高中生物 1.3 基因工程的应用课件 新人教版选修1.ppt

第三节基因工程的应用一、基因工程与遗传育种一、基因工程与遗传育种1、传统的遗传育种方法有哪些？、传统的遗传育种方法有哪些？杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种优点：优点：缺点：缺点：时间长、时间长、远缘亲本难以杂交（优良性状的重组远缘亲本难以杂交（优良性状的重组只能限制于同种生物之间）只能限制于同种生物之间）  2、基因工程技术如何解决不同生物之间优、基因工程技术如何解决不同生物之间优良性状的重组？良性状的重组？ 3、到目前为止，基因工程技术解决了哪些不、到目前为止，基因工程技术解决了哪些不同生物之间优良性状的重组？同生物之间优良性状的重组？  转基因植物：转基因植物：1 1）高产、优质的农作物；）高产、优质的农作物；2 2））抗逆性品种抗逆性品种 抗盐碱、抗寒、抗干旱抗盐碱、抗寒、抗干旱3 3）提高农作物的营养价值提高农作物的营养价值 提高动物生长速度提高动物生长速度生长快、耐不良环境、肉质生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼好的转基因鱼( (中国中国) )转基因动物：转基因动物： 乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转基因牛基因牛( (阿根廷阿根廷) )转基因的动物生产药物转基因的动物生产药物导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠改善畜产品的品质改善畜产品的品质 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠转基因的动物作器官移植的供体转基因的动物作器官移植的供体 二、基因工程与疾病治疗二、基因工程与疾病治疗1 1、基因工程生产药物、基因工程生产药物2 2、基因治疗、基因治疗 　　胰岛素从猪、牛等动物的　　胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能胰腺只能提取提取4 4~5g5g的胰岛素，其产量之的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。

低和价格之高可想而知　将合成的胰岛素基因　将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每导入大肠杆菌，每2000L2000L培养液就能产生培养液就能产生100g100g胰岛素！使其价格胰岛素！使其价格降低了降低了30%-50%!30%-50%!胰岛素胰岛素 　　通过基因工程的方式创　　通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每杆菌，每1Kg1Kg的培养液可提的培养液可提取取20~420~4００mgmg干扰素•干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药万能灵药”！过去从人血！过去从人血中提取，中提取，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！！其其“珍贵珍贵”程度自不用多说程度自不用多说干扰素干扰素  我国第一个基因重组新药我国第一个基因重组新药------α-干扰素（安达芬）干扰素（安达芬），安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体，安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。

药物和肿瘤生物治疗的主要药物 我国生产的基因工程药品我国生产的基因工程药品乙肝疫苗乙肝疫苗白细胞介素白细胞介素-2-2干扰素干扰素人生长激素等人生长激素等  1 1、乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体、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内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应 2 2、从乳汁中获取目的基因产物，产量高，、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，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具有稳定的生物活性 3 3、从乳汁中源源不断获得目的基因的产物、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的同时，转基因动物又可无限繁殖•为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？所呢？ 2 2、基因治疗、基因治疗（（1 1）概念：向目标细胞引入正常功能的基因，）概念：向目标细胞引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的2 2）实例：）实例：19901990年，美国年，美国 重度免疫缺陷症的临床基因治疗重度免疫缺陷症的临床基因治疗  1990 1990年年9 9月月1414日，安德森对一例患腺甘脱氨酶缺乏症（日，安德森对一例患腺甘脱氨酶缺乏症（ADAADA缺乏缺乏症）的症）的4 4岁女孩进行基因治疗。

这个岁女孩进行基因治疗这个4 4岁女孩由于遗传基因有缺陷，岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产自身不能生产ADAADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因帐里他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的血液输入她左臂的一被健康的基因替代，然后把含正常白血球的血液输入她左臂的一条静脉血管中在以后的条静脉血管中在以后的1010个月内她又接受了个月内她又接受了7 7次这样的治疗，同次这样的治疗，同时也接受酶治疗后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离时也接受酶治疗后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学 ADAADA缺乏症：一种严重的免疫缺陷症缺乏症：一种严重的免疫缺陷症, ,腺苷脱氨酶的缺乏可使腺苷脱氨酶的缺乏可使T T淋巴细胞因代谢产物的累积而死亡淋巴细胞因代谢产物的累积而死亡, ,从而导致严重的联合性免疫缺从而导致严重的联合性免疫缺陷症陷症(SCID)(SCID)。

通常导致婴儿出生几个月后死亡通常导致婴儿出生几个月后死亡 取患者骨髓取患者骨髓分离干细胞分离干细胞运载体病毒运载体病毒正常基因正常基因导入正常基因的干细胞导入正常基因的干细胞注入患者体内注入患者体内ADAADA缺乏症的基因治疗缺乏症的基因治疗 （（5））实例：实例：①①病毒的检测：病毒的检测：肝炎病毒、肠道病毒、单纯孢疹肝炎病毒、肠道病毒、单纯孢疹病毒等；病毒等； ② ②遗传性疾病的检测：遗传性疾病的检测：镰刀型细胞贫血症、苯丙酮镰刀型细胞贫血症、苯丙酮尿症等；尿症等；A A、制作基因探针；、制作基因探针；（（4））基因诊断的过程基因诊断的过程B B、将待测基因加热成单链；、将待测基因加热成单链；C C、两者混合杂交两者混合杂交 三、基因工程与生态环境保护三、基因工程与生态环境保护 1 1、环境监测：、环境监测：　　　　基因工程做成的基因工程做成的DNADNA探针能够十分灵敏地探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染检测环境中的病毒、细菌等污染1t1t水中只有水中只有1010个病毒也能被个病毒也能被DNADNA探针检测出来探针检测出来 。