基因工程的應(yīng)用

1、1.3 1.3 基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用 基因工程自基因工程自2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代興起后，在年代興起后，在短短的短短的3030年間，得到了飛速的發(fā)展，現(xiàn)在年間，得到了飛速的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為生物科學(xué)的核心技術(shù)。已經(jīng)成為生物科學(xué)的核心技術(shù)。 基因工程的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域有：基因工程的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域有：農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等 應(yīng)用生物：植物、動(dòng)物、微生物應(yīng)用生物：植物、動(dòng)物、微生物 傳統(tǒng)的害蟲(chóng)防治辦法：農(nóng)藥傳統(tǒng)的害蟲(chóng)防治辦法：農(nóng)藥轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物優(yōu)點(diǎn)：減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物優(yōu)點(diǎn)：減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量。成本、提高產(chǎn)量。

2、 已經(jīng)問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物：已經(jīng)問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物： 棉花、水稻、玉米、馬鈴薯、番茄等棉花、水稻、玉米、馬鈴薯、番茄等主要?dú)⑾x(chóng)基因：主要?dú)⑾x(chóng)基因： bt毒蛋白基因、毒蛋白基因、 蛋白酶抑制劑基因、蛋白酶抑制劑基因、 淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等抗病毒基因：抗病毒基因： 病毒外殼蛋白基因、病毒外殼蛋白基因、 病毒的復(fù)制酶基因病毒的復(fù)制酶基因.抗真菌基因：抗真菌基因： 幾丁質(zhì)酶基因、幾丁質(zhì)酶基因、 抗毒素合成基因抗毒素合成基因.轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒惡劣的環(huán)境條件：惡劣的環(huán)境條件：鹽堿，干旱，低溫，澇鹽堿，干旱，低溫，澇災(zāi)等。災(zāi)等

3、。不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰 提高花提高花 卉的觀賞價(jià)卉的觀賞價(jià)值值原因：外源生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生長(zhǎng)更快原因：外源生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生長(zhǎng)更快轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)優(yōu)點(diǎn)：避免食物過(guò)敏、腹瀉、惡心等不適優(yōu)點(diǎn)：避免食物過(guò)敏、腹瀉、惡心等不適轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因牛的乳牛的乳汁，降汁，降低乳糖低乳糖含量含量過(guò)程：過(guò)程：1 1、將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)、將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件控組件重組在一起重組在一起。2 2、用顯微注射法、用顯微注射法導(dǎo)入導(dǎo)入到受精卵。到受精卵。3 3、將受精卵、將受精卵送入送入母

4、體內(nèi)。母體內(nèi)。4 4、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后，、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后，提取提取乳汁，其中就乳汁，其中就含有人類(lèi)所需的藥用蛋白。含有人類(lèi)所需的藥用蛋白。目前已經(jīng)表達(dá)的產(chǎn)物：目前已經(jīng)表達(dá)的產(chǎn)物：抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素、抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素、-抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶 乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛 目前，人類(lèi)的器官移植是一個(gè)世界性的難題。目前，人類(lèi)的器官移植是一個(gè)世界性的難題。由于豬的內(nèi)臟構(gòu)造，大小，血管分布與人極為相由于豬的內(nèi)臟構(gòu)造，大小，血管分布與人極為相似，而且豬內(nèi)隱藏的病毒遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于人類(lèi)。科學(xué)家似，而且豬內(nèi)隱藏的病毒遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于人類(lèi)。科學(xué)家將目光集中在小型豬身上，可是會(huì)發(fā)生免疫排

5、斥。將目光集中在小型豬身上，可是會(huì)發(fā)生免疫排斥。 方法：將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，方法：將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原基因的表達(dá)，或者設(shè)法除去抗原決定以抑制抗原基因的表達(dá)，或者設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，獲得沒(méi)有免疫排斥的轉(zhuǎn)基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，獲得沒(méi)有免疫排斥的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。基因克隆豬器官。胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，腺中提取，100kg100kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。格之高可想而知。將合成的胰島素將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，基因?qū)氪竽c桿菌

6、，每每2000l2000l培養(yǎng)液就能產(chǎn)培養(yǎng)液就能產(chǎn)生生100g100g胰島素！使其胰島素！使其價(jià)格降低了價(jià)格降低了30%-50%!30%-50%!從人血中提取干擾素，從人血中提取干擾素，300l300l血才提取血才提取1mg1mg！通過(guò)基因工程通過(guò)基因工程的方式創(chuàng)造了能合的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸成人干擾素的大腸桿菌，每桿菌，每1kg1kg的培的培養(yǎng)液可提取養(yǎng)液可提取202040mg40mg干擾素干擾素人人造造血血液液及及其其生生產(chǎn)產(chǎn)19901990年，美國(guó)醫(yī)學(xué)家年，美國(guó)醫(yī)學(xué)家安德森安德森對(duì)一例患對(duì)一例患腺苷脫氨酶腺苷脫氨酶( (ada)ada)缺乏癥的缺乏癥的4 4歲女孩謝德?tīng)栠M(jìn)行歲女

7、孩謝德?tīng)栠M(jìn)行基因治療基因治療。該女孩。該女孩由于先天由于先天缺乏缺乏adaada基因基因，自身不能生產(chǎn)，自身不能生產(chǎn)adaada，先天免疫，先天免疫功能不全，只能生活在無(wú)菌的隔離帳里。經(jīng)多次治療功能不全，只能生活在無(wú)菌的隔離帳里。經(jīng)多次治療后，過(guò)上了正常人的生活。后，過(guò)上了正常人的生活。腺苷脫氨酶是一種與機(jī)體細(xì)胞免疫活性有重要關(guān)系的核酸代謝酶 。p基因治療基因治療事例事例美國(guó)醫(yī)學(xué)家安德森美國(guó)醫(yī)學(xué)家安德森謝德?tīng)枺x德?tīng)枺?999基因治療scid的過(guò)程 體外基因治療：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)。 體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法。 不論是哪一種基因治療，目前都處不論是哪一種基因治療，目前都處于初期的臨床試驗(yàn)階段。于初期的臨床試驗(yàn)階段。 在人們還不能完全解釋人類(lèi)基因組在人們還不能完全解釋人類(lèi)基因組的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，沒(méi)有充分了解基因調(diào)控機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，沒(méi)