基因工程的应用课件--高二下学期生物人教版选修3 (1).pptx

1.3 基因工程的应用 基因工程的应用基因工程的应用 植物基因工程硕果累累 动物基因工程前景广阔 基因工程药物异军突起 基因治疗曙光初照植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累抗虫目的基因：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抗虫棉叶子正常棉叶子我国转基因抗虫棉我国转基因抗虫棉p18生物技术资料卡植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等病毒外壳蛋白基因（病毒外壳蛋白基因（CPCP基因）基因）病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因抗病毒基因抗病毒基因几丁质酶基因几丁质酶基因抗毒素合成基因抗毒素合成基因抗真菌基因抗真菌基因2 2、抗病转基因植物、抗病转基因植物抗病基因种类：抗病基因种类：调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因造成低产、减产的常见因素有 盐碱、干旱、低温、涝害盐碱、干旱、低温、涝害等。用于抗逆的基因主要是:抗盐碱和干旱抗盐碱和干旱耐寒耐寒抗除草剂抗除草剂转基因抗旱水稻转基因抗旱水稻鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂基因抗除草剂基因转基因抗寒番茄转基因抗寒番茄干旱盐碱地涝灾3 3、抗逆转基因植物、抗逆转基因植物4 4、利用转基因改良植物的品质、利用转基因改良植物的品质优点：改善粮食作物的营养成分含量，延长蔬菜储存时间，改变花色等蛋白质编码蛋白质编码基因基因转基因高赖氨酸玉米转基因高赖氨酸玉米控制控制果实成熟果实成熟的基因的基因转基因延熟番茄转基因延熟番茄 科学家们将必需氨基酸含将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入量多的蛋白质编码基因，导入植物植物，或改变这种氨基酸合成改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。例例3 3：转基因矮牵牛花：转基因矮牵牛花植物花青素代谢有关的基因植物花青素代谢有关的基因1.提高生长速度提高生长速度2.改善畜产品的品质改善畜产品的品质3.生产药物生产药物4.作为器官移植的供体作为器官移植的供体动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔 将外源生长激素基因外源生长激素基因，导入动物体内，导入动物体内，以提高动物生长速率。转基因鲤鱼1 1、用于提高动物生长速度、用于提高动物生长速度2 2、用于改善畜产品的品质、用于改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适导入肠乳糖酶基因的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低。低乳糖奶牛将哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”。将 _与 等调控组件重组在一起，通过 方法，导入哺乳动物的 中，将其送入母体，使其发育成转基因动物。乳腺蛋白基因的乳腺蛋白基因的启动子启动子药用蛋白药用蛋白基因显微注射显微注射受精卵受精卵 转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需药品,因而称为乳房（乳腺）生物反应器3 3、用转基因的动物生产药物、用转基因的动物生产药物优点：优点：产量高；产量高；质量好质量好；成本低成本低；易提取；易提取限制：受生物发育期和性别影响 器官移植的最大的问题是免疫排斥利用基因工程的方法对猪的器官进行改造，将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因表达，或设法除去抗原决定基因，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。4 4、用转基因的动物作器官移植的供体、用转基因的动物作器官移植的供体干扰素的化学本质是 ，其为抗 药物；抗生素主要指抗 药物。【易错点拨】例：例：干扰素干扰素是动物受到病毒侵染后产生的一种是动物受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白糖蛋白，干扰素几乎可以抵抗所有干扰素几乎可以抵抗所有病毒病毒引起的感染。传统方法引起的感染。传统方法从从300L300L血液中只能提取出血液中只能提取出1mg1mg干扰素。科学家将该基因干扰素。科学家将该基因导入导入大肠杆菌大肠杆菌或或酵母菌酵母菌体内，大量提取到干扰素。体内，大量提取到干扰素。蛋白质蛋白质病毒病毒细菌细菌基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起 利用基因工程方法制造利用基因工程方法制造利用基因工程方法制造利用基因工程方法制造“工程菌工程菌工程菌工程菌”，可高效，可高效，可高效，可高效率地生产出各种率地生产出各种率地生产出各种率地生产出各种高质量高质量高质量高质量、低成本低成本低成本低成本的药品。的药品。的药品。的药品。说明：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。指把正常基因（健康的外源基因）导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病目的。是治疗遗传病的最有效的手段。1、基因治疗的概念基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照只是导入正常基因，并没有去除缺陷基因实质：正常基因的表达掩盖病变基因的表达，达到治疗疾病的目的1990年美国国立卫生研究院治愈一位重症“复合型免疫缺陷综合症（SCID）”的4岁女孩原因：ADA基因缺陷ADA：腺苷酸脱氨酶【资料1】：研究人员将她的T淋巴细胞取出，通过基因工程将腺苷酸脱氨酶基因转入T淋巴细胞，然后再将这种淋巴细胞转入患者体内。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。【资料2】：1994年，美国科学家成功地利用修饰的腺病毒作为载体，将正常的相关基因转入遗传性囊性纤维化病的患者肺组织中。用基因工程的方法用基因工程的方法,直直接向人体组织中转移基因。接向人体组织中转移基因。2 2、类型、类型操作复杂，但效果较为可靠操作复杂，但效果较为可靠方法较简单，但效果难以控制方法较简单，但效果难以控制相同点：相同点：都是外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，都是外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于初期目前两种方法都处于初期临床试验临床试验阶段阶段四、基因治疗曙光初照3、用于基因治疗的基因种类a.从健康人体上分离得到的功能正常的基因取代病变基因或依靠表达产物弥补病变基因带来的生理缺陷b.反义基因通过转录产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻止非正常蛋白的合成。c.自杀基因编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因。基因诊断 用放射性同位素（如32P）或荧光分子标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。（又叫DNA诊断）已知序列的有标记的单链DNA片段基因工程的应用导入导入随堂测试1、如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图以下相关叙述，正确的是（）A、的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B、侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到的染色体上C、的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D、只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异DT-DNADNA连接酶不一定随堂测试2、科学家利用基因工程技术将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。在培育转基因番茄的过程中，下列操作不合理的是（）A可用PCR技术或逆转录法获得抗冻蛋白基因B将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体C利用农杆菌转化法将基因表达载体导入番茄体细胞D在低温条件下筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄细胞D