2017人教版高中生物选修三1.3《基因工程的应用》ppt精讲课件.ppt
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1、2017人教版高中生物人教版高中生物选修三修三1.3基因工程的基因工程的应用用ppt精精讲课件件一、植物基因工程的成果一、植物基因工程的成果1.1.植物基因工程的植物基因工程的应应用用领领域域:(1)(1)提高提高农农作物的作物的_。(2)(2)改良改良_。(3)(3)利用植物利用植物_等。等。抗逆能力抗逆能力农农作物的品作物的品质质生生产药产药物物2.2.抗虫与抗病抗虫与抗病转转基因植物基因植物:类类型型项项目目抗虫抗虫转转基因植物基因植物抗病抗病转转基因植物基因植物方法方法从某些生物中分离出从某些生物中分离出具有具有_,_,将其将其导导入作物中入作物中将将_导导入作物中入作物中基因基因种种
2、类类BtBt毒蛋白基因、毒蛋白基因、_抑制抑制剂剂基因、基因、_抑制抑制剂剂基因、植物基因、植物凝集素基因等凝集素基因等(1)(1)抗病毒基因抗病毒基因:病毒病毒_基因和病毒的复制基因和病毒的复制酶酶基因基因(2)(2)抗真菌基因抗真菌基因:_:_基因和抗毒素合成基因基因和抗毒素合成基因杀杀虫活性的基因虫活性的基因抗病基因抗病基因蛋白蛋白酶酶淀粉淀粉酶酶外壳外壳蛋白蛋白几丁几丁质质酶酶 类类型型项项目目抗虫抗虫转转基因植物基因植物抗病抗病转转基因植物基因植物成果成果转转基因抗虫棉、基因抗虫棉、转转基因基因抗虫水稻等抗虫水稻等抗烟草花叶病毒的抗烟草花叶病毒的转转基基因烟草因烟草,抗病毒的抗病毒的
3、转转基因基因小麦、甜椒、番茄等小麦、甜椒、番茄等意意义义减少减少_的使用的使用,降低生降低生产产成本成本,减少减少环环境境污污染染,降低降低对对人体健康的危害人体健康的危害化学化学农药农药3.3.抗逆抗逆转转基因植物基因植物:连线连线抗逆抗逆转转基因植物的基因植物的类类型及其所需目的基因。型及其所需目的基因。4.4.利用利用转转基因改良植物的品基因改良植物的品质质:实实例一例一:蛋白蛋白质编码质编码基因基因合成途合成途径径关关键键酶酶实实例二例二:实实例三例三:果果实实成熟的基因成熟的基因花青素代花青素代谢谢有关的基因有关的基因二、二、动动物基因工程的物基因工程的应应用用 项项目目应应用用基因
4、来源或基因来源或处处理理成果成果提高提高动动物的物的生生长长速度速度外源外源_基因基因转转基因基因绵绵羊、羊、转转基因基因鲤鱼鲤鱼改善畜改善畜产产品品的品的品质质_基因基因转转基因牛分泌的乳汁基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少中乳糖含量少生生长长激素激素肠肠乳糖乳糖酶酶 项项目目应应用用基因来源或基因来源或处处理理成果成果用用转转基因基因动动物生物生产药产药物物药药用用_基因基因+_+_蛋白基因的启蛋白基因的启动动子子乳腺生物反乳腺生物反应应器器转转基因基因动动物物作作_的供体的供体抑制抗原决定基因的表抑制抗原决定基因的表达或除去达或除去_结结合合_,_,培育培育出没有出没有_的的转转基因克隆猪器官
5、基因克隆猪器官蛋白蛋白乳腺乳腺器官移植器官移植抗原决定抗原决定基因基因克隆技克隆技术术免疫排斥反免疫排斥反应应三、基因工程三、基因工程药药物物1.1.来源来源:_:_。2.2.成果成果:细细胞因子、胞因子、_、_、激素等。、激素等。3.3.作用作用:预预防和治防和治疗疗人人类肿类肿瘤、心血管疾病、瘤、心血管疾病、_、各种、各种传传染病、染病、_、类风类风湿等疾病。湿等疾病。转转基因工程菌基因工程菌抗体抗体疫苗疫苗遗传遗传病病糖尿病糖尿病四、基因治四、基因治疗疗1.1.概念概念:把把_导导入病人体内入病人体内,使使该该基因的表达基因的表达产产物物发挥发挥功能功能,从而达到治从而达到治疗疗疾病的目
