基因工程的應(yīng)用(全面細致)課件

1.3基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用觀察下圖中的人類食物金字塔，你有什么發(fā)現(xiàn)？人類的主要食物來源是哪兩類？這些食物足夠優(yōu)秀，足夠完美嗎人類的主食是什么？回憶往昔歲月是否在關(guān)注“量”的時候就忽略了“質(zhì)”呢？糧食品質(zhì)的提高需要借助于哪種技術(shù)呢？一植物基因工程問題探討：當(dāng)春種以后是否只要等秋收就可以了呢？植物常見問題：蟲害病害逆境品質(zhì)下降歸納：植物基因工程抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因改變作物的品質(zhì)抗逆能力改良農(nóng)作物的品質(zhì)植物基因工程的技術(shù)主要用于：提高農(nóng)作物抗逆能力，改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物。1抗蟲轉(zhuǎn)基因植物可用于轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲基因-----具有殺蟲活性的基因①Bt毒蛋白基因②蛋白酶抑制劑基因③淀粉酶抑制劑基因④植物凝集素基因?qū)嵗恨D(zhuǎn)基因抗蟲棉轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻思考問題：引起人類患病的微生物有哪些？病毒外殼蛋白基因病毒復(fù)制酶基因幾丁質(zhì)酶基因抗毒素合成基因2抗病轉(zhuǎn)基因植物1）病原微生物：2）抗病基因：3）成功的例子：抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥，番茄細菌真菌病毒原核生物真核生物針對細菌針對真菌針對病毒思考：有了抗蟲轉(zhuǎn)基因植物和抗病轉(zhuǎn)基因植物有什么意義？減少了農(nóng)藥的使用，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，降低了對人體健康的損害3抗逆轉(zhuǎn)基因植物澇災(zāi)旱災(zāi)鹽堿地低溫調(diào)節(jié)細胞滲透壓基因調(diào)節(jié)細胞的滲透壓提高作物的抗性自我歸納總結(jié)：3抗逆轉(zhuǎn)基因植物逆境：1）抗逆基因：2)作用原理：澇災(zāi)，干旱，鹽堿地低溫凍害除草劑調(diào)節(jié)滲透壓的基因耐寒基因抗除草劑基因調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的滲透壓，提高農(nóng)作物的抗鹽堿，干旱的能力耐寒能力提高抵抗除草劑4轉(zhuǎn)基因改良作物的品質(zhì)1）營養(yǎng)物質(zhì)的含量方面2）農(nóng)作物的保存方面：導(dǎo)入控制番茄成熟的基因獲得延熟番茄3）在花卉觀賞方面4利用轉(zhuǎn)基因改良作物的品質(zhì)

食物均衡營養(yǎng)方面1)方法：2）結(jié)果：農(nóng)作物的保存方面花卉觀賞方面：控制番茄成熟的基因----延遲番茄的成熟①將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参锛毎诟淖儼被岷铣赏緩街心承╆P(guān)鍵酶的活性提高氨基酸的含量與植物花青素代謝有關(guān)的基因-------改變花瓣的顏色二動物基因工程水母這只豬我都買回來六個月了，買來的時候15斤，現(xiàn)在才16斤，它吃的飼料都跑哪去了？Helpme!??！1用于提高動物生長速率外源生長素基因?qū)刖d羊的體型增大50%，生長速率提高30%2用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)有些人食用牛奶后，牛奶中的乳糖無法完全消化有些人食用牛奶后會出現(xiàn)惡心，腹瀉，過敏等不良癥狀怎么辦？腸乳糖酶基因乳汁中乳糖含量降低3轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物設(shè)問:你覺得自己身上哪個器官適合生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因藥物蛋白，說明原因。乳腺。

（1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反應(yīng)。（2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。（3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。設(shè)問:為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？將

基因與

等調(diào)控組件重組在一起，通過

等方法，導(dǎo)入哺乳動物的

中，將其送入母體，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點：①產(chǎn)量高；②質(zhì)量好；③成本低；④易提取。藥物蛋白乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射受精卵轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)4.用轉(zhuǎn)基因的動物作器官移植的供體轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體選擇豬的器官做人的器官替代品的原因：①其內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人相似；②體內(nèi)隱藏的致病基因少。4.用轉(zhuǎn)基因的動物作器官移植的供體

治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素?，F(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。基因工程藥品——生長激素在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素直接從生物體的哪些結(jié)構(gòu)中提??？藥品直接從生物的組織、細胞或血液中提取。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點由于受原料來源的限制，價格十分昂貴?？衫檬裁捶椒▉斫鉀Q上述問題？

利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。胰島素：胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。胰島素分子結(jié)構(gòu)基因工程胰島素：將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價格降低了30%-50%!胰島素生產(chǎn)車間干擾素：干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說。干擾素生產(chǎn)車間干擾素分子結(jié)構(gòu)基因工程干擾素基因工程人干擾素α-1b（安達芬）是我國第一個全國產(chǎn)化基因工程人干擾素α-1b，具有抗病毒，抑制腫瘤細胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。三、基因治療曙光初照基因治療——實驗階段1、什么是基因治療2、實例——重度免疫缺陷癥的臨床基因治療把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用，從而達到基因治療的目的。腺苷酸脫氨酶基因（ada）缺陷ADA：腺苷酸脫氨酶種類：體外治療和體內(nèi)治療基因治療SCID的過程體外基因治療體內(nèi)基因治療基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達獲得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白。

2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？基因工程與環(huán)境監(jiān)測基因工程做成的D