1、1.3 基因工程的应用,一、农业：1、抗虫转基因植物；2、抗病转基因植物；3、抗逆转基因植物；4、利用转基因改良植物的品系。二、牧业：1、提高动物生长速度；2、改良畜产品品质。三、医学：生产药物；移植器官；基因工程药品；基因治疗。,虫害,t毒蛋白基因；蛋白酶抑制基因：淀粉酶抑制基因；植物凝集素基因。,抗虫转基因植物,抗虫植物,例：转基因抗虫棉,抗病转基因植物,抗病基因,病毒外壳蛋白基因； 病毒复制酶基因； 几丁质酶基因； 抗毒素合成基因。,花叶病,抗逆转基因植物,抗盐碱、 干旱基因。,干 旱,调节细胞渗透压,盐 碱 地,涝 灾,抗盐碱、抗旱、耐寒、抗除草剂。,利用转基因改良植物品质,食品营养不
2、均衡,赖氨酸含量提高30%。,二、动物基因工程前景广阔,提高动物生长速度,用于改善畜产品品质,牛奶：乳糖不能完全消化、或有过敏症状。,生物反应器,药物蛋白基因,乳腺蛋白基因,显微注射,受精卵,转基因动物,重组,乳汁中含所需药品,用转基因动物生产药物,器官移植,人体移植器官短缺,替代移植器官,免疫排斥,基因工程,改造动物器官,器官供体基因组,调节因子,抑制或除去抗原决定基因表达,克隆,无免疫排斥的移植器官,用转基因动物作器官移植的供体,重组人胰岛素,转基因工程菌,生产药物,细胞因子、抗体、疫苗、激素。,预防和治疗：肿瘤、心血管疾病、遗传病、传染病、糖尿病、类风湿等。,基因工程药物异军突起,“泡泡
3、男孩”大卫菲利普,遗传性疾病病人,正常基因,基因表达、发挥功能。,基因治疗曙光初照,1.4 蛋白质工程的崛起,1、蛋白质工程崛起的缘由,2、蛋白质工程的基本原理,3、蛋白质工程的进展和前景,总结,1、蛋白质工程崛起的缘由,国际人类蛋白质组计划？,基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。,天然蛋白质,体外保存困难。,改变分子结构： 半胱氨酸丝氨酸,保存半年,产量提高,赖氨酸含量低,合成时需： 天冬氨酸激酶；二氢吡啶二羧酸合成酶。,2、蛋白质工程的基本原理,基因 决定 蛋白 质,根据对蛋白质功能的特定需求，对其结构进行分子设计。,蛋白质 三维结构,氨基酸序列 多肽链,mRNA,基因 DNA,天
4、然蛋白质合成,蛋白质工程,3、蛋白质工程的进展和前景,改造胰岛素特效药品,应用于电子方面,蛋白质工程 制造电子元件。优点：体积小、 耗电少、效率高。,蛋白质工程 难度大原因：蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构。 这种高级结构很复杂，目前对其了解还很不够，还需探索。,血红蛋白结构,一、蛋白质工程崛起的缘由：基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 二、蛋白质工程的基本原理：预期蛋白质功能设计预期蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列。 蛋白质工程：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 三、蛋白质工程的进展和前景。,总结,
