1. 生產基因工程藥品
(1) 用基因工程方法生產的“工程菌”可以高效率地生產出高質量,低成本的藥品。
①用大腸桿菌生產的胰島素:治療糖尿病的特效藥。
②用大腸桿菌及酵母菌生產的幹擾素:抗病毒的特效藥。其化學本質為糖蛋白。
③乙肝疫苗:將乙肝病毒中的有關基因分離出來,引入細菌的細胞中,再采用發酵的方法,或者引入哺乳動物的細胞中,再采用細胞培養的方法,就能讓細菌或哺乳動物的細胞生產出大量的疫苗。
(2)我過自行生產的幾種基因工程藥品:白細胞介素-2,幹擾素,乙肝疫苗。人生長激素等。
2.用於基因診斷和基因治療
(1)基因診斷:
①概念:用放射性同位素(如32P),熒光分子等標記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測標本的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。
②DNA探針:是單鏈的。作用是從基因文庫中準確地提取出目的基因。由於DNA雙鏈的核苷酸序列是彼此互補的,當DNA分子雜交時首先將雙鏈DNA加熱或升高PH值,使雙鏈解開,根據所需的核苷酸序列制成壹段與之互補的核苷酸短鏈,並用同位素標記,即成為探針。用這壹探針查基因文庫中已變性的DNA 片段,如果有壹個DNA片段能和探針片段互補結合而合成雙鏈(分子雜交),說明這壹片段即含有所需的基因。
③原理:DNA分子雜交。
④優點:快速簡便。
⑤實例:用β-珠蛋白的DNA探針可以檢測出鐮刀狀細胞貧血癥,用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測出苯丙酮尿癥,用白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的DNA探針,可以用來檢測白血病。
(2)基因治療:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的。目前作到的只是引入外源基因使其表達,以補充缺失的或失去正常功能的酶,而不能作到用正常基因去替換突變的基因。
(二)基因工程與農牧業,食品工業
1.農業方面:
(1)通過基因工程技術獲得高產,穩產和具有優良品質的農作物。
(2)用基因工程的方法培育出具有各種抗擬性的作物新品種。如抗蟲,抗病毒,抗除草劑,抗鹽堿,抗幹旱,抗高溫等。
2.牧業方面:利用基因工程技術培育具有抗病能力,高產仔率,高產奶率和高質量皮毛的動物等
3.食品工業:開辟新的食物來源。用微生物來生產人類所需要的營養物質。
(三)基因工程與環境保護
1.環境檢測:如用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量,特點是快速,靈敏,精確。
2.環境凈化:科學家用基因工程的方法培育出了能同時分解四種烴類化合物的“超級細菌”以及“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細菌,還有能夠凈化鎘汙染的植物等。