基因工程的應用講課用

基因工程的應用講課用第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五1.3基因工程的應用專題１基因工程第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五

轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力,以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。(一)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物(二)抗病轉(zhuǎn)基因植物(三)抗逆轉(zhuǎn)基因植物(四)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)一、植物基因工程碩果累累第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五(一)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物正常棉葉子抗蟲棉葉子第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五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1.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如何防治害蟲?有哪些不足?使用化學農(nóng)藥的缺點：造成環(huán)境污染，損害人類健康，增加生產(chǎn)成本2.用于殺蟲的基因主要是：3.抗蟲棉的目的基因是什么?目的基因從何而來?Bt毒蛋白基因、蘇云金芽孢桿菌第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五（二）抗病轉(zhuǎn)基因植物1.什么是病原微生物？有哪些種類？引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和細菌等2.為什么說常規(guī)育種很難培育出抗病毒的新品種？自身缺少抗病毒的基因第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五抗煙草花葉病毒轉(zhuǎn)基因甜椒抗病毒轉(zhuǎn)基因西葫蘆第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五3.抗病轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因：

病毒外殼蛋白基因病毒的復制酶基因4.抗真菌的基因：幾丁質(zhì)酶基因抗毒素合成基因第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五（三）其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物A.利用調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因，提高作物抗旱和抗鹽堿能力，如煙草。B.將魚的抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入番茄，提高番茄的抗凍能力。第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五C.將抗除草劑基因?qū)朕r(nóng)作物中，在噴灑除草劑時，殺死雜草而不殺死農(nóng)作物。第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五（四）利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)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?qū)敕?，獲得轉(zhuǎn)基因延熟番茄，儲存期可以達2個月。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。第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)基因矮牽牛轉(zhuǎn)基因藍玫瑰第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五含大量維生素的轉(zhuǎn)基因玉米抗癌抗衰老的紫色西紅柿第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)入熒光酶的轉(zhuǎn)基因煙草苗第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五二、動物基因工程前景廣闊（一）用于提高動物生長速度導入外源生長激素基因“超級鼠”第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)

將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低?！叭樘遣荒桶Y”第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五藥用蛋白基因獲取目的基因（藥用蛋白基因）構(gòu)建基因表達載體（藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因啟動子等調(diào)控組件重組）顯微注射（哺乳動物受精卵中）形成胚胎將胚胎送入母體內(nèi)

發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性動物個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達）

動物進入泌乳期（分泌的乳汁中包含所需要的藥物）（三）用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物—乳腺生物反應器1.目的基因：2.過程：第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五4.乳腺生物反應器：

指以轉(zhuǎn)基因雌性動物個體的乳腺分泌乳汁來生產(chǎn)所需藥品。3.優(yōu)點：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取5.成果：抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素、α－抗胰蛋白酶第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五

將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導入哺乳動物的受精卵中，將受精卵送入母體，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，稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器。乳腺生物反應器乳腺生物反應器的優(yōu)點：①產(chǎn)量高；②質(zhì)量好；③成本低；④易提取。第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五①獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）②構(gòu)建基因表達載體（在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子）③顯微注射導入哺乳動物受精卵中④形成胚胎⑤將胚胎送入母體動物⑥發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達）。思考:用基因工程技術(shù)實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程是怎樣的？第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五供體動物：豬存在難題：解決方法：將供體基因組導入某種基因調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，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的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。免疫排斥（四）用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五1.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物體的哪些結(jié)構(gòu)中提??？從生物的組織、細胞或血液中提取。2.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。三、基因工程藥品異軍突起第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五3.可利用什么方法來解決上述問題？利用基因工程方法制造轉(zhuǎn)基因的工程菌，可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。4.工程菌:

用基因工程方法，使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系。5.基因工程藥品包括：

細胞因子（即淋巴因子如白細胞介素—2、干擾素）、抗體、疫苗、激素等第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?

（1）利用活細胞作為表達系統(tǒng)，表達效率高，

無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動物或人體上獲取原料。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五1、基因治療概念：四、基因治療曙光初照

把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，是治療遺傳病的最有效的手段。即把特定的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎校瑥亩_到治療疾病的目的。第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五

將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細胞中，再將這種淋巴細胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)。

例：對嚴重復合型免疫缺陷癥的治療

復合型免疫缺陷癥患者缺失腺苷酸脫氨酶基因，造成體內(nèi)缺乏腺苷酸脫氨酶。第二十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五簡述用基因治療方法治療復合型免疫缺陷癥的過程。①從患者體內(nèi)分