第一章 基因与基因工程

基因的现代概念重点知识点：1 ，基本概念：移动基因，断裂基因，假基因，重复序列及重复基因，重叠基因；2 ，三种转座模式；3 ，基因产物的线性与非线性；4 ，断裂基因的意义；

了解： 1，卫星 DNA ， DNA 指纹的基本原理； 2 ，启动子、终止子、复制子； 3 ，内含子与外显子的特点； 4 ，重复序列的四种类型

转座因子，指染色体组上可以转移的基因。实质：能够转移位置的 DNA 片断。功能：在同一染色体内或不同染色体之间移动 引起插

入突变、 DNA 结构变异（如重复、缺失、畸变） 通过表现型变异得到鉴别。

遗传工程：转座子标签法。

1 、移动基因

麦克林托克：玉米夫人

（ 1902-1992 ）

插入序列，具有一个控制转位作用的转位酶基因，通常被反向重复序列所包围

复合的转位子 Tn1681, 具有 2 个插入序列（ IS1 ）和一个热稳定大肠杆菌毒素 1 基因

（ 1）插入序列（ IS elements ， IS 因子）

（ 2）转位子（ Transposons,Tn ）

由几个基因组成的特定的 DNA 片段，而且往往带有抗菌素的抗性基因，如氨苄青霉素转位子

按结构特征的不同，分为复合系和 Tn3 系

复合转位子：是由 2 个同样的 IS 因子连接在抗菌素抗性片段的两侧构成的，构成了“左臂”和“右臂”。两个“臂”可以是正向重复，也可以是反向重复。 IS 的末端序列任然保持反向重复特征

Tn3 系：长度约 5000bp ，末端有一对 38bp 的 IR 序列，不含 IS 因子序列，带有 3 个基因，：一个编码对氨苄青霉素抗性的 β- 内酰氨酶基因， 2 个与转位有关的基因， TnpA 基因 (1015aa, 转位酶 ) 和 TnpR 基因（ 185aa ，抑制 TnpA 基因的合成活性，促进在中间分解区发生位点特异的切割）

中间分离区

TnpA TnpR β-Lac

1 ．复制转座 (replicative transposition) 转座因子在转座期间先复制一份拷贝，而后拷贝转座到新的位置，在原先的位置上仍然保留原来的转座因子。复制转座有转座酶(transposase) 和解离酶 (resolvase) 的参与。转座酶作用于原来的转座因子的末端，解离酶则作用于复制的拷贝。 TnA 是复制转座的例子。

2 ．非复制转座 (non-replicative transposition) 转座因子直接从原来位置上转座插入新的位置，并留在插入位置上，这种转座只需转座酶的作用。非复制转座的结果是在原来的位置上丢失了转座因子，而在插入位置上增加了转座因子。这可造成表型的变化。

3. 保留转座 (conservative transposition) 也是非复制转座的一种类型。其特点是转座因子的切离和插人类似于入噬菌体的整合作用，所用的转座酶也是属于入整合酶 (integrase) 家族。出现这种转座的转座因子都比较大，而且转座的往往不只是转座因子自身，而是连同宿主的一部分 DNA 一起转座。 非复制转座可以是直接从供体分子的转座子两端产生双链断裂，使整个转座子释放出来，然后在受体分子上产生的交错接口处插入，这是“切割与黏接” (“cut and paste") 的方式。另一种方式是在转座子分子同受体分子之间形成一种交换结构 (crossover structure) ，受体分子上产生交错的单链缺口，与酶切后产生的转座子单链游离末端连接，并在插入位点上产生正向重复序列；最 后，由此生成的交换结构经产生缺口 (nick) 而使转座子转座在受体分子。供体 DNA 分子上留下双链断裂，结果 或是供体分子被降解，或是被 DNA 修复系统识别而得到修复。

（ 4）逆转位子

转座子可以分为两大类：以 DNA-DNA 方式转座的转座子和反转录转座子 (retrotransposon) 。

转位因子：通过 DNA 复制或直接切除两种方式获得可移片段，重新插入基因组 DNA 中。根据转座的自主性，这类元件又可以分为自主转座元件和非自主转座元件。

自主转座元件能够编码转座酶而进行转座

非自主转座元件需在自主元件存在时方可转座，以玉米的 Ac/Ds 体系为例， Ac(Activator) 属于自主元件， Ds(Dissociation) 则是非自主元件，必需在 Ac 元件存在下才能转座。

