植物基因工程碩果累累

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1、一、植物基因工程碩果累累轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高濃作物的抗逆能力,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.1.抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物2.抗病轉(zhuǎn)基因植物3.其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物4.利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)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“向日葵豆”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。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)感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物

2、受精卵中?;蚬こ淘谛竽琉B(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用主要是什么?將人的生長(zhǎng)激素基因和牛的生長(zhǎng)素基因分別注射到小白鼠受精卵中,得到的“超級(jí)小鼠”。二、動(dòng)物基因工程前景廣闊1.用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度2.用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)3.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物生產(chǎn)藥物4.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體5.基因工程藥品異軍突起在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中,某些藥品如胰島素、干擾素直接生物體的哪些結(jié)構(gòu)中提???藥品直接從生物的組織、細(xì)胞或血液中提取。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)由于受原料來(lái)源的限制,價(jià)格十分昂貴??衫檬裁捶椒▉?lái)解決上述問(wèn)題?利用基因工程方法制造“工程菌”,可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。胰島素是治療糖尿病的特效藥。一般臨床上

3、使用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取,每100kg胰腺只能提取4~5g胰島素。用該方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低,價(jià)格昂貴,遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需要。1979年,科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組,并在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)。1982年,美國(guó)一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場(chǎng),售價(jià)降低了30%~50%。基因工程藥品——胰島素干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染,是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對(duì)治療某些癌癥和白血病也有一定療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取,每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980~1982

4、年,科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素,是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬(wàn)倍。1987年上述干擾素大量投放市場(chǎng)?;蚬こ趟幤贰蓴_素治療侏儒癥的唯一方法,是向人體注射生長(zhǎng)激素。而生長(zhǎng)激素的獲得很困難。以前,要獲得生長(zhǎng)激素,需解剖尸體,從大腦的底部摘取垂體,并從中提取生長(zhǎng)激素?,F(xiàn)可利用基因工程方法,將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中,使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素,相當(dāng)于6萬(wàn)具尸體的全部產(chǎn)量。基因工程藥品——生長(zhǎng)激素轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺。就基因藥物而言,最理想的表達(dá)場(chǎng)所是哪里?是指把人或哺乳動(dòng)物的某種基因?qū)氲讲溉閯?dòng)物(如鼠、兔、羊和豬)的受精卵里,目

5、的基因若與受精卵染色體DNA整合,細(xì)胞分裂時(shí),該基因隨染色體的倍增而倍增,使每個(gè)細(xì)胞中都帶有目的基因,使性狀得以表達(dá),并穩(wěn)定地遺傳給后代,從而獲得基因產(chǎn)品。這樣一種新的個(gè)體,稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。什么叫轉(zhuǎn)基因動(dòng)物?1)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)。2)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。3)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。為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場(chǎng)所呢?基因診斷:也稱為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

6、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;三、基因治療曙光初照基因探針:基因探針就是一段與目的基因或DNA互補(bǔ)的特異核苷酸序列。它包括整個(gè)基因,或基因的一部分;可以是DNA本身,也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA。DNA分子雜交原理:DNA分子雜交是基因診斷最基本的方法之一。其基本原理是:互補(bǔ)的DNA單鏈能夠在一定條件下結(jié)合成雙鏈,即能夠進(jìn)行雜交。這種結(jié)合是特異的,即嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行。因此,當(dāng)用一段已知基因的核苷酸序列作為探針,與被測(cè)基因進(jìn)行接觸,若兩者的堿基完全配對(duì)成雙鏈,則表明被測(cè)基因中含有已知的基因序列?;蛟\斷技術(shù)

7、在什么方面發(fā)展迅速?在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對(duì)幾十種遺傳病進(jìn)行產(chǎn)前診斷。1)β—珠蛋白的DNA探針→鐮刀狀細(xì)胞貧血癥2)苯丙氨酸羧化酶基因探針→苯丙酮尿癥3)白血病患者細(xì)胞中分離出的癌基因制備的DNA探針→白血病舉例基因治療:是指是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治療疾病的目的?;及肴樘茄Y的患者,由于細(xì)胞內(nèi)半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶,使過(guò)多的半乳糖在體內(nèi)積聚,引起肝、腦等功能受損。19

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