基因工程的應(yīng)用(精致修改版)

1、1.3 基因工程的應(yīng)用 圖1-17 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻（綠色植株）與對(duì)照（黃色枯萎水稻）一、植物基因工程1、提高農(nóng)作物的抗逆能力、提高農(nóng)作物的抗逆能力 抗蟲(chóng)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)基因抗蟲(chóng)基因t t毒蛋白基因毒蛋白基因蛋白酶抑制基因蛋白酶抑制基因淀粉酶抑制基因淀粉酶抑制基因植物凝集素基因植物凝集素基因書(shū)p18書(shū)p17-181、提高農(nóng)作物的抗逆能力、提高農(nóng)作物的抗逆能力 抗蟲(chóng)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物 抗病抗病轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物煙草花葉病煙草花葉病抗病基因抗病基因抗病毒基因抗病毒基因抗真菌基因抗真菌基因圖1-18 抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥一、植物基因工程書(shū)p18一、植物基因工程1、提高

2、農(nóng)作物的抗逆能力、提高農(nóng)作物的抗逆能力 抗蟲(chóng)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物 抗病抗病轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物 抗鹽堿、抗旱、抗凍、抗除草劑抗鹽堿、抗旱、抗凍、抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)魚(yú)抗凍蛋白基因的番茄 轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米書(shū)p18-19一、植物基因工程2、改良植物的品質(zhì)、改良植物的品質(zhì) 富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米 轉(zhuǎn)基因延熟番茄氨基酸（氨基酸（2020種）種）必需氨基酸（必需氨基酸（8 8種）種）非必需氨基酸（非必需氨基酸（1212種）種）（“甲攜來(lái)一本亮色書(shū)甲攜來(lái)一本亮色書(shū)”）書(shū)p19 轉(zhuǎn)基因矮牽牛呈現(xiàn)出原本沒(méi)有的花色變異 （左側(cè)為對(duì)照）2、改良植物的品質(zhì)、改良植物的品質(zhì)轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰3、生產(chǎn)藥物生產(chǎn)

3、藥物一、植物基因工程書(shū)p192020世紀(jì)世紀(jì)8080年代的時(shí)候，科學(xué)家們?cè)?jīng)培育出一顆發(fā)光的煙草年代的時(shí)候，科學(xué)家們?cè)?jīng)培育出一顆發(fā)光的煙草一、植物基因工程轉(zhuǎn)入螢火蟲(chóng)熒光酶的轉(zhuǎn)基因煙草熒光蛋白基因以下是近年來(lái)熒光酶轉(zhuǎn)基因生物，其中包括：綠熒光水母、綠熒光恒河獼猴、熒光豬、克隆紅色熒光貓等。2003年，科學(xué)家將綠色、黃色和紅色熒光蛋白質(zhì)基因?qū)氚唏R魚(yú)的DNA中。熒光蛋白基因以下是近年來(lái)熒光酶轉(zhuǎn)基因生物，其中包括：綠熒光水母、綠熒光恒河獼猴、熒光豬、克隆紅色熒光貓等。2008年，科學(xué)家將多種色彩的熒光蛋白基因?qū)爰?xì)菌的DNA中。熒光蛋白基因二、動(dòng)物基因工程1、提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)生長(zhǎng)

4、激素基因鯉魚(yú)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因鯉魚(yú)書(shū)p20二、動(dòng)物基因工程2、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)牛奶：乳糖不能完全牛奶：乳糖不能完全消化或有過(guò)敏癥狀。消化或有過(guò)敏癥狀。 腸乳糖酶基因腸乳糖酶基因書(shū)p21二、動(dòng)物基因工程3、生產(chǎn)藥物生產(chǎn)藥物書(shū)p21二、動(dòng)物基因工程3、生產(chǎn)藥物生產(chǎn)藥物（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)出生產(chǎn)出l 抗凝血酶抗凝血酶l 血清白蛋白血清白蛋白l 生長(zhǎng)激素生長(zhǎng)激素l - -抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶書(shū)p21書(shū)p21獲取目的基因獲取目的基因（在人（在人- -抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶基因前加基因前加乳腺蛋白乳腺蛋白基因啟動(dòng)子）基因啟動(dòng)子）受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎母體母體

5、轉(zhuǎn)基因羊轉(zhuǎn)基因羊 （只有在產(chǎn)下的雌性動(dòng)物個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）（只有在產(chǎn)下的雌性動(dòng)物個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）移植移植顯微注射法導(dǎo)入顯微注射法導(dǎo)入培養(yǎng)培養(yǎng)乳乳腺腺生生物物反反應(yīng)應(yīng)器器構(gòu)建基因表達(dá)載體構(gòu)建基因表達(dá)載體（人（人- -抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶基因）基因）1 1、乳腺是一個(gè)、乳腺是一個(gè)外分泌器官外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響不會(huì)影響轉(zhuǎn)基因動(dòng)物本身的生理代謝反應(yīng)。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物本身的生理代謝反應(yīng)。2 2、從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，、從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，產(chǎn)量高，易提純，表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過(guò)充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過(guò)充分的

6、修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。物活性。3 3、從乳汁中、從乳汁中源源不斷源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時(shí)，獲得目的基因的產(chǎn)物的同時(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可無(wú)限繁殖。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可無(wú)限繁殖。 為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場(chǎng)所呢為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場(chǎng)所呢產(chǎn)量高、質(zhì)量好、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取成本低、易提取二、動(dòng)物基因工程4、作器官移植的供體作器官移植的供體免疫排斥？免疫排斥？ 某種調(diào)控因子某種調(diào)控因子 抑制或除去抑制或除去抗原決定基因抗原決定基因書(shū)p21三、微生物基因工程“工程菌工程菌”：用基因工程方法，使外源基因得到用基因工程方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系。

7、高效率表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系。ABC書(shū)p21-22從豬、牛等動(dòng)物的從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰島素。的胰島素。將胰島素基因?qū)氪髮⒁葝u素基因?qū)氪竽c桿菌腸桿菌，每，每2000L2000L培養(yǎng)培養(yǎng)液就能產(chǎn)生液就能產(chǎn)生100g100g胰島胰島素！素！BeforeBefore：Now:Now:BeforeBefore：解剖尸體，解剖尸體，摘取垂體摘取垂體，從中提取，從中提取生長(zhǎng)激素。生長(zhǎng)激素。 （治療侏儒癥）（治療侏儒癥） Now Now：將人生長(zhǎng)激素基將人生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌因?qū)氪竽c桿菌，使其，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。生產(chǎn)生長(zhǎng)

8、激素。 人們從人們從450L450L大腸桿菌培養(yǎng)液大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素，中提取的生長(zhǎng)激素，相當(dāng)于相當(dāng)于6 6萬(wàn)具尸體萬(wàn)具尸體的全部產(chǎn)量。的全部產(chǎn)量。BeforeBefore：將人干擾素基因?qū)雽⑷烁蓴_素基因?qū)氪竽c桿菌大腸桿菌，每，每1kg1kg的培的培養(yǎng)液可提取養(yǎng)液可提取2040mg2040mg干擾素。干擾素。從從人血人血中提取中提取干擾素，干擾素，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！NowNow：書(shū)p22四、基因治療 把把正?；蛘；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病治療疾病的目的，是治療的目的，是治療遺傳病遺傳病的最有效的手段。的最有效的手段。1、概念概念2、類(lèi)型類(lèi)型體外基因治療體外基因治療體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療（實(shí)例：（