13基因工程的應(yīng)用-2

1.抗蟲(chóng)棉的培培育過(guò)程是什么？依依據(jù)原理是是？2.限制酶的作作用特性是是？黏性末末端的讀法？如何判斷兩兩個(gè)基因片片段能否被連接接？如何判斷兩個(gè)基因因片段是否否由同種酶切割割得到？3.基因組文庫(kù)庫(kù)和cDNA文庫(kù)構(gòu)建方法是？4.將目的基因因?qū)雱?dòng)、、植、微生生物細(xì)胞常常用的方法法有哪些？？目的基因因的檢測(cè)內(nèi)內(nèi)容及方法法有哪些？？5.運(yùn)載體必須須具備的條條件有哪些些？6.基因工程的的基本步驟驟有？獲取取目的基因因的方法有有哪三種？？基因表達(dá)達(dá)載體的組組成是？該該過(guò)程所需需的酶有哪哪些？1.3基因工程的的應(yīng)用§1.3基因工程的的應(yīng)用1、植物基因因工程碩果果累累2、動(dòng)物基因因工程前景景廣闊3、基因工程程藥物異軍軍突起4、基因治療療曙光初照照一.抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因因植物抗蟲(chóng)害的玉玉米優(yōu)點(diǎn)—基因Bt毒蛋白基因因蛋白酶抑制制劑基因淀粉酶抑制制劑基因植物凝集素素基因消化不良不吸收避免化學(xué)殺殺蟲(chóng)劑的污污染Bt毒蛋白水解成有毒多肽轉(zhuǎn)黃瓜抗青青枯(細(xì)菌)病基因的馬馬鈴薯二.抗病轉(zhuǎn)基因因植物Bt毒蛋白水解成有毒多肽抗病毒—病毒外殼蛋蛋白基因—病毒的復(fù)制制酶基因抗真菌—幾丁質(zhì)酶基基因—抗毒素合成成基因基因因基因抗煙草花葉葉病毒的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因煙草草抗細(xì)菌—裂解肽基基因—溶菌酶基基因三.抗逆轉(zhuǎn)基基因植物物基因調(diào)節(jié)細(xì)胞胞滲透壓壓的基因因魚(yú)的抗凍凍蛋白基基因抗除草劑劑基因抗旱、抗抗鹽堿耐寒煙草草，番茄茄抗除草劑劑大豆、、玉米我國(guó)科學(xué)學(xué)家在實(shí)實(shí)驗(yàn)田觀(guān)觀(guān)察轉(zhuǎn)魚(yú)抗凍凍蛋白基基因的番番茄轉(zhuǎn)基因抗抗除草劑劑玉米富含賴(lài)氨氨酸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因玉玉米不會(huì)引起起過(guò)敏的的轉(zhuǎn)基因因大豆富含胡蘿蘿卜素的的“金大大米”。。糧食問(wèn)題難保鮮解決控制番茄茄成熟的的基因（（延遲番番茄成熟熟）果蔬問(wèn)題大豆、玉玉米、大大麥、小小麥解決①導(dǎo)入含必必需AA多Pro的編碼基基因②改變AA合成過(guò)程程中關(guān)鍵鍵酶活性性四.利用轉(zhuǎn)基基因改良良植物的的品質(zhì)轉(zhuǎn)基因龍龍膽花轉(zhuǎn)基因藍(lán)藍(lán)豬耳觀(guān)賞花卉卉問(wèn)題解決顏色單調(diào)調(diào)，變色色困難花青素有有關(guān)調(diào)節(jié)節(jié)基因四.利用轉(zhuǎn)基基因改良良植物的的品質(zhì)抗逆性抗病抗蟲(chóng)改善品質(zhì)質(zhì)抗逆糧食觀(guān)賞花卉卉植物基因因工程問(wèn)題難保鮮解決控制番茄茄成熟的的基因（（延遲番番茄成熟熟）果蔬問(wèn)題解決顏色單調(diào)調(diào)，變色色困難花青素有有關(guān)調(diào)節(jié)節(jié)基因問(wèn)題大豆、玉玉米、大大麥、小小麥解決①導(dǎo)入含必必須AA多Pro的編碼基基因②改變AA合成過(guò)程程中關(guān)鍵鍵酶活性性抗病毒—病毒外殼殼蛋白/復(fù)制酶基基因抗真菌—幾丁質(zhì)酶酶/抗毒素合合成基因因基因Bt毒蛋白基基因蛋白酶抑抑制劑基基因淀粉酶抑抑制劑基基因植物凝集集素基因因一.用于提高高動(dòng)物生生長(zhǎng)速度度生長(zhǎng)速度度生長(zhǎng)激素素成功案例例綿羊：生長(zhǎng)速度度提高30%，體積增增加50%鯉魚(yú)：9個(gè)月后，，體重增增1.5kg解決方法法導(dǎo)入生長(zhǎng)長(zhǎng)激素基基因問(wèn)題喝牛奶過(guò)過(guò)敏、嘔嘔吐、腹腹瀉原因乳糖不消消化腸乳糖酶酶基因?qū)Σ哒Ｅ＾D(zhuǎn)基因牛牛導(dǎo)入顯微注射射技術(shù)牛奶中乳乳糖含量量減少，，

