基因工程的应用-

1.抗虫棉的培育过程是什么？依据原理是？2.限制酶的作用特性是？黏性末端的读法？如何判断两个基因片段能否被连接？如何判断两个基因片段是否由同种酶切割得到？3.基因组文库和cDNA文库构建方法是？4.将目的基因导入动、植、微生物细胞常用的方法有哪些？目的基因的检测内容及方法有哪些？5.运载体必须具备的条件有哪些？6.基因工程的基本步骤有？获取目的基因的方法有哪三种？基因表达载体的组成是？该过程所需的酶有哪些？1.3基因工程的应用§1.3基因工程的应用1、植物基因工程硕果累累2、动物基因工程前景广阔3、基因工程药物异军突起4、基因治疗曙光初照一.抗虫转基因植物抗虫害的玉米优点—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消化不良不吸收避免化学杀虫剂的污染Bt毒蛋白水解成有毒多肽转黄瓜抗青枯(细菌)病基因的马铃薯二.抗病转基因植物Bt毒蛋白水解成有毒多肽抗病毒—病毒外壳蛋白基因

—病毒的复制酶基因抗真菌—几丁质酶基因

—抗毒素合成基因基因基因抗烟草花叶病毒的转基因烟草抗细菌—裂解肽基因

—溶菌酶基因三.抗逆转基因植物基因调节细胞渗透压的基因鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂基因抗旱、抗盐碱耐寒烟草，番茄抗除草剂大豆、玉米我国科学家在实验田观察转鱼抗冻蛋白基因的番茄转基因抗除草剂玉米富含赖氨酸的转基因玉米不会引起过敏的转基因大豆富含胡萝卜素的“金大米”。粮食问题难保鲜解决控制番茄成熟的基因（延迟番茄成熟）果蔬问题大豆、玉米、大麦、小麦解决①导入含必需AA多Pro的编码基因②改变AA合成过程中关键酶活性四.利用转基因改良植物的品质转基因龙胆花转基因蓝猪耳观赏花卉问题解决颜色单调，变色困难花青素有关调节基因四.利用转基因改良植物的品质抗逆性抗病抗虫改善品质抗逆粮食观赏花卉植物基因工程问题难保鲜解决控制番茄成熟的基因（延迟番茄成熟）果蔬问题解决颜色单调，变色困难花青素有关调节基因问题大豆、玉米、大麦、小麦解决①导入含必须AA多Pro的编码基因②改变AA合成过程中关键酶活性抗病毒—病毒外壳蛋白/复制酶基因抗真菌—几丁质酶/抗毒素合成基因基因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一.用于提高动物生长速度生长速度生长激素成功案例绵羊：生长速度提高30%，体积增加50%鲤鱼：9个月后，体重增1.5kg解决方法导入生长激素基因问题喝牛奶过敏敏、呕吐、、腹泻原因乳糖不消化化肠乳糖酶基基因对策正常牛转基因牛导入显微注射技技术牛奶中乳糖糖含量减少少，

其他他营养成分分不受影响响构建表达载载体二.用于改善畜畜产品的品品质乳腺生物反反应器对策设想：让牛牛奶中产出出生长素、、抗凝血蛋蛋白、血清清白蛋白、、α-抗胰蛋白酶酶等（把哺乳动动物变成成成“批量生生产药物的的工厂）药用蛋白基基因+乳腺蛋白基基因启动子子（只在乳腺腺中且在泌泌乳期表达达）构建基因表表达载体导入______细胞受精卵显微注射技技术送回母体发发育成新个个体新个体泌乳乳期乳汁中中产药三.用转基因动动物生产药药物乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)产量高、质质量好、成成本低、易易提取四.用转基因动动物作器官官移植的供供体具特殊用途的猪和小鼠器官移植问问题—1、供体器官官少2、排斥反应应强1、抑制抗原原决定基因因表表达的调控控因子用猪的器官官做供体抑制抗原决决定基因表表达2、去除抗原原决定基因因（受精卵））克隆技术导入猪受精精卵培育出没有有免疫排斥斥反应的转基因克隆隆猪例2、英国科学学家已经研研究用动物物的器官作作为器官移移植的器官官来源，科科学家发现现猪的内脏脏器官与人人的内脏器器官大小、、形态均差差不多，他他们从20世纪80年代就开始始研究。研研究的重点点是改造猪猪细胞膜。。（1）猪细胞膜膜的基本结结构和人的的细胞膜是是相同的，，但其上的的和人细胞膜膜有很多是是不同的。。（2）改造猪细细胞膜主要要是通过技术进行，，具体操作作步骤：糖蛋白基因工程第一步，获获得控制目目的基因（（人体细胞胞膜上蛋白白质合成的的基因），，所用的方方法有。第二步，将将目的基因因与结合；第三步，将将目的基因因导入受体体细胞，对对猪来说，，应导入其其细胞最有效效。在这项技术术中，必须须使用的两两种工具酶酶是和。从基因文库库中获取、、PCR法、人工合合成法运载体受精卵限制酶DNA连接酶小结观赏花卉抗逆性抗病抗虫改善品质抗逆粮食果蔬植物基因工工程作器官移植植供体提高生长速速度改善产品品品质动物基因工工程生产药物三、基因工工程药物异异军突起第一种基因工程药药物—基因工程制制药重组人胰岛岛素传统提取