逆转位子 (retroposon) ，是由 RNA 介导转座的转座元件，在结构和复制上与反转录病毒 (retrovirus) 类似，只是没有病毒感染必须的 env 基因，它通过转录合成 mRNA,再逆转录合成新的元件整合到基因组中完成转座，每转座 1 次拷贝数就会增加 1 份，因此它是目前所知高等植物中数量最大的一类可活动遗传成分。目前共发现了 3 种类型反转录转座子： Tyl-copia 类， Ty3-gypsy 类和 LINE(long interspersed nuclear Clements) 类转座子，前两类是具有长末端重复的转座子， LINE 类转座子没有长末端重复。高等植物中的反转录转座子主要属于 Tyl-copia 类，分布十分广泛，几乎覆盖了所有高等植物种类

2 、断裂基因（ split gene ）

断裂基因：一个基因往往由几个互不相邻的段落组成，它们内部被长达数百个乃至上千个核苷酸对的间隔序列所隔开。

外显子：将 DNA 序列中被转录成为 mRNA 的片段称为外显子（ exon 或 extron ）。

内含子：而在成熟 mRNA 上未反应出的 DNA 区段称为内含子（ intron ）。

2.2.1 基因及其产物的共线性 基因决定蛋白质的序列组成，是由密码子对应

特定氨基酸所决定的。当一个基因的核苷酸序列与其产物的氨基酸序列是一一对应时，则表明它们是共线性的。

2.2.2 基因及其产物的非共线性 由于真核生物的断裂基因具有内含子，使得一

个基因的核苷酸序列与其产物的氨基酸序列不是一一对应关系，则表明基因及其产物是非共线性的。

ATG GCG GCT GCC GGT GCT CTC TTT TTC CTA TTC TCC TCC TTC TGC

Met Ala Ala Ala Gly Ala Leu Phe Phe Leu Phe Ser Ser Phe Cys

ATG GCG GCT GCC GGT GCT CTC TTT TTC CTA TTC TCC TCC TTC TGC

Met Ala Ala Ala Gly Ala…………………….…..Phe Ser Ser Phe Cys

2.4 内含子及外显子的一般特点

1 ，不同的断裂基因含有的间隔子数目有很大的差别 珠蛋白基因 2--- 胶原蛋白基因 52

2 ，不同来源的间隔子的分子大小相差悬殊 SV40 基因间隔子 31bp

人的营养不良蛋白基因间隔子 210000bp

3 ，间隔子可有多种不同的位置，其长度还超过表达子

4 ，少数真核基因不存在间隔序列 如编码 α-干扰素和 β- 干扰素的基因，及编码组蛋白的基因和多数酿酒酵母的基因

内含子是相对的，一个基因的内含子可能是另一个基因的外显子 ( 如大鼠的肌钙蛋白基因）。

2.6 断裂基因的意义① 有利于储存较多的信息，增加信息量：一般说，一个基因只转录

出一种 mRNA ，但是一些断裂基因以不同的剪接方式可以产生两种以至多种 mRNA ，于是编码不同功能的多肽。

② 有利于变异和进化：虽然单个碱基的改变有时可以引起氨基酸的变更而造成蛋白质的变化，但是很难产生重大改变而形成新的蛋白质。更何况如这些单个碱基突变发生在密码子第三位上往往是沉默的，于是大大地降低了突变的效应。而在断裂基因中如果突变发生在内含子与外显子结合部位，那么就会造成剪接方式的改变，结果使蛋白质结构发生大幅度的变化，从而加速进化。

③ 增加重组机率：内含子有可能不断地增减造成新的剪接方式，一方面形成新的基因，另一方面在剪接过程中无疑地会增加重组频率；同时在断裂基因中，由于内含子的存在，基因长度增加，于是也增加了重组频率。

