基因工程的应用及蛋白质工程的崛起.pptx
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1、基因工程的应用及蛋白质工基因工程的应用及蛋白质工程的崛起程的崛起 Four short words sum up what has lifted most successful Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. individuals above the crowd: a little bit more. -author -author -date-date精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一
2、、植物基因工程的应用一、植物基因工程的应用精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一、植物基因工程的应用一、植物基因工程的应用1. 提高提高抗逆性抗逆性精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一、植物基因工程的应用一、植物基因工程的应用1. 提高提高抗逆性抗逆性(1)常用抗虫基因:)常用抗虫基因: Bt毒蛋白毒蛋白基因、蛋白酶基因、蛋白酶抑制剂抑制剂基因、淀粉酶基因、淀粉酶抑制剂抑制剂基因、植物基因、植物凝集素凝集素基因等。基因等。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一、植物基因工程的应用一、植物基因工程的应用1. 提
3、高提高抗逆性抗逆性(1)常用抗虫基因:)常用抗虫基因: Bt毒蛋白毒蛋白基因、蛋白酶基因、蛋白酶抑制剂抑制剂基因、淀粉酶基因、淀粉酶抑制剂抑制剂基因、植物基因、植物凝集素凝集素基因等。基因等。(2)常用抗病基因:)常用抗病基因:a.抗抗病毒病毒基因有:病毒外基因有:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;b.抗抗真菌真菌基基因有:几丁质酶基因和抗毒素合成基因因有:几丁质酶基因和抗毒素合成基因精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一、植物基因工程的应用一、植物基因工程的应用1. 提高提高抗逆性抗逆性(1)常用抗虫基因:)常用抗虫基因: Bt毒蛋
4、白毒蛋白基因、蛋白酶基因、蛋白酶抑制剂抑制剂基因、淀粉酶基因、淀粉酶抑制剂抑制剂基因、植物基因、植物凝集素凝集素基因等。基因等。(2)常用抗病基因:)常用抗病基因:a.抗抗病毒病毒基因有:病毒外基因有:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;b.抗抗真菌真菌基基因有:几丁质酶基因和抗毒素合成基因因有:几丁质酶基因和抗毒素合成基因(3)其他抗逆基因抗)其他抗逆基因抗盐碱和干旱盐碱和干旱的调节细胞的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除 2. 改良改良植物品质
5、植物品质精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除 2. 改良改良植物品质植物品质 如:将必需氨基酸含量多的蛋白质编码如: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基因导入植物中,或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,以提高氨基酸的途径中某种关键酶的活性,以提高氨基酸的含量。含量。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除例例1 下列说法正确的是下列说法正确的是A用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒B基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体 型巨大、
6、品质优良的动物型巨大、品质优良的动物C任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成 分分, 因此因此, 假单孢杆菌是假单孢杆菌是“超级细菌超级细菌”D基因工程在农业生产上的应用主要是培育基因工程在农业生产上的应用主要是培育 高产高产、稳产稳产、品质优良和具有抗性的农作物品质优良和具有抗性的农作物精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除例例1 下列说法正确的是下列说法正确的是A用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒B基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体 型巨大、品质优良的动物
7、型巨大、品质优良的动物C任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成 分分, 因此因此, 假单孢杆菌是假单孢杆菌是“超级细菌超级细菌”D基因工程在农业生产上的应用主要是培育基因工程在农业生产上的应用主要是培育 高产高产、稳产稳产、品质优良和具有抗性的农作物品质优良和具有抗性的农作物精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除二、动物基因工程二、动物基因工程精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除二、动物基因工程二、动物基因工程 1. 用于提高动物生长速度:由于外源用于提高动物生长速度:由于外源生生长激素长激素基因的表达可以
8、使转基因动物生长得基因的表达可以使转基因动物生长得更快。如:转基因绵羊和转基因鲤鱼。更快。如:转基因绵羊和转基因鲤鱼。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除二、动物基因工程二、动物基因工程 1. 用于提高动物生长速度:由于外源用于提高动物生长速度:由于外源生生长激素长激素基因的表达可以使转基因动物生长得基因的表达可以使转基因动物生长得更快。如:转基因绵羊和转基因鲤鱼。更快。如:转基因绵羊和转基因鲤鱼。 2. 用于改善畜产品的品质:基因工程可用于改善畜产品的品质:基因工程可用于改善畜产品的品质。如:将肠乳糖酶基用于改善畜产品的品质。如:将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,这样
