基因工程的应用超好

1.3 基因工程的应用,一 植物基因工程硕果累累,美国,阿根廷,加拿大,中国,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,2001年转基因作物种植面积最大的四个国家及其所占比例,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,1）使用化学农药的弊端：,3）目的基因：,4）例子：,转基因抗虫水稻、抗虫棉,2）培育转基因植物的方法：,污染环境,增加生产成本,基因工程,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,一 植物基因工程硕果累累,IMN,2.抗病转基因植物,1）目的基因：,病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因,最多：,几丁质酶基因和抗毒素合成基因,抗真菌转基因植物：,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.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,不利的环境因素,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,降低乳糖的含量?,4.简述乳房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.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,IMN,2.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率?,转生长激素基因鲤鱼,二 动物基因工程前景广阔,IMN,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,二 动物基因工程前景广阔,IMN,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）,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,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。,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,供体动物：,存在的难题：,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。,免疫排斥,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？,小型猪,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,A,练习,IMN,练习,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_ _。,显微注射技术,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,答案B,练习,三 基因工程药品异军突起,利用基因工程方法制造工程菌 生产,1. 基因工程药物重组人胰岛素,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。,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%!,三 基因工程药品异军突起,IMN,2. 基因工程药物干扰素,干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！,基因工程人干扰素-2b（安达芬）, 具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，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。,三 基因工程药品异军突起,IMN,3. 其他基因工程药物,人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等60多种，为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。,四 基因治疗曙光初照,IMN,1. 基因治疗：,把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。,2. 举例：复合型免疫缺陷症,1）症状：,缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。,2）根本原因：,细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因发生了突变,四 基因治疗曙光初照,IMN,3. 基因治疗的形式,1）体外基因治疗,四 基因治疗曙光初照,IMN,3. 基因治疗的形式,1）体外基因治疗,从病人体内获取某种细胞进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩大培养，最后重新输入患者体内。,四 基因治疗曙光初照,IMN,3. 基因治疗的形式,2）体内基因治疗,用基因工程的方法，直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法。,四 基因治疗曙光初照,IMN,4. 用于基因治疗的基因种类,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、地中海贫血病的治疗。,2）反义基因。用mRNA分子与病变的mRNA分子进行互补，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。,四 基因治疗曙光初照,IMN,例1. 基因治疗是指A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗目的B.对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗的目的C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D.运用基因工程技