13基因工程的应用-2

1.抗虫棉的培培育过程是什么？依依据原理是是？2.限制酶的作作用特性是是？黏性末末端的读法？如何判断两两个基因片片段能否被连接接？如何判断两个基因因片段是否否由同种酶切割割得到？3.基因组文库库和cDNA文库构建方法是？4.将目的基因因导入动、、植、微生生物细胞常常用的方法法有哪些？？目的基因因的检测内内容及方法法有哪些？？5.运载体必须须具备的条条件有哪些些？6.基因工程的的基本步骤骤有？获取取目的基因因的方法有有哪三种？？基因表达达载体的组组成是？该该过程所需需的酶有哪哪些？1.3基因工程的的应用§1.3基因工程的的应用1、植物基因因工程硕果果累累2、动物基因因工程前景景广阔3、基因工程程药物异军军突起4、基因治疗疗曙光初照照一.抗虫转基因因植物抗虫害的玉玉米优点—基因Bt毒蛋白基因因蛋白酶抑制制剂基因淀粉酶抑制制剂基因植物凝集素素基因消化不良不吸收避免化学杀杀虫剂的污污染Bt毒蛋白水解成有毒多肽转黄瓜抗青青枯(细菌)病基因的马马铃薯二.抗病转基因因植物Bt毒蛋白水解成有毒多肽抗病毒—病毒外壳蛋蛋白基因—病毒的复制制酶基因抗真菌—几丁质酶基基因—抗毒素合成成基因基因因基因抗烟草花叶叶病毒的转转基因烟草草抗细菌—裂解肽基基因—溶菌酶基基因三.抗逆转基基因植物物基因调节细胞胞渗透压压的基因因鱼的抗冻冻蛋白基基因抗除草剂剂基因抗旱、抗抗盐碱耐寒烟草草，番茄茄抗除草剂剂大豆、、玉米我国科学学家在实实验田观观察转鱼抗冻冻蛋白基基因的番番茄转基因抗抗除草剂剂玉米富含赖氨氨酸的转转基因玉玉米不会引起起过敏的的转基因因大豆富含胡萝萝卜素的的“金大大米”。。粮食问题难保鲜解决控制番茄茄成熟的的基因（（延迟番番茄成熟熟）果蔬问题大豆、玉玉米、大大麦、小小麦解决①导入含必必需AA多Pro的编码基基因②改变AA合成过程程中关键键酶活性性四.利用转基基因改良良植物的的品质转基因龙龙胆花转基因蓝蓝猪耳观赏花卉卉问题解决颜色单调调，变色色困难花青素有有关调节节基因四.利用转基基因改良良植物的的品质抗逆性抗病抗虫改善品质质抗逆粮食观赏花卉卉植物基因因工程问题难保鲜解决控制番茄茄成熟的的基因（（延迟番番茄成熟熟）果蔬问题解决颜色单调调，变色色困难花青素有有关调节节基因问题大豆、玉玉米、大大麦、小小麦解决①导入含必必须AA多Pro的编码基基因②改变AA合成过程程中关键键酶活性性抗病毒—病毒外壳壳蛋白/复制酶基基因抗真菌—几丁质酶酶/抗毒素合合成基因因基因Bt毒蛋白基基因蛋白酶抑抑制剂基基因淀粉酶抑抑制剂基基因植物凝集集素基因因一.用于提高高动物生生长速度度生长速度度生长激素素成功案例例绵羊：生长速度度提高30%，体积增增加50%鲤鱼：9个月后，，体重增增1.5kg解决方法法导入生长长激素基基因问题喝牛奶过过敏、呕呕吐、腹腹泻原因乳糖不消消化肠乳糖酶酶基因对策正常牛转基因牛牛导入显微注射射技术牛奶中乳乳糖含量量减少，，

其他他营养成成分不受受影响构建表达达载体二.用于改善善畜产品品的品质质乳腺生物物反应器器对策设想：让让牛奶中中产出生生长素、、抗凝血血蛋白、、血清白白蛋白、、α-抗胰蛋白白酶等（把哺乳乳动物变变成成““批量生生产药物物的工厂厂）药用蛋白白基因+乳腺蛋白白基因启启动子（只在乳乳腺中且且在泌乳乳期表达达）构建基因因表达载载体导入______细胞受精卵显微注射射技术送回母体体发育成成新个体体新个体泌泌乳期乳乳汁中产产药三.