_基因工程的应用ppt课件

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。
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
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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？
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。
胰 岛 素 生 产 车 间
• 基因工程药品 —— 干扰素
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。
4.利用转基因改良植物的品质
提高观赏价值
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
一 植物基因工程硕果累累
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3.其它抗逆转基因植物 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
3.其他抗逆转基因植物
转鱼抗寒蛋白基 因的番茄
• 基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶 率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是通过感染或显微注 射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长பைடு நூலகம்素 基因和牛的生长素基 因分别注射到小白鼠 受精卵中，得到的 “超级小鼠”。
二 动物基因工程前景广阔
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1.动物基因工程的应用体现在那些方面？
用于提高动物生长速度 用于改善畜产品的品质 用转基因动物生产药物 用于转基因动物作器官移植的供体
二 动物基因工程前景广阔
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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 低乳糖的含量?
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组
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。
胰 岛 素 分 子 结 构
基因工程胰岛素 （二）
▪ 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！大规模 工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药 品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!
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。
• 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。
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
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
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1.抗虫转基因植物
1）使用化学农药的弊端： 2）培育转基因植物的方法： 3）目的基因：
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
4）例子： 转基因抗虫水稻、抗虫棉
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
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2.抗病转基因植物
1）目的基因： 最多： 病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因 抗真菌转基因植物： 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
2.抗病转基因植物
1.3 基因工程的应用
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
如转基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变
3.用转基因的动物生产药物
转基因牛
• 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)
• 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。
• 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
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
1.3 基因工程的应用
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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？
显微注射导入
形成胚胎
哺乳动物受精卵中
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）
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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？
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。
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，转基因动物又可繁殖。
二 动物基因工程前景广阔
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4.简述乳房生物反应器的操作过程？
获取目的基因 （例如血清蛋白基因）
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）