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1、1.3 基因工程的應(yīng)用,制作：鹽城市明達中學 嚴建農(nóng),一、植物基因工程碩果累累,1、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展迅速,,,,,,,,,,抗蟲轉(zhuǎn)基因植物,,抗病轉(zhuǎn)基因植物,,轉(zhuǎn)魚抗寒蛋白基因的番茄,,轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物,,轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒,轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯,不會引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆,,利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì),,二、動物基因工程前景廣闊,,,,,用于提高動物生長速度,,用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),如，將腸乳糖酶基因?qū)肽膛＃D(zhuǎn)基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，營養(yǎng)成分不變。,,用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物,乳腺生物反應(yīng)器,藥用蛋白基因,轉(zhuǎn)基因動物的乳腺。,就基因藥物而言，最理想的表達場所是哪里？,是

2、指把人或哺乳動物的某種基因?qū)氲讲溉閯游?如鼠、兔、羊和豬)的受精卵里，目的基因若與受精卵染色體DNA整合，細胞分裂時，該基因隨染色體的倍增而倍增，使每個細胞中都帶有目的基因，使性狀得以表達，并穩(wěn)定地遺傳給后代，從而獲得基因產(chǎn)品。這樣一種新的個體，稱為轉(zhuǎn)基因動物。,什么叫轉(zhuǎn)基因動物？,1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反應(yīng)。 2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。 3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。,為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢？,,三

3、、基因工程藥品異軍突起,在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素直接生物體的哪些結(jié)構(gòu)中提??？,藥品直接從生物的組織、細胞或血液中提取。,傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點,由于受原料來源的限制，價格十分昂貴。,可利用什么方法來解決上述問題？,利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。,基因工程胰島素（一）,胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。,胰島素分子結(jié)構(gòu),基因工程胰島素（二）,將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)

4、不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價格降低了30%-50%!,胰島素生產(chǎn)車間,基因工程干擾素（一）,干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說。,干擾素生產(chǎn)車間,干擾素分子結(jié)構(gòu),基因工程干擾素( 二）,基因工程人干擾素-2b（安達芬） 是我國第一個全國產(chǎn)化基因工程人干擾素-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。,其它基因工程藥物,人造血液及其生產(chǎn),人造血液、白細胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實現(xiàn)

5、工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。,治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素。 現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。,基因工程藥品 生長激素,四、基因治療曙光初照,1、基因治療： 把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。,2、舉例：,復(fù)合型免疫缺陷癥,復(fù)合型免疫缺陷癥的基因工

6、程治療,復(fù)合型免疫缺陷癥患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細菌或者病毒感染，就會發(fā)病死亡。這個病的機理是細胞的一個常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶的基因發(fā)生了突變?？梢酝ㄟ^基因工程的方法治療。,患者生存在無菌環(huán)境中,4、用于基因治療的基因種類,（1）用正?；虼嫒毕莼颍蛞揽科浔磉_產(chǎn)物來彌補病變基因帶來的缺陷。如血友病、地中海貧血病的治療。 （2）反義基因。用mRNA分子與病變的mRNA分子進行互補，阻斷蛋白質(zhì)的合成。 （3）自殺基因。編碼可殺死癌變細胞的蛋白酶基因。,練 習,1、轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項基因工程就是改造CO2固定酶。其目 的是（ ） A、提高光合作用效率 B、延長果實的儲藏期 C、培育新作物品種 D、提高植物的抗性,A,2、上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。“轉(zhuǎn)基因動物”是指（ ） A、提供基因的動物 B、基因組中增加外源基因的動物 C、能產(chǎn)生白蛋白的動物 D、能表達基因信息的動物,B,3、治療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是（ ） A、口服化學藥物 B、注射化學藥物 C、利用輻射或藥物誘發(fā)治病基因突變 D、采用基因治療法糾正或彌補缺陷基因 帶來的影響,D,