1.3基因工程的應(yīng)用

1、基因工程的應(yīng)用一、植物基因工程碩果累累植物基因工程技術(shù)：1.提高農(nóng)作物的抗逆能力 2.改良農(nóng)作物的品質(zhì) 3.利用植物生產(chǎn)藥物（一）抗蟲轉(zhuǎn)基因植物1、使用化學(xué)農(nóng)藥的缺點(diǎn)：造成環(huán)境污染損害人類健康增加生產(chǎn)成本 2、用于殺蟲的基因主要是：Bt毒蛋白基因蛋白酶抑制劑基因淀粉酶抑制劑基因植物凝集素基因等3、成果：抗蟲害的玉米抗蟲棉葉子正常棉葉子（二）抗病轉(zhuǎn)基因植物抗煙草花葉病毒轉(zhuǎn)基因甜椒抗病毒轉(zhuǎn)基因西葫蘆1、植物的病原微生物：病毒、真菌和細(xì)菌等2、抗病轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因：病毒外殼蛋白基因病毒的復(fù)制酶基因3、抗真菌的基因：幾丁質(zhì)酶基因抗毒素合成基因（三）其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物耐寒、耐旱轉(zhuǎn)基因水稻（四）利用

2、轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)含大量維生素的轉(zhuǎn)基因玉米抗癌抗衰老的紫色西紅柿轉(zhuǎn)入維生素A合成酶基因的大米轉(zhuǎn)基因矮牽牛轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰轉(zhuǎn)入熒光酶的轉(zhuǎn)基因煙草苗練習(xí)1、1993年，我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源于A. 普通棉花的基因突變B.棉鈴蟲變異形成的致死基因C.寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲D.蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲基因2、植物基因工程技術(shù)應(yīng)用包括 培育抗蟲農(nóng)作物 培育抗病農(nóng)作物 培育抗鹽農(nóng)作物 提高玉米中的賴氨酸含量 培育耐儲(chǔ)存番茄 讓植物生產(chǎn)藥物A.只有 B. C. D. 1.用于提高動(dòng)物生長速度二、動(dòng)物基因工程前景廣闊轉(zhuǎn)入外源生長激素基因的“超級小鼠” 轉(zhuǎn)基因綿羊轉(zhuǎn)基因鯉魚2

3、.用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)“乳糖不耐癥”乳糖含量低的奶牛：將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M3.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物生產(chǎn)藥物人治療性抗體轉(zhuǎn)基因奶牛含有人凝血因子的轉(zhuǎn)基因羊乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)抗凝血酶蛋白4.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠器官供體：抑制或除去抗原決定基因選擇豬的器官做人的器官替代品的原因：其內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人相似；體內(nèi)隱藏的致病基因少。為解決免疫排異反應(yīng)采取的方法：向器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)；設(shè)法除去抗原決定基因。練習(xí)3、1982年，美國科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)得到體型巨大的“超級小鼠”，其操作方法是A.把牛的生長激素基因和

4、大象的生長激素基因分別注入到小白鼠的受精卵中B.把人的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注入到小白鼠的受精卵中C.把植物細(xì)胞分裂素基因和生長素基因分別注入到小白鼠的受精卵中D.把人的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注入到小白鼠的卵細(xì)胞中4、下列關(guān)于乳腺生物反應(yīng)器的說法中，不正確的是A.利用轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物乳腺的分泌功能產(chǎn)生產(chǎn)品B.分泌的乳汁中含有目的基因C.在泌乳期可以產(chǎn)生乳汁D.乳腺生物反應(yīng)器是將目的基因轉(zhuǎn)入哺乳動(dòng)物受精卵獲得的三、基因工程藥品異軍突起基因工程肝炎疫苗基因工程藥物發(fā)酵設(shè)備 胰島素是治療糖尿病的特效藥。一般臨床上使用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，一名糖尿病患者每年需用

