基因工程的應用專業(yè)知識專家講座

基因工程的應用基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第1頁一、植物基因工程碩果累累轉基因工程技術主要用于提升濃作物抗逆能力,以及改良弄作物品質和利用植物生產藥品等方面.基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第2頁1.抗蟲轉基因植物基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第3頁2.抗病轉基因植物基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第4頁3.其它抗逆轉基因植物基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第5頁4.利用轉基因改良植物品質基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第6頁基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第7頁基因工程在農業(yè)上應用：1）高產、穩(wěn)產和具優(yōu)良品質品種用基因工程方法能夠改進糧食作物蛋白質含量。如“向日葵豆”植株。2）抗逆性品種將細菌抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉移到作物體內，將從根本上改變作物特征。如轉基因抗蟲棉。基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第8頁繁殖含有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量皮毛等優(yōu)良品質轉基因動物。該過程主要步驟是經過感染或顯微注射技術將重組DNA轉移到動物受精卵中?；蚬こ淘谛竽琉B(yǎng)殖業(yè)上應用主要是什么？將人生長激素基因和牛生長素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到“超級小鼠”?；蚬こ痰膽脤I(yè)知識專家講座第9頁二、動物基因工程前景遼闊1.用于提升動物生長速度基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第10頁2.用于改進畜產品品質3.用轉基因動物生產藥品基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第11頁4.用轉基因動物作器官移植供體5.基因工程藥品異軍突起基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第12頁在傳統(tǒng)藥品生產中，一些藥品如胰島素、干擾素直接生物體哪些結構中提?。克幤分苯訌纳锝M織、細胞或血液中提取。傳統(tǒng)生產方法缺點因為受原料起源限制，價格十分昂貴?？衫檬裁捶椒▉硖幚砩鲜鰡栴}？利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生產出各種高質量、低成本藥品。基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第13頁胰島素是治療糖尿病特效藥。普通臨床上使用胰島素主要從豬、牛等家畜胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4~5g胰島素。用該方法生產胰島素產量低，價格昂貴，遠不能滿足社會需要。1979年，科學家將動物體內胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內實現(xiàn)了表示。1982年，美國一家基因企業(yè)用基因工程方法生產胰島素投入市場，售價降低了30%~50%?；蚬こ趟幤贰葝u素基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第14頁干擾素是病毒侵入細胞后產生一個糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗全部病毒引發(fā)感染，是一個抗病毒特效藥。另外干擾素對治療一些癌癥和白血病也有一定療效。傳統(tǒng)干擾素生產方法是從人血液中白細胞內提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980~1982年，科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內取得了干擾素，是傳統(tǒng)生產量12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場。基因工程藥品——干擾素基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第15頁

