基因工程的应用emma

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1、“超级植物”第三节基因工程的应用一、基因工程与遗传育种（农业）二、基因工程与疾病治疗（医学）三、基因工程与生态环境保护（环境保护）方法原理原　　因实　例优　点无性繁殖有丝分裂遗传物质没有发生改变无核蜜桔杂交基因重组非同源染色体上的非等位基因自由组合抗倒伏抗锈病小麦诱变基因突变人工使DNA复制过程发生差错青霉素高产菌株单倍体染色体倍减秋水仙素处理单倍体使其染色体加倍小麦新品种多倍体染色体倍增秋水仙素处理使染色体加倍无籽西瓜基因工程DNA拼接将不同物种的基因拼接在一起抗虫棉保持优良性状组合优良性状提高变异频率，出现新性状缩短育种进

2、程，得到纯合体器官大，营养成分含量高目的性强，打破物种界限常见育种方法转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。转基因植物一、基因工程与遗传育种抗虫转基因植物抗虫棉普通棉一、植物基因工程前景广阔转鱼抗寒基因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的甜椒改良植物的品质转基因抗乙肝西红柿(中国)，虽然不能治愈乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代繁殖，使转入的基因稳定化。用转基因的植物生产药物（一）用于提高动物生

3、长速度超级羊二、动物基因工程前景广阔转基因鲤鱼（上）（二）、用于改善畜产品的品质有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁，在其他营养成分不受影响的情况下，乳糖的含量大大减低。就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？转基因动物的乳腺。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。2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。3）从乳汁中源源不断

4、获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。（三）用转基因动物生产药物生物反应器：利用生物体所具有的生物功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质比工厂化生产的优越之处有哪些？既可以解决乳腺生物反应器的优越性问题，而且显示了社会需求是乳腺生物反应器这一创新成果产生的动力。优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。（四）用转基因动物作器官移植的供体最大障碍：免疫排斥反应操作方法：向器官供体基因组导入某种调节因子，抑制或除去抗原决定基因，

5、克服免疫反应。供体选择：猪三、基因工程药品异军突起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。传统生产方法的缺点由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。可利用什么方法来解决上述问题？利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素、生长激素等是直接从生物体的组织、细胞或血液中提取得到的。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。基因工程药品——胰岛素胰岛素是一种蛋白质激素，是治疗

6、胰岛素依赖型糖尿病的有效药。除此之外，生长激素、白细胞介素-2都是以大肠杆菌为受体得到的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。基因工程药品——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。干扰素是病毒侵入细胞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。干扰素还具有抗细胞分裂的作用，

7、因此对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。基因工程药品——干扰素我国以酵母菌为受体细胞，已经研制出干扰素和乙型肝炎疫苗等蛋白质产物用工程酵母菌生产乙肝疫苗①用限制酶从乙肝病毒基因文库中获取抗原蛋白基因;②将抗原蛋白基因插入质粒，构建基因表达载体(启动子)；③用Ca+处理酵母菌使之成为感受态细胞，将重组质粒导入酵母菌；④检测筛选出成功转化的酵母菌，进行发酵培养。基因诊断：也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。基因探针：基因探针就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列。它包括

8、整个基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。原理：利用DNA分子杂交原理。基因诊断技术在什么方面发展迅速？在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。1）β—珠蛋白的DNA探针→镰刀状细胞贫血症2）苯丙氨酸羧化酶基因探针