沪科版生物高中第二册63《基因工程与转基因生物》ppt课件.ppt
《沪科版生物高中第二册63《基因工程与转基因生物》ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沪科版生物高中第二册63《基因工程与转基因生物》ppt课件.ppt(50页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三节 基因工程与转基因生物 综合运用生物学、化学和工程学的手段,直接或综合运用生物学、化学和工程学的手段,直接或间接地利用生物本身、生物体某些部分的组成成分或某间接地利用生物本身、生物体某些部分的组成成分或某些特殊功能来生产有用的物质的一门崭新的应用技术。些特殊功能来生产有用的物质的一门崭新的应用技术。崭新的综合技术生物工程 细胞工程、细胞工程、基因工程基因工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程五大分支:什么是基因工程?基因工程给我们的生活带来了什么?遗传遗传 赋于物种的赋于物种的稳定稳定,保证物种的延续不断。,保证物种的延续不断。变异变异 赋于物种的赋于物种的
2、进化进化,保证物种对各种环境的适应。,保证物种对各种环境的适应。在生物演变的长河中,自然发生的变异是非常在生物演变的长河中,自然发生的变异是非常缓慢的,随着生物科学的发展,人类开始学会干缓慢的,随着生物科学的发展,人类开始学会干预生物的变异。预生物的变异。经典遗传学经典遗传学 使人们在几年至几十年内便可实现在自然界中需要千百万年才能出现的变异,从而改变了某些物种。经典遗传学之父经典遗传学之父孟德尔孟德尔经典杂交育种方法经典杂交育种方法不可逾越的鸿沟不可逾越的鸿沟不能跨越物种界限不能跨越物种界限基因工程的最大特点,就基因工程的最大特点,就是以重组是以重组DNADNA的技术,在短的技术,在短时间内
3、改造生物遗传性时间内改造生物遗传性它填补了生物它填补了生物种属间不可种属间不可逾越的鸿沟逾越的鸿沟,使人类有可能,使人类有可能按照需要按照需要定向定向培育生物新品培育生物新品种、新类型乃至创造自然界种、新类型乃至创造自然界从未有过的新生物。从未有过的新生物。基因工程正以新的势头迅基因工程正以新的势头迅猛发展,成为当今生物科学猛发展,成为当今生物科学研究领域中最有生命力、最研究领域中最有生命力、最引人注目也最广泛引起争议引人注目也最广泛引起争议的前沿科学之一。的前沿科学之一。ChimeraChimera -客迈拉客迈拉希腊神话中一只希腊神话中一只提丰百头怪兽提丰百头怪兽(父亲)和厄喀(父亲)和厄
4、喀德那(母亲)杂德那(母亲)杂交的后代,有羊交的后代,有羊头、狮头和蛇尾头、狮头和蛇尾的吐火怪兽。的吐火怪兽。依据预先设计的蓝图,用人工方法将依据预先设计的蓝图,用人工方法将某种某种生生物的基因,接合到物的基因,接合到另一种另一种生物的基因组生物的基因组DNADNA中并中并使其表达,使后者获得新的遗传性状,产生出人使其表达,使后者获得新的遗传性状,产生出人类所需产物,或创造出新的生物类型的现代生物类所需产物,或创造出新的生物类型的现代生物技术。技术。(p.57)p.57)一、基因工程:在遗传学理论基础上,发展形成的定向控在遗传学理论基础上,发展形成的定向控制遗传性状的先进技术。制遗传性状的先进
5、技术。预见性预见性 精确性精确性 严密性严密性成果:成果:转基因大豆、转基因抗虫棉、转基因产品转基因大豆、转基因抗虫棉、转基因产品基因工程的奠基人基因工程的奠基人博耶(博耶(1936-)科恩(科恩(1935-)19731973年,美年,美年,美年,美国斯坦福大学国斯坦福大学国斯坦福大学国斯坦福大学科科科科恩恩恩恩和和和和博耶博耶博耶博耶合作,合作,合作,合作,将外源将外源将外源将外源DNADNADNADNA插入插入插入插入细菌质粒,得到细菌质粒,得到细菌质粒,得到细菌质粒,得到了功能性表达,了功能性表达,了功能性表达,了功能性表达,为重组为重组为重组为重组DNADNADNADNA技术技术技术技
