第六章第二节基因工程及其应用 2PPT.ppt

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 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 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） 　　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 2、不属于基因工程方法生产的药物是（ ） A、干扰素 B、白细胞介素 C、青霉素 D、乙肝疫苗 C 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。 1、青霉菌能产生对人类有用的抗生素－青霉素； 2、豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气； 3、人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度； 4、大肠杆菌的在适宜条件下10分钟可以繁殖一代； 几种生物的不同性状： 第2节 基因工程及其应用 从大肠杆菌说起 质粒基因 大肠杆菌能合成人的胰岛素吗？能合成干扰素吗？ 从大肠杆菌说起 胰岛素 每100kg 猪或牛的胰腺中提取 4~5g胰岛素 79年，利用大肠杆菌的DNA分子重组，2000L培养液 提取100g ， 相当于2吨猪胰腺中提取的量 从大肠杆菌说起 干扰素： 一千克纯的干扰素价值可达440亿美元。 传统生产方法：血液中提出白细胞，然后用病毒去感染它，这时会产生干扰素， 1个细胞最多生产100~1000个干扰素分子 基因工程：改造的大肠杆菌发酵生产：一天内便可生产20万个干扰素分子。 1KG培养物中可以得到20~40mg干扰素 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶） （一）基因操作的工具 限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。 特点：特异性。 即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶） 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶） 限制酶 什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 基因的针线——DNA连接酶 （二）基因操作的工具 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。 磷酸二酯键 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？ （二）基因操作的工具 导入过程需要运输工具——运载体。 运载体的作用有哪些？ 作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。 作用二：利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。 基因的运载工具——运载体： 常用的运载体主要有两类： 1）细菌细胞质的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒 质粒： 质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子。现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中核以外的DNA分子。 质粒是基因工程最常用的运载体。 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。 大肠杆菌的质粒： 最常用的质