基因工程的应用_课件[优质ppt]
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3）通常采用__D_N_A_分__子__杂__交__技术检测外源基因 是否插入了小鼠的基因组
4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在 小鼠的__膀__胱__上__皮_细胞中特异表达。
IMN
3.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白 蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高 基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的 药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指 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
四、基因治疗曙光初照
1、概念：P23
2、途径： 体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞，进行培
养，然后，在体外完成基因转移， 再筛选成功转移的细胞扩增培养， 最后重新输入患者体内。
体内基因治疗：
直接向人体组织细胞中转移基因 的治病方法。
•用于基因治疗的基因种类P24
1.从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用以取代病变基因，或 依靠其表达产物。
2）进行基因转移是，通常要将外源基因转到
__受__精__卵__中，原因是 ：
受精卵具有全能性，可使外源基因在相应 组织细胞表达
Iwk.baidu.comN
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
三、基因工程药物异军突起
• 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。
转生长激素基因鲤鱼
二 动物基因工程前景广阔
IMN
2、用于改善畜产品的品质
怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降 低牛奶乳糖的含量?
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组
二 动物基因工程前景广阔
IMN
3、用转基因动物生产药物 乳腺生物反应器
获取目的基因 （血清蛋白基因）
构建基因表达载体 （在血清白蛋白基因前 加特异表达的启动子）
1.3基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
2001年 转基因作物 种植面积 最大的 四个国家 及其 所占比例
IMN
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
美国 阿根廷 加拿大 中国
主要用于：
提高农作物抗逆能力、改良农作物 品质、利用植物生产药物
一 植物基因工程硕果累累
IMN
1.抗虫转基因植物
2.反义基因。即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA 进行互 补，来阻断蛋白质合成。
3.编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫做自杀基因。
练习
IMN
1.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。其目的是 A. 提高光合作用效率 B. 延长果实的储藏期 C. 培育新作物品种 D. 提高植物的抗性
答案A
IMN
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞， 常用方法是___显__微__注__射__。
IMN
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
因为产品在奶中形成，需要乳腺组织中特异 表达的启动子。（基因的选择性表达）
二 动物基因工程前景广阔
IMN
4、用转基因动物作器官移植的供体
供体动物： 小型猪 存在的难题： 免疫排斥 解决方法：
在供体基因组中导入某种基因调节因子， 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。
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 （只有在产下的雌性动物个体中， 转入的基因才能表达）
二 动物基因工程前景广阔
IMN
乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作 过程有何不同之处？并阐述原因？
要在编码蛋白质的基因序列前加上乳腺组织 中特异表达的启动子（乳腺蛋白基因的启动 子）构成表达载体。
1）优点：
2）培育转基因植物的方法：
3）目的基因主要有因：
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
4）例子：
转基因抗虫水稻、抗虫棉
P18
一 植物基因工程硕果累累
IMN
2.抗病转基因植物
病原微生物
1）目的基因：
抗病毒基因
病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因
抗真菌基因
几丁质酶基因和抗毒素合成基因
2）例子： 抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒
一 植物基因工程硕果累累
IMN
3.抗逆转基因植物 1）造成低产和减产的常见因素：
2）盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关： 与细胞内渗透压调节有关
3）目的基因：
抗盐碱和干旱作物：调节细胞渗透压的基因
耐寒的番茄：
鱼的抗冻蛋白基因
抗除草剂的大豆： 抗除草剂基因
• 基因工程药品 —— 干扰素P22
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，每300L血液只能提取出1mg干扰 素。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，是传统的 生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市 场。
一 植物基因工程硕果累累
IMN
4.利用转基因改良植物的品质
1）豆类中哪种必需氨基酸较少?大米、玉米、 小麦中哪种必需氨基酸较少?
蛋氨酸 赖氨酸
2）如何培育富含赖氨基酸氨酸的转基因玉米? 转基因延熟番茄？具观赏价值的转基因矮牵牛 ?
二 动物基因工程前景广阔
1.动物基因工程的应用体现在那些方面？
2.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率?
3.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降低牛奶乳糖 的含量?
