基因工程的前景課件

植物基因工程碩果累累1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物：棉、玉米、馬鈴薯、番茄、大豆、蠶豆、煙草、蘋(píng)果、核桃、楊、菊花、和白花三葉草等。用于殺蟲(chóng)的基因主要有：★Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝聚素基因植物基因工程碩果累累1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物植物基因工程碩果累累2、抗病轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗病植物：小麥、甜椒、番茄。用于殺蟲(chóng)的基因主要有：★病毒外殼蛋白質(zhì)基因、病毒復(fù)制酶（這些基因的轉(zhuǎn)化植物表現(xiàn)出對(duì)同種病毒或相近病毒或病毒RNA侵染的高水平抗性

）幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗CMV甜椒植物基因工程碩果累累2、抗病轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗病植物植物基因工程碩果累累3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物例如，將魚(yú)的抗凍蛋白基因?qū)藷煵莺头?，使煙草和番茄的耐寒能力均有提高。此外，將抗除草劑基因?qū)舜蠖?、玉米等作物，噴灑除草劑時(shí)，殺死田間雜草而不損傷作物。植物基因工程碩果累累3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物例如，將魚(yú)植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)提高植物的光合作用效率

改造光合作用中起關(guān)鍵作用的CO2固定酶，能提高植物對(duì)CO2的固定效率；還可以通過(guò)增強(qiáng)植物對(duì)光能吸收與轉(zhuǎn)化的功能來(lái)提高光合作用效率，提高作物的產(chǎn)量。植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)提高植物的光植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)延長(zhǎng)果實(shí)的儲(chǔ)藏期乙烯是催熟果實(shí)的一種激素，在其形成過(guò)程中需要乙烯形成酶。通過(guò)基因工程可以獲得能抑制乙烯形成酶基因表達(dá)的植物新品種，這些轉(zhuǎn)基因植物的果實(shí)既保持了原有的品質(zhì)，又延長(zhǎng)了儲(chǔ)藏期。植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)動(dòng)物基因工程前景廣闊1、用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)（上）和同齡的鯉魚(yú)（下）動(dòng)物基因工程前景廣闊1、用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)（上動(dòng)物基因工程前景廣闊2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)

有些人對(duì)牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會(huì)出現(xiàn)過(guò)敏、腹瀉、惡心等不適癥狀，科學(xué)家將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，在其他營(yíng)養(yǎng)成分不受影響的情況下，乳糖的含量大大減低。乳糖乳糖酶半乳糖動(dòng)物基因工程前景廣闊2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)有動(dòng)物基因工程前景廣闊3、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)基本成熟基因來(lái)源：藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等動(dòng)物基因工程前景廣闊3、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)動(dòng)物基因工程前景廣闊4、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體可長(zhǎng)人耳的裸鼠動(dòng)物基因工程前景廣闊4、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體可長(zhǎng)人耳動(dòng)物基因工程前景廣闊5、各式各樣的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物動(dòng)物基因工程前景廣闊5、各式各樣的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物基因工程藥品異軍突起利用轉(zhuǎn)基因工程菌來(lái)生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等等?；蚬こ趟幤樊愜娡黄鹄棉D(zhuǎn)基因工程菌來(lái)生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫熱點(diǎn)論壇利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物，是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因，構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。與傳統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性：（1）利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高。（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來(lái)源的不足。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。熱點(diǎn)論壇利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?所基因治療曙光初照體外途徑的步驟？體內(nèi)途徑的步驟？基因治療曙光初照體外途徑的步驟？蛋白質(zhì)工程的崛起蛋白質(zhì)工程的崛起一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由例如：改造干擾素（半胱氨酸）體外很難保存干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年玉米中賴(lài)氨酸含量比較低天冬氨酸激酶（352位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造改造天冬氨酸激酶（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）玉米中賴(lài)氨酸含量可提高數(shù)倍滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由例如：改造干擾素（半胱氨酸）體外很難二、蛋白質(zhì)工程的基本原理對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？1、目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。二、蛋白質(zhì)工程的基本原理對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈復(fù)制復(fù)制折疊等具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表達(dá)生物特有的功能或性狀天然蛋白質(zhì)的合成過(guò)程遵循中心法則，并需經(jīng)過(guò)高級(jí)空間結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈復(fù)制復(fù)制折疊等具有空間結(jié)構(gòu)的蛋2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：基因DNA氨基酸序列多肽鏈蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)期蛋白質(zhì)功能分子設(shè)計(jì)mRNA翻譯氨基酸序列多肽鏈DNA

合成轉(zhuǎn)錄折疊蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)生物

功能2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：基因氨基酸序列蛋4、概念：

蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)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(lèi)的生生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程。4、概念：蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延討論某多肽鏈的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—賴(lài)氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—……

