基因工程的應(yīng)用課件

基因工程的基本操作程序獲取目的基因從基因文庫PCR化學(xué)方法人工合成構(gòu)建基因表達(dá)載體目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法、Ca2+處理法目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)：是否插入、轉(zhuǎn)錄、翻譯鑒定：個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定基因工程的應(yīng)用1.植物基因工程碩果累累①抗蟲轉(zhuǎn)基因植物方法：目的基因：從某些生物中分離出具有殺蟲活性的基因，將其導(dǎo)入作物中，使其具有抗蟲性Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等成果：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉；轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻等。目的基因：病毒外殼蛋白基因（CP基因）病毒的復(fù)制酶基因成果：抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、甜椒、番茄等。1.植物基因工程碩果累累②抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病毒基因：幾丁質(zhì)酶基因抗毒素合成基因抗真菌基因：引起植物生病的病原微生物有：病毒、真菌和細(xì)菌1.植物基因工程碩果累累③抗逆轉(zhuǎn)基因植物成果：A.利用調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因，提高作物抗旱和抗鹽堿能力；B.將魚的抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入番茄，提高番茄的抗凍能力。C.將抗除草劑基因?qū)朕r(nóng)作物中，在噴灑除草劑時(shí)，殺死雜草而不殺死農(nóng)作物。1.植物基因工程碩果累累④利用轉(zhuǎn)基因改良農(nóng)作物品質(zhì)成果：A.將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)的編碼基因?qū)胗衩祝@得的轉(zhuǎn)基因玉米賴氨酸含量提高30％。B.將控制番茄成熟的基因帶入番茄，獲得轉(zhuǎn)基因延熟番茄，儲(chǔ)存期可以達(dá)2個(gè)月。C.將與植物花青素有關(guān)的基因?qū)氚珷颗Ｖ?，轉(zhuǎn)基因矮牽牛出現(xiàn)顏色變異。2.動(dòng)物基因工程前景廣闊①用于提高動(dòng)物生長速度目的基因？舉例說明②用于改善畜產(chǎn)品品質(zhì)舉例說明③用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物如何操作？生產(chǎn)出哪些藥物？④用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植的供體如何操作？2.動(dòng)物基因工程前景廣闊藥用蛋白基因③用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物（生物反應(yīng)器或乳腺生物反應(yīng)器）目的基因：過程：獲取目的基因（藥用蛋白基因）構(gòu)建基因表達(dá)載體（藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組）顯微注射（哺乳動(dòng)物受精卵中）形成胚胎將胚胎送入母體動(dòng)物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（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)）動(dòng)物進(jìn)入泌乳期（分泌的乳汁中包含所需要的藥物）為什么乳腺能成為基因藥物最理想（1）乳腺是一個(gè)外分泌腺器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響基因動(dòng)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(dá)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(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可大量繁殖2.動(dòng)物基因工程前景廣闊④用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植的供體供體動(dòng)物：豬存在難題：解決方法：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。免疫排斥3.基因工程藥物在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品直接從生物的組織、細(xì)胞或血液中提取。如胰島素從生物胰腺中提取，干擾素從血液中提取。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)由于受原料來源的限制，數(shù)量少且價(jià)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。一般臨床上使用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4~5g胰島素。用該方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需要。1979年，科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)?；蚬こ趟幤贰葝u素3.基因工程藥物

治療侏儒癥的唯一方法，是注射生長激素。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)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?；蚬こ趟幤贰L激素3.基因工程藥物目前我國生產(chǎn)的基因工程藥物有白細(xì)胞介素－2、干擾素、乙肝疫苗等。4.基因治療基因治療：基因治療是把正?；?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)到治療疾病的目的。這是治療遺傳病的最有效的手段。18體外基因治療：從病人體內(nèi)獲取某種細(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)大培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。4.基因治療治療方法：利用修飾的腺病毒作為載體，將治療囊性纖維病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者的肺部組織中。體內(nèi)基因治療：直接向人體細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因基因芯片

環(huán)境監(jiān)測(cè)：基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測(cè)出來基因診斷：基因診斷是用反射性同位素（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(cè)標(biāo)本上的遺傳信息從正常人的基因組中分離出DNA與基因芯片雜交就可以得出標(biāo)準(zhǔn)圖譜。從病人的基因組中分離出DNA與基因芯片雜交就可以得出病變圖譜通過比較、分析兩種圖譜，就可以得出病變的DNA信息?；蚬こ讨械年P(guān)鍵詞

目的基因受體細(xì)胞限制酶黏性末端磷酸二酯鍵DNA連接酶運(yùn)載體質(zhì)粒標(biāo)記基因基因組文庫cDNA文庫