生物基因工程的应用

1、1.3 基因工程的应用一、 植物基因工程硕果累累 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 抗逆转基因植物 改良品质1、 抗虫转基因植物转基因抗虫水稻（绿色植株）与对照（黄色枯萎植株）常见的杀虫基因：1、Bt毒蛋白基因 2、蛋白酶抑制剂基因3、淀粉酶抑制剂基因 4、植物凝集素基因抗病毒的转基因小麦抗病基因：1、病毒外壳蛋白（CP）基因 2、病毒复制酶基因3、几丁质酶基因 4、抗毒素合成基因2.抗病转基因植物遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左)与Bt玉米(右) 抗盐碱抗干旱抗涝害抗寒抗除草剂转基因抗除草剂玉米转鱼抗寒基因的番茄3、其他抗逆转基因植物不会引起过敏的转基因大豆4 、利用转基因改良植物的品质

2、植物转基因技术流程示意图基因工程在农业上的应用转基因植物目的基因抗虫棉抗病毒转基因小麦抗立枯丝核菌(真菌)的烟草抗盐碱和干旱作物耐寒的番茄抗除草剂的大豆富含赖氨酸的转基因玉米转基因延迟番茄转基因牵牛花Bt毒蛋白基因病毒外壳蛋白基因和病毒复制酶基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因富含赖氨酸的蛋白质编码基因控制番茄果实成熟的基因植物花青素代谢有关的基因1.提高动物生长速度转生长激素基因动物2.改善畜产品的品质转肠乳糖酶基因奶牛二、动物基因工程前景广阔3.用转基因动物做器官移植的供体4.用转基因动物生产药物乳腺生物反应器:可以通过分泌的乳汁来生产所需要药品的转

3、基因动物个体转基因动物的乳腺就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？乳腺生物反应器的优点：产量高；质量好；成本低；易提取。 过程:将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组,最终导入到受体内.用转基因的动物生产药物思考：为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？ 1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。 2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。 3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)带有人凝血因子基因的转基因

4、羊用转基因的动物生产药物三、 基因工程药品异军突起思考：1、在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接从生物体的哪些结构中提取？缺点有哪些？ 2、可利用什么方法来解决上述问题？“工程菌”:用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。1、基因工程药物项目本质功能传统方法现代方法胰岛素干扰素（、）乙型肝炎疫苗蛋白质治疗糖尿病动物胰脏中提取大肠杆菌细胞糖蛋白治疗病毒性肝炎和肿瘤人血液中提取酵母菌细胞乙肝抗原预防乙肝酵母菌细胞三、 基因工程药品异军突起1、基因诊断： 也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。 探针制备：放射性同位素(

5、如32P)、荧光分子等标记的DNA分子； 原理：利用DNA分子杂交原理；四、基因治疗曙光初照基因诊断技术在什么方面发展迅速？ 在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。举例 1）珠蛋白的DNA探针 镰刀状细胞贫血症 2）苯丙氨酸羧化酶基因探针 苯丙酮尿症 3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针 白血病 2、基因治疗：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥作用，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的方法 1、体外基因治疗 2、体内基因治疗 基因治疗SCID的过程体外基因治疗用于基因治疗的基因种类1、用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表达产物

6、来弥补病变基因带来的缺陷。如血友病、地中海贫血病的治疗。2、反义基因。用mRNA分子与病变的mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成。3、自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。五、基因工程与环境保护1）用于环境监测。2）用于被污染环境的净化。基因工程在环保方面有什么应用？ 例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有10个病毒也能检测出来。 通过基因工程方法怎样进行环境监测？(1)环境监测：基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染