基因工程的應(yīng)用和發(fā)展

基因工程的應(yīng)用和發(fā)展第一頁，共十一頁，2022年，8月28日1、用于提高動物生長速度

2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)目的基因：生長激素基因（二）動物基因工程前景廣闊舉例:將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，獲得轉(zhuǎn)基因牛，其他營養(yǎng)不變的情況下，乳糖含量大大降低。3、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物---動物乳腺生物反應(yīng)器獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）構(gòu)建基因表達(dá)載體（在血清白蛋白基因前加特異表達(dá)的啟動子）顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中形成胚胎將胚胎送入母體動物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性動物個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá),分泌的乳汁中含有血清白蛋白）第二頁，共十一頁，2022年，8月28日4、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體供體動物：存在的難題：解決方法：豬免疫排斥將供體基因組導(dǎo)入某種基因調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。第三頁，共十一頁，2022年，8月28日（三）、基因工程藥品異軍突起工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類細(xì)胞株系。

我國已生產(chǎn)的產(chǎn)品：白細(xì)胞介素-2、干擾素、乙肝疫苗等第四頁，共十一頁，2022年，8月28日（四）基因診斷和基因治療基因診斷定義：基因診斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測疾病的目的。1、體外基因治療：2、體內(nèi)基因治療：從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法。第五頁，共十一頁，2022年，8月28日1、環(huán)境監(jiān)測

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。2、環(huán)境污染治理

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。（五）基因工程與環(huán)境保護(hù)第六頁，共十一頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)工程的崛起第七頁，共十一頁，2022年，8月28日四、蛋白質(zhì)工程(一)蛋白質(zhì)工程崛起的緣由１、基因工程（１）基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生本身不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出新的性狀。（２）基因工程的不足：在原則上只能產(chǎn)生自然界已存在的蛋白質(zhì)。２、天然蛋白質(zhì)的不足天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。第八頁，共十一頁，2022年，8月28日

在已研究過的幾千種酶中，只有極少數(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)酶都不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這些酶雖然在自然狀態(tài)下有活性，但在工業(yè)生產(chǎn)中沒有活性或活性很低。這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會有酸、堿或有機(jī)溶劑存在，反應(yīng)溫度較高，在這種條件下，大多數(shù)酶會很快變性失活。提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性是工業(yè)生產(chǎn)中一個非常重要的課題。第九頁，共十一頁，2022年，8月28日（二）蛋白質(zhì)工程的概念通過物理化學(xué)與生物化學(xué)等技術(shù)了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，并借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、基因定點(diǎn)誘變和重組ＤＮＡ技術(shù)改造基因，以定向改造天然蛋白質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)的技術(shù)。其中基因工程是關(guān)鍵技術(shù)，因此蛋白質(zhì)工程又被稱為第二代基因工程。①手段:基因修飾或基因合成：借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、基因定點(diǎn)誘變和重組ＤＮＡ技術(shù)②目的:對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。第十頁，共十一頁，2022年，8月28日(三)蛋白質(zhì)工程原理原理：由預(yù)期的

找到相應(yīng)

序列

蛋白質(zhì)功能脫氧核苷酸基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄和翻譯）形成氨基酸序列的多肽鏈形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)行使生物功能天然蛋白質(zhì)的合