資源簡介

(共42張PPT)
第3節基因工程的應用
第3章基因工程
胰島素是治療糖尿病的特效藥物。傳統生產胰島素的方法是從豬、牛等動物 的胰腺中提取。曾經生產供一位糖尿病病人使用一年的胰島素需要上千頭牛，生 產的成本非常高。
1978年，科學家將編碼人胰島素的基因導入大腸桿菌細胞中，使大腸桿菌表 達重組人胰島素。我國擁有自主知識產權的基因工程藥物——重組人胰島素已經 研制成功并得到廣泛應用。
除了生產胰島素，基因工程還有那些應用呢
農牧業方面
醫藥衛生領域
食品工業方面
基因
工程
的
應 用
從社會中來
2015年11月，第一種用于食用的轉基因動物——轉 基因作物種植趨勢變化
基因大西洋鮭(俗稱“三文魚”)在美國獲得批準上市
轉基因鮭魚縮短了其成長周期，因此它受到的污
染和體內聚集的有毒物質殘留比普通鮭魚少得多。
思考：轉基因生物有哪些優點
減少化學殺蟲劑使用量(生物防治)
增加作物產量、增加經濟效益
改良動植物品種 轉基因鮭魚(后排)和正常鮭魚(前排)
【植物方面】1996—2017年，全世界轉基因 作物的種植面積增加了一百多倍。
【動物方面】轉基因動物方面的成果正在進入 實用化和商業化開發的階段。
200
189.8
100
1.7
0
1996
年份
基因工程在農牧業方面的運用
1996-2017年，全世界轉
全世界轉基因作物
種 植 面 積 / ( × 1 0 h m )
2017
基因工程在農牧業方面的運用
轉基因抗蟲植物
1. 方 法 ：從某些生物中分離出 抗蟲基因導入作物，使之具有抗蟲性狀。
2. 主要殺蟲基因：
①Bt 毒蛋白基因：當Bt 抗蟲蛋白被分解為多肽后，多肽與害蟲腸上皮細胞的 特異性受體結合，導致細胞膜穿孔，最后造成害蟲死亡。
②蛋白酶抑制劑基因：阻斷或降低蛋白酶的活性，使害蟲不能正常消化 食物 ，還會引起厭食反應。
③淀粉酶抑制劑基因：產生的抑制劑可與害蟲消化道內的淀粉酶結合。
④植物凝集素基因：可與害蟲腸道黏膜上的某些物質結合，影響害蟲 對營養物質的吸收和利用。
基因工程在農牧業方面的運用
1 轉基因抗蟲植物
3.成果：轉基因抗蟲棉花、玉米、大豆、水稻和馬鈴薯等。
4. 優 點 ：① 減少因化學農藥的使用而造成的環境污染和對人類健康的損害、
②降低生產成本、提高產量。
轉基因抗蟲水稻(綠色植株)與 對照(被害蟲侵害的黃色植株)
轉基因抗蟲棉(右)
基因工程在農牧業方面的運用 2| 轉基因抗病植物
1. 成 果 ：轉基因抗病毒甜椒、番木瓜和煙草等。
2. 方 法 ：科學家將來源于某些病毒、真菌 等的抗病基因導入植物中，培育出轉
導入的病毒CP基因轉錄為mRNA后，被植物RNA沉默系統識別為“外源核 酸”,進而誘導產生小干擾RNA(siRNA)。
siRNA 與植物體內的RNA誘導沉默復合體結合， 特異性切割病毒RNA的同源 序列 (包括入侵病毒的基因組RNA或mRNA), 從而抑制病毒復制。
植物表達的CP蛋白與入侵病
基 因 )毒的外殼蛋白競爭性結合病 毒RNA, 形 成非感染性病毒顆 粒(無功能外殼包裹),阻 斷病毒組裝和傳播。
普通木瓜 轉基因木瓜
基因抗病植物。
抗病毒基因
3. 抗病基因
抗真菌基因
病毒外殼蛋白基因(CP
病毒的復制酶基因
幾丁質酶基因
抗毒素合成基因
3| 轉基因抗除草劑植物
