基因工程的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基因工程的实际应用领域有： 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
一、植物基因工程
转基因植（动）物：转入外源基因的植（动）物
转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能 力（如抗除草剂，抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱 等）,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物 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、利用转基因改良植物的品质
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
⑵用于被污染环境的净化 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？ 基因工程将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到 能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解 四种烃类的“超级细菌”。
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒 害物质。
拓展视野
五、基因工程与环境保护
基因工程在环保方面有什么应用？ ⑴用于环境监测。 ⑵用于被污染环境的净化。
通过基因工程方法怎样进行环境监测？
例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的 含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有 10个病毒也能检测出来。
3、基因工程与环境保护 ⑴ 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。
• 神奇的芯片P24
1、提高生长速度 2、改善畜产品的品质 3、生产药物 4、作为器官移植的供体
1.用于提高动物生长速度
原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快
转基因鲤鱼
2.用于改善畜产品的品质
优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适
导入肠乳糖酶基因的转 基因牛分泌的乳汁中， 乳糖含量大大降低。
3.用转基因的动物生产药物
动物胰脏中 大肠杆菌 细胞 提取 人血液中 酵母菌
提取
细胞
酵母菌
乙型肝炎 疫苗
乙肝 抗原
预防 乙肝
细胞
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗的概念
是指是把正常基因（健康的外源基因）导入有基 因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
2、基因治疗的类型 体内基因治疗和体外基因治疗
例3、基因治疗是指( A ) A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正 常 D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
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 抗所有病毒吗？
3.抗逆转基因植物
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
4.利用转基因改良植物的品质
优点： 改善粮食作物的营养成 分含量，如氨基酸、蛋白 质
不会引起过敏的转基因大豆
转基因蓝玫瑰
优点： 提高花卉的观赏价值
二、动物基因工程前水稻、玉米、马铃薯、番茄等等 优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量 主要杀虫基因： Bt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 典型例子：转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因
2.抗病转基因植物
抗病基因： 病毒外壳蛋白基因、 病毒的复制酶基因.
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、 干扰素直接从生物的组织、细胞或血液中提 取。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。
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中 提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛 素，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！使其价格降低了30%-50%!
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。
4.用转基因的动物作器官移植的供体
用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免疫排斥，科 学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗原决定基因的表达或 设法去掉抗原决定基因，以期培育出无免疫排斥的转基因克隆 猪器官。 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
乳腺（房）生物反应器
过程： 1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的 启动子等 2、用显微注射法导入到受精卵 3、将受精卵送入母体生长发育 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁
产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、 α-抗胰蛋白酶
雌性动物的乳腺是基因药物最理想的表达场 所，原因是
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。
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素，300L 血才提取1mg！通过基因工程的方 式创造了能合成人干扰素的大肠 杆菌，每1Kg的培养液可提取 20—40mg干扰素
1、基因工程药物
项目
胰岛素
本质 功能
传统方法
现代方法
蛋白质 治疗糖 尿病 治疗病毒 干扰素 糖 性肝炎和 蛋 （、、） 肿瘤 白
一、植物基因工程
转基因植（动）物：转入外源基因的植（动）物
转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能 力（如抗除草剂，抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱 等）,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物 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、利用转基因改良植物的品质
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
⑵用于被污染环境的净化 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？ 基因工程将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到 能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解 四种烃类的“超级细菌”。
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒 害物质。
拓展视野
五、基因工程与环境保护
基因工程在环保方面有什么应用？ ⑴用于环境监测。 ⑵用于被污染环境的净化。
通过基因工程方法怎样进行环境监测？
例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的 含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有 10个病毒也能检测出来。
3、基因工程与环境保护 ⑴ 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。
• 神奇的芯片P24
1、提高生长速度 2、改善畜产品的品质 3、生产药物 4、作为器官移植的供体
1.用于提高动物生长速度
原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快
转基因鲤鱼
2.用于改善畜产品的品质
优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适
导入肠乳糖酶基因的转 基因牛分泌的乳汁中， 乳糖含量大大降低。
3.用转基因的动物生产药物
动物胰脏中 大肠杆菌 细胞 提取 人血液中 酵母菌
提取
细胞
酵母菌
乙型肝炎 疫苗
乙肝 抗原
预防 乙肝
细胞
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗的概念
是指是把正常基因（健康的外源基因）导入有基 因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
2、基因治疗的类型 体内基因治疗和体外基因治疗
例3、基因治疗是指( A ) A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正 常 D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
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 抗所有病毒吗？
3.抗逆转基因植物
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
4.利用转基因改良植物的品质
优点： 改善粮食作物的营养成 分含量，如氨基酸、蛋白 质
不会引起过敏的转基因大豆
转基因蓝玫瑰
优点： 提高花卉的观赏价值
二、动物基因工程前水稻、玉米、马铃薯、番茄等等 优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量 主要杀虫基因： Bt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 典型例子：转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因
2.抗病转基因植物
抗病基因： 病毒外壳蛋白基因、 病毒的复制酶基因.
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、 干扰素直接从生物的组织、细胞或血液中提 取。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。
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中 提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛 素，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！使其价格降低了30%-50%!
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。
4.用转基因的动物作器官移植的供体
用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免疫排斥，科 学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗原决定基因的表达或 设法去掉抗原决定基因，以期培育出无免疫排斥的转基因克隆 猪器官。 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
乳腺（房）生物反应器
过程： 1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的 启动子等 2、用显微注射法导入到受精卵 3、将受精卵送入母体生长发育 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁
产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、 α-抗胰蛋白酶
雌性动物的乳腺是基因药物最理想的表达场 所，原因是
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。
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素，300L 血才提取1mg！通过基因工程的方 式创造了能合成人干扰素的大肠 杆菌，每1Kg的培养液可提取 20—40mg干扰素
1、基因工程药物
项目
胰岛素
本质 功能
传统方法
现代方法
蛋白质 治疗糖 尿病 治疗病毒 干扰素 糖 性肝炎和 蛋 （、、） 肿瘤 白