基因工程的应用ppt课件.ppt

1、1植物基因工程植物基因工程动物基因工程动物基因工程微生物基因工程微生物基因工程基因治疗基因治疗动物基因工程动物基因工程微生物基因工程微生物基因工程基因治疗基因治疗2植物基因工程植物基因工程作物作物大豆大豆玉米玉米棉花棉花油菜油菜比例比例63%19%13%5%商业化应用阶段商业化应用阶段3大面积种植的国家大面积种植的国家45抗虫棉抗虫棉叶子叶子正常棉正常棉叶子叶子6使用化学农药的缺点：使用化学农药的缺点：造成环境污染造成环境污染损害人类健康损害人类健康增加生产成本增加生产成本 用于杀虫的基因主要是：用于杀虫的基因主要是：Bt毒蛋白基因毒蛋白基因蛋白酶抑制剂基因蛋白酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因淀粉

2、酶抑制剂基因植物凝集素基因等植物凝集素基因等7抗烟草花叶病毒转基因甜椒抗病毒转基因西葫芦8抗病转基因植物所采用的基因：抗病转基因植物所采用的基因：病毒外壳蛋白基因病毒外壳蛋白基因病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因抗真菌的基因：抗真菌的基因：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9耐寒、耐旱转基因水稻10含大量维生素的转基因玉米抗癌抗衰老的紫色西红柿11转入维生素转入维生素A A合成酶基因的大米合成酶基因的大米12黄金大米黄金大米，又名，又名“金色大米金色大米”，是一种，是一种转基因大米转基因大米，通过，通过转基因技术将胡萝卜素转化酶系统转入到大米胚乳中可获转基因技术将胡萝卜素转化酶

3、系统转入到大米胚乳中可获得外表为金黄色的转基因大米，被称为得外表为金黄色的转基因大米，被称为“黄金大米黄金大米”，英，英文为文为Golden RiceGolden Rice。富含维生素。富含维生素A A ，由美国先正达公司研，由美国先正达公司研发。其不同于正常大米的主要功能为帮助人体增加维生素发。其不同于正常大米的主要功能为帮助人体增加维生素A A吸收。因为色泽发黄，该大米品种被称为吸收。因为色泽发黄，该大米品种被称为“黄金大米黄金大米”。 13美国州立亚利桑那大学生物学美国州立亚利桑那大学生物学家查尔斯家查尔斯阿恩岑及其同事培阿恩岑及其同事培育出了一种无需冷藏、可以食育出了一种无需冷藏、可以

4、食用的用的乙肝疫苗乙肝疫苗土豆，解决了这土豆，解决了这一问题。他们从一问题。他们从乙肝乙肝病毒中取病毒中取出一个出一个基因基因，将其植入土豆植，将其植入土豆植株，使土豆中产生病毒抗原。株，使土豆中产生病毒抗原。人吃下这种土豆后，抗原人吃下这种土豆后，抗原蛋白蛋白会触发人体的会触发人体的免疫反应免疫反应，产生，产生乙肝乙肝抗体抵抗乙肝病毒抗体抵抗乙肝病毒 。 科学前沿科学前沿14转基因矮牵牛转基因蓝玫瑰15延熟番茄延熟番茄转入荧光酶的转基因烟草苗16趣味展望趣味展望17 项目项目类型类型外源基因类型及举例外源基因类型及举例成果举例成果举例抗虫转抗虫转基因植基因植物物抗虫（杀虫）基因：抗虫（杀虫）

5、基因：Bt 毒蛋白基因、蛋白毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、植物凝集素基因等酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗虫水稻、抗虫抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米棉、抗虫玉米抗病转抗病转基因植基因植物物抗病毒基因：抗病毒基因：病毒外壳蛋白（病毒外壳蛋白（CP）基因、）基因、病毒的复制酶基因等病毒的复制酶基因等抗真菌基因：抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成几丁质酶基因、抗毒素合成基因等基因等抗病毒烟草、抗抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病病毒小麦、抗病毒甜椒毒甜椒抗逆转抗逆转基因植基因植物物抗逆基因：抗逆基因：渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因等抗除草剂基因等抗盐碱和抗干旱抗盐碱

