基因工程应用3

基因工程的应用专题１基因工程一、植物基因工程硕果累累哪些转基因作物已进入大规模商业化应用阶段?转基因大豆、玉米、棉花和油菜(一)抗虫转基因植物1.虫害给农作物带来了哪些影响?传统农业如何防治害虫?有哪些不足?2.现在已有哪些抗虫植物问世?3.抗虫基因Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的抗虫机理。4.抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而来?5.我国的转基因抗虫棉取得了哪些进展?（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？病毒外壳蛋白（coatprotein，CP）基因；病毒的复制酶基因3.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？几丁质酶基因和抗毒素合成基因（三）其他抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？细胞内的渗透压调节在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？调节细胞渗透压的基因3.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因4.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？如何用转基因的方法加以改良？将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性（四）利用转基因改良植物的品质转基因因延熟熟番茄茄的目目的基基因是是什么么？控制番茄果果实成熟的的基因转基因矮牵牵牛的目的的基因是什什么？与植物花青青素代谢有有关的基因因异想天开总结：基因因工程在农农业上的应应用（1）高产产、稳产和和具优良品品质的品种种（2）抗逆逆性品种将细菌的抗抗虫、抗病病毒、抗除除草剂、抗抗盐碱、抗抗干旱、抗抗高温等抗抗性基因转转移到作物物体内，将将从根本上上改变作物物的特性。。如转基因因抗虫棉。。二、动物基因因工程前景景广阔（一）用于于提高动物物生长速度度——动物品品种改良、、建立生物物反应器、、器官移植植等导入外源生生长激素基基因（二）用于于改善畜产产品的品质质举例说明将肠乳糖酶基基因导入奶牛基基因组，转转基因牛分分泌的乳汁汁中乳糖的的含量大大大减低。（三）用转转基因的动动物生产药药物设问:就基基因药物而而言，最理理想的表达达场所是哪哪里？转基因动物物的乳腺。将药物蛋白基基因与乳腺蛋白白基因的启启动子等调调控组件重重组在一起起，通过显微微注射等方方法，导入入哺乳动物物的受精卵卵中，将受受精卵送入入母体，使使其发育成成转基因动动物。转基因动物物进入泌乳乳期后，可可以通过分分泌乳汁生生产所需要要的药品，，称为乳腺生物反反应器或乳房生物物反应器。。乳腺生物反反应器乳腺生物反反应器的优优点：①产产量高；②②质量好；；③成本低低；④易提提取。①获取目的基基因（例如如血清白蛋蛋白基因））②构建基因表表达载体（（在血清白白蛋白基因因前加特异异表达的启启动子）③显微注射导导入哺乳动动物受精卵卵中④形成胚胎⑤将胚胎送入入母体动物物⑥发育成转基基因动物（（只有在产产下的雌性性个体中，，转入的基基因才能表表达）。思考:用基基因工程技技术实现动动物乳腺生物反反应器的操作过程程是怎样的的？（四）用转转基因动物物作器官移移植的供体体利用基因工工程对猪的的器官进行行改造方法：将器官供体体基因组导导入某种调调节因子，，以抑制抗抗原决定基基因的表达达或设法除除去抗原决决定基因，再结合合克隆技技术，培培育出没没有免疫疫排斥反反应的转转基因克克隆猪器器官将目的基因因导入到动动物的受受精卵里里，目的的基因若若与受精精卵染色色体DNA整合合，细胞胞分裂时时，该基基因随染染色体的的倍增而而倍增，，使每个个细胞中中都带有有目的基基因，使使性状得以以表达，并稳定定地遗传传给后代代，从而而获得基基因产品品。这样样一种新新的个体体，称为为转基因因动物。。