1.3基因工程的应用.ppt

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1、高二生物备课组专题一专题一 基因工程基因工程1.3 1.3 基因工程的应用基因工程的应用 基因工程可帮助人类解决当前基因工程可帮助人类解决当前存在的一些重大问题。存在的一些重大问题。粮食问题粮食问题环境污染问题环境污染问题 能源危机问题能源危机问题不治之症问题不治之症问题一、植物基因工程硕果累累一、植物基因工程硕果累累 植物基因工程在植物基因工程在农业农业中的应用发展中的应用发展迅速，主要用于迅速，主要用于提高农作物的抗逆能力提高农作物的抗逆能力，以及以及改良农作物的品质改良农作物的品质和和利用植物生产利用植物生产药物药物等方面。等方面。1 1、抗虫转基因植物、抗虫转基因植物（1 1）方法：）

2、方法：从某些生物分离出具有杀虫活性的从某些生物分离出具有杀虫活性的基因导入作物中，使其具有抗虫性。基因导入作物中，使其具有抗虫性。（2 2）杀虫基因：）杀虫基因：BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因，淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。基因，淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。（3 3）成果：）成果：抗虫棉、抗虫水稻。抗虫棉、抗虫水稻。棉棉铃铃虫虫稻稻飞飞虱虱抗虫棉的培育过程：抗虫棉的培育过程：2 2、抗病转基因植物、抗病转基因植物（1 1）病原微生物：）病原微生物：以病毒、真菌、细菌为主。以病毒、真菌、细菌为主。（2 2）抗病毒基因：）抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病

3、毒病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因。复制酶基因。（3 3）抗真菌基因：）抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合几丁质酶基因、抗毒素合成基因。成基因。抗病毒的转基因小麦抗病毒的转基因小麦抗病毒的转基因甜椒抗病毒的转基因甜椒3 3、抗逆转基因植物、抗逆转基因植物（1 1）植物所面对的不利条件：）植物所面对的不利条件：盐碱、干旱、低温、涝害等盐碱、干旱、低温、涝害等（2 2）盐碱和干旱对农作物的危害：）盐碱和干旱对农作物的危害：细胞内的渗透压细胞内的渗透压（3 3）抗盐碱、抗干旱基因：）抗盐碱、抗干旱基因：调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因 （4 4）抗寒作物、抗除草剂作物）抗寒作物、抗除草剂作物

4、 抗冻蛋白基因来自鱼。抗冻蛋白基因来自鱼。转基因抗除草剂玉米转基因抗除草剂玉米高二生物备课组4 4、改良植物的品质、改良植物的品质富含赖氨酸的富含赖氨酸的转基因玉米转基因玉米转基因矮牵牛转基因矮牵牛二二、动物基因工程前景广阔、动物基因工程前景广阔1 1、用于提高动物生长速度、用于提高动物生长速度动物品种改良、建立生物反应器、器官移植动物品种改良、建立生物反应器、器官移植导入导入外源生长激素基因外源生长激素基因2 2、用于改善畜产品的品质、用于改善畜产品的品质转基因牛：转基因牛：将将肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，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。转基因牛分泌的乳汁

5、中乳糖的含量大大减低。乳糖不耐受症乳糖不耐受症是由于人体肠道不能分泌分解乳糖的酶而引起的，是由于人体肠道不能分泌分解乳糖的酶而引起的，当人体摄入大量乳糖后，会因无法正常代谢乳糖当人体摄入大量乳糖后，会因无法正常代谢乳糖而出现腹泻、腹胀或腹绞痛等症状。它是多发在而出现腹泻、腹胀或腹绞痛等症状。它是多发在亚洲地区的一种先天的遗传性疾病。患者对乳糖亚洲地区的一种先天的遗传性疾病。患者对乳糖消化和吸收受阻。大多数有乳糖不耐症的人仍然消化和吸收受阻。大多数有乳糖不耐症的人仍然是可以喝牛奶的，只是不能过量。比如，在日本是可以喝牛奶的，只是不能过量。比如，在日本90%90%以上的人有乳糖不耐，但大多数人可以

6、每天喝以上的人有乳糖不耐，但大多数人可以每天喝200200毫升的牛奶而没有任何不适。毫升的牛奶而没有任何不适。3 3、用转基因动物生产药物、用转基因动物生产药物成果：成果：乳腺生物反应器乳腺生物反应器操作过程：操作过程：获取目的基因获取目的基因构建基因表达载体构建基因表达载体(乳腺蛋白基因的启动子乳腺蛋白基因的启动子药用蛋白基因药用蛋白基因)显微注射，显微注射，导入受精卵导入受精卵形成早期胚胎形成早期胚胎移植到母体移植到母体 发育成转基因动物。发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌的乳汁来转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌的乳汁来生产所需要的药物。生产所需要的药物。1）乳腺是一个

7、）乳腺是一个外分泌器官外分泌器官。乳汁不进入体内乳汁不进入体内循环，不会影响循环，不会影响转基因动物本身的转基因动物本身的生理代谢反生理代谢反应应。2）从乳汁中获取目的基因产物，）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易产量高，易提纯提纯，表达的，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工蛋白质已经过充分的修饰加工，具有具有稳定的生物活性。稳定的生物活性。3）从乳汁中）从乳汁中源源不断源源不断获得目的基因的产物的获得目的基因的产物的同时，同时，转基因动物转基因动物又可又可无限繁殖无限繁殖。3 3、用转基因动物生产药物、用转基因动物生产药物优点：产量高、质量好、成本低、易提取优点：产量高、质量好、成本低、易提