1.背景 ：雜草常常危害農業生產，而大多數除草劑不僅能殺死田間雜草，還會 損傷作物，導致作物減產。
2.方 法 ：將 降解或抵抗某種除草劑的基因導入作物，可以培育出抗除草劑的 作物品種。
3. 成果：轉基因抗除草劑玉米、大豆、油菜和甜菜等。
種植轉基因抗除草劑大豆的農田
基因工程在農牧業方面的運用
沒有噴施草甘膦
非轉基因玉米
噴施草甘膦后的 非轉基因玉米
噴施草甘膦后的 轉基因玉米
改良植物的品質
1. 目 的 ：
(1)改良植物的營養價值：
例如，將某種必需氨基酸含量多的蛋白質編碼基因導入植物中，可以提高這種
氨基酸的含量。科學家培育的某種轉基因玉米中賴氨酸含量比對照提高30%。
(2)改良植物的觀賞價值：
我國科學家成功地將與植物花青素代謝相關的基因導入矮牽牛中， 使它呈現出自然界沒有的顏色變異，大大提高了它的觀賞價值。
普通矮牽牛 轉基因矮牽牛
基因工程在農牧業方面的運用
改良植物的品質
①使食品的營養成分均衡。
②豐富花品顏 色，提高觀賞價值。
黃金大米(胡蘿卜素基因)
轉基因藍玫瑰
2 .成果：
在同等養殖條件下，轉基因鯉魚的生長
速率比非轉基因鯉魚提高了42%～115%。 轉基因鮭魚(后排)和正常鮭魚(前排)
1.實例：轉基因鯉魚、轉基因鮭魚、超級小鼠
2.相關基因：外源生長激素基因
基因工程在農牧業方面的運用
提高動物的生長速率
→ 普通鯉魚
一 →轉基因鯉魚
超級小鼠
基因工程在農牧業方面的運用
改善畜產品的品質
1.乳糖不耐受：
有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，
食用牛奶后會出現腹瀉等不適癥狀。
乳糖
2.對 策 ：
科學家將腸乳糖酶基因導 入奶牛基因組。
乳糖酶
3.結 果 ：
轉基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大
降低，而其他營養成分不受影響。
細菌分解乳糖
腹脹腹瀉
乳糖耐受(有乳糖酶) 乳糖不耐受(無乳糖酶)
半乳糖
葡萄糖
乳酸
乙酸
二氧化碳
乳糖
8水
氫氣
◎ o
◎
一
插入了目的基因
的染色體DNA 轉入植
物細胞 培養再生
成植株
轉基因植物的制備用到的技術主要有
基因工程、植物組織培養技術。
含目的 含重組Ti 質 植 物 基因的 粒的農桿菌細胞 重 組Ti
質粒
重難點突破：轉基因植物培育過程
表現出
新性狀的植株
攜帶外 源基因 的DNA
轉入農 桿 菌
Ti質粒
T-DNA
轉基因動物的制備用到的技術主要有
基因工程、動物細胞培養、早期胚胎培養、胚胎移植。
早期胚胎
胚胎
移植
代孕母體
目 的 基 因 構建
載體
重難點突破：轉基因動物培育過程
培養
產生
重 組 載 體 → 受 精 卵
轉基因牛
導入
—
【現學現用】
1.下列有關目的基因的操作能夠改善產品品質的是( B )
A.將草魚的生長激素基因導入鯉魚體內
提高生長速率
B.將腸乳糖酶的基因導入奶牛的基因組
C.將降解或抵抗某種除草劑的基因導入玉米
轉基因抗除草劑植物
D.將B t抗蟲蛋白基因整合到煙草或棉花的基因組并實現表達
提高植物的抗蟲能力
【現學現用】
2.轉基因抗蟲植物含有Bt毒蛋白，對人體無毒，但是鱗翅目昆蟲幼蟲的腸
道細胞含有Bt 蛋白的受體， Bt 蛋白與受體結合導致腸道壁穿孔，使幼蟲死 亡。下列敘述錯誤的是