其他他營(yíng)養(yǎng)成成分不受受影響構(gòu)建表達(dá)達(dá)載體二.用于改善善畜產(chǎn)品品的品質(zhì)質(zhì)乳腺生物物反應(yīng)器器對(duì)策設(shè)想：讓讓牛奶中中產(chǎn)出生生長(zhǎng)素、、抗凝血血蛋白、、血清白白蛋白、、α-抗胰蛋白白酶等（把哺乳乳動(dòng)物變變成成““批量生生產(chǎn)藥物物的工廠(chǎng)廠(chǎng)）藥用蛋白白基因+乳腺蛋白白基因啟啟動(dòng)子（只在乳乳腺中且且在泌乳乳期表達(dá)達(dá)）構(gòu)建基因因表達(dá)載載體導(dǎo)入______細(xì)胞受精卵顯微注射射技術(shù)送回母體體發(fā)育成成新個(gè)體體新個(gè)體泌泌乳期乳乳汁中產(chǎn)產(chǎn)藥三.用轉(zhuǎn)基因因動(dòng)物生生產(chǎn)藥物物乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)產(chǎn)量高、、質(zhì)量好好、成本本低、易易提取四.用轉(zhuǎn)基因因動(dòng)物作作器官移移植的供供體具特殊用途的豬和小鼠器官移植植問(wèn)題—1、供體器器官少2、排斥反反應(yīng)強(qiáng)1、抑制抗抗原決定定基因表表達(dá)的的調(diào)控因因子用豬的器器官做供供體抑制抗原原決定基基因表達(dá)達(dá)2、去除抗抗原決定定基因（受精卵卵）克隆技術(shù)術(shù)導(dǎo)入豬受受精卵培育出沒(méi)沒(méi)有免疫疫排斥反反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克克隆豬例2、英國(guó)科科學(xué)家已已經(jīng)研究究用動(dòng)物物的器官官作為器器官移植植的器官官來(lái)源，，科學(xué)家家發(fā)現(xiàn)豬豬的內(nèi)臟臟器官與與人的內(nèi)內(nèi)臟器官官大小、、形態(tài)均均差不多多，他們們從20世紀(jì)80年代就開(kāi)開(kāi)始研究究。研究究的重點(diǎn)點(diǎn)是改造造豬細(xì)胞胞膜。（1）豬細(xì)胞胞膜的基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)和人的的細(xì)胞膜膜是相同同的，但但其上的的和人細(xì)胞胞膜有很很多是不不同的。。（2）改造豬豬細(xì)胞膜膜主要是是通過(guò)技術(shù)進(jìn)行行，具體體操作步步驟：糖蛋白基因工程程第一步，，獲得控控制目的的基因（（人體細(xì)細(xì)胞膜上上蛋白質(zhì)質(zhì)合成的的基因）），所用用的方法法有。第二步，將目目的基因與結(jié)合；第三步，將目目的基因?qū)肴胧荏w細(xì)胞，，對(duì)豬來(lái)說(shuō)，，應(yīng)導(dǎo)入其細(xì)胞最有效。。在這項(xiàng)技術(shù)中中，必須使用用的兩種工具具酶是和。從基因文庫(kù)中中獲取、PCR法、人工合成成法運(yùn)載體受精卵限制酶DNA連接酶小結(jié)觀(guān)賞花卉抗逆性抗病抗蟲(chóng)改善品質(zhì)抗逆糧食果蔬植物基因工程程作器官移植供供體提高生長(zhǎng)速度度改善產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)動(dòng)物基因工程程生產(chǎn)藥物三、基因工程程藥物異軍突突起第一種基因工程藥物物—基因工程制藥藥重組人胰島素素傳統(tǒng)提取

胰島素素、