討論：1．怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列?請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫(xiě)出來(lái)。2．確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因(DNA)?討論某多肽鏈的一段氨基酸序列是：蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴(lài)于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。蛋白質(zhì)工程與基因工程相比,合成的蛋白質(zhì)有何特點(diǎn)?蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：成功的例子不多，蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用鼠源雜交瘤抗體鼠-人嵌合抗體導(dǎo)致機(jī)體高度過(guò)敏副作用明顯減小2、生物工程制藥蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用鼠源雜交瘤抗體鼠-人嵌合抗體導(dǎo)致機(jī)體高度過(guò)敏蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)胰島素的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)胰島素的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)血紅蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)血紅蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)植物基因工程碩果累累1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物：棉、玉米、馬鈴薯、番茄、大豆、蠶豆、煙草、蘋(píng)果、核桃、楊、菊花、和白花三葉草等。用于殺蟲(chóng)的基因主要有：★Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝聚素基因植物基因工程碩果累累1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物植物基因工程碩果累累2、抗病轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗病植物：小麥、甜椒、番茄。用于殺蟲(chóng)的基因主要有：★病毒外殼蛋白質(zhì)基因、病毒復(fù)制酶（這些基因的轉(zhuǎn)化植物表現(xiàn)出對(duì)同種病毒或相近病毒或病毒RNA侵染的高水平抗性

）幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗CMV甜椒植物基因工程碩果累累2、抗病轉(zhuǎn)基因植物已問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因抗病植物植物基因工程碩果累累3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物例如，將魚(yú)的抗凍蛋白基因?qū)藷煵莺头?，使煙草和番茄的耐寒能力均有提高。此外，將抗除草劑基因?qū)舜蠖?、玉米等作物，噴灑除草劑時(shí)，殺死田間雜草而不損傷作物。植物基因工程碩果累累3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物例如，將魚(yú)植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)提高植物的光合作用效率

改造光合作用中起關(guān)鍵作用的CO2固定酶，能提高植物對(duì)CO2的固定效率；還可以通過(guò)增強(qiáng)植物對(duì)光能吸收與轉(zhuǎn)化的功能來(lái)提高光合作用效率，提高作物的產(chǎn)量。植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)提高植物的光植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)延長(zhǎng)果實(shí)的儲(chǔ)藏期乙烯是催熟果實(shí)的一種激素，在其形成過(guò)程中需要乙烯形成酶。通過(guò)基因工程可以獲得能抑制乙烯形成酶基因表達(dá)的植物新品種，這些轉(zhuǎn)基因植物的果實(shí)既保持了原有的品質(zhì)，又延長(zhǎng)了儲(chǔ)藏期。植物基因工程碩果累累4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)動(dòng)物基因工程前景廣闊1、用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)（上）和同齡的鯉魚(yú)（下）動(dòng)物基因工程前景廣闊1、用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)（上動(dòng)物基因工程前景廣闊2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)

有些人對(duì)牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會(huì)出現(xiàn)過(guò)敏、腹瀉、惡心等不適癥狀，科學(xué)家將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，在其他營(yíng)養(yǎng)成分不受影響的情況下，乳糖的含量大大減低。乳糖乳糖酶半乳糖動(dòng)物基因工程前景廣闊2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)有動(dòng)物基因工程前景廣闊3、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)基本成熟基因來(lái)源：藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等動(dòng)物基因工程前景廣闊3、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)動(dòng)物基因工程前景廣闊4、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體可長(zhǎng)人耳的裸鼠動(dòng)物基因工程前景廣闊4、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體可長(zhǎng)人耳動(dòng)物基因工程前景廣闊5、各式各樣的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物動(dòng)物基因工程前景廣闊5、各式各樣的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物基因工程藥品異軍突起利用轉(zhuǎn)基因工程菌來(lái)生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等等?；蚬こ趟幤樊愜娡黄鹄棉D(zhuǎn)基因工程菌來(lái)生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫熱點(diǎn)論壇利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物，是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因，構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。與傳統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性：（1）利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高。（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來(lái)源的不足。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。熱點(diǎn)論壇利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?所基因治療曙光初照體外途徑的步驟？體內(nèi)途徑的步驟？基因治療曙光初照體外途徑的步驟？蛋白質(zhì)工程的崛起蛋白質(zhì)工程的崛起一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由例如：改造干擾素（半胱氨酸）體外很難保存干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年玉米中賴(lài)氨酸含量比較低天冬氨酸激酶（352位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造改造天冬氨酸激酶（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）玉米中賴(lài)氨酸含量可提高數(shù)倍滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由例如：改造干擾素（半胱氨酸）體外很難二、蛋白質(zhì)工程的基本原理對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？1、目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。二、蛋白質(zhì)工程的基本原理對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈復(fù)制復(fù)制折疊等具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表達(dá)生物特有的功能或性狀天然蛋白質(zhì)的合成過(guò)程遵循中心法則，并需經(jīng)過(guò)高級(jí)空間結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈復(fù)制復(fù)制折疊等具有空間結(jié)構(gòu)的蛋2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：基因DNA氨基酸序列多肽鏈蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)期蛋白質(zhì)功能分子設(shè)計(jì)mRNA翻譯氨基酸序列多肽鏈DNA

合成轉(zhuǎn)錄折疊蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)生物

功能2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：基因氨基酸序列蛋4、概念：

蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)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(lèi)的生生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程。4、概念：蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延討論某多肽鏈的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—賴(lài)氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—……

討論：1．怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列?請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫(xiě)出來(lái)。2．確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因(DNA)?討論某多肽鏈的一段氨基酸序列是：蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴(lài)于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)