基因工程的應(yīng)用超好

1、1.3 基因工程的應(yīng)用,,,一 植物基因工程碩果累累,,,,,,,,美國(guó),阿根廷,加拿大,中國(guó),,,,,,,,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,,2001年轉(zhuǎn)基因作物種植面積最大的四個(gè)國(guó)家及其所占比例,主要用于：,,提高農(nóng)作物抗逆能力、改良農(nóng)作物品質(zhì)、利用植物生產(chǎn)藥物,,一 植物基因工程碩果累累,,IMN,1.抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物,1）使用化學(xué)農(nóng)藥的弊端：,3）目的基因：,,4）例子：,轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻、抗蟲(chóng)

2、棉,,,,,2）培育轉(zhuǎn)基因植物的方法：,污染環(huán)境,增加生產(chǎn)成本,基因工程,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,,一 植物基因工程碩果累累,,,IMN,2.抗病轉(zhuǎn)基因植物,1）目的基因：,,病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因,,最多：,,幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因,抗真菌轉(zhuǎn)基因植物：,,2）例子：,,抗病毒轉(zhuǎn)基因小麥、抗病毒轉(zhuǎn)基因甜椒,,一 植物基因工程碩果累累,,,IMN,3.其它抗逆轉(zhuǎn)基因植物,1

3、）造成低產(chǎn)和減產(chǎn)的常見(jiàn)因素：,2）鹽堿和干旱對(duì)農(nóng)作物的危害與什么有關(guān)：,,與細(xì)胞內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān),3）目的基因：,抗鹽堿和干旱作物：,,,,,調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因,耐寒的番茄：,,魚(yú)的抗凍蛋白基因,抗除草劑的大豆：,,抗除草劑基因,不利的環(huán)境因素,,一 植物基因工程碩果累累,,,IMN,4.利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì),1）豆類中哪種必需氨基酸較少?大米、玉米、小麥中哪種必需氨基酸較少?,,蛋氨酸,賴氨酸,2）如何培育富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉

4、米?轉(zhuǎn)基因延熟番茄？具觀賞價(jià)值的轉(zhuǎn)基因矮牽牛？,,二 動(dòng)物基因工程前景廣闊,1.動(dòng)物基因工程的應(yīng)用體現(xiàn)在那些方面？,2.如何利用動(dòng)物基因工程技術(shù)提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率?,3.怎樣能在其他營(yíng)養(yǎng)成分不受影響的情況下,降低乳糖的含量?,4.簡(jiǎn)述乳房生物反應(yīng)器的操作過(guò)程？,,5.乳房生物反應(yīng)器的操作過(guò)程與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物操作過(guò)程有何不同之處？并闡述原因？,6.用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體動(dòng)物、存在的難題和解決的方法分別是什么？,,二 動(dòng)物基因工程

5、前景廣闊,,IMN,1.動(dòng)物基因工程的應(yīng)用體現(xiàn)在那些方面？,,,用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度,,用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),,用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物,,用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體,,,,二 動(dòng)物基因工程前景廣闊,,IMN,2.如何利用動(dòng)物基因工程技術(shù)提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率?,,,轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因鯉魚(yú),,,二 動(dòng)物基因工程前景廣闊,,IMN,2.如何利用動(dòng)物基因工程技術(shù)提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率?,,,3.怎樣能在其他營(yíng)養(yǎng)成分不受影響的情況下,降低乳糖的含量

6、?,將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M,,二 動(dòng)物基因工程前景廣闊,,IMN,4.簡(jiǎn)述乳房生物反應(yīng)器的操作過(guò)程？,,,獲取目的基因（例如血清蛋白基因）,構(gòu)建基因表達(dá)載體（在血清白蛋白基因前加特異表達(dá)的啟動(dòng)子）,,,,,顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中,形成胚胎,,,將胚胎送入母體動(dòng)物,,發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（只有在產(chǎn)下的雌性動(dòng)物個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）,,二 動(dòng)物基因工程前景廣闊,,IMN,5.乳房生物反應(yīng)器的操作過(guò)程與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物操

7、作過(guò)程有何不同之處？并闡述原因？,,要在編碼蛋白質(zhì)的基因序列前加上乳腺組織中特異表達(dá)的啟動(dòng)子（乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子）構(gòu)成表達(dá)載體。,因?yàn)楫a(chǎn)品在奶中形成，需要乳腺組織中特異表達(dá)的啟動(dòng)子。（基因的選擇性表達(dá)）,,二 動(dòng)物基因工程前景廣闊,,IMN,,,供體動(dòng)物：,,存在的難題：,,解決方法：,,在供體基因組中導(dǎo)入某種基因調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克

8、隆豬器官。,免疫排斥,6.用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體動(dòng)物、存在的難題和解決的方法分別是什么？,小型豬,,IMN,,1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項(xiàng)基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是 A. 提高光合作用效率 B. 延長(zhǎng)果實(shí)的儲(chǔ)藏期 C. 培育新作物品種 D. 提高植物的抗性,A,練習(xí),,IMN,,練習(xí),2.繼哺乳動(dòng)物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進(jìn)展。最

9、近，科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答：,1）將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是___ ________。,顯微注射技術(shù),,,IMN,,3.上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指 A.提供基因的動(dòng)物 B.基因組中增加外源基

10、因的動(dòng)物 C.能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物 D.能表達(dá)基因信息的動(dòng)物,答案B,練習(xí),,三 基因工程藥品異軍突起,利用基因工程方法制造工程菌 生產(chǎn),1. 基因工程藥物——重組人胰島素,胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來(lái)只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素。,將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!,,,三 基因工程藥品異軍突起,,I

11、MN,2. 基因工程藥物——干擾素,,干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血中提取，300L血才提取1mg！,基因工程人干擾素α-2b（安達(dá)芬）, 具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。,,,三 基因工程藥品異軍突起,,IMN,3. 其他基因工程藥物,人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等60多種，為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了

12、重大的作用。,,四 基因治療曙光初照,,IMN,1. 基因治療：,,,把正?；?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。,2. 舉例：復(fù)合型免疫缺陷癥,1）癥狀：,缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會(huì)發(fā)病死亡。,2）根本原因：,細(xì)胞的一個(gè)常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶的基因發(fā)生了突變,,四 基因治療曙光初照,,IMN,3. 基因治療的形式,1）體外基因治療,,

13、,,四 基因治療曙光初照,,IMN,3. 基因治療的形式,1）體外基因治療,,,從病人體內(nèi)獲取某種細(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)大培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。,,四 基因治療曙光初照,,IMN,3. 基因治療的形式,2）體內(nèi)基因治療,,,用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法。,,,四 基因治療曙光初照,,IMN,4. 用于基因治療的基因種類,1）用正?；虼嫒毕莼颍蛞揽科浔?/p>

14、達(dá)產(chǎn)物來(lái)彌補(bǔ)病變基因帶來(lái)的缺陷。如血友病、地中海貧血病的治療。,,2）反義基因。用mRNA分子與病變的mRNA分子進(jìn)行互補(bǔ)，阻斷蛋白質(zhì)的合成。,,3）自殺基因。編碼可殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因。,,,四 基因治療曙光初照,,IMN,,例1. 基因治療是指A.把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療目的B.對(duì)有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達(dá)到治療的目的C.運(yùn)用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突