基因工程药物的发展现状1.ppt

基因技术与人类的关系 深圳大学生命科学学院 郑易之 教授 从DNA双螺旋结构的发现—— 基础性研究阶段（20世纪50年代开始）：遗传物质的结构和功能，以及表达和调控有了全面的认识，为通过对遗传物质的修饰和改造，定向的获得人类所需要的成分打下了基础。 商业化生产阶段（20世纪80年代以来）： 一、转基因植物与农业生产 二、基因技术与人类健康 三、生物技术在工业中的应用 转基因植物与农业生产（一）、转基因植物技术 1、植物转基因技术定义 将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而使植物获得新的性状。 2、转基因方法介绍 原生质体为受体的直接转化法（简称原生质体法） 农杆菌介导转化法（1974年） 基因枪法（1987年） 3. 转基因植物研究发展 1983年，转基因烟草、胡萝卜问世 1987年，转基因油菜、棉花产生 1988年，转基因水稻、玉米诞生 1992年，培育出转基因小麦 1994年，培育出转基因大麦 20余种植物产品通过FDA认证 13个国家种植转基因植物 转基因作物商业化：遍布6大洲 2000年商业化种植面积比1996年翻了几倍 预测：2020年世界上80 ％ -90％的农作物将是转基因植物 4. 转基因作物种植面积的发展： 1996年170万公顷。 1997年1100万公顷。 1998年2780万公顷。 1999年3990万公顷。 2000年4420万公顷。 2001年全球转基因植物种植面积首次突破5000万公顷。 以转基因性状而言，2001年种植面积最大的仍然是抗除草剂转基因作物，其次是抗虫转基因作物。 种植面积最大的国家仍然是美国，2001年种植面积达3570万公顷，其次为阿根廷1180万公顷，加拿大320万公顷，中国150万公顷。 （二）转基因植物研究现状 提高作物抗性 抗虫棉、抗虫玉米、抗虫水稻、抗虫马铃薯、抗除草剂大豆、抗除草剂玉米、抗白叶枯水稻等。 改良品质 高含油玉米， 使玉米含油量从3.5%升高至8.5%（美国杜邦公司投资17亿美元） 改善大豆蛋白质质量,使其具有肌肉蛋白的营养 含ω-3不饱和脂肪酸的高含油大豆 含40%月桂酸的油菜籽 耐储藏的延熟番茄 增加马铃薯的固形物含量，以减少炸薯条用油 保健型作物 把植物改造成重要的药物(抗体)或工业原料的生产工厂----生物反应器 （生产口服疫苗），利用香蕉、西红柿生产口服疫苗 提高植物抗逆性 抗低温、抗寒基因香蕉 抗盐、抗旱植物， 抗病基因：抗霉菌的转基因葡萄，提高德国雷司令葡萄酒的口味，保证了德国的葡萄酒的纯正口味 (三)商业化生产步伐加快 2000年底，世界各国批准的商业化生产的转基因作物有100多种，包括12种农作物,涉及转基因食品达4000余种 在美国市场 包装食品中转基因成分占60％, 转基因食品的总交易量: 1996年 2.35亿美元 1998年 12-15亿美元 2000年 30亿美元以上 预计 2005年 60亿美元 2010年 200亿美元 基因作物产品的销售额增长 1997年 40亿美元 2002年 85亿美元 转基因技术带来了育种方法的革命 传统杂交育种：时间长，至少需要8－12年 突变育种：可加快育种速度，诱变的随机性高， 筛选工作繁重 分子育种：时间短，目的性强 转基因植物的生产(图例) (三) 转基因植物的发展趋势 1. 抗逆基因及抗逆分子育种 2. 提高作物品质：高含油、低饱和脂肪酸、高必需氨基酸、高营养（营养功能基因，维生素E ） 3. 生物反应器－含疫苗的农作物 4. 清除重金属作物等 基因工程与人类健康 一、人类基因组计划概述 （一）人类基因组计划 1、人类基因组计划的提出 由于染色体、核基因突变导致的遗传性疾病： 染色体病: 先天愚型或称唐氏综合症，也称21三体综合征 单因子遗传病：由单一因子引起的遗传性疾病。 常染色体显性遗传病---多指（趾）症； 常染色体隐性遗传—白化病，先天性聋哑等； 性连锁显性遗传－－遗传性慢性肝炎； 性连锁隐性遗传－－血友病，色盲等 溶酶体贮积症，如苯丙酮尿症，半乳糖血症，粘多糖症 合成酶缺陷，如血γ球蛋白缺乏症、白化病；肝豆状核变性（Wilson病）等 血液病，如地中海貧血、镰