基因工程的前景

1、基因工程的前景第1頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二植物基因工程碩果累累2、抗病轉(zhuǎn)基因植物已問世的轉(zhuǎn)基因抗病植物：小麥、甜椒、番茄。用于殺蟲的基因主要有：病毒外殼蛋白質(zhì)基因、病毒復(fù)制酶（這些基因的轉(zhuǎn)化植物表現(xiàn)出對同種病毒或相近病毒或病毒RNA侵染的高水平抗性 ）幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗CMV甜椒第2頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二植物基因工程碩果累累3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物 例如，將魚的抗凍蛋白基因?qū)藷煵莺头眩篃煵莺头训哪秃芰刑岣?。此外，將抗除草劑基因?qū)舜蠖?、玉米等作物，噴灑除草劑時，殺死田間雜草而不損傷作物。第3頁，共26頁，20

2、22年，5月20日，12點4分，星期二植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)提高植物的光合作用效率 改造光合作用中起關(guān)鍵作用的CO2固定酶，能提高植物對CO2的固定效率；還可以通過增強植物對光能吸收與轉(zhuǎn)化的功能來提高光合作用效率，提高作物的產(chǎn)量。第4頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì) 延長果實的儲藏期 乙烯是催熟果實的一種激素，在其形成過程中需要乙烯形成酶。通過基因工程可以獲得能抑制乙烯形成酶基因表達的植物新品種，這些轉(zhuǎn)基因植物的果實既保持了原有的品質(zhì)，又延長了儲藏期。第5頁，共26頁，2022年，5月20日，12

3、點4分，星期二動物基因工程前景廣闊1、用于提高動物的生長速度轉(zhuǎn)基因鯉魚（上）和同齡的鯉魚（下） 第6頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二動物基因工程前景廣闊2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 有些人對牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會出現(xiàn)過敏、腹瀉、惡心等不適癥狀，科學(xué)家將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，在其他營養(yǎng)成分不受影響的情況下，乳糖的含量大大減低。乳糖乳糖酶半乳糖第7頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二動物基因工程前景廣闊3、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物動物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)基本成熟 基因來源：藥用蛋白基因乳腺蛋白基因的啟動子等第8頁，共2

4、6頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二動物基因工程前景廣闊4、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體可長人耳的裸鼠 第9頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二動物基因工程前景廣闊5、各式各樣的轉(zhuǎn)基因動物第10頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二基因工程藥品異軍突起利用轉(zhuǎn)基因工程菌來生產(chǎn)細胞因子、抗體、疫苗、激素等等。第11頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二熱點論壇利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在? 所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物，是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因，構(gòu)建成表達載體后導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。與傳

5、統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性：（1）利用活細胞作為表達系統(tǒng)，表達效率高。（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。第12頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二基因治療曙光初照體外途徑的步驟？體內(nèi)途徑的步驟？第13頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二蛋白質(zhì)工程的崛起第14頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由例如：改造干擾素（半胱氨酸）體外很難保存干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年玉米中賴氨酸含量比較低天冬氨酸激酶（352位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造改

6、造天冬氨酸激酶（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍滿足人類生產(chǎn)和生活的需要滿足人類生產(chǎn)和生活的需要滿足人類生產(chǎn)和生活的需要第15頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二二、蛋白質(zhì)工程的基本原理 對天然蛋白質(zhì)進行改造，你認為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？1、目標(biāo)： 根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計。第16頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈復(fù)制復(fù)制折疊等具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表達生物特有的功能或性狀天然蛋白質(zhì)的合成過程遵循中心法則，并需經(jīng)過高級空

7、間結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變第17頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：基因DNA氨基酸序列多肽鏈蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)期蛋白質(zhì)功能分子設(shè)計mRNA翻譯氨基酸序列多肽鏈DNA合成轉(zhuǎn)錄折疊蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)生物功能第18頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二4、概念： 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生生產(chǎn)和生活的需求。 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。第19頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分

8、，星期二討論 某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸賴氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 討論： 1怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列?請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。 2確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因(DNA)?第20頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二蛋白質(zhì)工程的進展與前景蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因為蛋白質(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。 蛋白質(zhì)工程與基因工程相比,合成的蛋白質(zhì)有何特點? 第21頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用鼠源雜交瘤抗體鼠-人嵌合抗體導(dǎo)致機體高度過敏副作用明顯減小2、生物工程制藥第22頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu) 第23頁，共26頁，2022年，5月20日，12點4分，星期二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白