1、,Development Prospect of Genetic Engineering,第4節(jié) 基因工程的發(fā)展前景,浙江省衢州高級(jí)中學(xué) 洪 波,浙科版高中生物學(xué)（2003課標(biāo)版）,選修3現(xiàn)代生物科技專題,第一章 基因工程,人生第一針！ 知否？ 知否？,全球乙肝病毒感染情況地圖,全球3億，中國1.2億,（柳葉刀2018）,5歲兒童乙肝病毒感染情況地圖,（柳葉刀2018）,2001年6月，中國農(nóng)科院經(jīng)過十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個(gè)階段的測(cè)試?？挂腋挝骷t柿與普通西紅柿口感一樣，對(duì)人體沒有任何毒副作用。食用抗乙肝西紅柿，雖不能治愈乙肝，但一年只吃幾個(gè)，就完全能代替注射乙肝疫苗。上市后

2、，這種西紅柿論個(gè)出售，每個(gè)售價(jià)大概在2元左右。,利用轉(zhuǎn)基因的植物和動(dòng)物 來生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物或疫苗,生物反應(yīng)器,提取乙肝抗原基因,構(gòu)建重組DNA分子,將重組DNA分子導(dǎo)入西紅柿細(xì)胞,篩選含有乙肝抗原基因的西紅柿細(xì)胞,乙肝抗原基因的表達(dá),價(jià)格低廉,更安全,排除其他有害的病原 微生物污染的可能性,無需提純和冷藏， 只要有種苗， 農(nóng)民就可以栽種,更方便,直接食用，免去 多次注射帶來的 麻煩和疼痛等,更持久,可以長(zhǎng)時(shí)間地、 不定期地食用， 反復(fù)免疫， 抗體水平更高。,食品疫苗的優(yōu)點(diǎn),影響抗乙肝西紅柿光合效率的因素有哪些？,內(nèi)因： 外因：,色素、酶,光照、二氧化碳、礦質(zhì)元素、水,以上哪些可通過基因工程來實(shí)現(xiàn)

3、？,二磷酸核酮糖羧化酶,二磷酸核酮糖羧化酶是植物葉片中含量最豐富的蛋白質(zhì)（約占總?cè)~綠蛋白的50%）。假如典型的酶分子1秒鐘可催化1000 個(gè)底物分子，該酶每秒鐘僅固定3分子CO2。,卡爾文循環(huán)是無機(jī)態(tài)的碳進(jìn)入生物圈的主要途徑。鑒于它對(duì)生物圈的重要性，人們正在努力改進(jìn)自然界中的二磷酸核酮糖羧化酶的功能。,提高活性,降低活性,光合作用,水體富營(yíng)養(yǎng)化,如何能減少氮肥的使用，又不影響植物對(duì)氮元素的需求？,原核單細(xì)胞 侵入豆科作物根部后不斷 繁殖可刺激根薄壁細(xì)胞分 裂、組織膨大成根瘤 將N2還原為含N化合物,如何利用基因工程讓抗乙肝西紅柿固氮？,根瘤菌,生物固氮,提高T4溶菌酶的熱穩(wěn)定性,點(diǎn)突變,異亮氨

4、酸 半胱氨酸,二硫鍵,蛋白質(zhì)工程,蛋白質(zhì) 三維結(jié)構(gòu),氨基酸序列 多肽鏈,基因 DNA,mRNA,利用基因工程技術(shù)對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，以便獲得具有理想生物學(xué)功能的蛋白質(zhì),提高蛋白質(zhì)的活性、穩(wěn)定性、產(chǎn)率,蛋白質(zhì)工程,1.概念：,2.目的：,3.過程：,第二代基因工程,蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程，因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn),預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基 酸序列推測(cè)脫氧核苷 酸序列合成DNA表 達(dá)出蛋白質(zhì),獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定,定向改造或生產(chǎn)人類 所需蛋白質(zhì),定向改造生物的遺傳特性， 以獲得人類所需的生物類 型或生物產(chǎn)品,生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì),生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)工程和基因工程的區(qū)別與聯(lián)系,對(duì)于食品疫苗你還有何疑惑？,世界肝炎日 7月28日,兩位科學(xué)家的研究被認(rèn)為是“松開”了人體的抗癌“剎車”，讓免疫系統(tǒng)能全力對(duì)抗癌細(xì)胞。 人體內(nèi)有一些蛋白質(zhì)會(huì)促進(jìn)或抑制免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用。如果把免疫系統(tǒng)比作一輛汽車，觸發(fā)全面免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)就是油門，而抑制免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)就是剎車。 艾利森發(fā)現(xiàn)“剎車”蛋白。本庶佑發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞上的另一個(gè)“剎車”分子,詹姆斯艾利森（美國）,本庶佑（日本）,基因工程的未來,解決人類的問題,幫助人們認(rèn)識(shí)生