①基因工程2013.3.25.pptVIP

质粒与含目的基因的外源DNA自身环化 DNA连接 鉴别和筛选含目的基因的细胞 基因工程的应用 1、抗虫转基因植物 Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等 （一）植物基因工程硕果累累 2、抗病转基因生物 病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、抗真菌转基因植物中的有几丁质酶基因和抗毒素合成基因 3、抗逆转基因作物 4、利用转基因改良植物的品质 将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中；或者改变这些氨基酸合成途径中某种酶的活性。 1、用于提高动物生长速度 2、用于改善畜产品的品质 （二）动物基因工程前景广阔 举例:将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，获得转基因牛，其他营养不变的情况下，乳糖含量大大降低。 3、用转基因动物作器官移植的供体 供体动物： 存在的难题： 解决方法： 猪 免疫排斥 将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 4、用转基因动物生产药物---动物乳腺生物反应器 获取目的基因 （例如血清蛋白基因） 构建基因表达载体 （在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子） 显微注射导入哺乳动物受精卵中 形成胚胎 将胚胎送入母体动物 发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达） （三）、基因工程药品异军突起工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。我国已生产的产品：白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗等 （四）基因诊断和基因治疗 基因诊断 定义：基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。 生物芯片 从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱。从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。 通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。 基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。 1、体外基因治疗： 2、体内基因治疗： 从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移， 再筛选成功转移的细胞扩增培养， 最后重新输入患者体内。 直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 用于基因治疗的基因种类 A.从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用以取代病变基因，或依靠其表达产物。 B.反义基因。即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻断蛋白质合成。 C.编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫做自杀基因。 基因治疗 1、环境监测 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 2、环境污染治理 　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。 （五）基因工程与环境保护 四、蛋白质工程 １、基因工程 （１）基因工程的实质： 将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者产生本身不能 产生的蛋白质，从而表现出新的性状。 （２）基因工程的不足： 在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。 ２、天然蛋白质的不足 天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完 全符合人类生产和生活的需要。 基因修饰或基因合成 ２、蛋白质工程原理 （１）原理：由预期的　　　　　　找到相应　　　　　　　序列　　　　　　　　　　 蛋白质功能 脱氧核苷酸 基因　　　表达（转录和翻译）　　　　形成氨基酸序列的多肽 链　　　　形成具有高级结构的蛋白质　　　　行使生物功能 天然蛋白质的合成途径： 蛋白质工程的途径： 预期的蛋白质功能出发　　　设计预期的蛋白质结构　　　推测 应有的氨基酸序列　　　找到相应的脱氧核苷酸序列 基因工程：按照人们的愿望，经过严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（DNA重组技术） 原 理： 操作水平： 结 果： 目的基因 供体 细胞 受体细胞 基因重组 DNA分子水平 创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 获得新性状 （2010全国卷Ⅱ）下列叙述符合基因工程概念的是 基因工程得以实现的理论基础： 1、所有生物的DNA都是以4种脱氧核苷酸为基本单位，构成独特的双螺旋结构，这为不同种生物DNA拼接成功提供物质基础。 2、所有生物共用一套遗传密码