A.促進 Bt 蛋白的合成有助于提高植物的抗蟲效果
B 通 過 DNA 分子雜交技術可以檢測B 蛋白基因是否表達
檢測是否導入受體細胞
C.將 Bt 蛋白基因導入植物細胞的方法可以使用花粉管通道法或農桿菌轉 化法
D.將植物材料和農桿菌共同培養之前，需要對植物材料進行消毒處理
【現學現用】
3. 八氫番茄紅素合酶(其基因用psy 表示)和胡蘿卜素脫飽和酶(其基因用crtI
表示)參與β-胡蘿卜素合成。Pmi 為磷酸甘露醇異構酶基因，它編碼的蛋白質可使細 胞在特殊培養基上生長。科學家將psy 和crtI 基因轉入水稻，使水稻胚乳中富含β-胡 蘿卜素，由此生產出的大米稱為“黃金大米”。下列有關敘述錯誤的是( C )
A.Psy 和crtI 基因是該項研究中的目的基因
B. 以pmi 基因作為標記基因便于篩選出導入目的基因的受體細胞
C. 檢測出水稻中含八氫番茄紅素合酶和胡蘿卜素脫飽和酶，即表明轉基因水稻培 育成功 檢測到β-胡蘿卜素
D. 可設法將重組載體導入水稻細胞
基因工程在醫藥衛生領域方面的運用 通過基因工程得到的藥物通常其
基因改造微生物或動植物的細胞生產藥物 通常是蛋白質
(1)常見藥物類型： 細胞因子、抗體、疫苗和激素等
(2)應用：預防治療人類腫瘤、心血管疾病、傳染病、糖尿病和類風濕關節炎等
(3 )實例：我國生產的重組人干擾素、血小板生成素、促紅細胞生成素和粒細胞集落刺 激因子等基因工程藥物均已投放市場。
化學本質是什么
①干擾素的化學本質是什么 糖蛋白
②干擾素的作用機理是怎樣的 干擾病毒復制
③干擾素用于哪些疾病的治療
病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多發骨髓瘤和 某些白血病等
④傳統生產干擾素的方法是什么
從人血液中的白細胞內提取，每300L血液只能提取1mg
⑤目前大量生產干擾素的方法是什么
用基因工程方法從大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得
⑥我國批準生產的第一個基因工程藥物的名稱叫什么 重組人干擾素α-1b
用于治療哪些疾病 主要用于治療慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等
抗生素 ≠ 干擾素
①抗生素：抗細菌藥物
②干擾素：抗病毒藥物
閱讀P,0資料卡：干擾素，思考回答問題：
干擾素。
酵母菌為真核生物，有生物膜
系統，可通過內質網和高爾基體對 產生的生長激素進行加工和修飾， 從而產生有活性的胰島素。
問題2:與大腸桿菌相比，用酵母菌生產人的生長激素有什么優勢
問題1:如何利用基因工程生產干擾素(用流程圖表示)
可大量生產干 擾素的大腸桿 菌或酵母菌
干擾素基因
質 粒
重組質粒 (基因表 達載體)
大腸桿菌 或酵母菌
大腸桿菌
酵母菌
導入
培養
構建
促紅細胞生成素又稱紅細胞刺激因子、促紅素，是一種
人體內源性糖蛋白激素，可刺激紅細胞生成。缺氧可刺激促 紅細胞生成素產生，早已有重組人促紅細胞生成素用于臨床， 用于治療腎功能不全合并的貧血、獲得性免疫缺陷綜合征或 治療惡性腫瘤伴發貧血及風濕病貧血等多種貧血。
重組人血小板生成素是高特異性的血小板刺激因子，
直接作用于骨髓造血干細胞，調控血小板生成的各個階 段 ，特異性升高血小板。