用转基因因动物生生产药物物乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)产量高、、质量好好、成本本低、易易提取四.用转基因因动物作作器官移移植的供供体具特殊用途的猪和小鼠器官移植植问题—1、供体器器官少2、排斥反反应强1、抑制抗抗原决定定基因表表达的的调控因因子用猪的器器官做供供体抑制抗原原决定基基因表达达2、去除抗抗原决定定基因（受精卵卵）克隆技术术导入猪受受精卵培育出没没有免疫疫排斥反反应的转基因克克隆猪例2、英国科科学家已已经研究究用动物物的器官官作为器器官移植植的器官官来源，，科学家家发现猪猪的内脏脏器官与与人的内内脏器官官大小、、形态均均差不多多，他们们从20世纪80年代就开开始研究究。研究究的重点点是改造造猪细胞胞膜。（1）猪细胞胞膜的基基本结构构和人的的细胞膜膜是相同同的，但但其上的的和人细胞胞膜有很很多是不不同的。。（2）改造猪猪细胞膜膜主要是是通过技术进行行，具体体操作步步骤：糖蛋白基因工程程第一步，，获得控控制目的的基因（（人体细细胞膜上上蛋白质质合成的的基因）），所用用的方法法有。第二步，将目目的基因与结合；第三步，将目目的基因导入入受体细胞，，对猪来说，，应导入其细胞最有效。。在这项技术中中，必须使用用的两种工具具酶是和。从基因文库中中获取、PCR法、人工合成成法运载体受精卵限制酶DNA连接酶小结观赏花卉抗逆性抗病抗虫改善品质抗逆粮食果蔬植物基因工程程作器官移植供供体提高生长速度度改善产品品质质动物基因工程程生产药物三、基因工程程药物异军突突起第一种基因工程药物物—基因工程制药药重组人胰岛素素传统提取

胰岛素素、

干扰素素提取部位—细胞、组织、、血液等提取量—少缺点—材料少、提取取难、成本高高改进—“工程菌”提取部位—“工程菌”（大肠杆菌、、酵母菌）提取量—多优点—高效、高质量量、低成本菌优点：繁繁殖快单单细胞胞遗遗传传物质少构建重组质粒基因工程药物物异军突起转基因抗乙肝肝西红柿，虽虽然不能治愈愈乙肝，但一一年只吃几个个抗乙肝西红红柿，就完全全能代替注射射乙肝疫苗。。抗乙肝西红红柿属于转基基因食品，就就是将乙肝疫疫苗植入西红红柿内，经过过多代繁殖，，使转入的基基因稳定化。。这种西红柿柿培育历时十十年，先是在在实验室生长长，等各种安安全因素达标标后，才移至至户外，进行行封闭种植。。例3、1997年，科学家将将动物体内的的能够合成胰胰岛素的基因因与大肠杆菌菌的DNA分子重组，并并且在大肠杆杆菌中表达成成功。如右图图，请据图回回答问题。(1)此图表示的是是采取_____合成基因的方方法获取________基因的过程。。(2)图中①DNA是以____________为模板，_______形成单链DNA，在酶的作用用下合成双链链DNA，从而获得了了所需要的_______________。人工胰岛素（目的的）胰岛素mRNA逆转录胰岛素（目的的）基因(3)图中②代表的的是________________酶，在它的作作用下将质粒粒切出_______末端。(4)图中③代表重重组DNA，含_______________基因。(5)图中④表示的的过程是_____________________。为使此过程程顺利进行，，一般需将大大肠杆菌用______________处理，以增大大其细胞壁的的______________。（6）图中⑤表示示______________随大肠杆菌的的繁殖而进行行增殖，此基基因在大肠杆杆菌内表达的的标志是____________________________。