基因工程的应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程的应用课件,基因工程的应用,专题基因工程,基因工程的应用专题基因工程,一,、植物基因工程硕果累累,转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,.,一、植物基因工程硕果累累转基因工程技术主要用于提高农作物的抗,1.,抗虫转基因植物,1.抗虫转基因植物,抗虫害的玉米,抗虫害的玉米,2.,抗病转基因植物,2.抗病转基因植物,3.,其他抗逆转基因植物,3.其他抗逆转基因植物,转鱼抗冻蛋白基因的番茄,转鱼抗冻蛋白基因的番茄,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯,转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯,不会引起过敏的转基因大豆,不会引起过敏的转基因大豆,4.,利用转基因改良植物的品质,4.利用转基因改良植物的品质,提高观赏价值,提高观赏价值,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,用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“转基因高赖氨酸玉米”植株。,2,）,抗逆性,品种,将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。,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,繁殖具有,抗病能力,、,高产仔率,、,高产奶率,和,高质量的皮毛,等优良品质的,转基因动物,。,该过程的重要步骤是通过,显微注射技术,将重组,DNA,转移到动物受精卵中。,基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？,将人的,生长激素基因,和牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“,超级小鼠,”。,繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量,水母,水母,二,、动物基因工程前景广阔,1.,用于提高动物生长速度,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,如转基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变,2.用于改善畜产品的品质3.用转基因的动物生产药物如转基因牛,是指把人或哺乳动物的某种,基因导入,到,哺乳动物,(,如鼠、兔、羊和猪,),的,受精卵,里，,目的基因若与受精卵染色体,DNA,整合,，细胞分裂时，该基因随染色体的,倍增,而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使,性状得以表达,，并,稳定地遗传,给后代，从而,获得基因产品,。这样一种新的个体，称为,转基因动物,。,什么叫转基因动物？,是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(,转基因牛,乳汁中含有人生长激素的转基因牛,(,阿根廷,),转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),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理想的表达场所呢？,就基因药物而言，理想的表达场所是哪里？,转基因动物的,乳腺,。,1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影,转基因动物作器官移植的供体,选择猪的器官做人的器官替代品的原因：,其内脏构造、大小、血管分布与人相似；,体内隐藏的致病基因少。,4.,用转基因的动物作器官移植的供体,转基因动物作器官移植的供体选择猪的器官做人的器官替代品的原因,转基因动物作器官移植的供体,为解决免疫排异反应采取的方法：,向器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达；,设法除去抗原决定基因。,转基因动物作器官移植的供体为解决免疫排异反应采取的方法：向,三、基因工程药品异军突起,三、基因工程药品异军突起,在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接,从,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。,在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接从生物体的哪,基因工程胰岛素（一）,胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、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（一）胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能,基因工程胰岛素（二）,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,基因工程胰岛素（二）将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每200,基因工程干扰素（一）,干扰素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（一）干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过,基因工程干扰素(二）,基因工程人干扰素,-1b,（安达芬）是我国第一个全国产化基因工程人干扰素,-1b,，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。,基因工程干扰素(二）基因工程人干扰素-1b（安达芬）是,其它基因工程药物,人造血液、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,其它基因工程药物人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程,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,治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。,（,1,）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,32,P),、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,（1）基因诊断：也称为DNA诊断或基因探针技术，,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,）,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,举例,基因诊断技术在什么方面发展迅速？在诊断遗传性疾病,（,2,）基因治疗,实验阶段,1,、什么是基因治疗,是向目标细胞中,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。,2,、实例,重度免疫缺陷症的临床基因治疗,将健康基因导入,病人体细胞内合成相应蛋白质使疾病得到治疗的过程。,腺苷酸脱氨酶基因,（,ada,）,缺陷,ADA,：,腺苷酸脱氨酶,（2）基因治疗实验阶段1、什么是基因治疗2、实例重度,治疗方法：先将患者的,T,细胞,取出体外培养，然后用,某种反转录病毒,将正常的腺苷脱氨酶基因转入人工培养的,T,细胞中，再将转入的基因能表达的转基因,T,细胞注射到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常,治疗方法：先将患者的T细胞取出体外培养，然后用某种反转录病毒,基因治疗,SCID,的过程,体外基因治疗,体内基因治疗,基因治疗SCID的过程体外基因治疗体内基因治疗,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。,基因工程为食品工业中提供了什么前景？,基因工程与食品业基因工程为人类开辟新的食物来源。基因工程为食,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。,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,