c基因工程成果和发展前景上课用.pptx

《c基因工程成果和发展前景上课用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《c基因工程成果和发展前景上课用.pptx（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、（一）基因工程与医药卫生1 1）生产基因）生产基因药品药品2 2）基因诊断基因诊断与与基因治疗基因治疗 基因工程在医药卫生领域的应用基因工程在医药卫生领域的应用第1页/共17页 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？取？药品直接从生物的药品直接从生物的组织组织、细胞细胞或或血液血液中提取。中提取。（一）基因工程与医药卫生 传统生产方法的缺点传统生产方法的缺点由于受原料来源的限制，由于受原料来源的限制，价格价格十分十分昂贵昂贵。可利用什么方法来解决上述问题？可利用什么方法来解决上述问题？利用利用

2、基因工程基因工程方法制造方法制造“工程菌工程菌”，可，可高效率高效率地生产出各种地生产出各种高质量高质量、低低成本成本的药品。的药品。第2页/共17页（一）基因工程与医药卫生 胰岛素是胰岛素是治疗糖尿病治疗糖尿病的的特效药特效药。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、牛等猪、牛等家畜的胰腺家畜的胰腺中提取，每中提取，每100kg100kg胰腺只能提取胰腺只能提取45g45g胰岛素。用该方法生产的胰岛素胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低产量低，价格昂贵价格昂贵，远不能满足社会需要远不能满足社会需要。19791979年，科学家将动物体内的年，科学家将动物体内的胰岛胰岛素基因

3、与大肠杆菌素基因与大肠杆菌DNADNA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。19821982年，美国年，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30%50%30%50%。基因工程药品基因工程药品 胰岛素胰岛素第3页/共17页（一）基因工程与医药卫生 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。干扰素几乎能。干扰素几乎能抵抗所有抵抗所有病毒病毒引起的引起的感染感染，是一种，是一种抗病毒抗病毒的的特效药特效药。此外干扰素对。此外干扰素对治疗治疗某些某些

4、癌症癌症和和白血病白血病也也有一定疗效。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提取白细胞内提取，每，每300L300L血液只能提血液只能提取出取出1mg1mg干扰素。干扰素。1980198219801982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菌及酵母菌细大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素胞内获得了干扰素，是传统的生产量的，是传统的生产量的1212万倍。万倍。19871987年上述干扰素大量投放市年上述干扰素大量投放市场。场。基因工程药品基因工程药品 干扰素干扰素第4页/共17页（一）基因工程与医药卫生 治疗侏儒症治疗侏儒症

5、的的唯一方法唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困，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摘取垂体，并从中提，并从中提取生长激素。取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的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生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产中，使其生产生长激素。人们从生长激素。人们从 450 L450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6 6万具尸体万具尸体的全部产量。的全部产量。基因工程药品基因工程药品 生

6、长激素生长激素第5页/共17页（一）基因工程与医药卫生 基因诊断：基因诊断：也称为也称为DNADNA诊断诊断或或基因探针技术基因探针技术，即在，即在DNADNA水平分析检测某一基因，从水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。而对特定的疾病进行诊断。探针制备：探针制备：放射性同位素放射性同位素(如如3232P)P)、荧光分子、荧光分子等标记的等标记的DNADNA分子；分子；原原 理：利用理：利用DNADNA分子杂交原理分子杂交原理；第6页/共17页（一）基因工程与医药卫生 基因探针：基因探针：基因探针就是一段与目的基因或基因探针就是一段与目的基因或DNADNA互补的互补的特异核苷酸序列特

7、异核苷酸序列。它包括整。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是个基因，或基因的一部分；可以是DNADNA本身，也可以是由之转录而来的本身，也可以是由之转录而来的RNARNA。第7页/共17页（一）基因工程与医药卫生 DNADNA分子杂交原理：分子杂交原理：DNA DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：互补的互补的DNADNA单链单链能够在一定条件下能够在一定条件下结合成双链结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是，即能够进行杂交。这种结合是特异特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段的，即严格按照碱基互补配对进行。因此

8、，当用一段已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列作为探针作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。测基因中含有已知的基因序列。第8页/共17页（一）基因工程与医药卫生 基因诊断技术在什么方面发展迅速？基因诊断技术在什么方面发展迅速？在在诊断遗传性疾病诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前产前诊断诊断。1）珠蛋白的DNA探针 镰刀状细胞贫血症 2）苯丙氨酸羧化酶基因探针 苯丙酮尿症 3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制

9、备的DNA探针 白血病 举例举例第9页/共17页（一）基因工程与医药卫生 基因治疗：基因治疗：是指是把是指是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目中，达到治疗疾病的目的。的。患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶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基因缺陷而缺少半乳糖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。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。19711971年，美国科学家在体外做了试验，用年，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带有半乳糖苷转移酶基因的

10、噬菌体侵染患者的离体组织细胞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。这，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。第10页/共17页（二）基因工程与农牧业 基因工程在农业上的应用：基因工程在农业上的应用：1 1）高产高产、稳产稳产和具和具优良品质优良品质的品种的品种 用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“向日葵豆向日葵豆”植株。植株。2 2）抗逆性抗逆性品种品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗

11、性基因转将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。第11页/共17页（二）基因工程与农牧业 繁殖具有繁殖具有抗病能力抗病能力、高产仔率高产仔率、高产奶率高产奶率和和高质量的皮毛高质量的皮毛等优良品质的等优良品质的转转基因动物基因动物。该过程的重要步骤是通过该过程的重要步骤是通过感染感染或或显微注射技术显微注射技术将重组将重组DNADNA转移到动物受精转移到动物受精卵中。卵中。基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？将大鼠

12、的将大鼠的生长激素基因生长激素基因注射到小注射到小白鼠受精卵中，得到的白鼠受精卵中，得到的“超级鼠超级鼠”。第12页/共17页（二）基因工程与农牧业 用口径为用口径为1m1m的的DNADNA注射器注射器，将大量的目，将大量的目的基因片段注入到的基因片段注入到受精卵的核受精卵的核内，然后把经过内，然后把经过注射的受精卵注射的受精卵移植移植到另一只雌性动物的到另一只雌性动物的子宫子宫内，内，使使受精卵发育受精卵发育为转基因动物。为转基因动物。什么叫显微注射技术？什么叫显微注射技术？第13页/共17页（二）基因工程与食品业基因工程为人类开辟基因工程为人类开辟新的食物来源新的食物来源。1 1）鸡蛋白基

13、因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卵清蛋白。2 2）用基因工程的方法）用基因工程的方法从微生物中获得从微生物中获得人们所需要的人们所需要的糖类糖类、脂肪脂肪和和维生素维生素等产品。等产品。基因工程为食品工业中提供了什么前景？基因工程为食品工业中提供了什么前景？第14页/共17页（三）基因工程与环境保护1 1）用于）用于环境监测环境监测。2 2）用于被污染）用于被污染环境的净化环境的净化。基因工程在环保方面有什么应用？基

14、因工程在环保方面有什么应用？例如：用例如：用DNADNA探针探针可以检测可以检测饮用水中病毒饮用水中病毒的含量。此方法的特点是的含量。此方法的特点是快快速速、灵敏灵敏，1 1吨水中有吨水中有1010个病毒也能检测出来。个病毒也能检测出来。通过基因工程方法怎样进行环境监测？通过基因工程方法怎样进行环境监测？第15页/共17页 1）用基因工程产物“超级细菌”分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。具体方法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。2）用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。3）通过基因重组构建新的杀虫剂，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工程回收和利用工业废物。通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页