基因工程的应用专业知识专家讲座

基因工程的应用基因工程的应用专业知识专家讲座第1页一、植物基因工程硕果累累转基因工程技术主要用于提升浓作物抗逆能力,以及改良弄作物品质和利用植物生产药品等方面.基因工程的应用专业知识专家讲座第2页1.抗虫转基因植物基因工程的应用专业知识专家讲座第3页2.抗病转基因植物基因工程的应用专业知识专家讲座第4页3.其它抗逆转基因植物基因工程的应用专业知识专家讲座第5页4.利用转基因改良植物品质基因工程的应用专业知识专家讲座第6页基因工程的应用专业知识专家讲座第7页基因工程在农业上应用：1）高产、稳产和具优良品质品种用基因工程方法能够改进粮食作物蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。2）抗逆性品种将细菌抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物特征。如转基因抗虫棉。基因工程的应用专业知识专家讲座第8页繁殖含有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛等优良品质转基因动物。该过程主要步骤是经过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。基因工程在畜牧养殖业上应用主要是什么？将人生长激素基因和牛生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到“超级小鼠”。基因工程的应用专业知识专家讲座第9页二、动物基因工程前景辽阔1.用于提升动物生长速度基因工程的应用专业知识专家讲座第10页2.用于改进畜产品品质3.用转基因动物生产药品基因工程的应用专业知识专家讲座第11页4.用转基因动物作器官移植供体5.基因工程药品异军突起基因工程的应用专业知识专家讲座第12页在传统药品生产中，一些药品如胰岛素、干扰素直接生物体哪些结构中提取？药品直接从生物组织、细胞或血液中提取。传统生产方法缺点因为受原料起源限制，价格十分昂贵。可利用什么方法来处理上述问题？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、低成本药品。基因工程的应用专业知识专家讲座第13页胰岛素是治疗糖尿病特效药。普通临床上使用胰岛素主要从猪、牛等家畜胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4~5g胰岛素。用该方法生产胰岛素产量低，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示。1982年，美国一家基因企业用基因工程方法生产胰岛素投入市场，售价降低了30%~50%。基因工程药品——胰岛素基因工程的应用专业知识专家讲座第14页干扰素是病毒侵入细胞后产生一个糖蛋白。干扰素几乎能抵抗全部病毒引发感染，是一个抗病毒特效药。另外干扰素对治疗一些癌症和白血病也有一定疗效。传统干扰素生产方法是从人血液中白细胞内提取，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取得了干扰素，是传统生产量12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。基因工程药品——干扰素基因工程的应用专业知识专家讲座第15页

