第四节基因工程的发展前景.pptx

1、,Development Prospect of Genetic Engineering,第4节 基因工程的发展前景,浙江省衢州高级中学 洪 波,浙科版高中生物学（2003课标版）,选修3现代生物科技专题,第一章 基因工程,人生第一针！ 知否？ 知否？,全球乙肝病毒感染情况地图,全球3亿，中国1.2亿,（柳叶刀2018）,5岁儿童乙肝病毒感染情况地图,（柳叶刀2018）,2001年6月，中国农科院经过十年研究，培育出的抗乙肝西红柿顺利通过前三个阶段的测试。抗乙肝西红柿与普通西红柿口感一样，对人体没有任何毒副作用。食用抗乙肝西红柿，虽不能治愈乙肝，但一年只吃几个，就完全能代替注射乙肝疫苗。上市后

2、，这种西红柿论个出售，每个售价大概在2元左右。,利用转基因的植物和动物 来生产蛋白质药物或疫苗,生物反应器,提取乙肝抗原基因,构建重组DNA分子,将重组DNA分子导入西红柿细胞,筛选含有乙肝抗原基因的西红柿细胞,乙肝抗原基因的表达,价格低廉,更安全,排除其他有害的病原 微生物污染的可能性,无需提纯和冷藏， 只要有种苗， 农民就可以栽种,更方便,直接食用，免去 多次注射带来的 麻烦和疼痛等,更持久,可以长时间地、 不定期地食用， 反复免疫， 抗体水平更高。,食品疫苗的优点,影响抗乙肝西红柿光合效率的因素有哪些？,内因： 外因：,色素、酶,光照、二氧化碳、矿质元素、水,以上哪些可通过基因工程来实现

3、？,二磷酸核酮糖羧化酶,二磷酸核酮糖羧化酶是植物叶片中含量最丰富的蛋白质（约占总叶绿蛋白的50%）。假如典型的酶分子1秒钟可催化1000 个底物分子，该酶每秒钟仅固定3分子CO2。,卡尔文循环是无机态的碳进入生物圈的主要途径。鉴于它对生物圈的重要性，人们正在努力改进自然界中的二磷酸核酮糖羧化酶的功能。,提高活性,降低活性,光合作用,水体富营养化,如何能减少氮肥的使用，又不影响植物对氮元素的需求？,原核单细胞 侵入豆科作物根部后不断 繁殖可刺激根薄壁细胞分 裂、组织膨大成根瘤 将N2还原为含N化合物,如何利用基因工程让抗乙肝西红柿固氮？,根瘤菌,生物固氮,提高T4溶菌酶的热稳定性,点突变,异亮氨

4、酸 半胱氨酸,二硫键,蛋白质工程,蛋白质 三维结构,氨基酸序列 多肽链,基因 DNA,mRNA,利用基因工程技术对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质,提高蛋白质的活性、稳定性、产率,蛋白质工程,1.概念：,2.目的：,3.过程：,第二代基因工程,蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现,预期蛋白质功能设计 蛋白质结构推测氨基 酸序列推测脱氧核苷 酸序列合成DNA表 达出蛋白质,获取目的基因构建基因表达载体导入受体细胞目的基因的检测与鉴定,定向改造或生产人类 所需蛋白质,定向改造生物的遗传特性， 以获得人类所需的生物类 型或生物产品,生产自然界没有的蛋白质,生产自然界中已有的蛋白质,蛋白质工程和基因工程的区别与联系,对于食品疫苗你还有何疑惑？,世界肝炎日 7月28日,两位科学家的研究被认为是“松开”了人体的抗癌“刹车”，让免疫系统能全力对抗癌细胞。 人体内有一些蛋白质会促进或抑制免疫系统发挥作用。如果把免疫系统比作一辆汽车，触发全面免疫反应的蛋白质就是油门，而抑制免疫反应的蛋白质就是刹车。 艾利森发现“刹车”蛋白。本庶佑发现了细胞上的另一个“刹车”分子,詹姆斯艾利森（美国）,本庶佑（日本）,基因工程的未来,解决人类的问题,帮助人们认识生