基因工程的应用和蛋白质工程优质文档.ppt

基因工程的应用和蛋白质工程一、植物基因工程硕果累累（一）抗虫转基因植物抗虫转基因植物的类型及作用原理基因类型基因类型（二）抗病转基因植物（三）其他抗逆转基因植物（四）利用转基因改良植物的品质总结：基因工程在农业上的应用二、动物基因工程前景广阔（三）用转基因的动物生产药物将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）③显微注射导入哺乳动物受精卵中④形成胚胎⑤将胚胎送入母体动物⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。（四）用转基因动物作器官移植的供体将目的基因导入到动物的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？3.可利用什么方法来解决上述问题？胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。1979年，科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了30%－50%。治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。利用微生物生产药物的优越性何在?四、基因治疗曙光初照基因转移5．基因治疗的过程利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。大豆、豇豆、番茄和马铃薯等一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。阅读教材回答下列问题：（二）用于改善畜产品的品质（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。(2)鉴定患者产生抗体的能力是否明显改善，免疫能力是否明显提高。腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的，淋巴细胞中具有这种酶才能产生抗体等免疫物质。抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而来?原因：（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。Bt毒蛋白基因编码的蛋白质进入害虫肠道，在消化酶的作用下，蛋白质被降解成有毒的多肽，多肽结合在肠上皮细胞的特异性受体上，导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解，最后造成害虫死亡分析教材P23复合型免疫缺陷症的基因治疗，回答下列问题：(1)研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的什么细胞？为什么不能转入其他的体细胞？(2)如何鉴定该患者是否治疗成功？提示：(1)淋巴细胞。腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的，淋巴细胞中具有这种酶才能产生抗体等免疫物质。(2)鉴定患者产生抗体的能力是否明显改善，免疫能力是否明显提高。DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。五、基因芯片基因工程成果丰硕蛋白质工程的崛起谢谢观看