割和连接过程。(1)EcoRI是一种酶，其识别序列是，切割位点是与之间的键。切割结果产生的DNA片段末端形式为。(2)不同来源DNA片段结合，在这里需要的酶应是连