基因工程的应用(全面细致图文)

乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好 ；③成本低；④易提取。
转基因牛
乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷 )
选择猪的器官做人的 器官替代品的原因：
①其内脏构造、大小、血管 分布与人相似； ②体内隐藏的致病基因少。
转基因动物作器官移植的供体
• 基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射 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。
1.3 基因工程的应用
观察下图中的人类食物金字塔，你有什么发现？
人 类 的 主 要 食 物 来 源
这 些 食 物 足 够 优 秀 ， 足
人 类 的 主 食 是 什 么 ？
是够
哪完
两美
类吗
？
回忆往昔岁月
是否在关注“量”的时 候就忽略了“质”呢？
粮食品质的提高 需要借助于哪种 技术呢？
一 植物基因工程
• 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分 解多种污染环境的物质。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃 类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。
谢谢聆听！
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（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产 物的同时，转基因动物又可无限繁殖。
乳腺生物反应器
将 药物蛋白 基因与 乳腺蛋白基因的启动子 等 调控组件重组在一起，通过 显微注射 等方法 ，导入哺乳动物的 受精卵 中，将 其 送入母体 ，使其发育成转基因动物。转基因动物进入 泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的 药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应 器。
实例：转基因抗虫棉
转基因抗虫水稻
原核生物
细菌 真菌 病毒
真核生物
病毒外壳蛋白基因 病毒复制酶基因
针对细菌
几丁质酶基因 抗毒素合成基因
针对真菌 针对病毒
抗烟草花叶病毒的转基因烟草 抗病毒的转基因小麦，番茄
思考： 有了抗虫转基因植物和抗病转基因植
物有什么意义？
减少了农药的使用，降低 生产成本，减少环境污染， 降低了对人体健康的损害
现可利用基因工程方法，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 450 L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。
• 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、 干扰素直接从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。
三、基因治疗曙光初照
基因治疗——实验阶段
1、什么是基因治疗
把正常基因导入病人体内，使该基因 表达产物发挥作用，从而达到基因治 疗的目的。
体外治疗和体内治疗 2、实例——重度免疫缺陷症的临床基因治疗
腺苷酸脱氨酶基因（ada）缺陷
ADA：腺苷酸脱氨酶
基因工程与食品业
• 基因工程为食品工业中提供了什么前景？ 基因工程为人类开辟新的食物来源。
1）鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中 表达获得成功。这表明，未来能用发酵罐 培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需 要的卵清蛋白。
2）用基因工程的方法从微生物中获得 人们所需要的糖类、脂肪和维生素等产品 。
基因工程与环境监测
• 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。
基因工程与环境污染治理
问题探讨：当春种以后是否只要等秋收就可 以了呢？
植物常见问题： 虫害
病害
逆境
品质下降
归纳：
抗 转基因植物
植
物
抗 转基因植物
抗逆能力
基
因
抗 转基因植物
工
程
转基因改变作物的
改良农作物的
品质
植物基因工程的技术主要用于：提高农作物抗
逆能力，改良农作物的品质和利用植物生
产药物。
可用于转基因植物的抗虫基因-----具有杀虫活性的基因
有些人食用牛奶后会出现恶心，腹泻， 过敏 等不良症状
乳汁中乳糖含量降
设问设达:，你场问说觉所:为明得呢什原自？么因己。乳身乳上腺腺哪能个。成器为官基适因合药生产物转最基理因想药的物表
（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。
（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。
基因工程胰岛素 ：
❖ 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！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%!
胰 岛 素 生 产 车 间
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！其“珍 贵”程度自不用多说。
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低 温
调节细胞渗 透压基因
涝灾
调节细胞的 渗透压提高 作物的抗性
盐碱地
旱灾
4 转基因改良作物的品质
获得延熟番茄
3）在花卉观赏方面
水母
这只猪我都买回来
六个月了，买来的 时候15斤，现在才 16斤，它吃的饲料
都跑哪去了？
导入
绵羊的体型增大50%， 生长速率提高30%
有些人食用牛奶后，牛奶中的乳糖无法完全 消化来自百度文库
干扰素分子结构
干扰素生产车间
基因工程干扰素
❖ 基因工程人干扰素α-1b（安达芬） 是我国第一 个全国产化基因工程人干扰素α-1b，具有抗病 毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的 作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的 治疗，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。
• 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 。
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，其产量之低和价格 之高可想而知。
胰 岛 素 分 子 结 构