1.3 基因工程的应用.PPT(共47张PPT)

2．基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不正确的是（ B ）
A．常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质 粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒 必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否 导入了重组质粒
D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
转基因矮牵牛呈现出原本没有的花色变异
（左侧为对照，中间和右侧为转基因后的变异）
转入维生素A合成酶基因的大米 1 为正常大米
天然的玫瑰 没有蓝色的 花冠，因为 蔷薇科植物 缺少合成蓝 色色素酶系， 将牵牛花蓝 色色素合成 基因，引入 蔷薇科植物， 培养重组蓝 色玫瑰。
4.利用转基因改良植物的品质
• 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。
转基因抗虫水稻（绿色植株）与 对照（黄色枯萎植株）
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
2.抗病转基因植物
转基因番木瓜 —— 抗环斑病毒
2.抗病转基因植物
遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左) 与Bt玉米(右)
3.其他抗逆转基因植物
4.利用转基因改良植物的品质
富含赖氨酸的转基因玉米
4.利用转基因改良植物的品质
4.用转基因的动物生产药物
乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)
带有人凝血因子基因的转基因羊 (1998)
羊奶可治血友病
4.用转基因的动物生产药物
（三）.基因工程药品异军突起
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，其产 量之低和价格之高可想而知。
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%!
（一）植物基因工程硕果累累
• 抗虫转基因植物 • 抗病转基因植物 • 抗虫逆转基因植物 • 改良植物品质
（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,以及改良弄作物的品质和利用植物 生产药物等方面.
转基因作物栽培
面积: 迅速增加 • 2006年全球转基因作物种植面积达1.02亿公顷。
120
100
102
90
80
81
67.7
60
52.6 58.7
40
39.9 44.2
27.8
20 11
0 1.7 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
1996-2006全球转基因农作物种植面积 (单位：百万公顷)
1.抗虫转基因植物
例：重症综合性免疫 缺乏症（SCID）
1990年，转基 因T淋巴细胞注 射到人体骨髓组 织中治疗SCID
基因治疗
（四）、基因治疗曙光初照
• 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 • 1）β—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 • 3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的
DNA探针 → 白血病
D 练习：1．下列说法正确的是 ( )
A、基因治疗主要是对缺陷的细胞进行 修复
B、基因工程的产品是获得大量的目的 基因
C、用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检 测出镰刀型细胞贫血症
D、用DNA探针检测饮水中病毒的含量， 可精确到10个病毒每吨水
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白 。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一 种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症 和白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法 是从人血液中的白细胞内提取，从人血中提取干 扰素，300L血才提取1mg！
1980～1982年，科学家用 基因工程方法在大肠杆菌及酵母 菌细胞内获得了干扰素。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。
通过基因工程给 患有遗传病的人体 内导入正常基因可 “一次性”解除病 人的疾苦。
我国研究人员正在制备用于 基因治疗的基因工程细胞
基因治疗：把正常的基因导入病人体内，使该基因 的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的， 只是治疗遗传病得最有效的手段。 1990年9月，美国，患有患重症联合免疫缺陷病 （SCID）的一种遗传疾病。两位女童（4岁和9岁） 由于腺苷酸脱氨酶基因缺失，造成体内缺乏腺苷 酸脱氨酶（ADA）；而腺苷酸脱氨酶是人体免疫 系统发挥正常功能作用所必需的，因此，这名女 童不能抵抗病原微生物的威胁，1990年9月，这 名女童接受了基因治疗，研究人员将腺苷酸脱氨 酶基因转入取自女童的淋巴细胞，使淋巴细胞能 够产生腺苷酸脱氨酶， (10个月内她接受了7次的 治疗)然后，再将这种淋巴细胞转入患者体内。在 血液中检测出了被改造的淋巴细胞，女童体内产 生的ADA越来越多，女童的抵抗力得以改善。 1992年，她们都上了正规的小学。
转基因羊 具有生长快、毛质、肉质好、疾
病少及耐粗饲料等优点。
“转基因荧光猪”
不含胆固醇的转基因小鼠
荧光斑马鱼
荧光热带鱼
首只转基因猴降生
转基因幼猴和母亲 转基因蝴蝶
转绿色荧光蛋白基因小鼠
（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.用转基因的动物作器官移植的供体 • 4.用转基因的动物生产药物
基因工程药品异军突起
（四）、基因治疗曙光初照 1、定义：把正常基因导入病人体内，使其
产物发挥功能，治疗疾病。 2、成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者淋巴
细胞治疗复合型免疫缺陷症 3、分类：体内治疗、体外治疗 4、前景：广阔，但还没用于临床
用于基因诊断与基因治疗
运用基因工程设 计制造的“DNA探针” 检测肝炎病毒等病毒 感染及遗传缺陷，不 但准确而且迅速。
1.用于提高动物生长速度
转基因鲑鱼(上)与同 年龄的野生鲑鱼(下)
• 2.用于改善畜产品的品质
• 3.用转基因的动物作器官移植的供体
• 人体移植器官短缺是一个世界性难题。由 于猪的内脏构造、大小、血管分布与人极 为相似，而且猪体内隐藏的、可导致人类 疾病的病毒要远远少于灵长类动物，科学 家将目光集中在小型猪身上，是否可以用 猪的器官来解决人类器官的来源问题呢？ 实现这一目标的最大难题是免疫排斥。目 前科学家正试图利用基因工程方法对猪的 器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应 的转基因克隆猪器官。
水母
1.3 基因工程的应用
1.3基因工程的应用
• （一）植物基因工程硕果累累 • （二）动物基因工程前景广阔 • （三）含基因工程药品异军突起 • （四） 基因治疗曙光初照
目前在中国已获得商品化许可证
• 中国农科院的转B.t.基因抗虫棉 • 美国Monsanto公司的转B.t.基因抗虫棉 • 北京大学的转基因抗病毒甜椒 • 北京大学的转基因抗病毒番茄 • 北京大学的转基因改变花色矮牵牛 • 华中农大延迟成熟的转基因番茄
转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）
4.利用转基因改良植物的品质 转乙肝抗原基因的西（二）、动物基因工程前景广阔
• 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(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。