1.3基因工程的应用

1.3基因工程应用，一、植物基因工程成果多，植物基因工程技术：1.提高农作物的抵抗力2 .改良农作物质量3 .利用植物生产药物1 .抗虫转基因植物、抗虫棉叶、正常棉叶、导入了Bt毒蛋白质基因的抗虫棉， 使用化学农药的缺点：环境污染对人类健康造成的生产成本的增加Bt毒蛋白基因(芽孢杆菌、芽孢杆菌、芽孢杆菌)蛋白质酶抑制剂基因(广泛存在于植物中) 淀粉酶抑制剂基因植物凝集素基因等用于杀虫的基因主要有： 2、抗病转基因植物、抗烟草花叶病毒转基因青椒、抗病毒基因重组西葫芦、引起植物疾病的微生物称为病原微生物，主要有病毒、真菌、细菌等抗病转基因植物所采用的基因：病毒壳蛋白基因病毒的复制酶基因抗真菌基因：几丁质酶基因抗毒素合成基因，3 .其他抗逆转基因植物，耐寒性、抗旱性转基因水稻，左侧：除草剂喷洒后，杂草全部死亡，转基因丝束右侧：不喷洒除草剂，杂草的人生。 4、利用转基因改良植物质量，含有大量维生素的转基因玉米，抗癌抗衰老紫色番茄，维生素a合成酶基因米，转基因矮牛，转基因蓝玫瑰，荧光酶转基因烟苗，1 .为提高动物的生长速度，2 为了改善外来性生长激素基因“超级小鼠”、2 .畜产品的质量，喝“乳糖不耐症”牛奶会出现过敏、腹泻、恶心等不舒服的症状。 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，乳糖含量低的奶牛。 3 .用转基因动物生产药物，人治疗性抗体重组奶牛，含人凝固因子ix的转基因羊，乳腺生物反应器生产抗凝血酶蛋白质，生物反应器：是指提供生物活性环境的制造或工程设备。 乳腺生物反应器的优点：产量高质量好低成本容易提取。 操作过程为目的基因(如血清白蛋白基因)基因表达载体的构建(血清白蛋白基因之前特异性表达的启动子)向哺乳动物受精卵显微注射导入胚胎形成向母体动物输送胚胎发育为转基因动物(只能在产下的雌性个体中表达)。 4、以转基因动物为器官移植的供体，导入具有人类基因特殊用途的猪和小鼠，以转基因动物为器官移植的供体，最大的难题是免疫的排斥。 目前科学家采用的方法有： 1、将器官提供基因组导入某一调节因子抑制抗原决定基因的表达，2、去除抗原决定基因，结合克隆技术，培养无免疫排斥反应的转基因猪器官。 三、基因工程药品异军突起、基因工程肝炎疫苗、基因工程药物发酵设备、胰岛素是治疗糖尿病的特效药。 一般临床使用的胰岛素主要是从猪和牛等家畜的胰脏中提取的，糖尿病患者每年需要的胰岛素主要是从40头牛和50头猪的胰脏中提取的。 1978年，科学家将动物体内的胰岛素基因和大肠杆菌DNA分子重组，用2000ml大肠杆菌发酵液获得了100kg胰岛素。 1982年，美国一家基因公司通过基因工程生产的胰岛素被投入市场，售价下降30%50%。 基因工程药品治疗胰岛素、小矮人的唯一方法是向人体注射生长激素。 生长激素的获得很难。 治疗侏儒患者需要每年从80具尸体的脑垂体中提取生长激素。 目前，可以利用基因工程的方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，生产生长激素。 从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素相当于6万具尸体的总产量。 基因工程药品使荷尔蒙生长，干扰素是病毒侵入细胞后产生的糖蛋白。 干扰素几乎能抵抗所有病毒的感染，是抗病毒的特效药。 另外，干扰素对某些癌症和白血病的治疗也有效果。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞中提取，每300L血液中只能提取1mg干扰素。 19801982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌和酵母菌细胞内获得干扰素，是传统产量的12万倍。 1987年上述干扰素大量投入市场。 基因工程药品干扰素、基因工程干扰素、传统疫苗存在许多缺点：生产过程会大量繁殖病原体，对员工健康造成重大威胁的病原体减毒、灭活不充分，接种者可能直接感染。 基因工程疫苗：将发挥重要作用的序列保守蛋白质基因重组成细菌或真核细胞，生产蛋白质，制造疫苗。 因为不使用病原体本身，所以安全，可以将不同病原体的抗原基因重组成同一受体细胞，生产多价疫苗。 基因工程药品基因工程疫苗，基因工程艾滋病疫苗，基因工程乙型肝炎疫苗，四，基因治疗曙光初照，基因治疗：将正常基因导入患者体内，使该基因的表达产物发挥作用，达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效1990年美国国立卫生研究所治愈了“重症复合型免疫不全症”的4岁女孩，出现了腺苷酸脱氨基酶基因缺失，体内缺乏腺苷酸脱氨基酶的免疫不全。 基因治疗分类： 1、体外基因治疗：首先从患者体内获得某个细胞，如t淋巴细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，然后筛选出转移成功的细胞扩增培养，最后再输入患者体内。 (操作复杂，但效果可靠)，2、体内基因治疗：直接向人体组织细胞转移基因的治疗方法。 例如： 1994年美国科学家利用改良的腺病毒作为载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化的正常基因移植到患者的肺组织中。 用于基因治疗的基因种类： 1、从健康人体中分离的具有正常功能的基因，代替病变基因，或通过其表达产物，弥补