基因工程的应用.ppt

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1、1.3基因工程基因工程的应用的应用提高农作物抗逆能力、改良农提高农作物抗逆能力、改良农作物品质、利用植物生产药物作物品质、利用植物生产药物1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物使用化学农药的弊端使用化学农药的弊端解决这些弊端的途径解决这些弊端的途径污染环境，损害污染环境，损害人类健康，增加人类健康，增加生产成本。生产成本。将具有杀虫活性的将具有杀虫活性的基因导入作物中，基因导入作物中，使其具有抗虫性。使其具有抗虫性。抗虫目的基因应用举例应用举例抗虫水稻、棉花、玉米、抗虫水稻、棉花、玉米、马铃薯、烟草、番茄、大马铃薯、烟草、番茄、大豆、苹果、核桃、菊花等豆、苹果、核桃、菊花等与对照组（黄色枯萎植株）与

2、对照组（黄色枯萎植株）转基因抗虫水稻（绿色植株）转基因抗虫水稻（绿色植株）抗虫棉抗虫棉普通棉普通棉2.抗病转基因植物抗病转基因植物病原微生物病原微生物引起植物生病的微生物引起植物生病的微生物如：病毒、真菌、细菌等。如：病毒、真菌、细菌等。抗病毒目的基因抗病毒目的基因病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因举例举例几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒抗真菌目的基因抗真菌目的基因3.抗逆转基因植物抗逆转基因植物造成低产、减产的常见因素造成低产、减产的常见因素盐碱、干旱、低温、涝害等盐

3、碱、干旱、低温、涝害等盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关盐碱、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与细胞内渗透压调节有关抗逆目的基因抗逆目的基因调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂基因抗除草剂基因3、抗逆转基因植物、抗逆转基因植物抗逆基因作用成果调节细胞渗透压基因改变细胞内渗透压，提高抗盐碱、抗旱能力抗盐、抗旱烟草抗冻蛋白基因耐寒能力提高耐寒番茄抗除草剂基因抗除草剂抗除草剂玉米特点：特点： 导入另一种导入另一种生物的优良性生物的优良性状基因，获得状基因，获得新性状抵抗恶新性状抵抗恶劣环境因素，劣环境因素，转基因抗除草剂玉米转基因抗除草剂

4、玉米喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物4.利用转基因改良植物品种利用转基因改良植物品种使食品的营养成分均衡使食品的营养成分均衡将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。含量。将富含氨基酸的蛋白质编码基因导入玉米，将富含氨基酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量提高获得的转基因玉米中赖氨酸的含量提高30%。转基因高赖氨酸玉米转基因高赖氨酸玉米优点：优点： 改善粮

5、食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质使果品延熟，便于储存使果品延熟，便于储存将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄。转基因延熟番茄。转基因延熟番茄转基因延熟番茄丰富花品颜色，提高观赏价值。丰富花品颜色，提高观赏价值。将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色。界没有的颜色。转基因矮牵牛转基因矮牵牛普通矮牵牛普通矮牵牛转基因龙胆花色奇异转基因蓝猪耳改变花色转基因牵牛花改变了花色异想天开异想天开1

6、.用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度转基因转基因鲤鱼鲤鱼2.用于改善畜产品的品质用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适 将将肠乳糖酶肠乳糖酶基基因导入奶牛基因导入奶牛基因组，获得转因组，获得转基因牛的乳汁，基因牛的乳汁，降低乳糖含量降低乳糖含量优点：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（乳房生物反应器）（乳房生物反应器）3.用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物（重点）（重点）获取目的基因获取目的基因（例如血清蛋白基因）（例如血清蛋白基因）构建基因表达载体构

7、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）（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显微注射导入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（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达）物个体中，转入的基因才能表达）4.用于转基因动物作器官移植的供体用于转基因动物作器官移植的供体设想设想建立器建立器官移植官移植工厂工厂现实现实用动物的用动物的器官解决器官解决人类器官人类器官来源问题来源问题基因工程胰岛素（一）基因工程胰岛素（一）胰岛素是治疗糖尿胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期病

8、的特效药，长期以来只能依靠从猪、以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中牛等动物的胰腺中提取，提取，100Kg胰腺胰腺只能提取只能提取4-5g的胰的胰岛素，其产量之低岛素，其产量之低和价格之高可想而和价格之高可想而知。知。胰岛素分子结构胰岛素分子结构基因工程胰岛素（二）基因工程胰岛素（二）将合成的胰岛素基将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，因导入大肠杆菌，每每2000L培养液就能培养液就能产生产生100g胰岛素！胰岛素！大规模工业化生产大规模工业化生产不但解决了这种比不但解决了这种比黄金还贵的药品产黄金还贵的药品产量问题，还使其价量问题，还使其价格降低了格降低了30%-50%!胰岛素生产车间胰岛素生产车

9、间基因工程干扰素（一）基因工程干扰素（一）从人血中提取干扰素，从人血中提取干扰素，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！通过基因工程通过基因工程的方式创造了能合的方式创造了能合成人干扰素的大肠成人干扰素的大肠杆菌，每杆菌，每1Kg1Kg的培的培养液可提取养液可提取202040mg40mg干扰素干扰素 基因工程人工干扰素基因工程人工干扰素-2b（安达芬）（安达芬） 是我国第是我国第一个全国产化基因工程人干扰素一个全国产化基因工程人干扰素-2b，具有抗，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能病毒，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作用，广泛

10、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。首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。基因工程干扰素（二）基因工程干扰素（二） 人造血液、白细胞介素、乙人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用了重大的作用。其它基因工程药物其它基因工程药物基因治疗：基因治疗：举例：举例：复合型免疫缺复合型免疫缺陷陷患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中 复合型免疫缺陷症复

11、合型免疫缺陷症患者缺乏正常的人体患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，细菌或者病毒感染，就会发病死亡。这个就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一病的机理是细胞的一个常染色体上个常染色体上编码腺编码腺苷酸脱氨酶的基因苷酸脱氨酶的基因发发生了突变。可以通过生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。基因工程的方法治疗。基因治疗的形式：基因治疗的形式：体外基因治疗体外基因治疗体内基因治疗体内基因治疗用于基因治疗的基因种类：用于基因治疗的基因种类：1）用）用正常基因正常基因代替缺陷基因，或依靠其表代替缺陷基因，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。友病、地中海贫血病的治疗。2）反义基因反义基因。产生。产生mRNA分子与病变的分子与病变的mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成。分子进行互补，阻断蛋白质的合成。3）自杀基因自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋白。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。酶基因。