第三節(jié)基因工程的應(yīng)用及前景演示文稿

第三節(jié)基因工程的應(yīng)用及前景演示文稿第一頁，共三十一頁。優(yōu)選第三節(jié)基因工程的應(yīng)用及前景第二頁，共三十一頁。第三節(jié)基因工程的應(yīng)用及前景第三頁，共三十一頁。一、基因工程與遺傳育種傳統(tǒng)的育種方法：雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種缺點(diǎn)：培育時間長，遠(yuǎn)緣親本難以雜交基因工程技術(shù)如何解決不同種生物之間優(yōu)良性狀的重組問題？1、轉(zhuǎn)基因植物第四頁，共三十一頁。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌：土壤中的細(xì)菌，在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，當(dāng)植物體受到損傷時，傷口處的細(xì)胞會分泌大量酚類物質(zhì)，吸引農(nóng)桿菌移向植物細(xì)胞，農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。侵染雙子葉植物農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒第五頁，共三十一頁。切下的葉片重組的Ti質(zhì)粒重組的Ti質(zhì)粒大量擴(kuò)增第六頁，共三十一頁。轉(zhuǎn)基因植物：抗除草劑抗蟲抗植物病毒抗鹽堿抗旱耐貯存高營養(yǎng)改變花色第七頁，共三十一頁。2、轉(zhuǎn)基因動物傳統(tǒng)的動物育種方法：雜交育種將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞（1）方法：顯微注射法（2）程序：

目的基因

已交配的受體動物供體動物受精卵輸卵管轉(zhuǎn)基因動物取出移植顯微注射第八頁，共三十一頁。目的基因?qū)雱游锛?xì)胞第九頁，共三十一頁。轉(zhuǎn)基因動物提高生長速度：外源生長激素基因轉(zhuǎn)基因鯉魚轉(zhuǎn)基因綿羊：比一般生長提高30%，體型大50%改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)：腸乳糖酶基因（分解乳糖）生產(chǎn)藥物：生物反應(yīng)器，生產(chǎn)價廉質(zhì)優(yōu)的蛋白質(zhì)藥物第十頁，共三十一頁。第十一頁，共三十一頁。從轉(zhuǎn)基因羊中提取治療心臟病的tPA藥物第十二頁，共三十一頁。練習(xí)：1下列轉(zhuǎn)基因動物的獲得，不需胚胎移植的是A轉(zhuǎn)基因羊B“超級鼠”C轉(zhuǎn)基因良種雞D轉(zhuǎn)基因兔2下列現(xiàn)代生物技術(shù)成果，必須通過胚胎移植的是A轉(zhuǎn)基因良種雞B重組酵母乙肝疫苗C單克隆抗體D試管嬰兒第十三頁，共三十一頁。二、基因工程與疾病治療胰島素：轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌（含人胰島素基因）干擾素：轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌及酵母菌（含人白細(xì)胞干擾素基因）乙肝疫苗轉(zhuǎn)基因藥物：大批量，低成本第十四頁，共三十一頁。資料干擾素：動物或人體的淋巴細(xì)胞受到病毒侵染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外，干擾素對于癌癥也有一定療效。傳統(tǒng)干擾素的生產(chǎn)方法是從血液中的白細(xì)胞提取，1mg/300ml血液；1980-1982年，科學(xué)家用基因工程方法從大腸桿菌和酵母菌中獲得了干擾素，提取量約20~40mg/1000g培養(yǎng)液。第十五頁，共三十一頁。干擾素生產(chǎn)車間基因工程干擾素第十六頁，共三十一頁。將外源基因?qū)氲交蛉毕莸募?xì)胞中，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷。三、基因治療第十七頁，共三十一頁。SCID嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷癥患者細(xì)胞的腺苷酸脫氨酶（ADA）基因突變；治療方案：先克隆正常人的ada基因→與載體（逆轉(zhuǎn)錄病毒）結(jié)合→構(gòu)建重組載體→分離患者有免疫缺陷的T淋巴細(xì)胞→重組載體感染T淋巴細(xì)胞，使正常ada基因插入到T淋巴細(xì)胞的基因組中→檢測是否轉(zhuǎn)入→把重組T淋巴細(xì)胞注射入患者的骨髓中第十八頁，共三十一頁。第十九頁，共三十一頁。選擇治療基因治療基因與載體結(jié)合治療基因正常表達(dá)基因治療過程第二十頁，共三十一頁?；蛑委煂Π┌Y的治療方案

抑制癌細(xì)胞增生基因?qū)氚┘?xì)胞抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)錄

DNA片斷導(dǎo)入癌細(xì)胞提高機(jī)體免疫力基因?qū)朊庖呦到y(tǒng)阻斷癌細(xì)胞繁殖提高免疫力第二十一頁，共三十一頁。四基因工程與環(huán)境保護(hù)轉(zhuǎn)基因植物：聚羥基烷酯，可降解生物塑料的原料轉(zhuǎn)基因細(xì)菌：提高分解石油的能力轉(zhuǎn)基因微生物：吸收重金屬、降解有毒化合物、處理工業(yè)廢水第二十二頁，共三十一頁?；蚬こ痰陌l(fā)展前景第二十三頁，共三十一頁。光合作用：改造二磷酸核酮糖羧化酶生物固氮：具有固氮能力的非豆科作物生物反應(yīng)器：轉(zhuǎn)基因植物和動物生產(chǎn)藥物蛋白質(zhì)工程：通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造出新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。第二十四頁，共三十一頁。蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：根據(jù)對蛋白質(zhì)的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計。由于基因決定蛋白質(zhì)，所以最終必須通過改造基因結(jié)構(gòu)來改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。第二十五頁，共三十一頁。蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別：前者是通過對基因結(jié)構(gòu)的改造而改造或創(chuàng)造蛋白質(zhì)；后者主要是把外源的基因插入到受體生物細(xì)胞中，并沒有改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。第二十六頁，共三十一頁。第二十七頁，共三十一頁。第二十八頁，共三十一頁。3、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞（1）原核生物特點(diǎn)：繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)少（2）方法：用Ca2+處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子第二十九頁，共三十一頁。(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化——方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態(tài)細(xì)胞目的基因進(jìn)入_________內(nèi)，并且在