基因工程及其应用(祁铁军)PPT.ppt

抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。 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 A：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。 B：没有绿色荧光蛋白的空质粒的花， 会发光的转基因鱼 　　在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼的小猴“安迪”。　　通过对“安迪”的研究我们可以简单地引进如老年性痴呆病的基因、帕金森病基因等，加快针对这类疾病疫苗的开发研究。 首只转基因猴诞生，人类未来喜忧参半 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 超级动物 特殊动物 图为2001年12月底出生的5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医疗公司称，这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。 中国首批t-PA转基因羊在山东东营诞生 t-PA是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物，如果从国外进口，价格非常昂贵，由动物的乳腺生产出含有t-PA的药物蛋白，价格就会大大降低。 动物乳腺生物反应器项目取得重大突破 2002年，中国转基因棉花达到150万公顷，已经占到棉花产量的1／3. 我国大豆食用油近七成是“转基因”产品 与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？ 目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短 2、基因工程与药物研制 　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 生产基因工程药品 胰岛素——治疗糖尿病的特效药。 干扰素——抗病毒的特效药。 方法 特点 胰岛素 干扰素 传统方法 直接从生物体的组织、细胞或血液中提取 产量低价格昂贵 4～5g/100kg胰腺 1mg/300L血液 基因工程 “工程菌”发酵工业化生产 高质量低成本 100g/2000L大肠杆菌培养液 20～40mg/1kg细菌培养物 　　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。 　　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%! 　　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。 　　人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。 人造血液及其生产 人造血液及其生产 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品 疫苗： 乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟疾 基因工程药品 1、微生物基因工程： 即把目的基因导入大肠杆菌等菌中，通过微生物表达目的基因的产物。 2、细胞基因工程： 即用哺乳动物细胞株表达目的产物 3、转基因动物： 即将目的基因直接导入鼠、兔、羊和猪体内，使目的基因在哺乳动物体内表达，从儿获得目的产物 产品名称 菌株或细胞 应用 人胰岛素 大肠杆菌 人生长激素 大肠杆菌 表皮生长因子 大肠杆菌 白细胞介素-2 大肠杆菌 a—干扰素 酵母菌 乙型肝炎疫苗 酵母菌 溶血栓剂 哺乳动物细胞 治疗糖尿病 治疗生长缺陷症 治疗烫伤、胃溃疡 治疗某些癌症 治疗癌症或病毒感染 预防病毒性肝炎 治疗心血管病（心脏病） 3、基因工程与环境保护 ⑴　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。 1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来 　　利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 (2)环境污染治理 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。 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。 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。 (2)基因的针线：DNA连接酶 C T T A A G 黏性末端 黏性末端 A A T T C G