6、的。疾病的目的。2.2.成果成果:将腺苷酸脱氨将腺苷酸脱氨酶酶基因基因转转入患者入患者_中中,治治疗疗复合复合型免疫缺陷症。型免疫缺陷症。正常基因正常基因淋巴淋巴细细胞胞3.3.方法方法:(1)(1)体外基因治体外基因治疗疗:先从病人体内先从病人体内获获得得_,_,如如T T淋巴淋巴细细胞胞,进进行培养。然后行培养。然后,在在_完成基因完成基因转转移移,再再筛选筛选成功成功转转移的移的细细胞胞_,_,最后重新最后重新_。(2)(2)体内基因治体内基因治疗疗:直接向人体直接向人体组织细组织细胞中胞中_的治的治疗疗方方法。法。某种某种细细胞胞体外体外扩扩增培养增培养输输入患者体内入患者体内转转移基
7、因移基因1.1.判断正判断正误误(1)(1)转转基因抗虫棉的基因抗虫棉的BtBt毒蛋白基因能抗病毒、毒蛋白基因能抗病毒、细细菌、真菌。菌、真菌。()()【分析分析】抗虫基因控制合成的毒蛋白只能杀死蚕食棉株的昆抗虫基因控制合成的毒蛋白只能杀死蚕食棉株的昆虫虫,具有专一性具有专一性,不能毒杀病毒、细菌和真菌。不能毒杀病毒、细菌和真菌。(2)(2)基因工程中基因工程中,要培育要培育转转基因植物和基因植物和动动物物,选选用的受体用的受体细细胞都胞都是受精卵。是受精卵。()()【分析分析】培育转基因植物可选用受精卵或体细胞作受体细胞。培育转基因植物可选用受精卵或体细胞作受体细胞。因植物体细胞具有较高的全
8、能性因植物体细胞具有较高的全能性,可通过植物组织培养获得完可通过植物组织培养获得完整个体。而要培育转基因动物整个体。而要培育转基因动物,一般只能选用受精卵作受体细一般只能选用受精卵作受体细胞。胞。(3)(3)基因治基因治疗疗又叫基因又叫基因诊诊断。断。()()【分析分析】基因治疗是将正常基因导入病人体内基因治疗是将正常基因导入病人体内,使该基因的表使该基因的表达产物发挥作用达产物发挥作用,从而达到治疗疾病的目的。基因诊断是用放从而达到治疗疾病的目的。基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的射性同位素、荧光分子等标记的DNADNA分子作探针分子作探针,利用利用DNADNA分子分子杂交原理杂交原
9、理,检测被测标本上的遗传信息检测被测标本上的遗传信息,达到检测疾病的目的。达到检测疾病的目的。2.2.问题问题思考思考(1)(1)由由细细菌菌转转化而来的工程菌合成的化而来的工程菌合成的药药物蛋白可能没有活性物蛋白可能没有活性,为为什么什么?提示提示:细菌属于原核生物细菌属于原核生物,细胞内没有内质网、高尔基体等细胞细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器器,核糖体合成的肽链不能被进一步加工和包装核糖体合成的肽链不能被进一步加工和包装,因而产生的药因而产生的药物蛋白可能没有活性。物蛋白可能没有活性。(2)(2)研究人研究人员员在在进进行复合型免疫缺陷症的基因治行复合型免疫缺陷症的基因治疗时疗时,将腺