④ 可能是基因调控装置：内含子可能在基因表达中有一定的调控作用，在基因转录水平上以及在合成了 mRNA 以后的加工过程中起着调控基因表达的作用。

3 、假基因（ Pseudogenes ）假基因与有功能的基因在核苷酸顺序的组成上非常相似，却

不具有正常功能的基因。是相应的正常基因在染色体的不同位置上的复制品，由于突变积累的结果而丧失活性。

1 重复的假基因由含有亲本基因的染色体区段串联重复形成，故称为重复的假基因符号 ψ 表示假基因

2 加工的假基因

其结构是同转录本而非亲本基因类似，没有启动子和间隔子，在基因的 3’ 末端有一段延伸的腺嘌呤序列

4 、重复序列及重复基因

几乎所有的真核细胞（酵母除外）的基因组 DNA 中都具有重复序列（ repeated sequence） , 它无转位移动能力，因此它区别于转位作用的 IR（ inverted repeat）。 IR 是指序列的重复性。但无基因序列的交叉重叠性，故不同于重叠基因序列。

重复序列可分为四种类型：(1) 不重复序列，是唯一的序列，只有一个拷贝。 (2)低度重复序列，一般有 1-10 个拷贝。 (3) 中度重复序列，有数十至数万（ 105）拷贝。(4) 高度重复序列 拷贝数可达 106 以上 ,包括卫星 DN

A、高丰度 SINE 家族的 Alu 序列 。

（ 1 ）唯一或低度重复序列：

基因组中只有一个拷贝的序列。

在人类基因组中，单一序列绝大多数编码蛋白质或者酶的结构基因。

低度重复： 是指在基因组中含有 2-10 个拷贝的序列，如酵母 tRNA 基因、人和小鼠的珠蛋白基因等。

（ 2）中度重复序列

指在基因组中有 10个以上直至几千个拷贝的长约 300bp 的序列，如 rRNA 和 tRNA 基因。

（ 3 ）高度重复序列 是指在基因组中拷贝数可多达十万次的一种简单的重复序列，有的重复单位长

度不超过 6bp。

卫星 DNA(satellite DNA) ：当将该 DNA 切成片段进行氯化铯密度梯度超速离心时，由于其富含 A-T 片段的浮力密度小，在离心管中常常单独形成一条较窄的带，在主体 DNA 带的上面，故称为卫星 DNA 。

小卫星（ minisatellite ）或可变串联重复序列（ variable num

ber tandem repeat ， VNTRs ）区：

这种特殊的串联重复在不同个体和基因组的不同位点上的数目都不同。已发现人类的 VNTRs 区为 1-5kb 大小的顺序。 VNTR 没有酶切位点，人总 DNA 限制性酶切后获得不同长度片段，以 VNTR 的特异序列为探针 Southern 杂交，阳性片段长度各不相同，不同个体具有高度的个体差异，成为 DNA 指纹。

5 重叠基因 (overlapping gene) ：

两个或两个以上的基因共有一段 DNA 序列的现象。

第三节 基因工程的诞生及其主要的研究内容

在体外对不同生物的遗传物质（基因）进行剪切、重组、连接，然后插入到载体分子中（细菌质粒、病毒或噬菌体 DNA) ，转入微生物、植物或动物细胞内进行无性繁殖，并表达出基因产物。

一、基因工程的定义

二、基因工程诞生的理论基础

1 . DNA 是遗传物质

1952年 Alfred Hershy 和 Marsha Chase 进一步证明遗传物质是 DNA 。

1944年 Avery ，确定了基因的分子载体是 DNA ，而不是蛋白质。

（ 1）肺炎双球菌转化实验

（ 2）噬菌体转染实验

1953年 James D. Watson和 Francis H. C. Crick揭示了 DNA 分子的双螺旋结构和半保留复制机制。

2. DNA 双螺旋结构

1957年 Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则”

