选修三基因工程及其应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程及其应用,植物基因工程硕果累累,转基因工程技术主要用于提高农作物的,抗逆能力,以及,改良生物的品质,和,生产药物,等方面,.,什么叫基因工程？,基因工程又叫基因拼接技术或,DNA,重组技术。是指按照人们的意愿,在生物体外，通过对,DNA,分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入到受体细胞里，定向地改造生物的遗传性状，产生出人类需要的基因产物。,基因工程的概念,甲生物,乙生物,取出优秀基因,“,剪切,”,“,拼接,”,新类型,表达,新的生物产品,基因敲除技术,转基因技术,生物,新类型,敲除不利基因,新的生物产品,转,基因西红柿,转基因驱蚊草,转入荧光素酶蛋白基因的发荧光烟草,蓝色妖姬,转,基因超级小鼠,导入人基因具特殊用途的猪和小鼠,水母,能发荧光的热带斑马鱼,普通热带斑马鱼是不发荧光的,如何让普通热带斑马鱼也发荧光,?,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,能否让细菌“吐出”蚕丝？,设想,需要解决什么问题？,目的基因的获得,如何将目的基因导入受体细胞,目的基因的表达,用口径为,1m,的,DNA,注射器,，将大量的目的基因片段注入到,受精卵的核,内，然后把经过注射的受精卵,移植,到另一只雌性动物的,子宫,内，使,受精卵发育,为转基因动物。,什么叫显微注射技术？,显微注射法,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。,一、基因工程与作物育种,基因工程的应用,抗虫转基因植物,抗,虫害的玉米,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转鱼抗寒基因的番茄,获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。,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。,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),2、基因工程与药物研制,我国生产的部分基因工程疫苗和药物,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。,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，,100,Kg,胰腺只能提取,4-5,g,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,2000,L,培养液就能产生,100,g,胰岛素！使其价格降低了30%-50%!,干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。,传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每,300L,血液只能提取出,1mg,干扰素。,19801982,年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的,12,万倍。,1987,年上述干扰素大量投放市场。,基因工程药品,干扰素,治疗侏儒症的唯一方法，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，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。,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中，使其生产生长激素。人们从,450 L,大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于,6,万具尸体的全部产量。,基因工程药品,生长激素,3、环境保护,基因工程做成的,“,超级细菌,”,能吞食和分解多种污染环境的物质。,通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的,“,超级细菌,”,却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解一些毒害物质。,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,转基因食品,安全吗,?!,转基因生物和转基因食品的安全性,你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？,目前，大多数专家认为，已经投入商品化生产的转基因番茄、玉米等农产品都是安全的。迄今为止尚无食用转基因生物产品引起任何严重问题的科学报道。,转基因抗虫棉、耐贮藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已获得生产应用安全证书。,怪物,1,怪物,2,怪物,3,怪物,4,当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？,绿色和平组织将转基因食品妖魔化,21世纪将是基因工程迅速发展并完善,的世纪，也是它产生巨大效益的世纪！,基因工程将在医疗卫生、食品工业、农,牧业、环保等许多方面发挥重大的作用！,