基因工程的应用、蛋白质工程ppt课件.ppt

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1、第二、三节　基因工程的应用　蛋白质工程项目具体应用目的基因作用受体生物备注植物基因工程常用的目的基因导入方法：①农杆菌转化法②基因枪法③花粉管通道法抗虫转基因植物抗虫基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因抗虫：Bt毒蛋白水解成多肽与肠上皮细胞结合，形成穿孔，细胞肿胀裂解致死；两种抑制剂分别抑制相应酶活性，影响消化；植物凝集素为糖蛋白，与肠黏膜结合，影响营养物质的吸收和利用棉花、水稻、玉米等①抗虫但不抗病毒、细菌、真菌等②培育抗虫作物优点：减少环境污染、降低生产成本③不同抗虫基因作用机理不同④

2、Bt毒蛋白基因来自苏云金芽孢杆菌抗病转基因植物病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、几丁质酶基因、抗毒素合成基因前两种为抗病毒作用；后两种为抗真菌作用烟草(抗病毒)、小麦(抗病毒)等引起植物生病的微生物有病毒、细菌、真菌三大类抗逆转基因植物①调节细胞渗透压基因②抗冻蛋白基因(从鱼体内获取)③抗除草剂基因①通过改变细胞内渗透压，提高抗盐碱、抗旱能力②耐寒能力提高③抗除草剂烟草(抗旱、抗盐碱)；番茄(抗寒)；大豆、玉米(抗除草剂)抗逆指抵抗不良环境的能力，如盐碱、干旱、低温、涝害等转基因改良植物的品质①含必需氨基酸的蛋白质编码基因②

3、控制番茄果实成熟的基因③花青素代谢有关的基因①控制合成的蛋白质含必需氨基酸多②延迟番茄成熟③改变花瓣的颜色玉米、番茄、矮牵牛等赖氨酸、亮氨酸等都属于必需氨基酸动物基因工程常用的目的基因导入方法：显微注射法受体细胞：一般用受精卵提高动物生长速度生长激素基因促进生长，提高生长速度鲤鱼注意：不能导入生长素基因改善畜产品的品质肠乳糖酶基因将乳糖分解，降低牛奶中乳糖的含量奶牛部分人对乳糖会发生过敏反应转基因动物生产药物(生物反应器或乳房生物反应器)药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因＋启动子分泌乳汁来生产所需要的药品牛和山羊已生产出的药品有抗凝

4、血酶、血清蛋白、生长激素和α抗胰蛋白酶转基因动物作器官移植的供体①某种调节因子②设法除去抗原决定基因①抑制抗原决定基因的表达②不能合成相应抗原猪选择猪的器官做人器官替代品的原因：①其内脏构造、大小、血管分布与人相似②体内隐藏的致病基因少基因工程药品控制药品合成的相应基因，如人的胰岛素基因、干扰素基因、乙肝疫苗基因等生产合成相应的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等微生物，如大肠杆菌、酶母菌等选择微生物作受体的原因：繁殖快、单细胞、遗传物质少基因检测和基因治疗基因检测制作相应探针，利用DNA分子杂交原理，快速、准确检测人类某种疾

5、病临床应用阶段基因治疗把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，可分为体外基因治疗和体内基因治疗两种方法仅处于实验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的开展，所以该技术并未在临床开展总结：1.四种商业化应用的转基因作物：大豆、棉花、油菜、玉米2.转基因作物种植最大的四个国家：美国、阿根延、加拿大、中国3.基因芯片有多种用途，基本原理是DNA分子杂交，检测对象为DNA，但必须是单链的，即将双链DNA打开后才能检测特别提醒：①动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，而不是为了产生体型巨大的个体。②基因治疗目前只是处于初期的临床试验阶段

6、，在临床上未开展、未实现这方面的治疗。③DNA分子制作探针进行检测时应检测单链，即将双链DNA分子打开。④Bt毒蛋白基因产生Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。⑤青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程生产的。1．概念蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系，a按照人类自身的需要，利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列或直接对蛋白质进行有目的的改造，从而创造出自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。2．过程预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷

7、酸序列→合成DNA→表达出蛋白质。【深化拓展】蛋白质工程与基因工程比较项目蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质获取目的基因→构建重组载体→重组载体的导入和筛选→目的基因的表达与鉴定实质定向改造或生产人类所需蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品结果生产自然界没有的蛋白质一般是生产自然界已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必

8、须通过基因修饰或基因合成实现蛋白质组计划基因组计划启动时间2001年成立组织1990年正式启动主要内容“肝脏蛋白质”和“血浆蛋白质”的研究测定人类基因组24条染色体上全部DNA序列参加国家16个国家，80多个实验室6个国家，中国是唯一发展中国家我国承担任务牵头执行“人类肝脏蛋白质组计划”承