治疗侏儒症唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素取得很困难。以前，要取得生长激素，需解剖尸体，从大脑底部摘取垂体，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生长激素，相当于6万具尸体全部产量。基因工程药品——生长激素基因工程的应用专业知识专家讲座第16页转基因动物乳腺。就基因药品而言，最理想表示场所是哪里？是指把人或哺乳动物某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)受精卵里，目标基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体倍增而倍增，使每个细胞中都带有目标基因，使性状得以表示，并稳定地遗传给后代，从而取得基因产品。这么一个新个体，称为转基因动物。什么叫转基因动物？基因工程的应用专业知识专家讲座第17页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生理代谢反应。2）从乳汁中获取目标基因产物，产量高，易提纯，表示蛋白质已经过充分修饰加工，含有稳定生物活性。3）从乳汁中源源不停取得目标基因产物同时，转基因动物又可无限繁殖。为何乳腺能成为基因药品最理想表示场所呢？基因工程的应用专业知识专家讲座第18页基因诊疗：也称为DNA诊疗或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定疾病进行诊疗。探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标识DNA分子；原理：利用DNA分子杂交原理；三、基因治疗曙光初照基因工程的应用专业知识专家讲座第19页基因探针：基因探针就是一段与目标基因或DNA互补特异核苷酸序列。它包含整个基因，或基因一部分；能够是DNA本身，也能够是由之转录而来RNA。基因工程的应用专业知识专家讲座第20页DNA分子杂交原理：DNA分子杂交是基因诊疗最基本方法之一。其基本原理是：互补DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异，即严格按照碱基互补配对进行。所以，当用一段已知基因核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若二者碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知基因序列。基因工程的应用专业知识专家讲座第21页基因诊疗技术在什么方面发展快速？在诊疗遗传性疾病方面发展快速。当前已经能够对几十种遗传病进行产前诊疗。1）β—珠蛋白DNA探针→镰刀状细胞贫血症2）苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症3）白血病患者细胞中分离出癌基因制备DNA探针→白血病举例基因工程的应用专业知识专家讲座第22页基因治疗：是指是把健康外源基因导入有基因缺点细胞中，到达治疗疾病目标。患半乳糖血症患者，因为细胞内半乳糖苷转移酶基因缺点而缺乏半乳糖苷转移酶，使过多半乳糖在体内积聚，引发肝、脑等功效受损。1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因噬菌体侵染患者离体组织细胞，结果发觉这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换方法治疗这种遗传病是可能。基因工程的应用专业知识专家讲座第23页基因治疗类型体外基因治疗：先从病人体内取得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移细胞扩增培养，最终重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移治病方法。（如将治疗囊性纤维病正常基因转入患者肺组织）基因治疗发展现实状况：处于早期临床试验阶段用于基因治疗基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因基因工程的应用专业知识专家讲座第24页用口径为1μmDNA注射器，将大量目标基因片段注入到受精卵核内，然后把经过注射受精卵移植到另一只雌性动物子宫内，使受精卵发育为转基因动物。什么叫显微注射技术？基因工程的应用专业知识专家讲座第25页基因工程与食品业基因工程为人类开辟新食物起源。1）鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表示取得成功。这表明，未来能用发酵罐培养大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要卵清蛋白。2）用基因工程方法从微生物中取得人们所需要糖类、脂肪和维生素等产品。基因工程为食品工业中提供了什么前景？基因工程的应用专业知识专家讲座第26页基因工程与环境保护1）用于环境监测。2）用于被污染环境净化。基因工程在环境保护方面有什么应用？比如：用DNA探针能够检测饮用水中病毒含量。此方法特点是快速、灵敏，1吨水中有10个病毒也能检测出来。经过基因工程方法怎样进行环境监测？基因工程的应用专业知识专家讲座第27页1）用基因工程产物——“超级细菌”分解石油，能够大大提升细菌分解石油效率。详细方法：将能分解三种烃类假单孢杆菌基因都转移到能分解另一个烃类假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类“超级细菌”。2）用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中DDT细菌，以及能够净化镉污染植物。3）经过基因重组构建新杀虫剂，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染农药，并试图经过基因工程回收和利用工业废物。经过基因工程方法怎样净化被污染环境？（二）基因操作工具基因工程的应用专业知识专家讲座第28页1基因治疗是指（

）A、把健康外源基因导入有基因缺点细胞中，到达治疗疾病目标B.

对有缺点细胞进行修复，从而使其恢复正常，到达治疗疾病目标C.

利用人工诱变方法，使有基因缺点细胞发生基因突变回复正常D.

利用基因工程技术，把有缺点基因切除，到达治疗疾病目标A基因工程的应用专业知识专家讲座第29页2在人类染色体DNA不表示碱基对中，有一部分是串联重复短序列，它们在个体之间有显著差异性，这种短序列可用于A．生产基因工程药品B．侦查罪犯C．遗传病产前诊疗D．基因治疗

B基因工程的应用专业知识专家讲座第30页3基因探针组成不可能是A整个基因，或基因一部分；B能够是DNA本身，C也能够是由之转录而来RNA。D一条多肽D基因工程的应用专业知识专家讲座第31页4我国科学家成功地将人抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草取得了抗病毒能力。这项技术所依据遗传学原理主要是A．碱基互补配对标准B．中心法则C．基因分离定律D．基因重组

D基因工程的应用专业知识专家讲座第32页5下列图示一项主要生物技术关键步骤，字母X可能代表A.不能合成胰岛素细菌细胞B．能合成抗体人类细胞；C．能合成胰岛素细菌细胞； D．不能合成抗生素人类细胞

人胰岛素基因切开质粒酶插入细菌细胞细胞分裂C基因工程的应用专业知识专家讲座第33页6上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白转基因牛