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(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

通過(guò)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(guān)系。

轉(zhuǎn)基因羊

具有生長(zhǎng)快、毛質(zhì)、肉質(zhì)好、疾病少及耐粗飼料等優(yōu)點(diǎn)。第2頁(yè)，共36頁(yè)，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(guò)對(duì)“安迪”的研究我們可以簡(jiǎn)單地引進(jìn)如老年性癡呆病的基因、帕金森病基因等，加快針對(duì)這類疾病疫苗的開(kāi)發(fā)研究。

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

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

微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。第4頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來(lái)只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。

將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問(wèn)題，還使其價(jià)格降低了30%-50%!第5頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑵基因診斷與基因治療

運(yùn)用基因工程設(shè)計(jì)制造的“DNA探針”檢測(cè)肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。我國(guó)研究人員正在制備用于基因治療的基因工程細(xì)胞

通過(guò)基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正?；蚩伞耙淮涡浴苯獬∪说募部唷５?頁(yè)，共36頁(yè)，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(zhǎng)激素。而生長(zhǎng)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(zhǎng)激素。現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素，相當(dāng)于6萬(wàn)具尸體的全部產(chǎn)量。

基因工程藥品——生長(zhǎng)激素第7頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)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(duì)于治療病毒感染簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！此外干擾素對(duì)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(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)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(shuō)。

。1980~1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬(wàn)倍。1987年上述干擾素大量投放市場(chǎng)。

基因工程藥品——干擾素第8頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六基因工程干擾素第9頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六傳統(tǒng)疫苗存在許多缺點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程需大量繁殖病原體，對(duì)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(dǎo)致接種者直接感染?；蚬こ桃呙纾簩⑵痍P(guān)鍵作用的、序列保守的蛋白質(zhì)基因重組到細(xì)菌或真核細(xì)胞內(nèi)，生產(chǎn)蛋白質(zhì)，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(xì)胞，生產(chǎn)多價(jià)疫苗。基因工程藥品——基因工程疫苗第10頁(yè)，共36頁(yè)，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(yè)，共36頁(yè)，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(shù)，即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)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(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六基因治療：把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)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(xì)胞內(nèi)半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶，使過(guò)多的半乳糖在體內(nèi)積聚，引起肝、腦等功能受損。

1971年，美國(guó)科學(xué)家在體外做了試驗(yàn)，用帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)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(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六首例基因治療的受益者（美國(guó)1990年）到1998年底，世界范圍內(nèi)累計(jì)3134人接受了基因轉(zhuǎn)移試驗(yàn)第14頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1990年美國(guó)國(guó)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(gè)正常的基因來(lái)代替缺陷基因ADA基因缺陷ADA：腺苷酸脫氨酶第15頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六２、基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)

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

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)獲得成功。這表明，未來(lái)能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來(lái)生產(chǎn)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(chǎn)品。基因工程為食品工業(yè)中提供了什么前景？第26頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期六(1)用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度動(dòng)物基因工程前景廣闊轉(zhuǎn)入外源生長(zhǎng)激素基因的“超級(jí)小鼠”

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

⑴環(huán)境監(jiān)測(cè)：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測(cè)出來(lái)第33頁(yè)，共36頁(yè)，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(zhuǎn)化污染物。第34頁(yè)，共36頁(yè)，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(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中