生基因工程的成果與發(fā)展前景

生基因工程的成果與發(fā)展前景第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

通過研究“基因敲除”的耗子將幫助研究人類的癌癥、糖尿病和高血壓等慢性疾病與遺傳的關系。

轉基因羊

具有生長快、毛質、肉質好、疾病少及耐粗飼料等優(yōu)點。第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

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潑的小猴“安迪”。

通過對“安迪”的研究我們可以簡單地引進如老年性癡呆病的基因、帕金森病基因等，加快針對這類疾病疫苗的開發(fā)研究。

在生物體外對DNA分子進行人工剪切、拼接，對基因進行改造和重新組合，再導入生物體內使導入的基因得以表達?；蚬こ痰?頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六１、基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生我國生產的部分基因

工程疫苗和藥物⑴基因工程藥品的生產許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。

微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

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，其產量之低和價格之高可想而知。

將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產不但解決了這種比黃金還貴的藥品產量問題，還使其價格降低了30%-50%!第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六⑵基因診斷與基因治療

運用基因工程設計制造的“DNA探針”檢測肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準確而且迅速。我國研究人員正在制備用于基因治療的基因工程細胞

通過基因工程給患有遺傳病的人體內導入正?；蚩伞耙淮涡浴苯獬∪说募部?。第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

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。治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長激素?，F(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因導入大腸桿菌中，使其生產生長激素。人們從450L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量。

基因工程藥品——生長激素第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

干擾素是病毒侵入細胞后產生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，對于治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！此外干擾素對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。

傳統(tǒng)的干擾素生產方法是從人血液中的白細胞內提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素,其“珍貴”程度自不用多說。

。1980~1982年，科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場。

基因工程藥品——干擾素第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六基因工程干擾素第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六傳統(tǒng)疫苗存在許多缺點：生產過程需大量繁殖病原體，對工作人員健康造成很大威脅；病原體的減毒、滅活有可能不夠徹底，導致接種者直接感染?；蚬こ桃呙纾簩⑵痍P鍵作用的、序列保守的蛋白質基因重組到細菌或真核細胞內，生產蛋白質，制作成疫苗。它不使用病原體本身，所以安全，還可以把不同病原體的抗原基因重組到同一受體細胞，生產多價疫苗?；蚬こ趟幤贰蚬こ桃呙绲?0頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六基因工程艾滋病疫苗基因工程乙肝疫苗第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六基因診斷：

也稱為DNA診斷或基因探針技術，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子；原理：利用DNA分子雜交原理；基因治療曙光初照第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六基因治療：把正常基因導入病人體內，使該基因的表達產物發(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。

患半乳糖血癥的患者，由于細胞內半乳糖苷轉移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉移酶，使過多的半乳糖在體內積聚，引起肝、腦等功能受損。

1971年，美國科學家在體外做了試驗，用帶有半乳糖苷轉移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細胞，結果發(fā)現(xiàn)這些組織細胞能夠利用半乳糖了。這表明，用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的。第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六首例基因治療的受益者（美國1990年）到1998年底，世界范圍內累計3134人接受了基因轉移試驗第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六1990年美國國立衛(wèi)生研究院治愈一位“重癥聯(lián)合免疫缺陷綜合癥”的4歲女孩基因治療：用一個正常的基因來代替缺陷基因ADA基因缺陷ADA：腺苷酸脫氨酶第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六２、基因工程與農牧業(yè)、食品工業(yè)

運用基因工程技術，不但可以培養(yǎng)優(yōu)質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種，還可以培養(yǎng)出具有特殊用途的動、植物。生長快、耐不良環(huán)境、肉質好的轉基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六（1）抗蟲轉基因植物植物基因工程碩果累累第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六抗蟲棉葉子正常棉葉子第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(2）抗病轉基因植物抗煙草花葉病毒轉基因甜椒抗病毒轉基因西葫蘆第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(3)其他抗逆轉基因植物耐寒、耐旱轉基因水稻第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(4)利用轉基因改良植物的品質含大量維生素的轉基因玉米抗癌抗衰老的紫色西紅柿第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六轉入維生素A合成酶基因的大米第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六轉基因矮牽牛轉基因藍玫瑰第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六轉入熒光酶的轉基因煙草苗第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基因的番茄轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯不會引起過敏的轉基因大豆第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開辟新的食物來源。

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達獲得成功。這表明，未來能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來生產人類所需要的卵清蛋白。

2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(1)用于提高動物生長速度動物基因工程前景廣闊轉入外源生長激素基因的“超級小鼠”

導入貯藏蛋白基因的超級羊第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(2)用于改善畜產品的品質“乳糖不耐癥”乳糖含量低的奶牛：將腸乳糖酶基因導入奶?；蚪M第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(3)用轉基因的動物生產藥物人治療性抗體轉基因奶牛第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六含有人凝血因子Ⅸ的轉基因羊第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六乳腺生物反應器生產抗凝血酶Ⅲ蛋白第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(4)用轉基因的動物作器官移植的供體導入人基因具特殊用途的豬和小鼠第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六3.基因工程與環(huán)境保護

⑴環(huán)境監(jiān)測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來第33頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物。第34頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

⑵環(huán)境污染治理：

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。通常一種細菌只能分解石油中