DNA RNA protein

1964年Marshall Nirenberg 和 Gobind Khorana等终于破译了 64 个遗传密码

3. 中心法则和遗传密码

三、基因工程诞生的技术突破

1. 限制性内切酶（ restriction enzymes ）1970年 H.O. Smith等分离出第一种限制性核酸内切酶。

Werner Arber 理论预见限制酶

Daniel Nathans 用限制酶切得 SV40 DNA 片断

Hamilton O. Smith 得到第一个限制酶

1978 年 Nobel 生理或医学奖

2. DNA 连接酶（ ligase ）1967年 5 个实验室几乎同时发现了 DNA连接酶。

3. 载体（ vector ）

1972年前后使用小分子量的细菌质粒和噬菌体作载体。在细菌细胞里的大量扩增。

4. 感受态体系1970年M. Mandel 和 A. Higa 发现经过氯化钙处理的大肠杆菌容易吸收噬菌体 DNA 。1972年 S. Cohen 发现这种处理过的细菌同样能吸收质粒 DNA 。

5. 琼脂糖凝胶电泳1960s 发明了琼脂糖凝胶电泳，可将不同长度的 DNA 分离开。

6. DNA测序技术1975年 F. Sanger 、 A. Maxam 和 W. Gilbert 发明了 DNA快速测序技术。

1980 年 Nobel 化学奖

四、基因工程的诞生

1980 年 Nobel 化学奖

1972年斯坦福大学的 Paul Berg 小组完成了首次体外重组实验：

1. Berg 的开创性实验

将 SV40 的 DNA 片断与噬菌体的DNA 片断连接起来。

（用 DNA 末端转移酶，而非限制性内切酶）

2. Boyer-Cohen实验

1973年斯坦福大学的 S. Cohen 小组将含有卡那霉素抗性基因的大肠杆菌 R6-5 质粒与含有四环素抗性基因的另一种大肠杆菌质粒pSC101 连接成重组质粒，具有双重抗药性。

后来又把非洲爪蟾核糖体基因片断同 pSC101 质粒重组，转化大肠杆菌，并在菌体内成功转录出相应的 mRNA 。这是第一次成功的基因克隆实验。

Boyer-CohenBoyer-Cohen实验实验

Stanley Cohen 1986 Nobel 生理或医学奖

Herb Boyer

3.2、基因工程的定义及其主要研究内容

在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖。

遗传工程

基因工程

基因操作

重组 DNA技术

基因克隆

分子克隆

角度和侧重点的不同

2. 重组体的制备

3.2.1、基因工程的主要内容

1. 目的基因的获取从复杂的生物基因组中，经过酶切消化或 PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的 DNA 片断。

将目的基因的 DNA 片断插入到能自我复制并带有选择性标记（抗菌素抗性）的载体分子上。

将重组体（载体）将重组体（载体）转入转入适当的受体细胞中，适当的受体细胞中，并与之一起繁殖。并与之一起繁殖。

4. 克隆鉴定

3. 重组体的转化

从大量的细胞繁殖群体中，筛选出获得重组DNA 分子的受体细胞克隆（含有目的基因）。

6. 目的基因表达

将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的基因产物。

5.扩增目的基因的获得从筛选出的受体细胞克隆，提取出已经得到扩增的目的基因，供进一步分析研究使用。

基因工程流程示意

图

外源 DNA 在寄主细胞内可大量扩增，和高水平表达。

1. 跨物种性

2. 无性扩增

外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。

3.2.2 基因工程的特征

制造带有抗生素抗性基因或有产生病毒能力的基因的新型微生物有可能在人类或其它生物体内传播。

1. 对环境的影响

2. 新型病毒的出现

重新组合一种在自然界尚未发现的的生物性状有可能给现有的生态环境带来不良影响。

一、基因工程的安全隐患

五 基因工程的安全性

将肿瘤病毒或其它动物病毒的 DNA引入细菌有可能扩大癌症的发生范围。

4. 人造生物扩散

新组成的重组 DNA 生物体的意外扩散可能会出现不同程度的潜在危险。

3. 癌症扩散

1. 公众的担忧

二、重组 DNA研究的安全准则

1973年美国的公众第一次公开表示担心应用重组 DNA技术可能会培养出具有潜在危险性的新型微生物，从而给人类带来难以预料的后果。

1974年美国国立卫生研究院（ NIH ）考虑到重组 DNA 的潜在危险，提请 Paul Berg博士组成一个重组 DNA咨询委员会。

这个由 11名分子生物学和重组 DNA 权威学者组成的委员会在同年 7月发表公开信（ science,158,303) ，要求在没有弄清楚重组 DNA 所涉及的危险性范围和程度，以及在采取必要的防护措施之前，暂停两类试验（带抗生素抗性和肿瘤病毒及动物病毒）。

