高二生物选修3《基因工程的应用》PPT课件

• 为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场 所呢？ 所呢？ 1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入 乳腺是一个外分泌器官， 转基因动物本身的生理 体内循环，不会影响转基因动物本身的 体内循环，不会影响转基因动物本身的生理 代谢反应。 代谢反应。 2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高， 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 易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加 具有稳定的生物活性。 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 从乳汁中源源不断 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。 又可无限繁殖 物的同时，转基因动物又可无限繁殖。
胰 岛 素 分 子 结 构
基因工程胰岛素（ 基因工程胰岛素（二）
• 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌， 2000L培养液就能产生 培养液就能产生100g胰岛素！大 胰岛素！ 培养液就能产生 胰岛素 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， 还贵的药品产量问题，还使其价格降低 了30%-50%!
练 习
1、转基因技术在植物品种改良方面应用广泛， 、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CO2固定酶。其目 固定酶。 其中一项基因工程就是改造 的是（ A ） 的是（ A、提高光合作用效率 、 C、培育新作物品种 、 B、延长果实的储藏期 、 D、提高植物的抗性 、
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， 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， 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 多倍。 转基因动物” 汁中的药物蛋白含量提高 多倍。“转基因动物” 是指（ B ） 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 、
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 1.用于提高动物生长速度 2.用于改善畜产品的品质 2.用于改善畜产品的品质 3.用转基因动物生产药物 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 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， 肠乳糖酶基因导入奶牛， 导入奶牛 转基因奶牛分泌的乳汁， 转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含 量降低，营养成分不变。 量降低，营养成分不变。
用转基因的动物生产药物
药用蛋白基因
导入
受精卵
发育成
转基因动物
分泌
乳汁 含药用蛋白） （含药用蛋白）
• 基因工程人干扰素 基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是我 （安达芬） 国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b， 国第一个全国产化基因工程人干扰素 ， 具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生， 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 体免疫功能的作用， 治疗和多种肿瘤的治疗， 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。 治疗的主要药物。
患者生存在无菌环境中
3、基因治疗的形式 、
体外基因治疗 体内基因治疗
4、用于基因治疗的基因种类 、
1） 正常基因代替缺陷基因 代替缺陷基因， （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、 弥补病变基因带来的缺陷。如血友病、地中海贫血病 的治疗。 的治疗。 分子与病变的mRNA分子进 分子与病变的 分子进 （2）反义基因。用mRNA分子与病变的 ）反义基因。 行互补，阻断蛋白质的合成。 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。 ）自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。
3、治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根 、治疗白化病、 本途径是（ 本途径是（ D ） 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
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、 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？ 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。 药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。 组织 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。 十分昂贵 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？ 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” 利用基因工程方法制造“工程菌”，可 基因工程方法制造 高效率地生产出各种高质量、低成本的药品 地生产出各种高质量 的药品。 高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
乳腺生物反应器

• 就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？ 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 转基因动物的乳腺。 乳腺。 • 什么叫转基因动物？ 什么叫转基因动物？ 是指把人或哺乳动物的某种基因导入 基因导入到 是指把人或哺乳动物的某种基因导入到 哺乳动物(如鼠、 羊和猪) 受精卵里 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 整合， 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， 倍增而倍增 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， 每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表 稳定地遗传给后代 从而获得基因产 给后代， 达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产 这样一种新的个体，称为转基因动物 转基因动物。 品。这样一种新的个体，称为转基因动物。
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗： 、基因治疗： 把正常基因导入病人体内， 把正常基因导入病人体内，使该基 因的表达产物发挥功能， 因的表达产物发挥功能，从而达到治疗 疾病的目的， 疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效 的手段。 的手段。 2、举例： 复合型免疫缺陷症 、举例：
复合型免疫缺陷症的基因工程治疗
其它基因工程药物
• 人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过 人造血液、白细胞介素、 基因工程实现工业化生产， 基因工程实现工业化生产，均为解除人类 的病苦， 的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大 的作用。 的作用
人 造 血 液 及 其 生 产
• 基因工程药品 —— 生长激素 治疗侏儒症的唯一方法， 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， 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， 要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底 摘取垂体，并从中提取生长激素。 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 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。 素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。 L大肠杆菌培养液中提取的生长 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。 激素，相当于6万具尸体的全部产量。
基因工程胰岛素（ 基因工程胰岛素（一）
• 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以 胰岛素是治疗糖尿病的特效药， 来只能依靠从猪、 来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提 胰腺只能提取4-5g的胰岛素， 的胰岛素， 取，100Kg胰腺只能提取 胰腺只能提取 的胰岛素 其产量之低和价格之高可想而知。 其产量之低和价格之高可想而知。
• 复合型免疫缺陷症患者缺乏 正常的人体免疫功能， 正常的人体免疫功能，只要 稍被细菌或者病毒感染， 稍被细菌或者病毒感染，就 会发病死亡。 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 腺苷酸脱氨酶的基因发生 了突变。 了突变。可以通过基因工程 的方法治疗。 的方法治疗。
1.3 基因工程的应用
制作： 制作：盐城市明达中学 严建农
一、植物基因工程硕果累累
1、在农业中的应用发展迅速 、
抗虫 抗病 抗盐碱、 提高作物的抗逆能力 抗盐碱、干旱 抗寒
2、主要用于 、 改良农作物的品质 生产药物
抗除草剂 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
胰 岛 素 生 产 车 间
基因工程干扰素（ 基因工程干扰素（一）
• 干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵 干扰素治疗病毒感染简直是“ 过去从人血中提取， 药”！过去从人血中提取，300L血才提 血才提 珍贵”程度自不用多说。 取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。 ！
干扰素分子结构
干扰素生产车间
基因工程干扰素( 基因工程干扰素 二）