总结：什什么叫转转基因动动物？基因工程程在畜牧牧养殖业业上的应应用主要要是什么么？繁殖具有有抗病能能力、高高产仔率率、高产产奶率和和高质量量的皮毛毛等优良良品质的的转基因因动物。。该过程的的重要步步骤是通通过感染或显显微注射射技术将重组DNA转转移到动动物受精精卵中。。1.在传传统的药药品生产产中，某某些药品品如胰岛岛素、干干扰素等等直接从从生物体体的哪些些结构中中提取？？从生物的的组织、、细胞或或血液中中提取。。2.传统统生产方方法的缺缺点:由于受原料来来源的限制，，价格十分昂昂贵。三、基因工程程药品异军突突起3.可利用什什么方法来解解决上述问题题？利用基因工程程方法制造转转基因的工程菌，可高效率地地生产出各种种高质量、低低成本的药品品。工程菌:用基因工程方法，使外源源基因得到高高效率表达的的菌类细胞株系系。基因工程药品品包括：细胞胞因子（即淋淋巴因子如白白细胞介素——2、干扰素素）、抗体、、疫苗、激素素等干扰素是动物物或人体细胞胞受到病毒侵侵染后产生的的一种糖蛋白。干扰素几乎乎能抵抗所有有病毒引起的的感染，是一一种抗病毒的的特效药。此此外干扰素对对治疗癌症和和某些白血病病也有一定疗疗效。传统的的干扰素生产产方法是从人人血液中的白白细胞内提取取，每300L血液只能能提取出1mg干扰素。。1980－－1982年年，科学家用基因工程方方法在大肠杆杆菌及酵母菌菌细胞内获得得了干扰素，是传统的生产产量的12万万倍。1987年上述干干扰素大量投投放市场。基因工程药品品——干扰素利用微生物生生产药物的优优越性何在?利用微生物生生产蛋白质类类药物，是指指将人们需要要的某种蛋白白质的编码基基因，构建成成表达载体后后导入微生物物，然后利用用微生物发酵酵来生产蛋白白质类药物。。有以下优越越性：（1）利用活细胞作作为表达系统统，表达效率高，无需大型型装置和大面面积厂房就可可以生产出大大量药品。（（2）可以解决传统统制药中原料料来源的不足足。利用基因工工程菌发酵生生产就不需要要从动物或人人体上获取原原料。（3））降低生产成本本，减少生产人人员和管理人人员。1、基因治疗概念念：四、基因治疗曙曙光初照把正常基因导入病人体内内，使该基因因的表达产物物发挥功能，，从而达到治疗疾病的目的，是治治疗遗传病的最有效的手手段。（把特定的外源基因导入入有基因缺陷陷的细胞中，从而达到到治疗疾病的的目的）2、实例：将腺苷酸脱氨酶酶基因转入取自患者者的淋巴细胞胞中，再将这这种淋巴细胞胞转入患者体体内。(1)对严重重复合型免疫疫缺陷症的治治疗1990年9月14日，，安德森对一一例患ADA缺乏症的4岁女孩进行行基因治疗。。这个4岁女女孩由于遗传传基因有缺陷陷，自身不能能生产ADA，先天性免免疫功能不全全，只能生活活在无菌的隔隔离帐里。他他们将这个女女孩的白血球球进行基因改改造，使有缺缺陷的基因被被健康的基因因替代，然后后把含正常白白血球的溶液液输入她左臂臂的一条静脉脉血管中。在在以后的10个月内她又又接受了7次次这样的治疗疗，同时也接接受酶治疗。。后来，她的的免疫功能日日趋健全，能能够走出隔离离帐，过上了了正常人的生生活，并进入入普通小学上上学。3、基因治治疗的类型型体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）4、基因治治疗的发展展现状：处于初期的的临床试验验阶段5、用于基基因治疗的的基因种类类：正常基基因、反义义基因和自自杀基因DNA分子子杂交是基因诊断断最基本的的方法之一一。当用一一段已知基基因的核苷苷酸序列作作为探针，与被测基基因进行接接触，若两两者的碱基基完全配对对成双链，，则表明被被测基因中中含有已知知的基因序序列。知识回顾：：基因诊断断五、基因芯芯片从正常人的的基因组中中分离出DNA与DNA芯片片杂交就可可以得出标标准图谱；；从病人的的基因组中中分离出DNA与DNA芯片片杂交就可可以得出病病变图谱。。通过比较、、分析这两两种图谱，，就可以得得出病变的的DNA信信息。基因芯片片诊断技技术以其其快速、高高效、敏敏感、经经济、平平行化、、自动化化等特点，，将成为为一项现现代化诊诊断新技技术。思考与探探究:根据所学学内容，，试概括括写出基基因工程程解决了了哪些生生活、生生