9、所获得的牛奶乳糖因导入奶牛基因组,这样所获得的牛奶乳糖的含量大大减低。的含量大大减低。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除 3. 用转基因动物做器官移植的用转基因动物做器官移植的供体供体:目前,科学家正试图利用基因工程方法对目前,科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造,培育出没有一些动物的器官进行改造,培育出没有免免疫排斥反应疫排斥反应的转基因克隆器官。的转基因克隆器官。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除 4. 生产药物生产药物 提供许多昂贵药品,并已形成基因工程制提供许多昂贵药品,并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人
10、胰岛素药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素人生长激素、人脑激素、人脑激素、干扰素、乙肝疫苗、蛋白干扰素、乙肝疫苗、蛋白C、组、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化。此外,还有促红细胞生成药物已实现商品化。此外,还有促红细胞生成素、白细胞介素素、白细胞介素2、肾素、心钠素等一大批珍、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。贵药品正处于试用或临床试验阶段。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除基因工程药品包括:细胞因子(即淋巴因子
11、基因工程药品包括:细胞因子(即淋巴因子如白细胞介素如白细胞介素22、干扰素)、抗体、疫苗、干扰素)、抗体、疫苗、激素等激素等精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除利用微生物生产药物的优越性何在利用微生物生产药物的优越性何在? ? 利用微生物生产蛋白质类药物,是指将人们需利用微生物生产蛋白质类药物,是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因,构建成表达载体要的某种蛋白质的编码基因,构建成
12、表达载体后导入微生物,然后利用微生物发酵来生产蛋后导入微生物,然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。有以下优越性:白质类药物。有以下优越性:(1 1)利用活细胞作为表达系统利用活细胞作为表达系统,表达效率表达效率高,高,无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。(药品。(2 2)可以解决传统制药中原料来源的可以解决传统制药中原料来源的不足不足。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。(物或人体上获取原料。(3 3)降低生产成本降低生产成本,减少生产人员和管理人员。减少生产人员和管理人员。 精品ppt文
13、档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除 例例2 原有基因通过原有基因通过DNA重组技术得以改造重组技术得以改造的动物称为转基因动物。现在这一技术可使羊的动物称为转基因动物。现在这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质,人类控制蛋白质合成的奶中含有人体蛋白质,人类控制蛋白质合成的基因可以替代羊染色体上的相似基因,右图表基因可以替代羊染色体上的相似基因,右图表示了这一技术的基本过程。请回答:示了这一技术的基本过程。请回答:精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(1)人体蛋白质基因之所以能)人体蛋白质基因之所以能“插入插入”到到羊染色体内,原因是羊染色体内,原因是精品
14、ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(1)人体蛋白质基因之所以能)人体蛋白质基因之所以能“插入插入”到到羊染色体内,原因是羊染色体内,原因是 人和羊人和羊DNA分子的空间结构、化学分子的空间结构、化学组成相同(有互补的碱基序列组成相同(有互补的碱基序列精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(2)从羊染色体中)从羊染色体中“剪下剪下”羊蛋白质基因的羊蛋白质基因的酶是酶是_。将人体蛋白质基因将人体蛋白质基因“插入插入”羊体细胞染色体羊体细胞染色体中的酶是中的酶是_。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(2)从羊染色体中)
15、从羊染色体中“剪下剪下”羊蛋白质基因的羊蛋白质基因的酶是酶是_。将人体蛋白质基因将人体蛋白质基因“插入插入”羊体细胞染色体羊体细胞染色体中的酶是中的酶是_。限制性内切酶限制性内切酶精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(2)从羊染色体中)从羊染色体中“剪下剪下”羊蛋白质基因的羊蛋白质基因的酶是酶是_。将人体蛋白质基因将人体蛋白质基因“插入插入”羊体细胞染色体羊体细胞染色体中的酶是中的酶是_。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNA连接酶连接酶精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使)将人体蛋白质基因
16、导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状。这种变异属于羊产生新的性状。这种变异属于_。(4)假设人体蛋白质基因含有)假设人体蛋白质基因含有12000个碱基对,则该个碱基对,则该基因控制合成的蛋白质共有基因控制合成的蛋白质共有_个氨基酸。个氨基酸。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状。这种变异属于羊产生新的性状。这种变异属于_。(4)假设人体蛋白质基因含有)假设人体蛋白质基因含有12000个碱基对,则该个碱基对,则该基因控制合成的蛋白质共有基因控制合成的蛋白质共有
17、_个氨基酸。个氨基酸。基因重组基因重组精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状。这种变异属于羊产生新的性状。这种变异属于_。(4)假设人体蛋白质基因含有)假设人体蛋白质基因含有12000个碱基对,则该个碱基对,则该基因控制合成的蛋白质共有基因控制合成的蛋白质共有_个氨基酸。个氨基酸。基因重组基因重组4000精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除三、基因治疗三、基因治疗精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除三、基因治