6、术的迅速发展打下的迅速发展打下的迅速发展打下的迅速发展打下了良好的基础。了良好的基础。了良好的基础。了良好的基础。他们二人被称为他们二人被称为他们二人被称为他们二人被称为“基因工程基因工程基因工程基因工程”的的的的奠基人。奠基人。奠基人。奠基人。质粒质粒质粒:质粒:P57“广角镜广角镜”基因工程俗称基因工程俗称“剪刀剪刀+浆糊浆糊”限制限制性核酸内切性核酸内切酶酶DNA连接酶连接酶分子运输车分子运输车三种必要三种必要三种必要三种必要的工具的工具的工具的工具 1970年,年,内森斯内森斯和和史密斯史密斯发现限制性核酸内切酶,发现限制性核酸内切酶,因而获得因而获得1978年诺贝尔生理学及医学奖。年
7、诺贝尔生理学及医学奖。史密斯史密斯(1931-)内森斯内森斯(1928-)A A T T C G T-G C A-G T C T T A A-C A GA A T T C T C-G A G-T C C T T A A-A G G切切!粘?粘?A A T T C G T-G C A-G T C T T A A-C A G-T C C T T A AA A T T C T C-G A G-A G G二、基因工程的基本过程:获取目的基因获取目的基因目的基因与载体目的基因与载体重组重组重组重组DNA导入受导入受体细胞体细胞筛选含目的基因筛选含目的基因的受体细胞的受体细胞将目的基因转入受体细胞将目的基
8、因转入受体细胞细菌细菌基因工程菌基因工程菌植物细胞植物细胞转基因植物转基因植物动物细胞动物细胞转基因动物转基因动物三、转基因技术的应用:基因工程基因工程微生物微生物基因工程菌基因工程菌发酵工程发酵工程动植物个体或细胞动植物个体或细胞细胞工程细胞工程优良动植物品系优良动植物品系产品产品胰岛素、人生长激素、干扰素、胰岛素、人生长激素、干扰素、人生长激素抑制剂、重组乙肝人生长激素抑制剂、重组乙肝疫苗等。疫苗等。1.微生物基因工程:长期以来治疗糖尿病的特效药长期以来治疗糖尿病的特效药长期以来治疗糖尿病的特效药长期以来治疗糖尿病的特效药 胰岛胰岛胰岛胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取,素从猪、牛等动物的胰
9、腺中提取,素从猪、牛等动物的胰腺中提取,素从猪、牛等动物的胰腺中提取,100Kg100Kg胰腺胰腺胰腺胰腺只能提取只能提取只能提取只能提取4-5g4-5g的胰岛素,治疗一位糖尿病患者,的胰岛素,治疗一位糖尿病患者,的胰岛素,治疗一位糖尿病患者,的胰岛素,治疗一位糖尿病患者,每年所需的胰岛素用量,需要每年所需的胰岛素用量,需要每年所需的胰岛素用量,需要每年所需的胰岛素用量,需要4040头牛或头牛或头牛或头牛或5050头猪头猪头猪头猪的胰脏。的胰脏。的胰脏。的胰脏。19781978年年年年9 9月,科学家成功地实现了由大肠月,科学家成功地实现了由大肠月,科学家成功地实现了由大肠月,科学家成功地实现
10、了由大肠杆菌生产人胰岛素。他们杆菌生产人胰岛素。他们杆菌生产人胰岛素。他们杆菌生产人胰岛素。他们2000L2000L的大肠杆菌培的大肠杆菌培的大肠杆菌培的大肠杆菌培养液中,获得了养液中,获得了养液中,获得了养液中,获得了100g100g胰岛素,相当于从胰岛素,相当于从胰岛素,相当于从胰岛素,相当于从1 1吨猪吨猪吨猪吨猪胰脏中获得的产量。从此,大规模生产胰岛素胰脏中获得的产量。从此,大规模生产胰岛素胰脏中获得的产量。从此,大规模生产胰岛素胰脏中获得的产量。从此,大规模生产胰岛素开始了。开始了。开始了。开始了。19801980年,世界上第一家用基因工程生年,世界上第一家用基因工程生年,世界上第一
11、家用基因工程生年,世界上第一家用基因工程生产人胰岛素的工厂开始建造。两年后,基因工产人胰岛素的工厂开始建造。两年后,基因工产人胰岛素的工厂开始建造。两年后,基因工产人胰岛素的工厂开始建造。两年后,基因工程生产的人胰岛素正式进入市场。这是人类第程生产的人胰岛素正式进入市场。这是人类第程生产的人胰岛素正式进入市场。这是人类第程生产的人胰岛素正式进入市场。这是人类第一个基因工程产业化的产品。一个基因工程产业化的产品。一个基因工程产业化的产品。一个基因工程产业化的产品。基因工程胰岛素基因工程胰岛素 制药方面干扰素生产车间干扰素生产车间干干扰扰素素分分子子环境保护方面 利用微生物处理废水、废物已取得可喜