4.简述乳腺生物反应器的操作过程？
5.乳房生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程 有何不同之处？并阐述原因？
6.用转基因动物作器官移植的供体动物、存在的难题 和解决的方法分别是什么？
二 动物基因工程前景广阔
IMN
1、用于提高动物生长速度
4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在 小鼠的__膀__胱__上__皮_细胞中特异表达。
IMN
3.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白 蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高 基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的 药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指 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
四、基因治疗曙光初照
1、概念：P23
2、途径： 体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞，进行培
养，然后，在体外完成基因转移， 再筛选成功转移的细胞扩增培养， 最后重新输入患者体内。
体内基因治疗：
直接向人体组织细胞中转移基因 的治病方法。
•用于基因治疗的基因种类P24
1.从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用以取代病变基因，或 依靠其表达产物。
2）进行基因转移是，通常要将外源基因转到
__受__精__卵__中，原因是 ：
受精卵具有全能性，可使外源基因在相应 组织细胞表达
Iwk.baidu.comN
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
三、基因工程药物异军突起
• 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。
转生长激素基因鲤鱼
二 动物基因工程前景广阔
IMN
2、用于改善畜产品的品质
怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降 低牛奶乳糖的含量?
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组
二 动物基因工程前景广阔
IMN
3、用转基因动物生产药物 乳腺生物反应器
获取目的基因 （血清蛋白基因）
构建基因表达载体 （在血清白蛋白基因前 加特异表达的启动子）
1.3基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
2001年 转基因作物 种植面积 最大的 四个国家 及其 所占比例
IMN
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
美国 阿根廷 加拿大 中国
主要用于：
提高农作物抗逆能力、改良农作物 品质、利用植物生产药物
一 植物基因工程硕果累累
IMN
1.抗虫转基因植物
2.反义基因。即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA 进行互 补，来阻断蛋白质合成。
3.编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫做自杀基因。
练习
IMN
1.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。其目的是 A. 提高光合作用效率 B. 延长果实的储藏期 C. 培育新作物品种 D. 提高植物的抗性
答案A
IMN
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞， 常用方法是___显__微__注__射__。
IMN
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
因为产品在奶中形成，需要乳腺组织中特异 表达的启动子。（基因的选择性表达）
二 动物基因工程前景广阔
IMN
4、用转基因动物作器官移植的供体
供体动物： 小型猪 存在的难题： 免疫排斥 解决方法：
在供体基因组中导入某种基因调节因子， 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。
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 （只有在产下的雌性动物个体中， 转入的基因才能表达）
二 动物基因工程前景广阔
IMN
乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作 过程有何不同之处？并阐述原因？
要在编码蛋白质的基因序列前加上乳腺组织 中特异表达的启动子（乳腺蛋白基因的启动 子）构成表达载体。
1）优点：
2）培育转基因植物的方法：
3）目的基因主要有因：
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
4）例子：
转基因抗虫水稻、抗虫棉
P18
一 植物基因工程硕果累累
IMN
2.抗病转基因植物
病原微生物
1）目的基因：
抗病毒基因
病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因
抗真菌基因
几丁质酶基因和抗毒素合成基因
2）例子： 抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒
一 植物基因工程硕果累累
IMN
3.抗逆转基因植物 1）造成低产和减产的常见因素：
2）盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关： 与细胞内渗透压调节有关
3）目的基因：
抗盐碱和干旱作物：调节细胞渗透压的基因
耐寒的番茄：
鱼的抗冻蛋白基因
抗除草剂的大豆： 抗除草剂基因
• 基因工程药品 —— 干扰素P22
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，每300L血液只能提取出1mg干扰 素。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，是传统的 生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市 场。
一 植物基因工程硕果累累
IMN
4.利用转基因改良植物的品质
1）豆类中哪种必需氨基酸较少?大米、玉米、 小麦中哪种必需氨基酸较少?
蛋氨酸 赖氨酸
2）如何培育富含赖氨基酸氨酸的转基因玉米? 转基因延熟番茄？具观赏价值的转基因矮牵牛 ?
二 动物基因工程前景广阔
1.动物基因工程的应用体现在那些方面？
2.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率?
3.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降低牛奶乳糖 的含量?
4.简述乳腺生物反应器的操作过程？
5.乳房生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程 有何不同之处？并阐述原因？
6.用转基因动物作器官移植的供体动物、存在的难题 和解决的方法分别是什么？
二 动物基因工程前景广阔
IMN
1、用于提高动物生长速度