6、和抗干旱的烟草、抗寒番的烟草、抗寒番茄、抗除草剂的茄、抗除草剂的大豆和玉米大豆和玉米品质改品质改良的转良的转基因植基因植物物优良性状基因：优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因等代谢有关的基因等高赖氨酸玉米、高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新耐储存番茄、新花色矮牵牛花色矮牵牛18二二、动物基因工程前景广阔、动物基因工程前景广阔19“乳糖不耐症乳糖不耐症”乳糖含量低的奶牛：乳糖含量低的奶牛：将将肠乳糖酶肠乳糖酶基因导入奶牛基因组基因导入奶牛基因组20人治疗性抗体转基因奶牛21含有人凝血

7、因子的转基因羊22乳腺生物反应器生产抗凝血酶蛋白23将将药物蛋白基因药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过调控组件重组在一起，通过显微注射显微注射等方法，等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进体，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入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反乳腺生物反应器或乳房生物反应器。应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器乳腺生物反应器的优点：乳腺生物反应器的优点：产量

8、高；产量高；质量好；质量好；成本低；成本低；易提取。易提取。 24获取目的基因（例如血清白蛋白基因）获取目的基因（例如血清白蛋白基因）构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）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（只有在产下的雌性个体发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。中，转入的基因才能表达）。思考思考: :用基因工程技术实现动物用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？的操作过程是

9、怎样的？ 25生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)：26（1 1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入）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体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。代谢反应。 （2 2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，）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。工，具有稳定的生物活性。 （3 3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产）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。物的同时，转基因动物又可无限繁殖。27导入人基因具特

10、殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠28利用基因工程对猪的器官进行改造利用基因工程对猪的器官进行改造方法：将器官供体基因组导入某种调方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因，再结合克或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官转基因克隆猪器官29科学前沿科学前沿30趣味展望趣味展望31基因工程肝炎疫苗32基因工程药物发酵设备33343536基因工程干扰素3738基因工程艾滋病疫苗基因工程乙肝疫苗39404142首例基因治首例基因治疗的疗的受

11、益者受益者 （美国美国1990年年）到到1998年底，世界范年底，世界范围内累计围内累计3134人接受人接受了基因转移试验了基因转移试验4319901990年美国国年美国国立卫生立卫生研究院治愈一位治愈一位“重重症联合免疫缺症联合免疫缺陷综合症陷综合症”的的4 4岁女孩岁女孩基因治疗：用一个正常的基因来代替缺陷基因基因治疗：用一个正常的基因来代替缺陷基因ADAADA基因缺陷基因缺陷ADAADA：腺苷酸：腺苷酸脱氨酶脱氨酶4445 项目项目 类型类型外源基因外源基因类型及举例类型及举例过程过程特点特点成果成果举例举例体外基体外基因治疗因治疗腺苷酸脱氨腺苷酸脱氨 酶基因酶基因 从病人体内获得某种细胞从病人体内获得某种细胞 细胞培养细胞培养 体外完成基因转移体外完成基因转移 筛选并扩增培养筛选并扩增培养 重新输入患者体内重新输入患者体内操作复操作复杂，但成杂，但成 功率高功率高治疗复合型治疗复合型免疫缺陷症免疫缺陷症体内基体内基因治疗因治疗治疗遗传性治疗遗传性囊性纤维化囊性纤维化 病的基因病的基因 外源基因外源基因载体携带载体携带 体内相体内相应组织细胞应组织细胞操作简操作简单，成功单，成功 率低率低治疗遗传性治疗遗传性囊性纤维囊性纤维化病化病基因治疗基因治疗4647484950