18、疗三、基因治疗 1. 概念:基因治疗是把概念:基因治疗是把正常基因正常基因导入病人导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,是治疗遗传病的最有达到治疗疾病的目的,是治疗遗传病的最有效的手段。效的手段。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除三、基因治疗三、基因治疗 1. 概念:基因治疗是把概念:基因治疗是把正常基因正常基因导入病人导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,是治疗遗传病的最有达到治疗疾病的目的,是治疗遗传病的最有效的手段。效的手段。
19、2. 方法:方法:体外基因治疗体外基因治疗和和体内基因治疗体内基因治疗原理:掩盖或补充缺陷基因的表达。原理:掩盖或补充缺陷基因的表达。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除体外基因治疗体外基因治疗:先从病人体内获得某种细:先从病人体内获得某种细胞,进行培养,然后在胞,进行培养,然后在体外完成基因转移体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。新输入患者体内。体内基因治疗体内基因治疗:直接向人体组织细胞中转:直接向人体组织细胞中转移的治病方法。(如将治疗囊性纤维病的移的治病方法。(如将治疗囊性纤维病的正常基因
20、转入患者肺组织)正常基因转入患者肺组织)4 4、基因治疗的发展现状:、基因治疗的发展现状:处于初期的临床试验处于初期的临床试验阶段阶段5 5、用于基因治疗的基因种类:正常基因、用于基因治疗的基因种类:正常基因、反义基因和自杀基因反义基因和自杀基因精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除基因治疗存在的问题基因治疗存在的问题 1、目的基因的安全性问题、目的基因的安全性问题 首先,应确认用于基因治疗的目的基因首先,应确认用于基因治疗的目的基因进入人体后,不会产生有害的遗传变异。进入人体后,不会产生有害的遗传变异。 其次,目的基因的表达应有一定的可控其次,目的基因的表达应有一定
21、的可控性,既不能表达过量,也不能表达不足。性,既不能表达过量,也不能表达不足。 2、运载体问题、运载体问题 所用的运载体主要是脂质体和病毒(逆所用的运载体主要是脂质体和病毒(逆转录病毒和腺病毒)转录病毒和腺病毒) 3、致病多基因问题、致病多基因问题精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除1990年年7月,美国国家卫生研究所月,美国国家卫生研究所首次批准首次批准SCID基因治疗方案。基因治疗方案。9月,一月,一个年仅个年仅4岁的小女孩艾姗蒂接受基因治岁的小女孩艾姗蒂接受基因治疗并取得成功。疗并取得成功。 腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶(ADA)基因基因严重联合免疫缺陷症严重联合免疫
22、缺陷症(SCID)缺陷缺陷基因治疗基因治疗精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除正常正常ADA基因基因ADA基因整合基因整合到病毒核酸上到病毒核酸上感染使感染使ADA基因进入基因进入T淋淋巴细胞巴细胞培养培养T淋巴细胞淋巴细胞,ADA基因整合到细胞的染基因整合到细胞的染色体上色体上转基因转基因T淋巴细胞回淋巴细胞回输到体内骨髓组织里输到体内骨髓组织里病人病人分离得到分离得到T淋巴细胞淋巴细胞精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除四、四、DNA分子杂交技术的应用分子杂交技术的应用精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除四
23、、四、DNA分子杂交技术的应用分子杂交技术的应用1诊断诊断病毒病毒引起的传染病;引起的传染病;2诊断诊断遗传遗传性疾病;性疾病;3诊断癌症,如诊断癌症,如白血病白血病(用分离出的白血(用分离出的白血 病基因制备的病基因制备的DNA探针);探针);4检测饮用水中的检测饮用水中的病毒病毒含量。含量。5鉴定生物之间亲缘关系的远近。鉴定生物之间亲缘关系的远近。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除例例4 下列技术依据下列技术依据DNA分子杂交原理的是分子杂交原理的是 观察观察DNA在细胞中的分布在细胞中的分布 检测目的基因是否导入受体细胞检测目的基因是否导入受体细胞 检测目的
24、基因是否完全转录并翻译检测目的基因是否完全转录并翻译 检测目的基因是否进行转录检测目的基因是否进行转录 A. B. C. D. 精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除例例4 下列技术依据下列技术依据DNA分子杂交原理的是分子杂交原理的是 观察观察DNA在细胞中的分布在细胞中的分布 检测目的基因是否导入受体细胞检测目的基因是否导入受体细胞 检测目的基因是否完全转录并翻译检测目的基因是否完全转录并翻译 检测目的基因是否进行转录检测目的基因是否进行转录 A. B. C. D. 精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质
25、工程崛起的缘由精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由天然蛋白质是生物在长期进化过天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的,它们的结构和功能符合程中形成的,它们的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全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。符合人类生产和生活的需要。精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除二、蛋白质工程的概念二、蛋白质工程的概念精品ppt文档收集于网络,仅供学习交流,如有侵权请联系管理员删除蛋白质工程是指以蛋白质分子的结蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其
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- 基因工程 应用 蛋白质 工程 崛起
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