1.3基因工程的应用

基因工程的应用一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术：1.提高农作物的抗逆能力2.改良农作物的品质3.运用植物生产药品(一)抗虫转基因植物1.虫害给农作物带来了哪些影响?传统农业如何防治害虫?有哪些局限性?2.现在已有哪些抗虫植物问世?使用化学农药的缺点：造成环境污染损害人类健康增加生产成本用于杀虫的基因重要是：Bt毒蛋白基因蛋白酶克制剂基因淀粉酶克制剂基因植物凝集素基因等2.抗病转基因植物抗烟草花叶病毒转基因甜椒抗病毒转基因西葫芦抗病转基因植物所采用的基因：病毒外壳蛋白基因病毒的复制酶基因抗真菌的基因：几丁质酶基因抗毒素合成基因3.其它抗逆转基因植物耐寒、耐旱转基因水稻鱼的抗冻蛋白基因喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物控制番茄果实成熟的基因4.运用转基因改良植物的品质含大量维生素的转基因玉米抗癌抗衰老的紫色西红柿转入维生素A合成酶基因的大米转基因矮牵牛转基因蓝玫瑰转入荧光酶的转基因烟草苗1.用于提高动物生长速度二、动物基因工程前景广阔转入外源生长激素基因的“超级小鼠”

2.用于改善畜产品的品质“乳糖不耐症”乳糖含量低的奶牛：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组3.用转基因的动物生产药品人治疗性抗体转基因奶牛含有人凝血因子Ⅸ的转基因羊乳腺生物反映器生产抗凝血酶Ⅲ蛋白4.用转基因的动物作器官移植的供体导入人基因具特殊用途的猪和小鼠用转基因的动物作器官移植的供体三、基因工程药品异军突起基因工程肝炎疫苗基因工程药品发酵设备胰岛素是治疗糖尿病的特效药。普通临床上使用的胰岛素重要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才干提取到。1978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，用2000ml大肠杆菌发酵液得到100kg胰岛素。1982年，美国一家基因公司用基因工程办法生产的胰岛素投入市场，售价减少了30%~50%。基因工程药品——胰岛素治疗侏儒症的唯一办法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长激素。现可运用基因工程办法，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，相称于6万具尸体的全部产量。基因工程药品——生长激素干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗全部病毒引发的感染，是一种抗病毒的特效药。另外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产办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，科学家用基因工程办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。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：生产过程需大量繁殖病原体，对工作人员健康造成很大威胁；病原体的减毒、灭活有可能不够彻底，造成接种者直接感染。基因工程疫苗：将起核心作用的、序列保守的蛋白质基因重组到细菌或真核细胞内，生产蛋白质，制作成疫苗。它不使用病原体本身，因此安全，还能够把不同病原体的抗原基因重组到同一受体细胞，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肝疫苗基因诊疗：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，从而对特定的疾病进行诊疗。探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子；原理：运用DNA分子杂交原理；四、基因治疗曙光初照基因探针：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。它涉及整个基因，或基因的一部分；能够是DNA本身，也能够是由之转录而来的RNA。DNA分子杂交原理：DNA分子杂交是基因诊疗最基本的办法之一。其基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，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。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。现在已经能够对几十种遗传病进行产前诊疗。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→苯丙酮尿症3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针→白血病举例基因治疗：把正常基因导入病人体内，使该基因的体现产物发挥功效，从而达成治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。是指是把健康的外源基因导入有基因缺点的细胞中，达成治疗疾病的目的。患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺点而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引发肝、脑等功效受损。1971年，美国科学家在体外做了实验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，成果发现这些组织细胞能够运用半乳糖了。这表明，用基因替代的办法治疗这种遗传病是可能的。首例基因治疗的受益者

（美国1990年）到1998年终，世界范畴内累计3134人接受了基因转移实验1990年美国国立卫生研究院治愈一位“重症联合免疫缺点综合症”的4岁女孩基因治疗：用一种正常的基因来替代缺点基因ADA基因缺点ADA：腺苷酸脱氨酶基因工程与食品业基因工程为人类开辟新的食物来源。1）鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中体现获得成功。这表明，将来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白。2）用基因工程的办法从微生物中获得人们所需要的糖类、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？基因工程与环保1）用于环境监测。2）用于被污染环境的净化。基因工程在环保方面有什么应用？例如：用DNA探针能够检测饮用水中病毒的含量。此办法的特点是快速、敏捷，1吨水中有10个病毒也能检测出来。通过基因工程办法如何进行环境监测？1）用基因工程产物——“超级细菌”分解石油，能够大大提高细菌分解石油的效率。具体办法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，发明出