治療侏儒癥唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素取得很困難。以前，要取得生長激素，需解剖尸體，從大腦底部摘取垂體，并從中提取生長激素?，F(xiàn)可利用基因工程方法，將人生長激素基因導入大腸桿菌中，使其生產生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取生長激素，相當于6萬具尸體全部產量?；蚬こ趟幤贰L激素基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第16頁轉基因動物乳腺。就基因藥品而言，最理想表示場所是哪里？是指把人或哺乳動物某種基因導入到哺乳動物(如鼠、兔、羊和豬)受精卵里，目標基因若與受精卵染色體DNA整合，細胞分裂時，該基因隨染色體倍增而倍增，使每個細胞中都帶有目標基因，使性狀得以表示，并穩(wěn)定地遺傳給后代，從而取得基因產品。這么一個新個體，稱為轉基因動物。什么叫轉基因動物？基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第17頁1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內循環(huán)，不會影響轉基因動物本身生理代謝反應。2）從乳汁中獲取目標基因產物，產量高，易提純，表示蛋白質已經過充分修飾加工，含有穩(wěn)定生物活性。3）從乳汁中源源不停取得目標基因產物同時，轉基因動物又可無限繁殖。為何乳腺能成為基因藥品最理想表示場所呢？基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第18頁基因診療：也稱為DNA診療或基因探針技術，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定疾病進行診療。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標識DNA分子；原理：利用DNA分子雜交原理；三、基因治療曙光初照基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第19頁基因探針：基因探針就是一段與目標基因或DNA互補特異核苷酸序列。它包含整個基因，或基因一部分；能夠是DNA本身，也能夠是由之轉錄而來RNA。基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第20頁DNA分子雜交原理：DNA分子雜交是基因診療最基本方法之一。其基本原理是：互補DNA單鏈能夠在一定條件下結合成雙鏈，即能夠進行雜交。這種結合是特異，即嚴格按照堿基互補配對進行。所以，當用一段已知基因核苷酸序列作為探針，與被測基因進行接觸，若二者堿基完全配對成雙鏈，則表明被測基因中含有已知基因序列?；蚬こ痰膽脤I(yè)知識專家講座第21頁基因診療技術在什么方面發(fā)展快速？在診療遺傳性疾病方面發(fā)展快速。當前已經能夠對幾十種遺傳病進行產前診療。1）β—珠蛋白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癌基因制備DNA探針→白血病舉例基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第22頁基因治療：是指是把健康外源基因導入有基因缺點細胞中，到達治療疾病目標?；及肴樘茄Y患者，因為細胞內半乳糖苷轉移酶基因缺點而缺乏半乳糖苷轉移酶，使過多半乳糖在體內積聚，引發(fā)肝、腦等功效受損。1971年，美國科學家在體外做了試驗，用帶有半乳糖苷轉移酶基因噬菌體侵染患者離體組織細胞，結果發(fā)覺這些組織細胞能夠利用半乳糖了。這表明，用基因替換方法治療這種遺傳病是可能。基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第23頁基因治療類型體外基因治療：先從病人體內取得某種細胞，進行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉移，再篩選成功轉移細胞擴增培養(yǎng)，最終重新輸入患者體內。體內基因治療：直接向人體組織細胞中轉移治病方法。（如將治療囊性纖維病正?；蜣D入患者肺組織）基因治療發(fā)展現(xiàn)實狀況：處于早期臨床試驗階段用于基因治療基因種類：正?；颉⒎戳x基因和自殺基因基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第24頁用口徑為1μmDNA注射器，將大量目標基因片段注入到受精卵核內，然后把經過注射受精卵移植到另一只雌性動物子宮內，使受精卵發(fā)育為轉基因動物。什么叫顯微注射技術？基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第25頁基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新食物起源。1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表示取得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)大腸桿菌或酵母菌來生產人類所需要卵清蛋白。2）用基因工程方法從微生物中取得人們所需要糖類、脂肪和維生素等產品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第26頁基因工程與環(huán)境保護1）用于環(huán)境監(jiān)測。2）用于被污染環(huán)境凈化?；蚬こ淘诃h(huán)境保護方面有什么應用？比如：用DNA探針能夠檢測飲用水中病毒含量。此方法特點是快速、靈敏，1噸水中有10個病毒也能檢測出來。經過基因工程方法怎樣進行環(huán)境監(jiān)測？基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第27頁1）用基因工程產物——“超級細菌”分解石油，能夠大大提升細菌分解石油效率。詳細方法：將能分解三種烴類假單孢桿菌基因都轉移到能分解另一個烴類假單孢桿菌內，創(chuàng)造出了能同時分解四種烴類“超級細菌”。2）用基因工程培養(yǎng)出“吞噬”汞和降解土壤中DDT細菌，以及能夠凈化鎘污染植物。3）經過基因重組構建新殺蟲劑，取代生產過程中耗能多、易造成環(huán)境污染農藥，并試圖經過基因工程回收和利用工業(yè)廢物。經過基因工程方法怎樣凈化被污染環(huán)境？（二）基因操作工具基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第28頁1基因治療是指（

）A、把健康外源基因導入有基因缺點細胞中，到達治療疾病目標B.

對有缺點細胞進行修復，從而使其恢復正常，到達治療疾病目標C.

利用人工誘變方法，使有基因缺點細胞發(fā)生基因突變回復正常D.

利用基因工程技術，把有缺點基因切除，到達治療疾病目標A基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第29頁2在人類染色體DNA不表示堿基對中，有一部分是串聯(lián)重復短序列，它們在個體之間有顯著差異性，這種短序列可用于A．生產基因工程藥品B．偵查罪犯C．遺傳病產前診療D．基因治療

B基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第30頁3基因探針組成不可能是A整個基因，或基因一部分；B能夠是DNA本身，C也能夠是由之轉錄而來RNA。D一條多肽D基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第31頁4我國科學家成功地將人抗病毒干擾素基因轉移到煙草DNA分子上，從而使煙草取得了抗病毒能力。這項技術所依據遺傳學原理主要是A．堿基互補配對標準B．中心法則C．基因分離定律D．基因重組

D基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第32頁5下列圖示一項主要生物技術關鍵步驟，字母X可能代表A.不能合成胰島素細菌細胞B．能合成抗體人類細胞；C．能合成胰島素細菌細胞； D．不能合成抗生素人類細胞

人胰島素基因切開質粒酶插入細菌細胞細胞分裂C基因工程的應用專業(yè)知識專家講座第33頁6上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白轉基因牛