干擾素素提取部位—細(xì)胞、組織、、血液等提取量—少缺點(diǎn)—材料少、提取取難、成本高高改進(jìn)—“工程菌”提取部位—“工程菌”（大腸桿菌、、酵母菌）提取量—多優(yōu)點(diǎn)—高效、高質(zhì)量量、低成本菌優(yōu)點(diǎn)：繁繁殖快單單細(xì)胞胞遺遺傳傳物質(zhì)少構(gòu)建重組質(zhì)?；蚬こ趟幬镂锂愜娡黄疝D(zhuǎn)基因抗乙肝肝西紅柿，雖雖然不能治愈愈乙肝，但一一年只吃幾個(gè)個(gè)抗乙肝西紅紅柿，就完全全能代替注射射乙肝疫苗。?？挂腋挝骷t紅柿屬于轉(zhuǎn)基基因食品，就就是將乙肝疫疫苗植入西紅紅柿內(nèi)，經(jīng)過(guò)過(guò)多代繁殖，，使轉(zhuǎn)入的基基因穩(wěn)定化。。這種西紅柿柿培育歷時(shí)十十年，先是在在實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)長(zhǎng)，等各種安安全因素達(dá)標(biāo)標(biāo)后，才移至至戶(hù)外，進(jìn)行行封閉種植。。例3、1997年，科學(xué)家將將動(dòng)物體內(nèi)的的能夠合成胰胰島素的基因因與大腸桿菌菌的DNA分子重組，并并且在大腸桿桿菌中表達(dá)成成功。如右圖圖，請(qǐng)據(jù)圖回回答問(wèn)題。(1)此圖表示的是是采取_____合成基因的方方法獲取________基因的過(guò)程。。(2)圖中①DNA是以____________為模板，_______形成單鏈DNA，在酶的作用用下合成雙鏈鏈DNA，從而獲得了了所需要的_______________。人工胰島素（目的的）胰島素mRNA逆轉(zhuǎn)錄胰島素（目的的）基因(3)圖中②代表的的是________________酶，在它的作作用下將質(zhì)粒粒切出_______末端。(4)圖中③代表重重組DNA，含_______________基因。(5)圖中④表示的的過(guò)程是_____________________。為使此過(guò)程程順利進(jìn)行，，一般需將大大腸桿菌用______________處理，以增大大其細(xì)胞壁的的______________。（6）圖中⑤表示示______________隨大腸桿菌的的繁殖而進(jìn)行行增殖，此基基因在大腸桿桿菌內(nèi)表達(dá)的的標(biāo)志是____________________________。限制性核酸內(nèi)內(nèi)切酶黏性胰島素基因重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞胞鈣離子通透性目的基因大腸桿菌能產(chǎn)產(chǎn)生人的胰島島素基因治療的概概念：將正?；?qū)?dǎo)入病人體內(nèi)內(nèi)，使該基因因的表達(dá)產(chǎn)物物發(fā)揮功效，，從而達(dá)到治治療疾病的目目的免疫系統(tǒng)發(fā)揮揮正常作用的的必須物質(zhì)腺苷酸酸脫氨氨酶腺苷酸酸脫氨氨酶基基因基因治治療曙曙光初初照1990年，美美國(guó)醫(yī)醫(yī)學(xué)家家安德德森對(duì)對(duì)一例例患腺苷脫脫氨酶酶(ADA)缺乏癥癥的4歲女孩孩謝德德?tīng)栠M(jìn)進(jìn)行基基因治治療。。該女女孩由由于先先天缺缺乏ADA基因，，自身身不能能生產(chǎn)產(chǎn)ADA，先天天免疫疫功能能不全全，只只能生生活在在無(wú)菌菌的隔隔離帳帳里。。他們們將含含有這這個(gè)女女孩自自己的的白血血球的的溶液液輸入入她左左臂的的一條條靜脈脈血管管中，，這種種白血血球都都已經(jīng)經(jīng)過(guò)改改造，，有缺缺陷的的基因因已經(jīng)經(jīng)被健健康的的基因因所替替代。。在以以后的的10個(gè)月內(nèi)內(nèi)她又又接受受了7次這樣樣的治治療，，同時(shí)時(shí)也接接受特特定抗抗體的的治療療。經(jīng)經(jīng)治療療后，，免疫疫功能能日趨趨健全全，能能夠走走出隔隔離帳帳，過(guò)過(guò)上了了正常常人的的生活活。