2. 专家的态度

3.制定安全规则

1976年 6月 23日， NIH 正式公布了“重组 DNA研究的安全准则”。

规定了安全防护（物理防护和生物防护）标准以及禁止若干类型的实验。 1979 年、 1981 年、 1989 年 NIH 又做了多次修改，放宽了许多限制。

分 4级： P1—P4级。

（ 1 ）实验室的物理安全

4. 基因工程的安全措施

一般装备良好的普通微生物实验室。① P1级实验室

② P2 级实验室在 P1级实验室的基础上还装备有负压的安全操作柜。

全负压的实验室，同时装备安全操作柜。

④ P4级实验室

专用的实验大楼，周围与其它建筑物应有隔离带。

具有最高安全防护措施。

③ P3 级实验室

在自然环境中无法存活。

（ 2 ）实验室的生物安全

分 3 级（大肠杆菌）： EK1—EK3级。

① EK1级的大肠杆菌在自然环境中一般都要死亡。

② EK2-EK3级大肠杆菌

第一个“安全”菌株是 K12 （ 1976 年），很不实用，已淘汰。

（ 3 ） 载体的安全

应该是失去了自我迁移的能力。

不会自动从“安全”的菌株转移到“不安全”的菌株中。 （容易构建）。如 pMB9 ， pBR322 等。

6.1 、基因工程在农业生产中的应用

1. 提高植物的光合作用效率

六、基因工程的应用

改变与光合作用有关的酶的结构和组成（如二磷酸核酮糖羧化酶）。

（ 1 ）提高 CO2 的固定率

改变光能交换系统的分子的基因结构。

（ 2）提高光能吸收率和转化率

使非固氮植物转变为固氮植物或能与根瘤菌共生固氮。

2. 提高豆科植物的固氮效率

是农业生物技术的主要内容。

是将克隆到的特殊基因导入受体植物，使之增加一些优质性状（高产、稳定、优质、抗虫、抗病等）。

3. 转基因植物

转基因植物获得新的性状

无冰晶细菌帮助草莓抗霜冻

世界各国转基因作物大田释放情况（ 1987.1-1998.4 ）

转基因作物特性 批准项数 所占比例

抗除草剂 1297 29.6%

抗虫 1046 23.8%

产品质量高 886 20.2%

抗病毒 436 9.9%

农学性状好 211 4.8%

抗真菌 208 4.7%

其它 303 6.9%

中国已经批准进入大田的转基因植物（ 1998.3）

转基因植物 特性 申请单位 获批准数马铃薯 抗病毒 中科院 4

抗病 中国农科院 1

抗逆 北京大学 1

高营养品质 北京大学 1

水稻 抗虫 中科院 1

抗病毒 北京大学 2

抗病 农科院 2

抗除草剂 水稻所 1

棉花 抗虫 中科院 农科院

美国孟山都公司

9

玉米 抗虫 美国孟山都公司等 3

大豆 抗除草剂 农科院 1

小麦 抗除草剂 北京农林科学院 1

高营养品质 北京农林科学院 1

番茄 抗病 北京大学 1

耐储存 中科院 华中农大

3

甜椒 抗病 北京大学 1

辣椒 抗病毒 中科院 1

烟草 抗病毒 北京大学 2

抗虫 中科院 北京大学

2

番木瓜 抗病毒 中国热带作物 1

广藿香 抗病 农业科学学院 1

矮牵牛 改变花色 北京大学 1

杨树 抗虫 中科院 1

微生物 提高固氮效率 中科院 农科院 华中农大 广东微生物所

6

将外源基因导入动物细胞，并在基因组内稳定整合，遗传给后代。 使动物成为生物反应器生产有用的活性蛋白等。

4. 转基因动物

在乳汁中分泌人组织纤溶酶源激活物（ TPA ）和尿激酶的转基因小鼠； 分泌 a1 抗胰蛋白酶的转基因山羊等。

把大鼠生长因子转入小鼠

得到巨大型的转基因小鼠。

6.2、基因工程在工业中的应用

克隆各种参与纤维素降解的酶的基因，导入酿酒酵母，就可能利用廉价的纤维素来生产葡萄糖，发酵成酒。

用外源基因改造酿酒酵母，产生优质的啤酒。或用酿酒酵母生产蛋白质等。

1. 纤维素的开发利用

2. 酿酒工业

6.3、基因工程在医药上的应用

1976年， 27岁的风险投资人 Robert Swanson 与 University of California 的教授 Herb Boyer 共饮了几杯啤酒，讨论了基因工程技术的商业前景。讨论结束时，他们决定建立一个公司，并取名为 Genentech（ Genetic Engineering Technology ）。

