三、基因工程药物
工程菌
利用基因工程的方法，导入外 源基因并得到高效率表达的菌
类细胞株系。
利用工程菌生产转基因药物：
细胞因子（干扰素、白细胞介素等）、抗体、 疫苗、激素（胰岛素、生长激素等）等
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、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。
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 。
2、基因治疗的发展现状：
处于初期的临床试验阶段
3、基因治疗的类型
体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，
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 。
复合型免疫缺陷症
体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的
抗虫基因有哪些？
Bt毒蛋白基因 蛋白酶抑制剂基因 淀粉酶抑制剂基因 植物凝集素基因等
2.抗病转基因植物
抗烟草花叶病 毒转基因甜椒
抗病毒转基因 西葫芦
3.其他抗逆转基因植物
• 抗盐碱、抗干旱（烟草）
调节细胞渗透压的基因
• 抗寒（烟草、番茄）
抗冻蛋白基因（鱼）
• 抗除草剂（大豆、玉米）
抗除草剂基因
转基因抗除草剂玉米
转鱼抗寒基 因的番茄
4.利用转基因改良植物的品质
将变富必含需含大转氨某量基必基维因酸需生玉合氨米素基成的途酸径编码中某基种因抗紫癌导关色抗键入西衰酶植红老的物柿的活，性或，改 以提高产量。
利用转基因改良植物的品质
• 高氨基酸产量的转基因植物
如：高赖氨酸玉米
富含赖氨酸的蛋白质编码基因
基因工程的应用
基因工程的应用领域有： 农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等 应用生物： 植物、动物、微生物
植物基因工程
基因工程的应用
动物基因工程 基因工程药物 基因治疗
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术：1.提高农作物的抗逆能力 2.改良农作物的品质 3.利用植物生产药物
抗虫棉 叶子
正常棉 叶子
通过基因工程方法怎样进行环境监测？
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净化被污染的环境？
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！使其 价格降低了30%-50%!
基因工程药品 —— 干扰素 从人血中提取干扰素
，300L血才提取1mg！
通过基因工程 的方式创造了能合 成人干扰素的大肠 杆菌，每1Kg的培 养液可提取20— 40mg干扰素
基因工程药品 —— 生长激素
只有在产下的雌性个体中， 转入的基因才能表达）
将胚胎送入 母体动物
膀胱生物发生器：科学家培养出一种转基因小鼠，其膀 胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法 是__显__微_注__射__法__。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__
治病方法。
遗传性囊性纤维病
用于基因治疗的基因种类
正常基因 弥补病变基因带来的
生理缺陷
（注意：并不需要去除或修复异常基因）
产生的mRNA与病变基
反义基因 因的mRNA互补，阻断
非正常蛋白质的合成
自杀基因 一类蛋白酶基因，
能杀死癌细胞
基因工程与环境保护
基因工程在环保方面有什么应用？
⑴用于环境监测。
⑵用于被污染环境的净化。
（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同 时，转基因动物又可无限繁殖。
用基因工程技术实现动物乳 腺生物反应器的操作过程
获取目的基因
（例如血清白蛋白 、抗凝血酶、生长 激素、α-抗胰蛋白 酶基因）
构建基因表达载
体（在血清白蛋白基
因前加乳腺蛋白基因 的启动子）
显微注射法 导入哺乳动 物受精卵中
发育成转基因动物（
用工程酵母菌生产乙肝疫苗
① 用限制酶获取乙肝病毒抗原蛋白基因; ② 将抗原蛋白基因插入质粒，构建基因表达 载体(启动子)； ③ 用Ca+处理酵母菌使之成为感受态细胞，
将重组质粒导入酵母菌； ④ 检测筛选出成功转化的酵母菌，进行发酵Biblioteka 培养。发酵工程发酵罐
四、基因治疗
1、概念： 把正常基因导入病人体内，使该基因
4.用转基因的动物作器官移植的供体
u最大障碍： 免疫排斥反应
u操作方法： 向器官供体基因组导入 某种调节因子，抑制或 除去抗原决定基因，克 服免疫反应。
u供体选择： 小型猪
为什么人们希望从猪体内寻找人 器官移植的供体？
Ø猪内脏的构造、大小、血管分布等与 人极为相似
Ø猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病 毒远远少于灵长类动物
中，原因是_具__全__能_ 性，可使外源基因在相应的组织细__
__。
胞中表达
（3）通常采用__D_N__A杂交__技术检测外源基因是否插入
了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 _膀__胱__上__皮细胞 细胞中特异表达。
（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？
不论雌雄，可从动物一出生就收集产物，从尿中提取 蛋白质比在乳汁中提取简便、高效.
• 转基因耐储存番茄
控制番茄果实成熟的基因
• 转基因花卉
与植物花青素代谢有关的基因
转入维生素A合成酶基因的大米
转 基 因 矮 牵 牛
与植物花青素代谢有关的基因
转基因蓝玫瑰
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
2、用于改善畜产品的品质
举例说明：
将 肠乳糖酶基因
导入奶牛基因组，转基
因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。
3、用转基因的动物生产药物
乳腺生物反应器或乳房生物反应器
• 优点：①产量高；②质量好； ③成本低；④提取容易。
选择乳腺的原因：
（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循 环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
（2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提 纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳 定的生物活性。
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 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。