基因工程在醫藥衛生領域方面的運用
基因改造微生物或動植物的細胞生產藥物
特比澳
重組人血小板生成素注射液
7500
沈陽三生制藥有限責任公司
提供受精卵
胚胎移植
胚胎移植前應做DNA分析，
鑒定性別，保留雌性
生長激素 轉基因羊
羊奶
藥用蛋白基因如
人生長激素基因
載體含有乳腺細胞中特
異表達的基因的啟動子
1.實例：乳腺生物反應器或乳房生物反應器
2.乳腺生物反應器的培育過程：
基因工程在醫藥衛生領域方面的運用
2| 讓轉基因哺乳動物批量生產藥物
這可不是一冊的奶
含人生長激素
顯微注射
基因工程在醫藥衛生領域方面的運用
讓轉基因哺乳動物批量生產藥物
1.乳腺生物反應器指的是轉基因動物的乳腺嗎
不是，指的就是這個轉基因動物
2.為什么將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達的基
因的啟動子等調控元件重組在一起
啟動子具有物種和組織的特異性，
讓藥用蛋白基因只在乳腺細胞中特異性表達
3.藥用蛋白基因存在于轉基因動物的哪些細胞中 為什么
幾乎所有細胞。因為它們都是由同一個受精卵分裂、分化而來的
4.與利用細菌生產藥用蛋白相比，用動物乳腺生物反應器生產藥用蛋白的優勢是什么
①動物乳腺有完整的蛋白質翻譯后修飾系統，生產的蛋白質活性高，更穩定；
②產物直接經乳汁分泌，易提取。
人α抗胰蛋白酶
基因AAT
乳球蛋白
啟動子
受精卵
從轉基因動
物獲取牛奶 提純
牛奶中含有
轉基因奶牛 人的AAT 蛋 純化的人AAT 蛋白
膀胱生物反應器：繼哺乳動物乳腺生物反應器研發成功后，膀胱生物反應器 的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養出一種轉基因小鼠，其膀胱上皮細 胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。
2.膀胱生物反應器相比乳腺生物反應器的優點是什么
從尿中提取蛋白質比在乳汁中提取簡便、高效。
不受性別、年齡的限制
1.研制膀胱生物反應器時，應如何處理目的基因
將目的基因與膀胱上皮細胞中特異表達的基因的啟動子等調控元件重組在一起。
藥用蛋白基因
膀胱上皮細胞中特 異表達的基因的啟 動子等調控元件
早期胚胎
早 期 胚胎培養
受 精 卵
基因表達載體
轉基因動物
培育過程
顯微
注射
胚胎
移植
藥 物
尿液
產品名稱 受體細胞
臨床應用
重組人胰島素 大腸桿菌
治療糖尿病
重組人紅細胞生成素 哺乳動物細胞
治療貧血
重組人生長激素 大腸桿菌
治療生長缺陷
重組人表皮生長因子 大腸桿菌
治療燙傷、潰瘍等
重組人腫瘤壞死因子 大腸桿菌
治療腫瘤
重組人干擾素(多種) 酵母菌等
治療病毒感染、腫瘤等
重組人白細胞介素 大腸桿菌
治療腫瘤
重組尿激酶原 大腸桿菌
治療心臟病等
重組人集落刺激因子 哺乳動物細胞
輔助治療血友病、艾滋病等
重組人抗血友病因子 哺乳動物細胞
治療血友病
重組人組織型纖溶酶原激活物 哺乳動物細胞
溶解血栓
部分利用基因工程技術生產的醫用多肽和蛋白質類產品
基因工程在醫藥衛生領域方面的運用
3 用轉基因動物作為器官移植的供體
(1)問題 :人體移植器官短缺是世界性難題
(2)解決：尋找可代替的移植器官
(3)豬的優點：
