生物基因工程的應(yīng)用

1、1.3 基因工程的應(yīng)用一、 植物基因工程碩果累累 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 抗病轉(zhuǎn)基因植物 抗逆轉(zhuǎn)基因植物 改良品質(zhì)1、 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻（綠色植株）與對照（黃色枯萎植株）常見的殺蟲基因：1、Bt毒蛋白基因 2、蛋白酶抑制劑基因3、淀粉酶抑制劑基因 4、植物凝集素基因抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥抗病基因：1、病毒外殼蛋白（CP）基因 2、病毒復(fù)制酶基因3、幾丁質(zhì)酶基因 4、抗毒素合成基因2.抗病轉(zhuǎn)基因植物遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左)與Bt玉米(右) 抗鹽堿抗干旱抗?jié)澈购钩輨┺D(zhuǎn)基因抗除草劑玉米轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄3、其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物不會引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆4 、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)

2、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)流程示意圖基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用轉(zhuǎn)基因植物目的基因抗蟲棉抗病毒轉(zhuǎn)基因小麥抗立枯絲核菌(真菌)的煙草抗鹽堿和干旱作物耐寒的番茄抗除草劑的大豆富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)基因延遲番茄轉(zhuǎn)基因牽?；˙t毒蛋白基因病毒外殼蛋白基因和病毒復(fù)制酶基因幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因抗凍蛋白基因抗除草劑基因富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因控制番茄果實成熟的基因植物花青素代謝有關(guān)的基因1.提高動物生長速度轉(zhuǎn)生長激素基因動物2.改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)轉(zhuǎn)腸乳糖酶基因奶牛二、動物基因工程前景廣闊3.用轉(zhuǎn)基因動物做器官移植的供體4.用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物乳腺生物反應(yīng)器:可以通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要藥品的轉(zhuǎn)

3、基因動物個體轉(zhuǎn)基因動物的乳腺就基因藥物而言，最理想的表達場所是哪里？乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點：產(chǎn)量高；質(zhì)量好；成本低；易提取。 過程:將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組,最終導(dǎo)入到受體內(nèi).用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物思考：為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？ 1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反應(yīng)。 2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。 3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。 乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)帶有人凝血因子基因的轉(zhuǎn)基因

4、羊用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物三、 基因工程藥品異軍突起思考：1、在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素直接從生物體的哪些結(jié)構(gòu)中提??？缺點有哪些？ 2、可利用什么方法來解決上述問題？“工程菌”:用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系。1、基因工程藥物項目本質(zhì)功能傳統(tǒng)方法現(xiàn)代方法胰島素干擾素（、）乙型肝炎疫苗蛋白質(zhì)治療糖尿病動物胰臟中提取大腸桿菌細胞糖蛋白治療病毒性肝炎和腫瘤人血液中提取酵母菌細胞乙肝抗原預(yù)防乙肝酵母菌細胞三、 基因工程藥品異軍突起1、基因診斷： 也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。 探針制備：放射性同位素(

5、如32P)、熒光分子等標記的DNA分子； 原理：利用DNA分子雜交原理；四、基因治療曙光初照基因診斷技術(shù)在什么方面發(fā)展迅速？ 在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進行產(chǎn)前診斷。舉例 1）珠蛋白的DNA探針 鐮刀狀細胞貧血癥 2）苯丙氨酸羧化酶基因探針 苯丙酮尿癥 3）白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的DNA探針 白血病 2、基因治療：把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮作用，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的方法 1、體外基因治療 2、體內(nèi)基因治療 基因治療SCID的過程體外基因治療用于基因治療的基因種類1、用正?；虼嫒毕莼?，或依靠其表達產(chǎn)物

6、來彌補病變基因帶來的缺陷。如血友病、地中海貧血病的治療。2、反義基因。用mRNA分子與病變的mRNA分子進行互補，阻斷蛋白質(zhì)的合成。3、自殺基因。編碼可殺死癌變細胞的蛋白酶基因。五、基因工程與環(huán)境保護1）用于環(huán)境監(jiān)測。2）用于被污染環(huán)境的凈化?；蚬こ淘诃h(huán)保方面有什么應(yīng)用？ 例如：用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量。此方法的特點是快速、靈敏，1噸水中有10個病毒也能檢測出來。 通過基因工程方法怎樣進行環(huán)境監(jiān)測？(1)環(huán)境監(jiān)測：基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染