2010基因工程应用及蛋白质.pptxVIP

第三节基因工程的应用基因工程与遗传育种（农业）杂交育种:时间长,而且远缘亲本难以杂交。基因工程育种:有目的的改造生物性状；打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍。诱变育种:不定向，需大量处理供试材料，需要筛选

一、植物基因工程P17-191、提高农作物的抗逆能力

1993年，科学家成功将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因（Bt毒蛋白基因）转入棉植株，培育成了抗棉铃虫的转基因抗虫棉。抗虫转基因棉花

一、植物基因工程P17-191、提高农作物的抗逆能力2、改良农作物品质

二、动物基因工程1、可以提高动物的生长速率2、改善畜产品的品质3、用转基因动物生产药物4、用转基因动物做器官移植的供体

将外源生长激素基因导入鲤鱼，9个月后有的转基因鲤鱼比对照重1.5kg。提高动物的生长速率

改善畜产品的品质科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛，转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变。有些人食用牛奶后，对牛奶中的乳糖不能完全消化；也有些人会出现过敏、腹泻等症状。

α-抗胰蛋白酶基因微注射到山羊的ESC羊奶冻干机α-抗胰蛋白酶从转基因山羊的羊奶中提取α-抗胰蛋白酶药物.每升羊奶可提取35克.比原来用生物提取的方法,提高了350倍。乳腺生物反应器

用转基因动物做器官移植的供体将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似，所以可用猪的器官来解决人类器官的来源问题。但实现这一目标的最大难题是“免疫排斥”。

基因工程与疾病治疗（医药、医学）

基因工程制药利用基因工程方法制造转基因“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。【胰岛素】将人胰岛素基因导入到大肠杆菌中并成功表达，获得了能生产胰岛素的转基因大肠杆菌。科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素。【干扰素】

干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。它几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此，是一种抗病毒的特效药。同时，也是肿瘤生物治疗的主要药物。传统方法是从人血液中的白细胞内提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。干扰素分子结构

基因诊断用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。如，用白血病患者细胞分离出的癌基因制备的DNA探针，可以用来检测白血病。

基因治疗向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的取患者骨髓分离干细胞病毒正常基因并入正常基因的干细胞注入患者体内基因治疗的现状——目前处于初期的临床试验阶段。

基因工程与环境保护

可用于环境监测基因工程做成的DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来（快速、灵敏）

假单孢杆菌能分解石油，但通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类。1975年，科学家用基因工程方法，把能分解三种烃类的基因都转移到能分解另一种烃类的细菌内，创造出能同时分解四种烃类的“超级细菌”。大大提高分解石油的效率。用于被污染环境的净化

基因工程在原则上生产的都是天然蛋白质（自然界中已存在的蛋白质）。第四节蛋白质工程蛋白质工程对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。(由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质进行设计改造，最终还必须通过基因来完成。)如何实现？

联系旧知识：

蛋白质工程过程：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列人工合成新的目的基因将此目的基因导入受体细胞表达思考：1、起点、终点？2、直接需要进行操作的对象？基因结构（第二代基因工程）蛋白质纯化

蛋白质工程的进展与前景蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。