①豬的內臟構造、大小、血管分布與人相似；
②豬體內隱藏的致病基因遠遠少于靈長類動物。
(4)最大的難題：存在免疫排斥反應。
基因工程在醫藥衛生領域方面的運用
用轉基因動物作為器官移植的供體
將豬的器官移植給人為什么會引起免疫排斥 怎么從根本上消除免疫排斥現象
在人體所有細胞膜的表面，都有作為身份標簽的一組蛋白質(主要組
織相容性復合體MHC), 能被自身的免疫細胞識別。其他生物的細胞也帶有 各自的身份標簽(相當于抗原),當它們入侵人體后，能被免疫細胞識別出
來，引起免疫排斥。
(5)利用基因工程技術改造豬的器官的方法： 目的基因
在器官供體的基因組中導入 某種調節因子 ，
以抑制 抗原決定基因 的表達，或設法除 去抗原決定基因，
再 結 合 克隆 技 術 ，培育出不會引起免疫排斥反應的轉基因克 隆豬器官。
基因敲除
(2)應用：利用基因工程菌，除了可以生產藥物，還能生產食品工業用酶、
苯丙氨酸殘基 天冬氨酸殘基
0 N OH
(3)實例1:生產氨基酸 O
阿斯巴甜是一種普遍使用的甜味劑 ，主
要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，這兩種氨基 Aspart 阿斯巴甜 阿期巴甜
5kg
想
1.基因工程菌
(1)概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類。
酸就可以通過基因工程實現大規模生產。
基因工程在食品工業方面的運用
氨基酸和維生素等
O NH O
①傳統制備方法：
殺死未斷奶的小牛，將其第四胃的黏膜取出來提取。
②基因工程制備方法：
將編碼牛凝乳酶的基因導入大腸桿菌、黑曲霉或酵母菌的
基因組中，再通過工業發酵 批量生產凝乳酶。
(3)實例2:生產凝乳酶
凝乳酶
奶中的蛋白質
(凝聚固化)
基因工程在食品工業方面的運用
奶酪
(3)實例3:生產淀粉酶、脂酶
①應用：加工轉化糖漿需要淀粉酶，加工烘烤食物要用到脂酶
②制備方法：構建基因工程菌，然后用發酵技術大量生產
③優點：基因工程獲得的工業用酶的純度更高，生產成本顯著降低，生產效率較高。
基因工程在食品工業方面的運用
基因工程在環保領域方面的運用
治理環境污染
基因工程將能分解三種烴類的假單孢桿菌的基因都轉移到能分解另一種烴類的假
單孢桿菌內，創造出了能同時分解四種烴類的“超級細菌”。
有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分 解DDT 等毒害物質。
“超級細菌”降解泄漏的原油
淀粉酶/纖維素酶
ETHANOL
生物乙醇 生物柴油
基因工程在環保領域方面的運用
2| 生產清潔能源
生物乙醇的生產流程
糖化
微生物
發酵
微生物
淀粉/纖維素
可發酵糖
不與人爭糧
植物
提取
乙醇
基因工程在環保領域方面的運用
3| 環境監測
基因工程做成的DNA 探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染。
探針
目的基因
通過基因工程手段(如基因文庫)獲取目標生物的特異性核酸片段，經克隆、
擴增后制備成單鏈DNA 探針，并標記放射性同位素、熒光基團等示蹤劑。
1t 水中只有10個病毒也能被DNA 探針檢測出來
練習與應用 p92
