基因工程的应用课件.ppt

1.3基因工程的应用,基因工程的实际应用领域有：,应用的生物种类：,农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等,植物、动物、微生物,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2、抗病转基因植物3、抗逆转基因植物4、利用转基因改良植物的品质,1、抗虫转基因植物,优点：,例子：,主要杀虫基因：,典型例子：,减少环境污染、减低生产成本、提高产量,棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等,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,转基因抗虫棉Bt毒蛋白基因,2、抗病转基因植物,抗病基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因.,抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因.,3、抗逆转基因植物,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,特点：导入另一种生物的优良性状基因，获得新性状抵抗恶劣环境因素，从根本上改变作物的特性.,4、利用转基因改良植物的品质,不会引起过敏的转基因大豆,优点：改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质,转基因蓝玫瑰,优点：提高花卉的观赏价值,二、动物基因工程前景广阔,特点：发展较迟，应用方面广,1、提高生长速度2、改善畜产品的品质3、生产药物4、作为器官移植的供体,1、用于提高动物生长速度,原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快。,转基因鲤鱼,2、用于改善畜产品的品质,优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适,转基因牛的乳汁，降低乳糖含量.,3、用转基因动物生产药物,优点：产量高、质量好、成本低、易提取,方法：乳腺生物反应器,过程：1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子2、用显微注射法导入到受精卵3、将受精卵（早期胚胎）送入母体生长发育4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁,产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、-抗胰蛋白酶,4、用转基因的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.,问题1：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？,三、基因工程药品异军突起,药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。,问题2：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。,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。,问题3：可利用什么方法来解决上述问题？,胰岛素从猪、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。,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%!,基因工程药品胰岛素,从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！,通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取2040mg干扰素。,人造血液及其生产,基因工程药品干扰素,是指是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。,四、基因治疗曙光初照,患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。,1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。,基因治疗的类型,先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。,直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）,基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段,体外基因治疗：,体内基因治疗：,课堂小结!,四、基因治疗曙光初照,三、基因工程药品异军突起,一、植物基因工程-硕果累累,1、抗虫转基因植物2、抗病转基因