免费高中生物选修3基因工程的应用-课件PPT人教版PPT文档格式.ppt
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将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,3.用转基因的动物生产药物,人治疗性抗体转基因奶牛,含有人凝血因子的转基因羊,乳腺生物反应器生产抗凝血酶蛋白,4.用转基因的动物作器官移植的供体,导入人基因具特殊用途的猪和小鼠,三、基因工程药品异军突起,基因工程肝炎疫苗,基因工程药物发酵设备,胰岛素是治疗糖尿病的特效药。
一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。
1978年,科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组,用2000ml大肠杆菌发酵液得到100kg胰岛素。
1982年,美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场,售价降低了30%50%。
基因工程药品胰岛素,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。
治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长激素。
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450L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,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,基因工程干扰素,传统疫苗存在许多缺点:
生产过程需大量繁殖病原体,对工作人员健康造成很大威胁;
病原体的减毒、灭活有可能不够彻底,导致接种者直接感染。
基因工程疫苗:
将起关键作用的、序列保守的蛋白质基因重组到细菌或真核细胞内,生产蛋白质,制作成疫苗。
它不使用病原体本身,所以安全,还可以把不同病原体的抗原基因重组到同一受体细胞,生产多价疫苗。
基因工程药品基因工程疫苗,基因工程艾滋病疫苗,基因工程乙肝疫苗,基因诊断:
也称为DNA诊断或基因探针技术,即在DNA水平分析检测某一基因,从而对特定的疾病进行诊断。
探针制备:
放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子;
原理:
利用DNA分子杂交原理;
四、基因治疗曙光初照,DNA分子杂交原理:
DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。
其基本原理是:
互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链,即能够进行杂交。
这种结合是特异的,即严格按照碱基互补配对进行。
因此,当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针,与被测基因进行接触,若两者的碱基完全配对成双链,则表明被测基因中含有已知的基因序列。
基因诊断技术在什么方面发展迅速?
在诊断遗传性疾病方面发展迅速。
目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。
1)珠蛋白的DNA探针镰刀状细胞贫血症2)苯丙氨酸羧化酶基因探针苯丙酮尿症3)白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针白血病,举例,基因治疗:
把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。
是指是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。
患半乳糖血症的患者,由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶,使过多的半乳糖在体内积聚,引起肝、脑等功能受损。
1971年,美国科学家在体外做了试验,用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞,结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。
这表明,用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。
首例基因治疗的受益者(美国1990年),到1998年底,世界范围内累计3134人接受了基因转移试验,1990年美国国立卫生研究院治愈一位“重症联合免疫缺陷综合症”的4岁女孩,基因治疗:
用一个正常的基因来代替缺陷基因,ADA基因缺陷ADA:
腺苷酸脱氨酶,基因治疗的分类体外基因治疗:
先从病人体内获取某种细胞,例如T淋巴细胞,进行培养,然后,在体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。
体内基因治疗:
直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。
五、基因工程与环境保护,1)用于环境监测。
2)用于被污染环境的净化。
基因工程在环保方面有什么应用?
例如:
用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。
此方法的特点是快速、灵敏,1吨水中有10个病毒也能检测出来。
通过基因工程方法怎样进行环境监测?
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。
具体方法:
将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内,创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。
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。
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。
通过基因工程方法怎样净化被污染的环境?
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