限制性核酸内内切酶黏性胰岛素基因重组DNA导入受体细胞胞钙离子通透性目的基因大肠杆菌能产产生人的胰岛岛素基因治疗的概概念：将正常基因导导入病人体内内，使该基因因的表达产物物发挥功效，，从而达到治治疗疾病的目目的免疫系统发挥挥正常作用的的必须物质腺苷酸酸脱氨氨酶腺苷酸酸脱氨氨酶基基因基因治治疗曙曙光初初照1990年，美美国医医学家家安德德森对对一例例患腺苷脱脱氨酶酶(ADA)缺乏症症的4岁女孩孩谢德德尔进进行基基因治治疗。。该女女孩由由于先先天缺缺乏ADA基因，，自身身不能能生产产ADA，先天天免疫疫功能能不全全，只只能生生活在在无菌菌的隔隔离帐帐里。。他们们将含含有这这个女女孩自自己的的白血血球的的溶液液输入入她左左臂的的一条条静脉脉血管管中，，这种种白血血球都都已经经过改改造，，有缺缺陷的的基因因已经经被健健康的的基因因所替替代。。在以以后的的10个月内内她又又接受受了7次这样样的治治疗，，同时时也接接受特特定抗抗体的的治疗疗。经经治疗疗后，，免疫疫功能能日趋趋健全全，能能够走走出隔隔离帐帐，过过上了了正常常人的的生活活。美国医学家安德森谢德尔，1999体外基基因治治疗：：从病病人体体内获获取某某种细细胞进进行培培养，，然后后，在在体外外完成成基因因转移移，再再筛选选成功功转移移的细细胞扩扩大培培养，，最后后重新新输入入患者者体内内。例4、基因因治疗疗是指指（））A、把健健康的的外源源基因因导入入有基基因缺缺陷的的细胞胞中，，达到到治疗疗目的的B、对有有缺陷陷的细细胞进进行修修复，，从而而使其其恢复复正常常，达达到治治疗的的目的的C、运用用人工工诱变变的方方法，，使有有基因因缺陷陷的细细胞发发生基基因突突变，，从而而恢复复正常常D、运用用基因因工程程技术术，把把有缺缺陷的的基因因切除除，达达到治治疗疾疾病的的目的的A例6、应用用基因因工程程技术术诊断断疾病病的过过程中中必须须使用用基因因探针针才能能达到到检测测疾病病的目目的。。这里里的基基因探探针是是指（（））A、用于于检测测疾病病的医医疗器器械B、用放放射性性同位位素或或萤光光分子子等标标记的的DNA分子子C、合合成成球球蛋蛋白白的的DNAD、合合成成苯苯丙丙羟羟化化酶酶的的DNA片段段B基因因治治疗疗是是根根本本性性的的治治疗疗导入入能能增增强强人人体体免免疫疫能能力力的的基基因因体外外基基因因治治疗疗复合合型型免免疫疫缺缺陷陷症症体内内基基因因治治疗疗遗传传性性囊囊性性纤纤维维化化病病基因因治治疗疗植物物方方面面提高高植植物物的的抗抗虫虫、、抗抗病病、、抗抗逆逆性性改良良植植物物的的品品质质动物物方方面面提高高动动物物生生长长速速度度改善善畜畜产产品品的的品品质质用转转基基因因动动物物生生产产药药物物用转转基基因因动动物物作作器器官官移移植植的的供供体体研制制药药物物———工程程菌菌基因因治治疗疗———体内内、、体体外外基因因工工程程的的应应用用小结结例5、患患者者缺缺乏乏正正常常的的人人体体免免疫疫功功能能，，只只要要稍稍被被细细菌菌或或病病毒毒感感染染，，就就会会患患病病死死亡亡。。经经过过研研究究证证实实，，SCID病人人细细胞胞的的一一个个常常染染色色体体上上编编码码腺腺苷苷酸酸脱脱氨氨酶酶的的基基因因发发生生了了突突变变。。（1）请请你你利利用用所所学学知知识识，，设设想想一一个个治治疗疗SCID病的的方方案案。。第一一步步：：用用人人体体正正常常ada基因因来来替替换换反反转转录录病病毒毒的的原原有有基基因因，，构构建建重重组组载载体体；；第二二步步：：从从SCID病人