基因工程的應(yīng)用一、植物基因工程一、植物基因工程

轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力,以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。(一)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物(二)抗病轉(zhuǎn)基因植物(三)抗逆轉(zhuǎn)基因植物(四)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)（一）抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)害的玉米（一）抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)點(diǎn)：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量例子：棉花、水稻、玉米、馬鈴薯、番茄等等主要?dú)⑾x(chóng)基因：

Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等（二）抗病轉(zhuǎn)基因植物（二）抗病轉(zhuǎn)基因植物1.什么是病原微生物？有哪些種類(lèi)？引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和細(xì)菌等2.為什么說(shuō)常規(guī)育種很難培育出抗病毒的新品種？3.在抗病轉(zhuǎn)基因植物中使用最多的是什么基因？病毒外殼蛋白（coatprotein，CP）基因；病毒的復(fù)制酶基因（三）抗逆轉(zhuǎn)基因植物1.哪些環(huán)境條件會(huì)造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？2.鹽堿和干旱對(duì)農(nóng)作物的危害與什么有關(guān)？3.在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？鹽堿、干旱、低溫和澇害等細(xì)胞內(nèi)的滲透壓調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯4.特點(diǎn)：導(dǎo)入另一種生物的優(yōu)良性狀基因，獲得新性狀抵抗惡劣環(huán)境因素，從根本上改變作物的特性5.轉(zhuǎn)基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因提高了其抗寒能力？目的基因從何而來(lái)？魚(yú)的抗凍蛋白基因6.抗除草劑基因有何用途？噴灑除草劑時(shí)，殺死田間的雜草而不損傷作物（四）利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)①將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参铫诟淖儽匦璋被岷铣赏緩街心撤N關(guān)鍵酶的活性不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質(zhì)的品種用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質(zhì)含量。如“轉(zhuǎn)基因高賴(lài)氨酸玉米”植株。2）抗逆性品種將細(xì)菌的抗蟲(chóng)、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉(zhuǎn)移到作物體內(nèi)，將從根本上改變作物的特性。如轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉。二、動(dòng)物基因工程前景廣闊發(fā)展較遲，應(yīng)用方面廣1、提高生長(zhǎng)速度2、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)3、生產(chǎn)藥物4、作為器官移植的供體特點(diǎn)1.用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度原因：外源生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生長(zhǎng)更快轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)

繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該過(guò)程的重要步驟是通過(guò)顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受精卵中。2.用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)優(yōu)點(diǎn)：避免食物過(guò)敏、腹瀉、惡心等不適將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中乳糖的含量大大降低。3.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物生產(chǎn)藥物（重點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取方法：乳腺生物反應(yīng)器

注意：雌性個(gè)體才能生產(chǎn)藥物就基因藥物而言，最理想的表達(dá)場(chǎng)所是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺?！餅槭裁慈橄倌艹蔀榛蛩幬镒罾硐氲谋磉_(dá)場(chǎng)所呢？⑴乳腺是一個(gè)外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響轉(zhuǎn)基因動(dòng)物本身的生理代謝反應(yīng)。⑵從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過(guò)充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。⑶從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可無(wú)限繁殖。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體選擇豬的器官做人的器官替代品的原因：①其內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人相似；②體內(nèi)隱藏的致病基因少。4.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體為解決免疫排異反應(yīng)采取的方法：①向器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)；②設(shè)法除去抗原決定基因。1.基因工程胰島素將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問(wèn)題，還使其價(jià)格降低了30%-50%!胰島素生產(chǎn)車(chē)間胰島素分子結(jié)構(gòu)三、基因工程藥品異軍突起2.基因工程干擾素基因工程人干擾素α-1b（安達(dá)芬）是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素α-1b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。干擾素分子結(jié)構(gòu)3.其它基因工程藥物人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過(guò)基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類(lèi)的病苦，提高人類(lèi)的健康水平發(fā)揮了重大的作用。人造血液及其生產(chǎn)（1）基因診斷：

也稱(chēng)為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子；原理：利用DNA分子雜交原理；四、基因治療曙光初照基因診斷技術(shù)在什么方面發(fā)展迅速？舉例⑴β—珠蛋白的DNA探針→鐮刀狀細(xì)胞貧血癥⑵苯丙氨酸羧化酶基因探針→苯丙酮尿癥⑶白血病患者細(xì)胞中分離出的癌基因制備的DNA探針→白血?。?）基因治療的類(lèi)型體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法。（如將治療囊性纖維病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織）（3）基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：處于初期的臨床試驗(yàn)階段（4）用于基因治療的基因種類(lèi)：正?；?、反義基因和自殺基因五、基因工程與食品業(yè)基因工程為人類(lèi)開(kāi)辟新的食物來(lái)源。

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)獲得成功。這表明，未來(lái)能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來(lái)生產(chǎn)人類(lèi)所需要的卵清蛋白。

2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類(lèi)、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？六、基因工程與環(huán)境監(jiān)測(cè)基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測(cè)出來(lái)六、基因工程與環(huán)境監(jiān)測(cè)利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染