12、成绩。利用基因工程方法,可以创造一些对有害物质降降解能力强的新型微生物解能力强的新型微生物。有的学者曾利用能吞噬原油的4种假单胞杆菌假单胞杆菌属属的菌株,把它们的4种质粒内的消化不同石油烃的基因结合在一个菌体内,创造出能降解4种石油烃的“超级细菌超级细菌”。这种细菌能把原油中三分之二的烃消化掉,而且速度要比其他微生物快得多。2.植物基因工程:转基因水稻转基因水稻抗虫棉、高蛋白谷物、耐储存番茄等。抗虫棉、高蛋白谷物、耐储存番茄等。中国是世界上第一个在生产上使用杂交稻的国家。中国是世界上第一个在生产上使用杂交稻的国家。一九九六年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首一九九六年,中国水稻研究所以黄大年研
13、究员为首的课题组,在世界上首次研究出了的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因抗除草剂转基因杂交稻杂交稻,后来又成功研制出,后来又成功研制出抗除草剂转基因直播水抗除草剂转基因直播水稻稻,可省工省时除尽稻田杂草。,可省工省时除尽稻田杂草。去年三月,中国水稻所与浙江钱江生物化学股份有去年三月,中国水稻所与浙江钱江生物化学股份有限公司联合组建了浙江金穗农业基因工程有限公司,限公司联合组建了浙江金穗农业基因工程有限公司,正式拉开了将转基因水稻推向产业化的序幕。正式拉开了将转基因水稻推向产业化的序幕。世界上第一种转基因食品是1993年投放美国市场的西红柿。至今,动物来源的、植物来源的和微生物来源的转
14、基因食品发展非常迅速,各种类型转基因食品应运而生。转基因菊花抗虫植株快速繁殖转基因菊花抗虫植株快速繁殖组织培养然后组织培养然后分株快速繁殖分株快速繁殖中中棉棉所所38号号固氮基因的转导固氮基因的转导 将豆科植物的固氮基因固氮基因转移到其他作物中去,使其自行固氮,可解决氮肥问题。将大豆的高蛋白基因高蛋白基因转移到水稻中去的研究,也颇引人注目,因为大豆的蛋白质含量高达40以上,而水稻只含8。还可以将抗病毒、抗虫、抗旱、抗盐、抗寒等基因转入农作物中,不仅能提高产量,而且能扩大种植面积,充分利用劣质土地甚至沙漠。其它转基因植物其它转基因植物 从在极地生活的鱼类中提取从在极地生活的鱼类中提取抵御严寒的抵
15、御严寒的基因基因,再把它们插入到,再把它们插入到草莓草莓中去,让草莓也能在极寒中去,让草莓也能在极寒的地区生存。的地区生存。从一种从一种荠草荠草中取得中取得耐高温耐高温遗传基因片段,然后把它植遗传基因片段,然后把它植入入烟草烟草的基因中。普通烟草的适宜生长温度为的基因中。普通烟草的适宜生长温度为2525左左右,如果高于右,如果高于2525其光合作用就会减慢;若超过其光合作用就会减慢;若超过3535,烟草就会枯萎而死亡。经过遗传基因置换的烟草在,烟草就会枯萎而死亡。经过遗传基因置换的烟草在4747的高温的高温环境中生长良好,而普通烟草在这个温度环境中生长良好,而普通烟草在这个温度下,三天内就会枯
16、死。下,三天内就会枯死。保护不耐热作物如保护不耐热作物如小麦、高原蔬菜小麦、高原蔬菜等等,可解决粮食问可解决粮食问题。题。转基因玉米转基因玉米 转基因抗虫棉转基因抗虫棉 目前全球种植转基因农作物的国家已有十几个。目前全球种植转基因农作物的国家已有十几个。在中国,在中国,20022002年仅抗虫棉种植面积就达年仅抗虫棉种植面积就达130130多万公顷,多万公顷,增产皮棉增产皮棉1 1亿千克,创经济效益亿千克,创经济效益5050亿元。亿元。转基因小鼠转基因小鼠“巨型小鼠巨型小鼠”P61 图图6-22 转基因牛、羊、马、兔、鱼转基因牛、羊、马、兔、鱼 家畜乳家畜乳腺生物反应器腺生物反应器在动物乳汁中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基因工程与转基因生物 沪科版 生物 高中 第二 63 基因工程 转基因 ppt 课件
限制150内