基因工程的应用专项知识专家讲座.pptx

1.3基因工程的应用;学习目标

1、举例说出植物基因工程结果

2、举例说出动物基因工程结果

3、举例说出基因工程药品

4、概括出基因治疗原理及过程

5、说出基因芯片概念;转基因生物与目标基因关系;一、植物基因工程;1.抗虫转基因植物;1.抗虫转基因植物;抗虫棉;2.抗病转基因植物;3.抗逆转基因植物;转黄瓜抗青枯病基因马铃薯;4.利用转基因改良植物品质;使果品延熟，便于储存;丰富花卉品种颜色，提升观赏价值。;;玫瑰花没有产生蓝色色素基因,无法生长蓝色花瓣。即使玫瑰有5000多年人工栽培历史,迄今已培育出2500多个品种,但一直没有蓝玫瑰身影。

日本三得利企业耗资30亿日元培育成蓝玫瑰。他们从蓝三叶草中提取蓝色素基因,将蓝花基因植入玫瑰花,培植出蓝玫瑰。这株玫瑰花瓣中所含色素为蓝色,纯度靠近100%。

;二、动物基因工程前景辽阔;1.用于提升动物生长速度;繁殖含有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛等优良品质转基因动物。

该过程主要步骤是经过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。;2.用于改进畜产品品质;转基因动物乳腺。;3.用转基因动物生产药品（重点）;过程：

1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因开启子

2、用显微注射法导入到受精卵

3、将受精卵送入母体生长发育

4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁;★为何乳腺能成为基因药品最理想表示场所呢？

⑴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生理代谢反应。

⑵从乳汁中获取目标基因产物，产量高，易提纯，表示蛋白质已经过充分修饰加工，含有稳定生物活性。

⑶从乳汁中源源不停取得目标基因产物同时，转基因动物又可无限繁殖。;4.用于转基因动物作器官移植供体;在传统药品生产中，一些药品如胰岛素、干扰素直接从生物体哪些结构中提取？

药品直接从生物组织、细胞或血液中提取。

传统生产方法缺点

因为受原料起源限制，价格十分昂贵。

可利用什么方法来处理上述问题？

利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本药品。;胰岛素从猪、牛等动物胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。;;从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！;人造血液及其生产;基因工程药品——生长激素;1.基因诊疗：

也称为DNA诊疗或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定疾病进行诊疗。

探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标识DNA分子；

原理：利用DNA分子杂交原理；;基因探针：

基因探针就是一段与目标基因或DNA互补特异核苷酸序列。它包含整个基因，或基因一部分；能够是DNA本身，也能够是由之转录而来RNA。;DNA分子杂交原理：

DNA分子杂交是基因诊疗最基本方法之一。其基本原理是：互补DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异，即严格按照碱基互补配对进行。所以，当用一段已知基因核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若二者碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知基因序列。;基因诊疗技术在什么方面发展快速？

在诊疗遗传性疾病方面发展快速。当前已经能够对几十种遗传病进行产前诊疗。

举例

⑴β—珠蛋白DNA探针→镰刀状细胞贫血症

⑵苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症

⑶白血病患者细胞中分离出癌基因制备DNA探针→白血病;2、基因治疗;②治疗方法：;基因治疗：

患半乳糖血症患者，因为细胞内半乳糖苷转移酶基因缺点而缺乏半乳糖苷转移酶，使过多半乳糖在体内积聚，引发肝、脑等功效受损。

1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因噬菌体侵染患者离体组织细胞，结果发觉这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换方法治疗这种遗传病是可能。;3）基因治疗方法;4）用于基因治疗基因种类

①正常基因：从健康人体上分离得到功效正常基因，用以取代病变基因，或依靠其表示产物。

②反义基因:即经过产生mRNA分子，与病变基因产生mRNA进行互补，来阻断非正常蛋白质合成。

③自杀基因：即编码能够杀死癌变细胞蛋白酶基因。;基因工程与食品工业;基因工程与环境保护;经过基因工程方法怎样净化被污染环境？

⑴用基因工程产物——“超级细菌”分解石油，能够大大提升细菌分解石油效率。详细方法：将能分解三种烃类假单孢杆菌基因都转移到能分解另一个烃类假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类“超级细菌”。

⑵用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中DDT细菌，以及能够净化镉污染植物。

⑶经过基因重组构建新杀虫剂，取代生产过程中耗能多、易造成环