13基因工程的应用95737 ppt课件

乳腺生物反应器的优点：①产量
高；②质量好；③成本低；④易
提取。 2020/12/27
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思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的 操作过程是怎样的？
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特 异表达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中， 转入的基因才能表达）。
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。
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乳腺生物反应器
将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控 组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺 乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发 育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可 以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生 物反应器或乳房生物反应器。
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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202农0/12作/27 物的品质和利用植物生产药物等方面.
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1、抗虫转基因植物的培育 植物害虫：主要是昆虫类 抗虫基因：
Bt毒蛋白、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因 抗虫转基因植物： 水稻、棉花、玉米、马铃薯、大豆、烟草等
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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（一）植物基因工程
（二）动物基因工程
（三）基因工程药物
（四）基因工程药物异军突起
（五）基因芯片
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• 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。
意义：减少化学农药使用，降低对环境的污染，节约
成本
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2、抗病转基因植物
引起植物生病的微生物：病毒、细菌、真菌
抗病基因
病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因
（这些基因的转化植物表现出对同种病毒或相近 病毒或病毒RNA侵染的高水平抗性 ）
几丁质酶基因、抗毒素合成基因 抗病转基因植物：
甜椒、小麦等
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（四）用转基因动物作器官移植的供体
利用基因工程对猪的器官进行改造
方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，以 抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基 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
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三、基因工程药品异军突起
利用转基因工程菌来生产细胞因子、抗体、疫苗、 激素等等。
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二、动物基因工程前景广阔
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
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（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中 乳糖的含量大大减低。
（三）用转基因的动物生产药物
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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。
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总结：基因工程在农业上的应用
1）高产、稳产和具优良品质的品种 用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质
含量。如“转基因高赖氨酸玉米”植株。
2）抗逆性品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、
抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将 从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。
与入侵病毒RNA之间的相互作用起到了抗性作用。
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3、抗逆转基因植物 植物生长的不利环境（逆境）：干旱、盐碱、
低温、涝害等 植物抗逆基因：调节细胞渗透压基因、
抗冻蛋白基因、抗除草剂基因等 抗逆转基因植物：大豆、玉米、番茄、烟草等
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4、利用转基因改良植物品质 ①玉米中缺少赖氨酸，改良方法为：
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拓展：在抗病毒转基因植物中，为什么使用病毒外壳蛋白 基因可以抗病毒侵染？
理，目前有几种假说。一种假说认为：CP基因在植物细
胞内表达积累后，当入侵的病毒裸露核酸进入植物细胞
后，会立即被这些外壳蛋白重新包裹，从而阻止病毒核
酸分子的复制和翻译。另一种假说认为：植物细胞内积
累的病毒外壳蛋白会抑制病毒脱除外壳，使病毒核酸分
子不能释放出来。然而最近的研究表明，如果将病毒的
外壳蛋白的AUG起始密码缺失，使之不能被翻译，或者将
外壳蛋白基因变成反义RNA基因，整合到植物细胞染色体
上，转基因植物则有很好的抗性。因此，有人认为抗性
机理不是外壳蛋白在起作用，而是CP基因转录出RNA后，
设问:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
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为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？
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。
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物 改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性
②转基因延熟番茄的目的基因是什么？ 控制番茄果实成熟的基因
③转基因矮牵牛的目的基因是什么？ 与植物花青素代谢有关的基因
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异想天开： 发光树能做路灯吗？
发光基因： 指导合成荧光素和荧光 素酶的基因
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基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的 30年间，得到了飞速的发展，目前已成为生物科 学的核心技术。基因工程在实际应用领域——农 牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也 展示出美好的前景。
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？