5、的胰島素需要從40頭牛或50頭豬的胰臟中才能提取到。1978年，科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，用2000ml 大腸桿菌發(fā)酵液得到100kg胰島素。1982年，美國一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場，售價(jià)降低了30%50%。 基因工程藥品 胰島素 治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長激素。 現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。 基因工程藥品 生長激素 干擾素

6、是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。 傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。19801982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場。 基因工程藥品 干擾素基因工程干擾素傳統(tǒng)疫苗存在許多缺點(diǎn)：生產(chǎn)過程需大量繁殖病原體，對工作人員健康造成很大威脅；病原體的減毒、滅活有可能不夠徹底，導(dǎo)致接種者直接感染?；蚬こ桃呙纾簩⑵痍P(guān)鍵作用的、序列保守的蛋白質(zhì)基因重組到細(xì)菌或真核細(xì)胞

7、內(nèi)，生產(chǎn)蛋白質(zhì)，制作成疫苗。它不使用病原體本身，所以安全，還可以把不同病原體的抗原基因重組到同一受體細(xì)胞，生產(chǎn)多價(jià)疫苗?；蚬こ趟幤?基因工程疫苗基因工程艾滋病疫苗基因工程乙肝疫苗練習(xí)5、基因工程制藥是制藥行業(yè)一支新軍。下列關(guān)于基因工程制藥的說法中，錯(cuò)誤的是A.基因工程制藥通常用工程菌生產(chǎn)藥物B.第一種基因工程藥物是重組人胰島素C.基因工程藥物與自然藥物相比，療效不如自然藥物D.基因工程藥物包括細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等基因診斷： 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(jìn)行診斷。 探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子； 原

8、理：利用DNA分子雜交原理；四、基因治療曙光初照基因探針： 基因探針就是一段與目的基因或DNA互補(bǔ)的特異核苷酸序列。它包括整個(gè)基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來的RNA。DNA分子雜交原理： DNA分子雜交是基因診斷最基本的方法之一。其基本原理是：互補(bǔ)的DNA單鏈能夠在一定條件下結(jié)合成雙鏈，即能夠進(jìn)行雜交。這種結(jié)合是特異的，即嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對進(jìn)行。因此，當(dāng)用一段已知基因的核苷酸序列作為探針，與被測基因進(jìn)行接觸，若兩者的堿基完全配對成雙鏈，則表明被測基因中含有已知的基因序列?；蛟\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(jìn)

9、行產(chǎn)前診斷。 1）珠蛋白的DNA探針 鐮刀狀細(xì)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(xì)胞中分離出的癌基因制備的DNA探針 白血病舉例基因治療：把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。 是指是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。 患半乳糖血癥的患者，由于細(xì)胞內(nèi)半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶，使過多的半乳糖在體內(nèi)積聚，引起肝、腦等功能受損。 1971年，美國科學(xué)家在體外做了試驗(yàn)，用帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能夠利用半乳糖了。

10、這表明，用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的。首例基因治療的受益者 （美國1990年）到1998年底，世界范圍內(nèi)累計(jì)3134人接受了基因轉(zhuǎn)移試驗(yàn)1990年美國國立衛(wèi)生研究院治愈一位“重癥聯(lián)合免疫缺陷綜合癥”的4歲女孩基因治療：用一個(gè)正常的基因來代替缺陷基因ADA基因缺陷ADA：腺苷酸脫氨酶基因治療的分類體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲取某種細(xì)胞，例如T淋巴細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法。練習(xí)6、基因治療是把健康的外源基因?qū)階.有基因缺陷的細(xì)胞中B.有基因缺陷的染色體中C.有基因缺

11、陷的細(xì)胞器中D.有基因缺陷的DNA分子中五、基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。 1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)獲得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白。 2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？六、基因工程與環(huán)境保護(hù)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(diǎn)是快速、靈敏，1噸水中有10個(gè)病毒也能檢測出來。 通過基因工程方法怎樣進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測？ 1）用基因工程產(chǎn)物“超級細(xì)菌”分解石油，可以大大提高細(xì)菌分解石油的效率。具體方法：將能分