1. 將大腸桿菌的質粒連接上人生長激素的基因后，重新導入大腸桿菌的細胞
內，再通過發酵工程就能大量生產人生長激素。下列相關敘述正確的是
( c ) RNA 聚合酶
A. 轉錄生長激素基因需要解旋酶和DNA 連接酶
B. 發酵產生的生長激素屬于大腸桿菌的初生代謝物次生
C. 大腸桿菌獲得的能產生人生長激素的變異可以遺傳
D. 大腸桿菌質粒標記基因中腺瞟吟和尿嘧啶的含量相等
A=T
2.基因工程應用廣泛，成果豐碩。下列不屬于基因工程應用的是 ( A )
A. 培育青霉菌并從中提取青霉素
B.利用乳腺生物反應器生產藥物
C.制造一種能降解石油的“超級細菌”
D. 制造一種能產生干擾素的基因工程菌
p41 初生代謝是生物生長和生存 所必需的代謝活動，因此在整
個生命過程中它一直進行著。 初生代謝物有糖類、脂質、蛋 白質和核酸等。次生代謝不是 生物生長所必需的， 一般在特 定的組織或器官中，并在一定 的環境和時間條件下才進行。
練習與應用 p92
1. 除草劑的有效成分草甘膦能夠專一地抑制EPSP 合酶的活性，從而使植物體內多
種代謝途徑受到影響而導致植物死亡。草甘麟沒有選擇性，它在除掉雜草的同時也 會使作物受損。解決這個問題的方法之一就是培育抗草甘麟的作物。
(1)下面是探究“轉人外源EPSP 合酶基因能否使矮牽牛抗草甘膦”的流程，請補充完整。
① 用限制酶和DNA 連接酶 等處理含有目的基因的DNA 片段和Ti質粒，構建重組 Ti質粒；
② 將 重 組Ti質粒轉入農桿菌中；
③利用含有重組Ti質粒的農桿菌侵染矮牽牛 細胞，再通過培育得到轉基因植株；
④用草甘麟同時除去轉基因植株和普通植株。
結果：對照組植株死亡，轉基因植株存活，但也受到了影響。
結論：矮牽牛對草甘膦產生了一定的抗性。 。
②如果增加轉入的外源EPSP合酶基因的數量，轉基因矮牽牛對草甘膦的抗性是否會增加
請你給出進一步探究的思路。
理論上增加轉入的外源EPSP 合酶基因的數量，
矮牽牛體內EPSP合酶的表達水平會升 高，它對草甘膦的抗性會增 強 。
思路：將不 同拷貝數的EPSP 合酶基因 分別轉入矮牽牛細胞中，
培育轉基因植株，比較它們對草甘膦抗性的差異。
(2)請思考并回答下列問題。
①在該實驗中，對照組是怎樣設計的
對照組1為導入空載體的矮牽牛。 對照組2為非轉基因矮牽牛。
練習與應用 p92
【現學現用】
(1)轉入外源生長素基因的轉基因動物，生長速率更快(
生長素是植物激素，動物體內無受體，應轉入外源生長激素基因；
(2)轉基因抗蟲棉的Bt抗蟲蛋白基因能抗病毒、細菌、真菌( Bt抗蟲蛋白基因，僅對鱗翅目昆蟲有效，不能抵抗病毒、細菌、真菌； x
(3)“轉基因植物”是指植物體細胞中出現了新基因的植物( 體細胞中出現了新基因的植物不一定是轉基因植物，還可能是基因突變； x
(1)用大腸桿菌生產的人的胰島素沒有活性(
大腸桿菌中無內質網和高爾基體對該胰島素進行加工√;
(2)利用乳腺生物反應器能夠獲得一些重要的醫藥產品，如人的血清白蛋白，
這是因為將人的血清白蛋白基因導入了動物的乳腺細胞中( 受精卵； X
(3)用基因工程技術生產工業酶的優點：純度高、生產成本低、生產效率高(
√
【現學現用】
1.下列有關目的基因的操作能夠改善產品品質的是( B )
A.將草魚的生長激素基因導入鯉魚體內
提高生長速率
