13基因工程的应用.ppt

1.1.虫害给农作物带来了哪些影响虫害给农作物带来了哪些影响? ? 传统农业如何传统农业如何 防治害虫防治害虫? ? 有哪些不足有哪些不足? ?2 2. .如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世? ?3. 3. 抗虫基因有哪些？抗虫基因有哪些？BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等1.1.什么是病原微生物？有哪些种类？什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等主要有病毒、真菌和细菌等2.2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？3.3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？病毒外壳蛋白基因；病毒的复制酶基因病毒外壳蛋白基因；病毒的复制酶基因自身缺少抗病毒基因自身缺少抗病毒基因4.4.在抗真菌转基因植物在抗真菌转基因植物中中使用什么基因？使用什么基因？几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因 1.1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等盐碱、干旱、低温和涝害等2.2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？细胞内的渗透压调节细胞内的渗透压调节3.3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？ 调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因 4.4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因 5.5.抗除草剂基因有何用途？抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物人体（或其它脊椎动物）必不可少，而人体（或其它脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称充的氨基酸，称必需氨基酸必需氨基酸。必需氨基必需氨基酸共有种。酸共有种。另外另外1212种氨基酸是人体细胞能够合成的种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做叫做非必需氨基酸非必需氨基酸。如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响健康。响健康。如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物(改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性)转基因延熟番茄的目的基因是什么？转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因控制番茄果实成熟的基因转基因矮牵牛的目的基因是什么？转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因与植物花青素代谢有关的基因异想天开异想天开动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等导入外源生长激素基因导入外源生长激素基因举例说明举例说明将将肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。获取目的基因（例如血清白蛋白基因）获取目的基因（例如血清白蛋白基因）构建基因构建基因表达载体表达载体（在血清白蛋白基因前加（在血清白蛋白基因前加特异表达的特异表达的启动子启动子）显微注射显微注射导入哺乳动物导入哺乳动物受精卵受精卵中中形成胚胎形成胚胎将胚胎送入母体动物将胚胎送入母体动物发育成转基因动物（只有在产下的发育成转基因动物（只有在产下的雌雌性个体性个体中，转入的基因才能表达）。中，转入的基因才能表达）。用基因工程技术实现动物用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器乳腺生物反应器的操作的操作过程：过程： 乳腺生物反应器的乳腺生物反应器的优点优点：产量高；产量高；质量好；质量好；成本低；成本低；易提取。易提取。 利用基因工程对猪的器官进行改造利用基因工程对猪的器官进行改造方法：方法：将器官供体基因组导入将器官供体基因组导入 ，以抑制的以抑制的 表达或设法除表达或设法除去去 ，再结合克隆技术，培育出，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官某种调节因子某种调节因子抗原决定基因抗原决定基因抗原决定基因抗原决定基因 小结：小结： 基因工程的应用基因工程的应用 植物基因工程：植物基因工程： 抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。转基因改良植物的品质。 动物基因工程：动物基因工程： 提高动物生长速度、改善畜产品品质、提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。用转基因动物生产药物。 基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素如白细胞介素22、干扰素）、抗体、疫苗、干扰素）、抗体、疫苗、激素等激素等优越性：优越性：（1 1）利用活细胞作为表达系统，）利用活细胞作为表达系统，表达效表达效率率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。（大量药品。（2 2）可以解决传统制药中原料来源的可以解决传统制药中原料来源的不足不足。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。（或人体上获取原料。（3 3）降低生产成本降低生产成本，减少生，减少生产人员和管理人员。产人员和管理人员。 把把正常基因正常基因导入病人体内，使该基因的表达导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到产物发挥功能，从而达到治疗疾病治疗疾病的目的，是治的目的，是治疗疗遗传病遗传病的最有效的手段。的最有效的手段。2 2、基因治疗的类型基因治疗的类型体外基因治疗体外基因治疗：先从病人体内获得某种细：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在胞，进行培养，然后在体外完成基因转移体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。新输入患者体内。体内基因治疗体内基因治疗：直接直接向人体组织细胞中转向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）正常基因转入患者肺组织）取患者取患者骨髓骨髓分离干分离干细胞细胞病毒病毒正常基因正常基因导入正常基导入正常基因的干细胞因的干细胞注入患注入患者体内者体内五、基因芯片五、基因芯片 基因诊断：基因诊断：从正常人的基因组中分离出从正常人的基因组中分离出DNADNA与与DNADNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出的基因组中分离出DNADNA与与DNADNA芯片杂交就可以芯片杂交就可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的就可以得出病变的DNADNA信息。信息。 基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。也可用于现代化诊断新技术。也可用于环境监测环境监测。1 1、资料：科学家将牛生长激素基因导入小鼠、资料：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。(1)(1)资料资料1 1属于基因工程的范畴。将基因表达载体属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基法。构建基因表达载体常用的工具酶是因表达载体常用的工具酶是_和和_。在培育有些转基因植物时，常用。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是农杆菌转化法，农杆菌的作用是_。显微注射显微注射 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 DNADNA连接酶连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中2 2(2014(2014课标课标，40)40)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)理论上，基因组文库含有生物的理论上，基因组文库含有生物的_基因；而基因；而cDNAcDNA文库文库中含有生物的中含有生物的_基因。基因。(2)(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中文库，再从中_出所需的耐旱基因。出所需的耐旱基因。(3)(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的中检测植株的_是否得到提高。是否得到提高。(4)(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为耐旱植株的数量比为3131时，则可推测该耐旱基因整合到了时，则可推测该耐旱基因整合到了_(_(填填“同源染色体的一条上同源染色体的一条上”或或“同源染同源染色体的两条上色体的两条上”) )。(1)全部全部 部分部分 (2)筛选筛选(3)乙乙 表达产物表达产物 耐旱性耐旱性(4)同源染色体的一条上同源染色体的一条上