第一个基因工程公司在学术界和商业界的满腹怀疑中诞生了！

Genentech 的骄人业绩

1976 Genentech创立1977 首次在微生物里生产了人蛋白生长激素抑制素1978 克隆了人胰岛素基因1979 克隆了人生长激素基因1980 公司上市，募集 $ 35million

1982 第一个基因重组药（人胰岛素）上市（转让给 Lilly公司）

1984 第一个 VIII 因子，转让给 Cutter Biological

1985 第一个自己生产的产品（人生长激素）1987 生产组织纤溶酶原激活剂（ TPA ）1990 生产 interferon 1

1990 与瑞士 Roche医药公司合并（ $ 2.1billion ）

制造新型疫苗（如 HIV 、乙肝、丙肝、霍乱、痢疾、 SARS ）

2. 用微生物生产药物

3. 技术设计高效高特异性的生物制剂

4. 研制疫苗

1. 用转基因植物或动物生产药物

大肠杆菌或酵母菌生产激素（如胰岛素）、干扰素等

应用定点突变技术设计蛋白质或酶的结构，制造出高效高特异性的生物制剂

美国已批准上市的基因工程药物（ 1997.7）中文名称 商品名称 英文名缩写 开发公司胰岛素 Humulin

Novolin

Humalog

Insulin

lispoinsulin

Lilly

Novo Nordisk

Lilly

人生长激素 Protropin

Humatrope

NutropinAQ

rhuGH Genentech

Lilly

Genentech

干扰素 IntronA

ReferonA

Avonix

Betaseron

Actimmune

Alferon-N

rhuIFNa2b

rhuIFNa2a

rhuIFN

rhuIFN1b

rhuIFN1b

rhuIFNa3

Schering

Roche

Biogen

Chiron

Genentech

Interferon Science

白细胞介素 2 Proleukin rhuIL2 Chiron

粒细胞集落刺激因子

Neupogen rhuG-CSF Amgen

粒细胞巨噬细胞集落刺激因子

Leukine rhuGM-GSF Immunex

红细胞生成素 Epogen

Procrit

rhuEPO Amgen

Ortho

组织溶纤原激活剂

Activase rhuTPA Genentech

生长激素 Serostin somatotropin Serono

促生长素 Nutropin

Saizen

Genotropin

Norditropin

Bio-Tropin

somatopin Genentech

Serono

Pharma/Upjohn

Novo Nordisk

Biotech General

抗血友病因子VIII

Kogenate

Recombinate

Factor VIII Bayer

Baxter

葡萄脑苷脂酶 Cerezyme glucocerebrosidase

Genzyml

脱氧核糖核酸酶

Pulmozyme domase Genentech

乙型肝炎疫苗 RecombivaxHB

Engerix B

Comrax

Hepatitis B vaccine

Merck

Smith Kline

Merck

甲型肝炎疫苗 Havrix Hepatitis B vaccine

Smith Kline

体内用单克隆抗体

Reopro

Ortho OKT-3

Onco Scint CR/OV

Onco Scint OC103

Onco Scint CR103

Prostascint

MAB,blood clots

MAB,Kidney sup

MAB,diag inject

Centocor

Ortho Biotech

Cytogen

Cytogen

Cytogen

Cytogen

鼠单克隆抗体

Panorex Murine MAB Glaxo Welcome

中国已经批准上市的基因工程药物（ 1998.5）

药品名缩写 开发生产公司 批准时间 适应症

rhuINFa1b( 外用） rhuINFa1b

