基因工程的应用和蛋白质工程.ppt

关于基因工程的应用和蛋白质工程第1页，共34页，星期日，2025年，2月5日一、植物基因工程硕果累累阅读教材回答下列问题：1、哪些转基因作物已进入大规模商业化应用阶段?2、植物基因工程技术主要用于哪些方面?第2页，共34页，星期日，2025年，2月5日（一）抗虫转基因植物1.虫害给农作物带来了哪些影响?传统农业如何防治害虫?有哪些不足?2.现在已有哪些抗虫植物问世?3.抗虫基因有哪些？这些抗虫基因的抗虫机理是什么？4.抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而来?5.我国的转基因抗虫棉取得了哪些进展?第3页，共34页，星期日，2025年，2月5日抗虫转基因植物的类型及作用原理基因类型来源作用原理应用实例杀虫蛋白基因(Bt毒蛋白基因)苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因编码的蛋白质进入害虫肠道，在消化酶的作用下，蛋白质被降解成有毒的多肽，多肽结合在肠上皮细胞的特异性受体上，导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解，最后造成害虫死亡转基因抗虫棉第4页，共34页，星期日，2025年，2月5日基因类型来源作用原理应用实例蛋白酶抑制剂基因大豆、豇豆、番茄和马铃薯等蛋白酶抑制剂基因控制产生的抑制剂，可与害虫消化道中的蛋白酶结合形成复合物，从而阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质。这种复合物还能刺激昆虫分泌过量的消化酶，引起害虫的厌食反应转基因烟草第5页，共34页，星期日，2025年，2月5日基因类型来源作用原理应用实例淀粉酶抑制剂基因禾谷类植物和豆科植物淀粉酶抑制剂基因控制产生的淀粉酶抑制剂，可以抑制昆虫消化道中的淀粉酶活性，使害虫不能消化淀粉，阻断害虫的能量来源转基因烟草植物凝集素基因植物界中广泛存在植物凝集素基因控制植物合成一种糖蛋白，与昆虫肠道黏膜上的某些物质结合，影响害虫对营养物质的吸收和利用抗虫小麦、水稻第6页，共34页，星期日，2025年，2月5日（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？4.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？第7页，共34页，星期日，2025年，2月5日（三）其他抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？5.抗除草剂基因有何用途？第8页，共34页，星期日，2025年，2月5日（四）利用转基因改良植物的品质1.你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？2.如何用转基因的方法加以改良？3.转基因延熟番茄的目的基因是什么？4.转基因矮牵牛的目的基因是什么？第9页，共34页，星期日，2025年，2月5日总结：基因工程在农业上的应用（1）高产、稳产和具优良品质的品种（2）抗逆性品种第10页，共34页，星期日，2025年，2月5日二、动物基因工程前景广阔（一）用于提高动物生长速度——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等导入外源生长激素基因（二）用于改善畜产品的品质将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。第11页，共34页，星期日，2025年，2月5日（三）用转基因的动物生产药物设问:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？转基因动物的乳腺。原因：（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。（2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。第12页，共34页，星期日，2025年，2月5日将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。第13页，共34页，星期日，2025年，2月5日①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）③显微注射导入哺乳动物受精卵中④形成胚胎⑤将胚胎送入母体动物⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样