《基因工程應(yīng)用》ppt課件-全文預覽
【正文】 ? 由此看來 ,昆蟲的抗性是抗蟲轉(zhuǎn)基因工程中較為嚴重的潛在問題 ,因此如何防止或延緩害蟲產(chǎn)生抗性 ,這已經(jīng)成為植物抗蟲基因工程的另一重要研究內(nèi)容。在載體上加上有去甲基化功能的序列以防止甲基化 。采用低拷貝數(shù) (最好是單拷貝 )的載體 。昆蟲對殺蟲蛋白 產(chǎn)生抗性 。? 進一步在不改變編碼的氨基酸序列的前提下 ,幾乎更換掉 WT基因中的所有不穩(wěn)定元件 ,同時盡可能將其中的密碼子換成植物優(yōu)化密碼子 ,AT含量下降至51%,去掉所有 ATTTA序列。 第一條途徑是改進 Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化載體的啟動子 ,加入帶有 SV40復制增強子區(qū)的 35S啟動子或重復的強化表達區(qū) (duplicated enhanced region),發(fā)現(xiàn)改建后的載體表達量比原先提高了 5~10倍。? 1 .對非必需區(qū)段進行缺失處理? 2 .基因改造? 3 .利用定位信號提高基因表達? 4 .利用基質(zhì)結(jié)合區(qū)提高基因表達? 5 .葉綠體轉(zhuǎn)化? 6 .改進 Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化載體的啟動子 Bt毒蛋白基因的修飾、改造及應(yīng)用? Bt基因含有較多的 AT堿基和 ATTTA重復序列。 3. 提高外源抗蟲基因在植物體內(nèi)的表達? 無論是哪種來源的抗蟲基因用于基因工程首要考慮的問題就是 提高其表達量 。? 二。 ? 利用基因工程改善棉纖維的方法主要有兩種基本途徑：? 一是增加或減少與某些棉纖維品質(zhì)相關(guān)的蛋白質(zhì)或酶的表達水平。? 植物凝集素基因? 外源凝集素基因是一類糖結(jié)合蛋白 ,在自然界中分布十分廣泛 ,是植物防御系統(tǒng)的一個組成部分。? 另一類是 植物凝集素 。? 其他來源于微生物的抗蟲基因 ? 來源于根癌農(nóng)桿菌的 異戊烯轉(zhuǎn)移酶 (IPT)基因 編碼細胞分裂素生物合成途徑中的一個關(guān)鍵酶 ,在煙草，番茄中表達后 ,可減少煙草夜蛾對葉片的損傷 ,并降低桃蚜的生存力。 ? 在煙草中進行了在后代中刪除 Bt基因的實驗， PCR鑒定證明轉(zhuǎn)基因煙草后代中 Bt基因已被刪除。 ? 殺蟲機理 :其中 ,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要是 δ內(nèi)毒素 。? (5)不易被環(huán)境因素影響 ,也不對環(huán)境造成污染 。研究優(yōu)勢 :? 利用基因工程手段培育抗蟲新品種有以下優(yōu)點 :? (1)保護作用具有連續(xù)性 。 這是一個化學 (生物 )工程工作者能創(chuàng)新性地發(fā)揮作用的舞臺，必將得到進一步的發(fā)展。說明 vgb可以在 VG1(pTU14)成功表達。具有這種基因的菌株，能合成血紅蛋白，提高對氧的利用率和耐低溶氧的能力。使菌具有破壁溫和、可控、簡單、無需加入外源酶等優(yōu)點。 λ噬菌體的裂解基因包括 S、 R 和 Rz 三個基因 ,其中 R 基因的產(chǎn)物是一種可溶于水的轉(zhuǎn)糖基酶 ( transglycosylase) ,可分解細胞壁的肽聚糖。但由于烈性噬菌體不可控 ,它的引入和散布不但會污染生產(chǎn)環(huán)境 ,給后續(xù)的培養(yǎng)帶來很大的麻煩 ,甚至會危害到菌種 ,所以通常情況下 ,這種方法是不可取的 ,也是不實用的。n 但是，如上所述的那樣，n 在 PHB生產(chǎn)中 存在的主要問題也是：n 成本較高。 基因工程的新作用n 隨著生物技術(shù)的日益發(fā)展，可以利用基因工程技術(shù)來解決化學工程的問題，從而實現(xiàn)高效生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本的目的。n 生物技術(shù)有許多優(yōu)點，人們對此有很高的期望，但是為什么生物技術(shù)沒有在生產(chǎn)中得到預期那樣快的發(fā)展呢？n 其原因很多，n 其中一個重要的原因是生物技術(shù)本身在工程上存在著一些問題。n 破碎細胞是生物產(chǎn)品后處理中一個比較特殊和麻煩的操作過程。有時甚至仍達n 不到高密度培養(yǎng)的要求。因此，保證供氧往往成為菌體生長和代謝的限制性因素。 (生物 )工程問題的基因工程策略n 傳統(tǒng)的化學工程的核心是所謂的 “ 三傳一反 ” ，即：動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和反應(yīng)工程。問題的提出n 例如，在生物好氧發(fā)酵過程中，氧的供應(yīng)是一個重要的問題，因為氧在水溶液中的溶解度是很低的。無疑，這些措施都會增加能耗和生產(chǎn)成本。因此，在細胞培養(yǎng)或發(fā)酵后，需要破碎細胞、釋放胞內(nèi)產(chǎn)物。n 機械法 — 設(shè)備昂貴，產(chǎn)品變性；n 溶劑萃取法 — 溶劑回收，環(huán)境污染；n 化學試劑法 — 環(huán)境污染，產(chǎn)品變性；n 酶法 —n 操作復雜，n 條件苛刻，n 需加外源酶。生化產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問題n 總起來： 存在的主要問題：n 在許多情況下，與其它生產(chǎn)法n 相比，往往生產(chǎn)成本較高 。不僅可以在醫(yī)藥、電子等高技術(shù)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，并可望為解決日益嚴重的 “ 白色污染 ” 問題帶來希望。 1994 年報道了用 T4 噬菌體來裂解 E. coli 細胞的方法。在研究感染了 λ噬菌體的 的裂解時發(fā)現(xiàn) ,對細胞起裂解作用的主要是 λ噬菌體 DNA 上裂解基因所編碼的酶。 R 和 Rz 基因產(chǎn)物的功能是降解細胞壁 ,而 S 基因產(chǎn)物的作用是改變細胞質(zhì)膜的通透性 ,在細胞質(zhì)膜上形成多孔的結(jié)構(gòu) ,以使 R 和 Rz 基因產(chǎn)生的酶可以穿過細胞質(zhì)膜 ,到達細胞壁 ,從而作用于細胞壁PHB biosynthetic genes (phbCAB) phbA
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