胰岛岛素、干干扰素提取部位—细胞、组织织、血液等等提取量—少缺点—材料少、提提取难、成成本高改进—“工程菌””提取部位—“工程菌”（大肠杆菌菌、酵母菌菌）提取量—多优点—高效、高质质量、低成成本菌优点：繁繁殖快单单细胞遗遗传物质质少构建重组质粒基因工程药药物异军突突起转基因抗乙乙肝西红柿柿，虽然不不能治愈乙乙肝，但一一年只吃几几个抗乙肝肝西红柿，，就完全能能代替注射射乙肝疫苗苗。抗乙肝肝西红柿属属于转基因因食品，就就是将乙肝肝疫苗植入入西红柿内内，经过多多代繁殖，，使转入的的基因稳定定化。这种种西红柿培培育历时十十年，先是是在实验室室生长，等等各种安全全因素达标标后，才移移至户外，，进行封闭闭种植。例3、1997年，科学家家将动物体体内的能够够合成胰岛岛素的基因因与大肠杆杆菌的DNA分子重组，，并且在大大肠杆菌中中表达成功功。如右图图，请据图图回答问题题。(1)此图表示的的是采取_____合成基因的的方法获取取________基因的过程程。(2)图中①DNA是以____________为模板，_______形成单链DNA，在酶的作作用下合成成双链DNA，从而获得得了所需要要的_______________。人工胰岛素（目目的）胰岛素mRNA逆转录胰岛素（目目的）基因因(3)图中②代表表的是________________酶，在它的的作用下将将质粒切出出_______末端。(4)图中③代表表重组DNA，含_______________基因。(5)图中④表示示的过程是是_____________________。为使此过过程顺利进进行，一般般需将大肠肠杆菌用______________处理，以增增大其细胞胞壁的______________。（6）图中⑤表表示______________随大肠杆菌菌的繁殖而而进行增殖殖，此基因因在大肠杆杆菌内表达达的标志是是____________________________。限制性核酸酸内切酶黏性胰岛素基因因重组DNA导入受体细细胞钙离子通透性目的基因大肠杆菌能能产生人的的胰岛素基因治疗的的概念：将正常基因因导入病人人体内，使使该基因的的表达产物物发挥功效效，从而达达到治疗疾疾病的目的的免疫系统发发挥正常作作用的必须须物质腺苷酸脱氨氨酶腺苷酸脱氨氨酶基因基因治疗曙曙光初照1990年，美国医医学家安德德森对一例例患腺苷脱氨酶酶(ADA)缺乏症的4岁女孩谢德德尔进行基基因治疗。。该女孩由由于先天缺缺乏ADA基因，自身身不能生产产ADA，先天免疫疫功能不全全，只能生生活在无菌菌的隔离帐帐里。他们们将含有这这个女孩自自己的白血血球的溶液液输入她左左臂的一条条静脉血管管中，这种种白血球都都已经过改改造，有缺缺陷的基因因已经被健健康的基因因所替代。。在以后的的10个月内她又又接受了7次这样的治治疗，同时时也接受特特定抗体的的治疗。经经治疗后，，免疫功能能日趋健全全，能够走走出隔离帐帐，过上了了正常人的的生活。美国医学家安德森谢德尔，1999体外基因治治疗：从病病人体内获获取某种细细胞进行培培养，然后后，在体外外完成基因因转移，再再筛选成功功转移的细细胞扩大培培养，最后后重新输入入患者体内内。例4、基因治疗疗是指（））A、把健康的的外源基因因导入有基基因缺陷的的细胞中，，达到治疗疗目的B、对有缺陷陷的细胞进进行修复，，从而使其其恢复正常常，达到治治疗的目的的C、运用人工工诱变的方方法，使有有基因缺陷陷的细胞发发生基因突突变，从而而恢复正常常D、运用基因因工程技术术，把有缺缺陷的基因因切除，达达到治疗疾疾病的目的的A例6、应用基因因工程技术术诊断疾病病的过程中中必须使用用基因探针针才能达到到检测疾病病的目的。。这里的基基因探针是是指（））A、用于检测疾疾病的医疗器器械B、用放射性同同位素或萤光光分子等标记记的DNA分子C、合成球蛋白白的DNAD、合成苯丙羟羟化酶的DNA片段B基因治疗是根根本性的治疗疗导入能增强人人体免疫能力力的基因体外基因治疗疗复合型免疫缺缺陷症体内基因治疗疗遗传性囊性纤纤维化病基因治疗植物方面提高植物的抗抗虫、抗病、、抗逆性改良植物的品品质动物方面提高动物生长长速度改善畜产品的的品质用转基因动物物生产药物用转基因动物物作器官移植植的供体研制药物——工程菌基因治疗——体内、体外基因工程的应应用小结例5、患者缺乏正正常的人体免免疫功能，只只要稍被细菌菌或病毒感染染，就会患病病死亡。经过过研究证实，，SCID病人细胞的一一个常染色体体上编码腺苷苷酸脱氨酶的的基因发生了了突变。（1）请你利用所所学知识，设设想一个治疗疗SCID病的方案。第一步：用人人体正常ada基因来替换反反转录病毒的的原有基因，，构建重组载载体；第二步：从SCID病人体内分离离出免疫系统统有缺陷的T淋巴细胞第三步：；第