B.將腸乳糖酶的基因導入奶牛的基因組
C.將降解或抵抗某種除草劑的基因導入玉米
轉基因抗除草劑植物
D.將B t抗蟲蛋白基因整合到煙草或棉花的基因組并實現表達
提高植物的抗蟲能力
【現學現用】
2.轉基因抗蟲植物含有Bt毒蛋白，對人體無毒，但是鱗翅目昆蟲幼蟲的腸
道細胞含有Bt 蛋白的受體， Bt 蛋白與受體結合導致腸道壁穿孔，使幼蟲死 亡。下列敘述錯誤的是
A.促進 Bt 蛋白的合成有助于提高植物的抗蟲效果
B 通 過 DNA 分子雜交技術可以檢測B 蛋白基因是否表達
檢測是否導入受體細胞
C.將 Bt 蛋白基因導入植物細胞的方法可以使用花粉管通道法或農桿菌轉 化法
D.將植物材料和農桿菌共同培養之前，需要對植物材料進行消毒處理
【現學現用】
3. 八氫番茄紅素合酶(其基因用psy 表示)和胡蘿卜素脫飽和酶(其基因用crtI
表示)參與β-胡蘿卜素合成。Pmi 為磷酸甘露醇異構酶基因，它編碼的蛋白質可使細 胞在特殊培養基上生長。科學家將psy 和crtI 基因轉入水稻，使水稻胚乳中富含β-胡 蘿卜素，由此生產出的大米稱為“黃金大米”。下列有關敘述錯誤的是( C )
A.Psy 和crtI 基因是該項研究中的目的基因
B. 以pmi 基因作為標記基因便于篩選出導入目的基因的受體細胞
C. 檢測出水稻中含八氫番茄紅素合酶和胡蘿卜素脫飽和酶，即表明轉基因水稻培 育成功 檢測到β-胡蘿卜素
D. 可設法將重組載體導入水稻細胞
應用 基因來源或處理
成果
轉基因微生物或動植 物細胞生產藥物 對微生物或動植物的細胞 進行 基因 改造
生產包括細胞因子、抗
體、疫苗和激素等的藥 物
乳腺(或乳房)生物 反應器生產藥物 藥用蛋白基因+乳腺中特 異表達的基因的啟動子
生產抗凝血酶、血清白
蛋白、生長激素和a-
抗胰蛋白酶等
轉基因動物作器官 移植的供體 抑制抗原決定基因的表 達或除去抗原決定基因
結合克隆技術培育出不 會引起 免疫排斥 反應 的轉基因克隆豬器官
比較項目 乳腺(房)生物反應器
基因工程菌生產藥物
基因結構 哺乳動物基因的結構 與人類結構基本相同
細菌或酵母菌等生物的基因結構與
人類基因結構有較大差異
基因產物 與天然蛋白質完全相同
細菌細胞內缺少內質網、高爾基體等細胞
器，合成的蛋白質可能不具有生物活性
受體細胞 哺乳動物的受精卵
微生物細胞
導入方式 顯微注射法
Ca +處理法(感受態細胞法)
生產條件 不需要嚴格的滅菌，溫度 等外界條件對其影響不大
需嚴格滅菌，嚴格控制工程菌所需的
溫度、pH、營養物質濃度等外界條件
產物提取 從動物乳汁中提取，相對簡單
(一般經過工業發酵后)從微生物細
胞(或發酵液)中提取，相對復雜
1.轉基因抗蟲植物
2.轉基因抗病植物
3.轉基因抗除草劑植物 基因工程在農牧業方面的應用 4.改良植物的品質
5.提高動物的生長速率
6.改善畜產品的品質
1.對微生物或動植物的細胞進行基因改造，使它們能 夠生產藥物。
2.利用基因工程技術，可以讓哺乳動物批量生產藥物， 如乳腺生物反應器。
3.用轉基因動物作器官移植的供體等。
基因工程在食品工業方面的應用 構建基因工程菌生產食品工業用酶、氨 基酸、維生素
基因工程在醫藥衛 生領域的應用

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