美國(guó)醫(yī)學(xué)家安德森謝德?tīng)枺?999體外基基因治治療：：從病病人體體內(nèi)獲獲取某某種細(xì)細(xì)胞進(jìn)進(jìn)行培培養(yǎng)，，然后后，在在體外外完成成基因因轉(zhuǎn)移移，再再篩選選成功功轉(zhuǎn)移移的細(xì)細(xì)胞擴(kuò)擴(kuò)大培培養(yǎng)，，最后后重新新輸入入患者者體內(nèi)內(nèi)。例4、基因因治療療是指指（））A、把健健康的的外源源基因因?qū)肴胗谢蛉比毕莸牡募?xì)胞胞中，，達(dá)到到治療療目的的B、對(duì)有有缺陷陷的細(xì)細(xì)胞進(jìn)進(jìn)行修修復(fù)，，從而而使其其恢復(fù)復(fù)正常常，達(dá)達(dá)到治治療的的目的的C、運(yùn)用用人工工誘變變的方方法，，使有有基因因缺陷陷的細(xì)細(xì)胞發(fā)發(fā)生基基因突突變，，從而而恢復(fù)復(fù)正常常D、運(yùn)用用基因因工程程技術(shù)術(shù)，把把有缺缺陷的的基因因切除除，達(dá)達(dá)到治治療疾疾病的的目的的A例6、應(yīng)用用基因因工程程技術(shù)術(shù)診斷斷疾病病的過(guò)過(guò)程中中必須須使用用基因因探針針才能能達(dá)到到檢測(cè)測(cè)疾病病的目目的。。這里里的基基因探探針是是指（（））A、用于于檢測(cè)測(cè)疾病病的醫(yī)醫(yī)療器器械B、用放放射性性同位位素或或螢光光分子子等標(biāo)標(biāo)記的的DNA分子子C、合合成成球球蛋蛋白白的的DNAD、合合成成苯苯丙丙羥羥化化酶酶的的DNA片段段B基因因治治療療是是根根本本性性的的治治療療導(dǎo)入入能能增增強(qiáng)強(qiáng)人人體體免免疫疫能能力力的的基基因因體外外基基因因治治療療復(fù)合合型型免免疫疫缺缺陷陷癥癥體內(nèi)內(nèi)基基因因治治療療遺傳傳性性囊囊性性纖纖維維化化病病基因因治治療療植物物方方面面提高高植植物物的的抗抗蟲(chóng)蟲(chóng)、、抗抗病病、、抗抗逆逆性性改良良植植物物的的品品質(zhì)質(zhì)動(dòng)物物方方面面提高高動(dòng)動(dòng)物物生生長(zhǎng)長(zhǎng)速速度度改善善畜畜產(chǎn)產(chǎn)品品的的品品質(zhì)質(zhì)用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基基因因動(dòng)動(dòng)物物生生產(chǎn)產(chǎn)藥藥物物用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基基因因動(dòng)動(dòng)物物作作器器官官移移植植的的供供體體研制制藥藥物物———工程程菌菌基因因治治療療———體內(nèi)內(nèi)、、體體外外基因因工工程程的的應(yīng)應(yīng)用用小結(jié)結(jié)例5、患患者者缺缺乏乏正正常常的的人人體體免免疫疫功功能能，，只只要要稍稍被被細(xì)細(xì)菌菌或或病病毒毒感感染染，，就就會(huì)會(huì)患患病病死死亡亡。。經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)研研究究證證實(shí)實(shí)，，SCID病人人細(xì)細(xì)胞胞的的一一個(gè)個(gè)常常染染色色體體上上編編碼碼腺腺苷苷酸酸脫脫氨氨酶酶的的基基因因發(fā)發(fā)生生了了突突變變。。（1）請(qǐng)請(qǐng)你你利利用用所所學(xué)學(xué)知知識(shí)識(shí)，，設(shè)設(shè)想想一一個(gè)個(gè)治治療療SCID病的的方方案案。。第一一步步：：用用人人體體正正常常ada基因因來(lái)來(lái)替替換換反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄病病毒毒的的原原有有基基因因，，構(gòu)構(gòu)建建重重組組載載體體；；第二二步步：：從從SCID病人