基因工程的应用.ppt

基因工程的应用基因工程的应用干干旱旱虫虫害害病病毒毒不不易易储储存存目的基因目的基因应用举应用举例例转基因抗虫水稻、抗虫棉转基因抗虫水稻、抗虫棉Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物一一 植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累BtBt毒蛋白基因：毒蛋白基因：Bt基因编码的蛋白质有毒多肽结合肠上皮细胞特异受体细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解害虫死亡害虫消化酶如果人和其他哺乳动物食用如果人和其他哺乳动物食用如果人和其他哺乳动物食用如果人和其他哺乳动物食用转转转转BtBt基因的植物，会不会中毒？基因的植物，会不会中毒？基因的植物，会不会中毒？基因的植物，会不会中毒？不会，因为哺乳动物细胞膜表面不会，因为哺乳动物细胞膜表面不会，因为哺乳动物细胞膜表面不会，因为哺乳动物细胞膜表面的受体和昆虫不同。的受体和昆虫不同。的受体和昆虫不同。的受体和昆虫不同。一一 植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物目的基因的获取目的基因的获取基因表达载体的构建基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定抗虫棉的培育过程：抗虫棉的培育过程：（从苏云金芽孢杆菌提取Bt毒蛋白基因）（目的基因+标记基因+启动子+终止子）（花粉管通道法）（是否有抗虫性状出现）2.抗病转基因植物抗病转基因植物抗病目的基因抗病目的基因最多：最多：最多：最多：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因举例举例几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒 抗真菌：抗真菌：抗真菌：抗真菌：3.抗逆转基因植物抗逆转基因植物盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关与细胞内渗透压调节有关与细胞内渗透压调节有关目的基因目的基因抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物：耐寒的番茄：耐寒的番茄：耐寒的番茄：耐寒的番茄：抗除草剂的作物：抗除草剂的作物：抗除草剂的作物：抗除草剂的作物：调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂基因抗除草剂基因4.利用转基因改良植物品种利用转基因改良植物品种使食品的营养成分均衡使食品的营养成分均衡将将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。以提高氨基酸的含量。转基因高赖氨酸玉米转基因高赖氨酸玉米合成合成b-胡萝卜素的基因胡萝卜素的基因使果品延熟，便于储存使果品延熟，便于储存将将控制番茄成熟的基因控制番茄成熟的基因导入番茄，获得导入番茄，获得转基因延熟番茄。转基因延熟番茄。转基因延熟番茄转基因延熟番茄丰富花品颜色，提高观赏价值。丰富花品颜色，提高观赏价值。将与将与植物花青素代谢有关的基因植物花青素代谢有关的基因导入花卉导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色。界没有的颜色。转基因矮牵牛转基因矮牵牛普通矮牵牛普通矮牵牛转基因矮牵牛转基因蓝玫瑰1.用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度普通普通鲑鱼鲑鱼转基因转基因鲑鱼鲑鱼二二 动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔外源生长激素基因外源生长激素基因资料：有的人体内缺少乳糖酶，或者乳糖酶活性减弱，资料：有的人体内缺少乳糖酶，或者乳糖酶活性减弱，饮用牛奶后，对乳糖不能完全消化，甚至有的人出现饮用牛奶后，对乳糖不能完全消化，甚至有的人出现过敏、腹泻、恶心等症状过敏、腹泻、恶心等症状。将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组中将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组中2.用于改善畜产品的品质用于改善畜产品的品质获取目的基因构建基因表达载体显微注射显微注射导入哺乳动物受精卵中在体外培育形成早期胚胎将胚胎送入母体子宫发育成转基因动物将目的基因与将目的基因与乳腺蛋乳腺蛋白基因的启动子白基因的启动子等调等调控组件重组在一起。控组件重组在一起。只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达。简述乳房简述乳房(腺）生物反应器的操作过程腺）生物反应器的操作过程优点：优点：产量高产量高质量好质量好成本低成本低易提取易提取成果：成果：抗凝血酶、抗凝血酶、血清白蛋白、血清白蛋白、生长激素、生长激素、抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶3.用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物4.用于转基因动物作器官移植的供体用于转基因动物作器官移植的供体供体动物：供体动物：存在的难题：存在的难题：解决方法：解决方法：a.a.在在供体供体基因组中导入基因组中导入某种调节因子某种调节因子，以抑制以抑制抗原决定抗原决定基因的表达基因的表达;b.b.设法设法除去抗原决定除去抗原决定基因，再结合克隆技术，基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。免疫排斥猪资料资料1 1：胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg100kg胰腺只能提胰腺只能提取取4-5g4-5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。不能满足社会需要。三三 基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L2000L培养液就培养液就能产生能产生100g100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄胰岛素！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，还使其价格降低了金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%30%-50%!资料资料2 2：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！过去从人血中提取，血中提取，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。三三 基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起 安达芬是我国第一个全国产化基因工程人干扰素安达芬是我国第一个全国产化基因工程人干扰素-2b-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作，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际公认的病毒性疾病治疗的首选药物首选药物和肿瘤生物治疗的主要和肿瘤生物治疗的主要药物。药物。干扰素生产车间干扰素生产车间获取目的基因（如人的胰岛素基因）构建基因表达载体导入受体细胞（表达成功后，从工程菌中获得胰岛素）基因工程制取人类基因工程制取人类 药物步骤药物步骤用基因工程的方用基因工程的方法，使外源基因法，使外源基因得到得到高效率表达高效率表达的菌类细胞株一的菌类细胞株一般称为般称为“工程菌工程菌”。蛋白蛋白目的基因的检测与鉴定（工程菌工程菌）蛋白名称用途生长激素促进生长生长激素释放因子促进生长胰岛素治疗糖尿病-抗胰蛋白酶治疗肺气肿促肾上腺皮质激素治疗风湿B细胞生长因子治疗免疫系统功能失调降钙素治疗软骨病红细胞生成素治疗贫血干扰素抗病毒白细胞介素治疗癌症血清白蛋白血浆补充物肿瘤坏死因子抗肿瘤基基因因工工程程药药物物异异军军突突起起练一练不是利用基因工程的方法生产出来的药物是（）A干扰素B白细胞介素C青霉素D乙肝疫苗基因工程药物的化学本质是蛋白质基因工程药物的化学本质是蛋白质资料资料3 3：美国一名女童患有严重的：美国一名女童患有严重的复合型免疫缺陷症复合型免疫缺陷症。复合型免。复合型免疫缺陷症是一种疫缺陷症是一种遗传病遗传病。女童由于。女童由于腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因缺失，造缺失，造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶。而这种物质是人体免疫系统发挥正成体内缺乏腺苷酸脱氨酶。而这种物质是人体免疫系统发挥正常功能作用所必需的，因此，该女童不能抵抗病原微生物的威常功能作用所必需的，因此，该女童不能抵抗病原微生物的威胁。胁。怎样才能从根本上拯救这名女童？怎样才能从根本上拯救这名女童？基因治疗基因治疗四四 基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照把把正常基因正常基因导入病人体内，使该导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的遗传病的最有效最有效的手段。的手段。取出患者的细胞取出患者的细胞（如（如T淋巴细胞）淋巴细胞）体外完成基因转移体外完成基因转移重新输入患者体内重新输入患者体内体外基因治疗体外基因治疗筛选成功的细胞扩增培养筛选成功的细胞扩增培养体内基因治疗体内基因治疗直接直接将基因转移到人体组织细胞中。将基因转移到人体组织细胞中。1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒作为载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转入到患者的肺组织中。你希望具有哪种“特异功能”