13基因工程的应用课件

1、1基因工程的实际应用领域有：基因工程的实际应用领域有：农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等应用生物：植物、动物、微生物应用生物：植物、动物、微生物21、抗虫转基因植物、抗虫转基因植物2、抗病转基因植物、抗病转基因植物3、抗逆转基因植物、抗逆转基因植物4、利用转基因改良植物的品质、利用转基因改良植物的品质31.1.植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累抗虫转基因植物抗虫转基因植物抗虫基因有哪些？取得哪些成果？抗虫基因有哪些？取得哪些成果？抗病转基因植物抗病转基因植物引起植物生病的病原微生物有哪些？抗病毒基因引起植物生病的病原微生物有哪些？抗病毒基因有哪些？抗

2、真菌基因有哪些？取得哪些成果？有哪些？抗真菌基因有哪些？取得哪些成果？抗逆转基因植物抗逆转基因植物举例说明这方面取得哪些成果？举例说明这方面取得哪些成果？利用转基因改良农作物品质利用转基因改良农作物品质举例说明这方面取得哪些成果？举例说明这方面取得哪些成果？41.1.植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累抗虫转基因植物抗虫转基因植物方法：方法：目的基因：目的基因：从某些生物中分离出具有从某些生物中分离出具有杀虫活性杀虫活性的基的基因，将其导入作物中，使其具有抗虫性因，将其导入作物中，使其具有抗虫性BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集

3、素基因等粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等成果：成果：转基因抗虫棉；转基因抗虫水稻等。转基因抗虫棉；转基因抗虫水稻等。5目的目的基因：基因：病毒外壳蛋白基因（病毒外壳蛋白基因（CPCP基因）基因）病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因成果：成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草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。抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。1.1.植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累抗病转基因植物抗病转基因植物抗病毒基因：抗病毒基因：几丁质酶基因几丁质酶基因抗毒素合成基因抗毒素合成基因抗真菌基因：抗真菌基因：引起植物生病的病原微生物有：病毒、真菌和细菌引起植物生病的病原微生

4、物有：病毒、真菌和细菌61.1.植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累抗逆转基因植物抗逆转基因植物成果：成果：A.A.利用利用调节细胞渗透压调节细胞渗透压的基因的基因，提高作物抗旱，提高作物抗旱和抗盐碱能力；和抗盐碱能力；B.B.将将鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因转入番茄，提高番茄的转入番茄，提高番茄的抗冻能力。抗冻能力。C.C.将将抗除草剂基因抗除草剂基因导入导入农作物中，在喷洒除草农作物中，在喷洒除草剂时，杀死杂草而不杀剂时，杀死杂草而不杀死农作物。死农作物。71.1.植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累利用转基因改良农作物品质利用转基因改良农作物品质成果：成果： A.A.将将富含

5、赖氨酸的蛋白质的编码富含赖氨酸的蛋白质的编码基因基因导入玉米，获得的转基因玉导入玉米，获得的转基因玉米赖氨酸含量提高米赖氨酸含量提高3030。B.B.将将控制番茄成熟的基因控制番茄成熟的基因带入番带入番茄，获得转基因延熟番茄，储存茄，获得转基因延熟番茄，储存期可以达期可以达2 2个月。个月。C.C.将与将与植物花青素有关的基因植物花青素有关的基因导导入矮牵牛中，转基因矮牵牛出现入矮牵牛中，转基因矮牵牛出现颜色变异。颜色变异。82.2.动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度目的基因？举例说明目的基因？举例说明用于改善畜产品品质用于改善畜产品品质举例说明举

6、例说明用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物如何操作？生产出哪些药物？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用转基因动物做器官移植的供体如何操作？如何操作？92.2.动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度目的基因：目的基因：生长激素基因生长激素基因例如：例如：将外源生长激素基将外源生长激素基因导入鲤鱼体内，因导入鲤鱼体内，9 9个月后转基因鲤鱼个月后转基因鲤鱼比对照组重比对照组重1.5Kg1.5Kg。转入生长激素基因的鱼转入生长激素基因的鱼（上）和同龄的鱼（上）和同龄的鱼肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因例如：例如：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组

7、，使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。转基因奶牛中乳糖含量大大降低。用于改善畜产品品质用于改善畜产品品质目的基因：目的基因：10优点：优点： 产量高、质量好、产量高、质量好、 成本低、易提取成本低、易提取方法：方法：乳腺生物反应器乳腺生物反应器注意：注意： 雌性个体才能生产药物雌性个体才能生产药物指以转基因雌性动物个指以转基因雌性动物个体的乳腺分泌乳汁来生体的乳腺分泌乳汁来生产所需药品。产所需药品。抗凝血酶、血清白蛋白、生抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、长激素、抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶成果：成果：11122.2.动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔药用蛋白基因药用蛋

