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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,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,基因工程旳应用,第1页,基因工程实际应用领域有：,农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等,应用生物：植物、动物、,微生物,第2页,一,、植物基因工程,转基因工程技术重要用于提高农作物抗逆能力（如抗除草剂，抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）,以及改良农作物品质和运用植物生产药物等方面。,1、抗虫转基因植物,2、抗病转基因植物,3、抗逆转基因植物,4、运用转基因改良植物品质,转入,外源基因,植（动）物,转基因植（动）物：,第3页,1.抗虫转基因植物,第4页,抗虫棉叶子,正常棉叶子,第5页,1、抗虫转基因植物,长处：,减少环境污染、减低生产成本、提高产量,重要杀虫基因：,Bt毒蛋白基因、蛋白酶克制剂基因、,淀粉酶克制剂基因、植物凝集素基因等,经典例子：,转基因抗虫棉Bt毒蛋白基因,第6页,2、抗病转基因植物,抗病基因：,病毒外壳蛋白基因、,病毒复制酶基因.,抗真菌基因：,几丁质酶基因、,抗毒素合成基因.,有抗病毒基因就可以抵御所有病毒吗？,抗烟草花叶病毒转基因甜椒,抗病毒转基因西葫芦,第7页,3、抗逆转基因植物,耐寒、耐旱转基因水稻,第8页,4、运用转基因改良植物品质,长处：,改善粮食作物营养成分含量，如氨基酸、蛋白质,含大量维生素转基因玉米,抗癌抗衰老紫色西红柿,第9页,转入维生素A合成酶基因大米,第10页,矮牵牛又名碧冬茄，为茄科碧冬茄属植物。矮牵牛花朵硕大，色彩丰富，花型变化颇多，已成为重要盆栽和花坛植物。矮牵牛在欧美及日本等地区广泛栽培。,花语：有你，我认为安心（温馨）,第11页,转基因矮牵牛,蓝色妖姬,第12页,转入荧光酶转基因烟草苗,第13页,二、动物基因工程前景广阔,1、提高生长速度,2、改善畜产品品质,3、生产药物,4、作为器官移植供体,第14页,1.用于提高动物生长速度,二、动物基因工程前景广阔,转入外源生长激素基因,“,超级小鼠,”,第15页,2、用于改善畜产品品质,长处：防止食物过敏、腹泻、恶心等不适,导入肠乳糖酶基因转基因牛分泌乳汁中，乳糖含量大大减少。,第16页,即指运用动物乳腺生产高价值产品方式,产物：,抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素,3、用转基因动物生产药物,乳腺（房）生物反应器,第17页,获取目旳基因（例如血清白蛋白基因）,构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达启动子）,显微注射导入哺乳动物受精卵中,形成胚胎,将胚胎送入母体动物,发育成转基因动物（只有在产下雌性个体中，转入基因才能表达）。,操作过程：,第18页,1）乳腺是一种外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物自身生理代谢反应。,2）从乳汁中获取目旳基因产物，产量高，易提纯，表达蛋白质已通过充足修饰加工，具有稳定生物活性。,3）从乳汁中源源不停获得目旳基因产物同步，转基因动物又可无限繁殖。,雌性动物乳腺是基因药物最理想表达场所，,原因是,第19页,4、用转基因动物作器官移植供体,用转基因动物器官做移植供体最大问题是免疫排斥，科学家正在试图导入某些调整因子来克制抗原决定基因表达或设法去掉抗原决定基因，以期培育出无免疫排斥转基因克隆猪器官。,第20页,第21页,在老式药物生产中，某些药物如胰岛素、干扰素直接从生物组织、细胞或血液中提取。由于受原料来源限制，价格十分昂贵。,可运用什么措施来处理上述问题？,运用基因工程措施制造“工程菌”，可高效率地生产出多种高质量、低成本药物。,三、基因工程药物异军突起,第22页,胰岛素从猪、牛等动物胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g胰岛素，将合成胰岛素基因导入大肠杆菌，每L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格减少了30%-50%!,基因工程药物 胰岛素,第23页,治疗侏儒症唯一措施，是向人体注射生长激素。而生长激素获得很困难。治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体脑下垂体中提取生长激素。,现可运用基因工程措施，将人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生长激素，相称于6万具尸体所有产量。,基因工程药物 生长激素,第24页,老式疫苗存在许多缺陷：生产过程需大量繁殖病原体，对工作人员健康导致很大威胁；病原体减毒、灭活有也许不够彻底，导致接种者直接感染。,基因工程疫苗：将起关键作用、序列保守蛋白质基因重组到细菌或真核细胞内，生产蛋白质，制作成疫苗。它不使用病原体自身，因此安全，还可以把不一样样病原体抗原基因重组到同一受体细胞，生产多价疫苗。,基因工程药物 基因工程疫苗,第25页,基因工程艾滋病疫苗,基因工程乙肝疫苗,第26页,是指是把正常基因（健康外源基因）导入有基因缺陷细胞中，抵达治疗疾病目旳。,四、基因治疗曙光初照,1、基因治疗概念,2、基因治疗类型,体内基因治疗和体外基因治疗,第27页,1990年美国国立卫生研究院治愈一位“重症联合免疫缺陷综合症”4岁女孩,基因治疗：用一种正常基因来替代缺陷基因,ADA基因缺陷ADA：腺苷酸脱氨酶,第28页,例 基因治疗是指 (),A把健康外源基因导入有基因缺陷细胞,中，抵达治疗疾病目旳,B对有缺陷细胞进行修复，从而使其恢复,正常，抵达治疗疾病目旳,C运用人工诱变措施，使有基因缺陷细胞,发生基因突变，从而恢复正常,D运用基因工程技术，把有缺陷基因切,除，抵达治疗疾病目旳,A,第29页,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，从而对特定疾病进行诊断。,探针制备：,放射性同位素(如32P)、荧光分子等标识DNA分子,原理：,运用DNA分子杂交原理；,四,、基因治疗曙光初照,第30页,基因探针：,基因探针就是一段与目旳基因或DNA互补特异核苷酸序列。它包括整个基因，或基因一部分；可以是DNA自身，也可以是由之转录而来RNA。,第31页,DNA分子杂交原理：,DNA分子杂交是基因诊断最基本措施之一。其基本原理是：互补DNA单链可以在一定条件下结合成双链，即可以进行杂交。这种结合是特异，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者碱基完全配对成双链，则表明被测基因中具有已知基因序列。,第32页,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。,举例,珠蛋白DNA探针 镰刀状细胞贫血症,苯丙氨酸羧化酶基因探针 苯丙酮尿症,白血病患者细胞中分离出癌基因制备DNA探针 白血病,第33页,基因工程与环境保护,基因工程在环境保护方面有什么应用？,用于环境监测。,用于被污染环境净化。,通过基因工程措施怎样进行环境监测？,第34页,基因工程与环境保护,环境监测：基因工程做成DNA探针可以十分敏捷地检测环境中病毒、细菌等污染。,1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来,第35页,有还能,吞食,转化汞、镉等重金属，分解,DDT,等毒害物质。,基因工程将能分解三种烃类假单孢杆菌基因都转移到能分解另一种烃类假单孢杆菌内，发明出了能同步分解四种烃类“超级细菌”。,用于被污染,环境净化,通过基因工程措施怎样净化被污染环境？,第36页,第37页,第38页,
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