基因工程的应用最新ppt课件

基因工程的基本操作程序 获取目的基因从基因文库利用PCR化学方法人工合成构建基因表达载体目的基因 启动子 终止子 标记基因将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法 显微注射法 Ca2 处理法目的基因的检测与鉴定检测 是否插入 转录 翻译鉴定 个体生物学水平的鉴定 基因工程的应用 1 植物基因工程硕果累累 抗虫转基因植物 方法 目的基因 从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因 将其导入作物中 使其具有抗虫性 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 成果 转基因抗虫棉 转基因抗虫水稻等 抗虫棉 左 和普通棉 右 的叶子 转基因抗虫水稻 绿色植株 与对照 黄色枯萎植株 1 植物基因工程硕果累累 目的基因 病毒外壳蛋白基因 CP基因 病毒的复制酶基因 成果 抗烟草花叶病毒的转基因烟草抗病毒的转基因小麦 甜椒 番茄等 1 植物基因工程硕果累累 抗病转基因植物 抗病毒基因 几丁质酶基因抗毒素合成基因 抗真菌基因 引起植物生病的病原微生物有 病毒 真菌和细菌 1 植物基因工程硕果累累 抗逆转基因植物 成果 A 利用调节细胞渗透压的基因 提高作物抗旱和抗盐碱能力 B 将鱼的抗冻蛋白基因转入番茄 提高番茄的抗冻能力 C 将抗除草剂基因导入农作物中 在喷洒除草剂时 杀死杂草而不杀死农作物 1 植物基因工程硕果累累 利用转基因改良农作物品质 成果 A 将富含赖氨酸的蛋白质的编码基因导入玉米 获得的转基因玉米赖氨酸含量提高30 B 将控制番茄成熟的基因带入番茄 获得转基因延熟番茄 储存期可以达2个月 C 将与植物花青素有关的基因导入矮牵牛中 转基因矮牵牛出现颜色变异 2 动物基因工程前景广阔 用于提高动物生长速度 目的基因 举例说明 用于改善畜产品品质 举例说明 用转基因动物生产药物 如何操作 生产出哪些药物 用转基因动物做器官移植的供体 如何操作 2 动物基因工程前景广阔 用于提高动物生长速度 目的基因 生长激素基因 例如 将外源生长激素基因导入鲤鱼体内 9个月后转基因鲤鱼比对照组重1 5Kg 肠乳糖酶基因 例如 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组 使转基因奶牛中乳糖含量大大降低 用于改善畜产品品质 目的基因 2 动物基因工程前景广阔 药用蛋白基因 用转基因动物生产药物 生物反应器或乳腺生物反应器 目的基因 过程 获取目的基因 药用蛋白基因 构建基因表达载体 药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组 显微注射 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 动物进入泌乳期 分泌的乳汁中包含所需要的药物 为什么乳腺能成为基因药物最理想 1 乳腺是一个外分泌腺器官 乳汁不进入体内循环 不会影响基因动物本身的生理代谢反应 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 转基因动物又可大量繁殖 2 动物基因工程前景广阔 乳腺生物反应器 用转基因动物生产药物 指以转基因雌性动物个体的乳腺分泌乳汁来生产所需药品 优点 产量高质量好成本低易提取 成果 抗凝血酶 血清白蛋白 生长激素 抗胰蛋白酶 2 动物基因工程前景广阔 用转基因动物做器官移植的供体 供体动物 猪 存在难题 解决方法 将供体基因组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 3 基因工程药物 在传统的药品生产中 某些药品直接从生物的组织 细胞或血液中提取 如胰岛素从生物胰腺中提取 干扰素从血液中提取 传统生产方法的缺点 由于受原料来源的限制 数量少且价格十分昂贵 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 一般临床上使用的胰岛素主要从猪 牛等家畜的胰腺中提取 每100kg胰腺只能提取4 5g胰岛素 用该方法生产的胰岛素产量低 价格昂贵 远不能满足社会需要 1979年 科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组 并在大肠杆菌内实现了表达 基因工程药品 胰岛素 3 基因工程药物 干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白 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 基因工程药品 干扰素 3 基因工程药物 治疗侏儒症的唯一方法 是注射生长激素 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 从大脑的底部摘取垂体 并从中提取生长激素 现利用基因工程方法 将人的生长激素基因导入大肠杆菌中 使其生产生长激素 人们从450L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 基因工程药品 生长激素 3 基因工程药物 目前我国生产的基因工程药物有白细胞介素 2 干扰素 乙肝疫苗等 18 4 基因治疗 基因治疗 基因治疗是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 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 4 基因治疗 体内基因治疗 例如 CFTR基因缺失3个碱基对 CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸 导致CFTR蛋白结构异常 CFTR蛋白转运氯离子的功能异常 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难 细菌繁殖 肺部感染 囊性纤维病 直接向人体细胞中转移基因 4 基因治疗 治疗方法 利用修饰的腺病毒作为载体 将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者的肺部组织中 体内基因治疗 直接向人体细胞中转移基因 基因芯片 环境监测 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒 细菌等污染 1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来基因诊断 基因诊断是用反射性同位素 如32P 荧光分子等标记的DNA分子做探针 利用DNA分子杂交原理 鉴定被检测标本上的遗传信息从正常人的基因组中分离出DNA与基因芯片杂交就可以得出标准图谱 从病人的基因组中分离出DNA与基因芯片杂交就可以得出病变图谱通过比较 分