8、白基因用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物目的基因：目的基因：过程：过程：获取目的基因获取目的基因（药用蛋白基因）（药用蛋白基因）构建基因表达载体构建基因表达载体（药用蛋白基因与（药用蛋白基因与乳腺蛋白乳腺蛋白基因启动子等调控组件重组）基因启动子等调控组件重组）显微注射显微注射（哺乳动物受精卵中（哺乳动物受精卵中）形成胚胎形成胚胎将胚胎送入母体动物将胚胎送入母体动物发育成转基因动物发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达）中，转入的基因才能表达）动物进入泌乳期动物进入泌乳期（分泌的乳汁中包含所需（分泌的乳汁中包含所需要的药物）要的药物）13

9、2.2.动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔用转基因动物做器官移植的供体用转基因动物做器官移植的供体供体动物：供体动物：猪猪存在难题：存在难题：解决方法：解决方法：将供体基因组导入某种基因调节将供体基因组导入某种基因调节因子，以因子，以抑制抗原决定基因的表抑制抗原决定基因的表达达，或设法除去抗原决定基因，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。疫排斥反应的转基因克隆猪器官。免疫排斥免疫排斥 （T T细胞）细胞）14一般临床上使用的胰岛素主要从一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰猪、牛等家畜的胰腺腺中提取，每中提取

10、，每100kg胰腺只能提取胰腺只能提取45g胰岛素。用胰岛素。用该方法生产的胰岛素该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要足社会需要。1979年，科学家将动物体内的年，科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆胰岛素基因与大肠杆菌菌DNA分子重组分子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。，并在大肠杆菌内实现了表达。1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了胰岛素投入市场，售价降低了30%50%。 胰岛素胰岛素是第一个基因工程药物。是第一个基因工程药物。基因工程药品基因工程药品 胰岛素胰岛素3.3

11、. 基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起15 干扰素是干扰素是病毒侵入细胞后产生病毒侵入细胞后产生的一种的一种糖蛋白糖蛋白。几。几乎能乎能抵抗所有抵抗所有病毒引起的病毒引起的感染感染，是一种，是一种抗病毒的特效抗病毒的特效药药。此外对治疗某些。此外对治疗某些癌症和白血病癌症和白血病也有一定疗效。也有一定疗效。 传统的干扰素生产方法是从人血液中的传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内白细胞内提取提取，每，每300L血液只能提取出血液只能提取出1mg干扰素。干扰素。 19801982年，科学家用基因工程方法在年，科学家用基因工程方法在大肠杆大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素菌及酵母菌细胞内

12、获得了干扰素，是传统的生产量的，是传统的生产量的12万倍。万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。年上述干扰素大量投放市场。 基因工程药品基因工程药品 干扰素干扰素3.3. 基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起164.4. 基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照基因治疗：基因治疗： 基因治疗是把基因治疗是把正常基因正常基因导入病人体内，使导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗疗疾病的目的。这是治疗遗传病遗传病的最有效的最有效的手段。的手段。载体载体治疗治疗基因基因受体细胞受体细胞重组受体细胞重组受体细胞患者患者体内体内导入导

13、入形成形成体外培养后导入体外培养后导入直接导入直接导入体体外外基因治疗基因治疗体体内内基因治疗基因治疗174.4. 基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照体外基因治疗体外基因治疗例如：例如：复合型免疫缺陷症的体外治疗复合型免疫缺陷症的体外治疗直接直接原因：原因： 缺乏腺苷酸脱氨酶（缺乏腺苷酸脱氨酶（ADAADA）根本根本原因：原因：腺苷酸脱氨酶（腺苷酸脱氨酶（ADAADA）基因缺失）基因缺失方方 法法： 将将ADAADA基因转入患者的淋巴细胞基因转入患者的淋巴细胞184.4. 基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照体内基因治疗体内基因治疗：例如：例如：CFTRCFTR基因缺失基因缺失3 3个个碱基对碱基对CFTRCFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，导致蛋白缺少一个苯丙氨酸，导致CFTRCFTR蛋白结构异常蛋白结构异常CFTRCFTR蛋白转运氯离子的功能异常蛋白转运氯离子的功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