第三节 基因工程的应用.ppt

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,*,1.3,基因工程的应用,一,、植物基因工程硕果累累,1,、在农业中的应用发展迅速,2,、主要用于,提高作物的抗逆能力,改良农作物的品质,生产药物,抗虫,抗病,抗盐碱、干旱,抗除草剂,抗寒,其他抗逆性,抗虫转基因植物,抗病转基因植物,转鱼抗寒蛋白基因的番茄,转基因抗除草剂植物,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,不会引起过敏的转基因大豆,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.,用转基因动物生产药物,4.,用于转基因动物作器官移植的供体,用于提高动物生长速度,用于改善畜产品的品质,如，将,肠乳糖酶基因,导入奶牛，转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变。,用转基因的动物生产药物,乳腺生物反应器,药用蛋白基因,导入,受精卵,转基因动物,发育成,分泌,乳汁,（含药用蛋白）,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？,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？,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？,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。,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（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,(,二）,基因工程人干扰素,-2b,（,安达芬）是我国第一个全国产化基因工程人干扰素,-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,人造血液及其生产,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,。,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,四,、基因治疗曙光初照,1,、基因治疗：,把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。,2,、举例：,复合型免疫缺陷症,复合型免疫缺陷症,的基因工程治疗,复合型免疫缺陷症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编码,腺苷酸脱氨酶的基因,发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。,患者生存在无菌环境中,4,、用于基因治疗的基因种类,体外基因治疗,体内基因治疗,3,、基因治疗的形式,（,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。,（,2,）,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。,（,3,）,自杀基因,。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。,练 习,1,、转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造,CO,2,固定酶。其目,的是（）,A,、提高光合作用效率,B,、延长果实的储藏期,C,、培育新作物品种,D,、提高植物的抗性,A,2,、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白基因的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高,30,多倍。“转基因动物”是指（）,A,、提供基因的动物,B,、基因组中增加外源基因的动物,C,、能产生白蛋白的动物,D,、能表达基因信息的动物,B,3,、治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）,A,、口服化学药物,B,、注射化学药物,C,、利用辐射或药物诱发治病基因突变,D,、采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因,带来的影响,D,