市場營銷第三節(jié)基因工程的應(yīng)用

市場營銷第三節(jié)基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用情景導(dǎo)航基因工程給人們帶來了福音，其在農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域，展示出了美好的應(yīng)用前景。例如，將一個具有殺蟲效果的基因轉(zhuǎn)移到棉花、水稻等農(nóng)作物中，這些轉(zhuǎn)基因作物就有了抗蟲能力,因此基因工程可被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域；要是把抗蟲基因轉(zhuǎn)移到楊樹、松樹等樹木中，基因工程就可被應(yīng)用到林業(yè)領(lǐng)域；要是把生物激素基因轉(zhuǎn)移到動物中去，這就與漁業(yè)和畜牧業(yè)有關(guān)了；如果利用微生物或動物細(xì)胞來生產(chǎn)多肽藥物，那么基因工程就可以應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域……

一、植物基因工程碩果累累一、植物基因工程的成果1．抗蟲轉(zhuǎn)基因植物(1)殺蟲基因種類：Bt毒蛋白基因、_______抑制劑基因、_______抑制劑基因、植物凝集素基因等。(2)成果：抗蟲植物，如棉、玉米、馬鈴薯、番茄等。蛋白酶淀粉酶2．抗病轉(zhuǎn)基因植物(1)植物的病原微生物：_____、真菌和細(xì)菌等。(2)抗病基因種類①抗病毒基因：病毒_________基因和病毒復(fù)制酶基因。②抗真菌基因：_________酶基因和抗毒素合成基因。③成果：抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草和抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、甜椒、番茄等。病毒外殼蛋白幾丁質(zhì)3．抗逆轉(zhuǎn)基因植物(1)抗逆基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞________的基因，使作物抗鹽堿、抗干旱；魚的抗凍蛋白基因使作物耐寒；抗除草劑基因，使作物抗除草劑。(2)成果：煙草、大豆、番茄、玉米等。4．轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)(1)優(yōu)良基因：必需_____________的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄果實成熟的基因和植物花青素代謝有關(guān)的基因。(2)成果：轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因延熟番茄和轉(zhuǎn)基因矮牽牛。滲透壓氨基酸含量多思考感悟某研究小組在利用基因工程改造棉花時，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)入的基因始終不表達(dá)，其原因可能是什么？【提示】構(gòu)建基因表達(dá)載體時，沒有加入啟動子和終止子。1．提高動物的生長速度(1)生長基因：外源__________基因。(2)成果：轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚。2．改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)(1)優(yōu)良基因：腸乳糖酶基因。(2)成果：轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中,______含量少。生長激素乳糖二、動物基因工程的成果3．轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物(1)基因來源：藥用______基因＋______蛋白基因的啟動子。(2)成果：乳腺生物反應(yīng)器。蛋白乳腺1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動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，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場所呢？①原理：利用基因工程技術(shù)，把動物的乳腺作為生產(chǎn)工具，使目的基因在其內(nèi)表達(dá)，獲得人類需要的生物產(chǎn)品。②操作過程獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→顯微注射進(jìn)哺乳動物受精卵中→形成胚胎→將胚胎送入母體動物→發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物(只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá))。動物乳腺生物反應(yīng)器③優(yōu)點(1)產(chǎn)量高，易獲得目標(biāo)產(chǎn)品。(2)目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量好，因為乳腺組織具有一整套全面對蛋白質(zhì)進(jìn)行合成和加工的能力。(3)產(chǎn)品成本低。(4)從乳汁中提取產(chǎn)品，操作簡單。4．轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體(1)器官供體：抑制或除去抗原決定基因。(2)成果：利用克隆技術(shù)培育沒有免疫排斥反應(yīng)的豬器官。三、基因工程藥品1．來源：轉(zhuǎn)基因________。2．成果：人胰島素、細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。工程菌在傳統(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?。克幤分苯訌纳锏慕M織、細(xì)胞或血液中提取。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點?由于受原料來源的限制，價格十分昂貴?？衫檬裁捶椒▉斫鉀Q上述問題？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。

①利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物，是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。

②與傳統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性：(1)利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高，無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。(2)可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源不足的問題。(3)降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。四、基因治療

1、原理：利用正?；蛑脫Q或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法，即把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。2、過程3、基因治療的途徑途徑比較體外基因治療體內(nèi)基因治療不同點方法從患者體內(nèi)獲得某種細(xì)胞→體外完成基因轉(zhuǎn)移→篩選、細(xì)胞擴(kuò)增→輸入體內(nèi)直接向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因特點操作復(fù)雜，但效果可靠方法較簡單，但效果難以控制相同點都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正缺陷基因，目前兩種方法都處于臨床試驗階段4、用于基因治療的基因種類1、替代基因：用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表達(dá)產(chǎn)物來彌補(bǔ)病變基因帶來的缺陷。如血友病、地中海貧血病的治療。2、反義基因：用mRNA分子與病變mRNA分子進(jìn)行互補(bǔ)，阻斷蛋白質(zhì)的合成。3、自殺基因：編碼可殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因。五、基因診斷1、概念：也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進(jìn)行診斷。2、探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子

3、原理：DNA分子雜交4、過程：a．制備用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA(疾病DNA)分子探針。b．將待測者的DNA制成單鏈。c．讓兩者進(jìn)行雜交，若兩者能進(jìn)行互補(bǔ)配對，則說明待測者患有此病，若兩者不能進(jìn)行互補(bǔ)配對，則待測者無此病?；蛱结槪夯蛱结樉褪且欢闻c目的基因或DNA互補(bǔ)的特異核苷酸序列。它包括整個基因，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，與被測基因進(jìn)行接觸，若兩者的堿基完全配對成雙鏈，則表明被測基因中含有已知的基因序列。5、應(yīng)用：在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進(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6、基因診斷與基因治療的比較目的基因作用備注基因診斷制作相應(yīng)探針，利用DNA分子雜交原理，快速、準(zhǔn)確檢測人類某種疾病臨床應(yīng)用階段基因治療把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，可分為體外基因治療和體內(nèi)基因治療兩種方法僅處于初期的臨床試驗階段，仍有許多問題和困難制約該技術(shù)的開展基因工程在農(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“轉(zhuǎn)基因高賴氨酸玉米”植株。2）抗逆性品種將細(xì)菌的抗蟲、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)基因動物。該過程的重要步驟是通過感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動物受精卵中?；蚬こ淘谛竽琉B(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用主要是什么？將人的生長激素基因和牛的生長素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的“超級小鼠”?；蚬こ膛c食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)獲得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白。2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？基因工程與環(huán)境監(jiān)測基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來基