rhuINFa2a

长春生研所 上海生研所 深圳兴科 长春生研所 长生药业 三生药业

1989试 1996 正 1996 正 1996 正 1997 正 1997 正

病毒性角膜炎 HBV,HCV

HBV,HCV

尖锐湿疣，疱疹等 HBV,HCV

HBV,HCV

rhuIFNa2b 新大洲药业 里亚哈尔 华立达 安科 华新

1997 正 1996 正 1997 正 1997试 1997试

HBV,HCV

HBV,HCV

HBV,HCV

HBV,HCV

HBV,HCV

rhuINF 上海生研所

克隆

丽珠生物工程

1994试 1995试 1995试

类风湿 类风湿 类风湿

rhuIL2 长春生研所 长春药业 四环制药 华新 三生药业 深圳兴科 中华合通 金丝利 康利制药

1997 正 1997 正 1997 正 1997 正 1997 正 1997 正 1995试 1995试 1995试

癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗 癌辅助治疗

rhuG-CSF 九源 1997试 化疗生白血病

rhuGM-CSF 特宝 1997试 化疗生白血病

rSK 医大实业 1996试 心梗溶栓

rhuEPO 华欣 永铭维沃

1997试 1997试

再生障碍性贫血 再生障碍性贫血

bFGF （外用） 珠海东大 1996试 创伤，烧伤

6. 法医鉴定

7. 基因治疗

5. 基因诊断

将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补靶细胞所缺失或突变的基因、或抑制异常表达的基因。

基因病、肿瘤、心血管病、糖尿病等。

（仍在探索阶段）

医药

药物基因组学

人工设计 克隆 P450s

疾病的动物模型

治疗性小分子

植物

微生物

诊断用蛋白

治疗性蛋白

微生物 动物

疫苗

植物微生物

治疗性核酸

基因治疗基因修复反义药物

DNA疫苗

诊断性核酸

遗传病传染病

用带有重组质粒的“超级菌”分解油（烷烃类）、有机农药污染。

四、基因工程在环境保护中的应用

1. 检测水污染

2. 生物降解

用重组细菌或转基因鱼等检测水污染

喷洒工程菌清除石油污染

生物技术的发展在某种程度上是由商品经济 的发展所推动的。Genentech 公司 1980 年上市后 20 分钟内由35$涨到 89$/股。

一、商业投资支持现代生物技术研究

第四节 基因工程技术的商业化发展

1980-1983 年，美国成立了 200 多家生物技术公司。 1985 年 400 多家， 1300 多家。 现在几乎每个大跨国公司（化学和制药）都投巨资。

二、基因工程商业化特点

1. 技术密集型

（ 1 ）产品来源于实验室

Boyer教授是 Genentech 的副总裁。（ 2 ）科学家往往就是公司的领导人

1994年仅美国的总销售额 40 多亿美元。 1992年日本 4000亿日元。 20世纪末 6000亿美元。

2. 市场扩张迅速

美国 1993年 40 多亿美元。 日本 1997年 5000 多亿日元。 80年代初，加拿大联邦政府出资参与建立的Allelix 生物技术公司，注册资本高达一亿美元！

3. 投入巨大

4. 风险太高

前期的资金投入是极其巨大的，非一般企业所能承受。

我国在“七五”和“八五”计划的 10年间，仅就“基因重组人生长激素”一个项目的研发就先后投入了近 1.5亿元人民币的经费。这仅仅是一个仿制型的二类新药，而且又仅仅是制药工艺的研发。长达 10余年的研发过程，巨额资金的投入，最终也并未获得高质量的“国产二类新药”。

全世界只有不超过 100家生物技术公司有自己的产品。其中真正盈利的公司很少。

制药，动物胚胎移植技术，转基因动植物，农作物新品种等。

已取得的成果中 60% 是医学领域的。

7. 医学生物技术产业进展最快

6. 研究专一、产品专一

8. 专门为基因工程实验提供研发试剂的公司

5. 产品不断增加

基因工程不是发现，而是创造。

基工的魅

力

只

有

想

不

到

的

没 有 办

不

到

的

Nothing is impossible