8、取乳汁中含有人生长激素乳汁中含有人生长激素的转基因牛的转基因牛含人凝血因子基因的转含人凝血因子基因的转基因羊（治血友病）基因羊（治血友病）猪作供体的优点：猪作供体的优点：（1 1）猪的内脏构造、大小、血管分布与）猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似；人极为相似；（2 2）猪体内隐藏的、可导致人类疾病的）猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物。病毒远远少于灵长类动物。4 4、用转基因动物作器官移植的供体、用转基因动物作器官移植的供体 方法：方法：将供体基因组导入某种调节因子，将供体基因组导入某种调节因子，抑制抗原决定基因的表达抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗，或设法除去抗原

9、决定基因，再结合克隆技术，培育出没原决定基因，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。有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。转基因克隆猪转基因克隆猪 早在早在2020世纪，欧洲国家世纪，欧洲国家已经将猪的心脏、肾、肝及已经将猪的心脏、肾、肝及神经细胞移植给相应器官衰神经细胞移植给相应器官衰竭的晚期患者及帕金森病患竭的晚期患者及帕金森病患者，但寿命很短。者，但寿命很短。19061906年，年，JaboulayJaboulay将猪肾移植给一位将猪肾移植给一位患肾功能衰竭的年青妇女，患肾功能衰竭的年青妇女，移植物存活了移植物存活了3 d3 d，手术后，手术后病人死于尿毒症。病人死于尿毒

10、症。三、基因工程药物异军突起三、基因工程药物异军突起利用利用工程菌工程菌生产生产药物，已有药物，已有6060多多种。种。概念：概念：基因治疗是把正常基因导入病人体内，基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。达到治疗疾病的目的。四、基因治疗曙光初照四、基因治疗曙光初照体外基因治疗体外基因治疗 如：腺苷酸脱氨酶基因的转移如：腺苷酸脱氨酶基因的转移体内基因治疗体内基因治疗用于基因治疗的基因种类：用于基因治疗的基因种类：从健康人体上分离的功能正常的基因从健康人体上分离的功能正常的基因反义基因反义基因自杀基因自杀基因（操作复杂

11、，但效果较可靠）（操作复杂，但效果较可靠）小结小结一、植物基因工程硕果累累一、植物基因工程硕果累累二二、动物基因工程前景广阔、动物基因工程前景广阔三、基因工程药物异军突起三、基因工程药物异军突起1 1、抗虫转基因植物、抗虫转基因植物2 2、抗病转基因植物、抗病转基因植物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1 1、提高动物生长速度、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3 3、用转基因动物生产药物、用转基因动物生产药物4 4、用转基因动物作器官移植的供体、用转基因动物作器官移植的供体四、基因治疗曙光初照四、基

12、因治疗曙光初照高二生物备课组取患者骨髓取患者骨髓分离干细胞分离干细胞运载体病毒运载体病毒正常基因正常基因导入正常基因的干细胞导入正常基因的干细胞注入患者体内注入患者体内ADAADA缺乏症的基因治疗缺乏症的基因治疗高二生物备课组 基因治疗是指（基因治疗是指（）A A、把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗目的、把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗目的B B、对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗的目、对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗的目的的C C、运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从、运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生

13、基因突变，从而恢复正常而恢复正常D D、运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目、运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的的A及时反馈及时反馈高二生物备课组异想天开异想天开高二生物备课组前沿介绍前沿介绍1 1、抗禽流感病毒的家禽、鱼类已经问世、抗禽流感病毒的家禽、鱼类已经问世2 2、基因治疗的最新进展是即将用基因枪、基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。技术于基因治疗。3 3、胎儿基因疗法、胎儿基因疗法 4 4、治疗肺结核、治疗肺结核高二生物备课组拓展视野拓展视野神奇的基因芯片神奇的基因芯片基因芯片点样仪基因芯片点样仪高二生物备课组恐怖的基因武器恐怖的基

14、因武器高二生物备课组巩固提高巩固提高1 1、提高农作物抗盐碱和抗旱能力的目的基因、提高农作物抗盐碱和抗旱能力的目的基因是（是（）A A、抗除草剂基因、抗除草剂基因B B、调节细胞渗透压的基因、调节细胞渗透压的基因C C、抗冻蛋白基因、抗冻蛋白基因D D、BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因B B高二生物备课组2 2、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是（并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是（）该技术将导致定向变异该技术将导致定向变异DNADNA连接酶把目的连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来基因与运载体黏性末端的碱基

15、对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料供资料受精卵是理想的受体受精卵是理想的受体A B C D A B C D 巩固提高巩固提高C C高二生物备课组IMNIMNIMNIMN3.3.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：1 1）通常采用）通常采用_技术检测外源基因技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组是否插入了小鼠的基因组DNA分子杂交分子杂交2 2）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的小鼠的_细胞中特异表达。细胞中特异表达。膀胱上皮膀胱上皮巩固提高巩固提高