現(xiàn)代生物科技專題(編輯修改稿)
2025-01-23 02:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)揮功能 的 第一步 檢測方法是 采用分子雜交技術(shù) DNA— mRNA —— 檢查是否成功 檢測 — 鑒定 —— ①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的 DNA 上是否插入了目的基因 ②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了 mRNA ③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì) 抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等 方法 —— 方法 —— 方法 —— DNA分子雜交 分子雜交 （注意與上不同之處） 抗原抗體雜交 四、篩選出獲得目的基因的受體細胞 DNA分子雜交示意圖 采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物的 DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個單鏈具有互補的堿基序列，那么，互補的堿基序列就會結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒有互補堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。 四、篩選出獲得目的基因的受體細胞 第二節(jié) 基因工程的應(yīng)用 一、基因工程的應(yīng)用 二、轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題 三、生物武器的危害性 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 —— 從某些生物中分離出具有殺蟲活性的基因，將其導(dǎo)入作物中，使其具有抗蟲性。 已問世的轉(zhuǎn)基因抗蟲植物主要有水稻、棉、玉米、馬鈴薯、番茄、大豆、蠶豆、煙草、蘋果、核桃、楊、菊花和白花三葉草等。 用于殺蟲的基因主要是： Bt毒蛋白基因 蛋白酶抑制劑基因 淀粉酶抑制劑基因 植物凝集素基因等 例如，我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是轉(zhuǎn)入 Bt毒蛋白基因 培育出來的，它對棉鈴蟲具有較強的抗性。 一、轉(zhuǎn)基因植物 抗病轉(zhuǎn)基因植物 引起植物生病的微生物稱為病原微生物，主要有病毒、真菌和細菌等。 目前，人們已獲得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、番茄等多種作物。 用于抗病轉(zhuǎn)基因植物的基因主要是： 病毒外殼蛋白（ CP）基因 病毒的復(fù)制酶基因 用于抗真菌轉(zhuǎn)基因植物的基因主要是： 幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因 其它抗逆轉(zhuǎn)基因植物 利用調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因，來提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱的能力。 將魚的抗凍蛋白基因?qū)霟煵莺头?，使煙草和番茄的耐寒能力均有提高? 將抗除草劑基因?qū)氪蠖?、玉米等作物，噴灑除草劑時，殺死田間雜草而不損傷作物。 利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì) 將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因，導(dǎo)入植物中，或者改變這些氨基酸合成途徑中某種關(guān)鍵酶的活性，以提高氨基酸的含量。富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米 用基因重組藍玫瑰 將控制番茄果實成熟的基因?qū)敕眩@得轉(zhuǎn)基因延熟番茄 。 將與植物花青素代謝有關(guān)的基因?qū)牖ɑ苤参锇珷颗Ｖ?，轉(zhuǎn)基因矮牽牛呈現(xiàn)出自然界沒有的顏色變異。 用于提高動物生長速度 將外源生長激素基因的表達可以使轉(zhuǎn)基因動物生長得更快。 轉(zhuǎn)生長激素基因鯉魚 轉(zhuǎn)生長激素基因綿羊 二、轉(zhuǎn)基因動物 超級小鼠 轉(zhuǎn)生長激素基因鯉魚 用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 例如，有些人對牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會出現(xiàn)過敏、腹瀉、惡心等不適癥狀，科學(xué)家將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，在其他營養(yǎng)成分不受影響的情況下，乳糖的含量大大減低。 乳腺生物反應(yīng)器： 目前科學(xué)家已在牛和山羊等動物乳腺生物反應(yīng)器中表達畜了 抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素和 α抗胰蛋白酶 等重要醫(yī)藥產(chǎn)品。 用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物 用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體 將器官共同基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，一頓抑制抗原決定基因的表達，或設(shè)法除去抗原決定基因，在結(jié)婚克隆技術(shù)，培育畜沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。 假如某位心臟病人換上了經(jīng)過改造的豬的心臟，在生活中他會遭到歧視嗎？ 這些藥物包括細胞因子、抗體、疫苗、激素。如 胰島素 、白細胞介素－ 干擾素、乙肝疫苗等近 20種基因工程藥物 基因治療使把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。 三、基因工程藥物異軍突起 四、基因治療曙光初照 生產(chǎn)干擾素的車間 體外基因治療 先從病人體內(nèi)獲得某種細胞，進行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。 （效果較為可靠） 體內(nèi)基因治療 直接向人體組織細胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法 用于基因治療的基因種類 第一類 從健康人體上分離得到的功能正常的基因 ； 第二類 反義基因 第三類 編碼可以殺死癌變細胞的 蛋白酶基因 ，又稱自殺基因 4 蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用 一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由 通過基因工程能夠大規(guī)模生產(chǎn)生物體內(nèi)微量存在的活性物質(zhì)，并借助轉(zhuǎn)基因而改變動植物性狀，得以在人類醫(yī)療保健中進行基因診斷和基因治療。然而在廣泛利用自然界各種蛋白質(zhì)的過程中就發(fā)現(xiàn)，這些蛋白質(zhì)只是適應(yīng)生物自身的需要，而對它們進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)往往不合意，需要加以改造。 1983年Ulmer首先提出蛋白質(zhì)工程，它是指按照特定的需要，對蛋白質(zhì)進行分子設(shè)計和改造的工程。自此以后，蛋白質(zhì)工程迅速發(fā)展，已成為生物工程的重要組成部分。 4 蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用 在已研究過的幾千種酶中，只有極少數(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)酶都不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這些酶雖然在自然狀態(tài)下有活性，但在工業(yè)生產(chǎn)中沒有活性或活性很低。這是因為工業(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會有酸、堿或有機溶劑存在，反應(yīng)溫度較高，在這種條件下，大多數(shù)酶會很快變性失活。提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性是工業(yè)生產(chǎn)中一個非常重要的課題。一般來說， 提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性包括：延長酶的半衰期，提高酶的熱穩(wěn)定性，延長藥用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性喪失等。 例如 :干擾素是一種抗病毒、抗腫瘤的藥物。將人的干擾素的 cDNA在大腸桿菌中進行表達，產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性為 106 U/mg，只相當(dāng)于天然產(chǎn)品的十分之一，雖然在大腸桿菌中合成的 β干擾素量很多，但多
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