《基因工程的应用》课件.ppt

基因工程的应用,一植物基因工程硕果累累 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面17页第3段）,1.抗虫转基因植物,用于杀虫的基因主要有哪些 ？,Bt毒蛋白基因、 淀粉酶抑制剂基因、 植物凝集素基因等2.抗病转基因植物,使用的抗病基因有哪些？,抗病毒： 病毒外壳蛋白基因、 病毒的复制酶基因、 抗真菌： 几丁质酶基因、抗毒素合成基因,培育抗虫、抗病转基因植物的意义？,减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人体健康的损害,3.其他抗逆转基因植物,转鱼抗寒蛋白基因的番茄,4.利用转基因改良植物的品质,二、动物基因工程前景广阔,1.用于提高动物生长速度,2.用于改善畜产品的品质,3.用转基因的 动物生产药物,如将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛 分泌的乳汁，乳糖含量降低，其他营养成分不变,乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),,,转基因动物的乳腺就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？,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为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？,将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 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易提取药物蛋白,乳腺蛋白基因的启动子,显微注射,受精卵,4.用转基因的动物作器官移植的供体,方法：将器官供体基因组导入某种 调节因子，以抑制 基因的 表达，或设法除去 基因， 再结合 技术，培育出没有 反应的转基因克隆动物器官抗原决定,抗原决定,克隆,免疫排斥,,,在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？,药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取传统生产方法的缺点,由于受原料来源的限制，价格十分昂贵可利用什么方法来解决上述问题？,利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。

5.基因工程药品异军突起,什么是工程菌？,用 的方法，使外源基因得 到高效率表达的菌类细胞株系 （第21页）,基因工程,基因工程胰岛素,胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知胰岛素分子结构,基因工程胰岛素,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模 工业化生产不但解决了这种比 黄金还贵的药品产量问题，还 使其价格降低了30%-50%!,胰岛素生产车间,基因工程干扰素,干扰素（化学本质：糖蛋白）治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说干扰素生产车间,干扰素分子结构,基因工程干扰素,基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，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其它基因工程药物,白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。

人造血液及其生产,治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素而生长激素的获得很困难以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素 现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量基因工程药品 —— 生长激素,基因诊断：,也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断 探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子； 原理：利用DNA分子杂交原理；,三、基因治疗曙光初照,,,基因诊断技术在什么方面发展迅速？,在诊断遗传性疾病方面发展迅速目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断1）β—珠蛋白的DNA探针 → 镰刀状细胞贫血症 2）苯丙氨酸羧化酶基因探针 → 苯丙酮尿症 3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针 → 白血病,举例,SCID的基因工程治疗,严重复合型免疫缺陷症（SCID）患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡这个病的机理是细胞的一个常染色体上腺苷酸脱氨酶基因（ada）发生了突变。

可以通过基因工程的方法治疗SCID患者生存在无菌环境中,2.基因治疗：治疗遗传病最有效的手段 (1)原理：把 导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥作用，达到治疗疾病的目的病人细胞中既有缺陷基因，也有正常基因,正常的外源基因,基因治疗,(2)方法：体外基因治疗和体内基因治疗 体外基因治疗： 体内基因治疗：,先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，,然后在体外完成基因转移，,再筛选成功转移的细胞扩增培养，,最后重新输入患者体内利用经过修饰的病毒做载体，直接向人体组织细胞中 转移基因的治疗方法基因治疗SCID的过程,体外基因治疗,用于基因治疗的基因种类,1用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表达产物来弥补病变基因带来的缺陷如血友病、地中海贫血病的治疗反义基因用mRNA分子与病变的mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成自杀基因编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因基因工程与食品业,基因工程为人类开辟新的食物来源 1）鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达获得成功这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白 2）用基因工程的方法从微生物中获得人们所需要的糖类、脂肪和维生素等产品。

基因工程与环境监测,基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来,基因工程与环境监测,利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物基因工程与环境污染治理,基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质1、基因治疗是把健康的 外源基因导入 A、有基因缺陷的细胞中 B、有基因缺陷的染色体中 C、有基因缺陷的细胞器中 D、有基因缺陷的DNA分子中,A,2、下列各项中不属于基因工程在实际中应用的是 A、转基因抗虫棉的培育成功 B、利用DNA探针检测饮用水中有无病毒 C、培育工程菌使之能产生胰岛素 D、植物的杂交育种,D,。