10、苷酸将腺苷酸脱氨脱氨酶酶基因基因转转入患者的什么入患者的什么细细胞胞?为为什么不能什么不能转转入其他的体入其他的体细细胞胞?提示提示:淋巴细胞。腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能淋巴细胞。腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的所必需的,淋巴细胞只有具有这种酶才能产生抗体等免疫物质。淋巴细胞只有具有这种酶才能产生抗体等免疫物质。一、植物基因工程的一、植物基因工程的应应用用项项目目抗虫抗虫转转基因植物基因植物抗病抗病转转基因植物基因植物抗逆抗逆转转基因植物基因植物利用利用转转基因基因改良植物的品改良植物的品质质目目的的基基因因BtBt毒蛋白基因、毒蛋白基因、蛋白蛋白酶酶抑制抑制剂剂基因
11、、淀粉基因、淀粉酶酶抑制抑制剂剂基因、基因、植物凝集素基植物凝集素基因等因等病毒外壳蛋病毒外壳蛋白基因、病白基因、病毒的复制毒的复制酶酶基因、几丁基因、几丁质质酶酶基因、基因、抗毒素合成抗毒素合成基因基因调节细调节细胞渗胞渗透透压压的基因的基因抗抗冻冻蛋白基蛋白基因因(从从鱼鱼体内体内获获取取)抗除草抗除草剂剂基基因因含必需氨基酸含必需氨基酸较较多的蛋白多的蛋白质编质编码码基因基因控制番茄果控制番茄果实实成熟的基因成熟的基因与植物花青素与植物花青素代代谢谢有关的基因有关的基因项项目目抗虫抗虫转转基因植物基因植物抗病抗病转转基因植物基因植物抗逆抗逆转转基因植物基因植物利用利用转转基因基因改良植物
12、的品改良植物的品质质作作用用抗虫抗虫;Bt;Bt毒蛋白水解成毒蛋白水解成多多肽肽与昆虫的与昆虫的肠肠上皮上皮细细胞的特异性受体胞的特异性受体结结合合,导导致致细细胞膜穿孔胞膜穿孔,细细胞胞肿胀肿胀裂解致死裂解致死;蛋蛋白白酶酶抑制抑制剂剂和淀粉和淀粉酶酶抑制抑制剂剂分分别别抑制相抑制相应应酶酶活性活性,影响消化影响消化;植植物凝集素基因控制合物凝集素基因控制合成一种糖蛋白成一种糖蛋白,此糖蛋此糖蛋白能与昆虫白能与昆虫肠肠道黏膜道黏膜上的某种物上的某种物质结质结合合,影影响害虫响害虫对营对营养物养物质质的的吸收和利用吸收和利用前两种前两种为为抗病毒基抗病毒基因因;后两后两种种为为抗真抗真菌基因菌
13、基因通通过过改改变细变细胞内胞内渗透渗透压压,提高抗提高抗盐盐碱、抗干碱、抗干旱能力旱能力提高耐提高耐寒能力寒能力提高抗提高抗除草除草剂剂能能力力控制合成的蛋控制合成的蛋白白质质含必需氨基含必需氨基酸多酸多延延迟迟番茄成熟番茄成熟改改变变花瓣的花瓣的颜颜色色项项目目抗虫抗虫转转基因植物基因植物抗病抗病转转基因植物基因植物抗逆抗逆转转基因植物基因植物利用利用转转基因基因改良植物的品改良植物的品质质受受体体生生物物棉花、水稻等棉花、水稻等烟草烟草(抗病抗病毒毒)、小麦、小麦(抗病毒抗病毒)烟草烟草(抗干抗干旱、抗旱、抗盐盐碱碱););番茄番茄(抗抗寒寒););大豆、大豆、玉米玉米(抗除抗除草草剂剂
14、)玉米、番茄、矮玉米、番茄、矮牵牵牛等牛等项项目目抗虫抗虫转转基因植物基因植物抗病抗病转转基因植物基因植物抗逆抗逆转转基因植物基因植物利用利用转转基因基因改良植物的品改良植物的品质质特特别别提提醒醒抗虫但不抗病毒、抗虫但不抗病毒、细细菌、真菌等菌、真菌等培育抗虫作物的培育抗虫作物的优优点点:减少减少环环境境污污染、降染、降低生低生产产成本成本不同的抗虫基因作不同的抗虫基因作用机理不同用机理不同BtBt毒蛋白基因来自毒蛋白基因来自苏苏云金芽云金芽孢孢杆菌杆菌引起植物引起植物生病的微生病的微生物有病生物有病毒、毒、细细菌、菌、真菌三大真菌三大类类抗逆指抵抗逆指抵抗不良抗不良环环境的能力境的能力赖赖
15、氨酸、亮氨酸氨酸、亮氨酸等都属于必需氨等都属于必需氨基酸基酸【易错提醒易错提醒】BtBt毒蛋白本身不具有毒性毒蛋白本身不具有毒性BtBt毒蛋白基因控制合成的毒蛋白本身没有毒性毒蛋白基因控制合成的毒蛋白本身没有毒性,只有被昆虫摄只有被昆虫摄食进入消化道被消化分解为多肽后才具有毒性。食进入消化道被消化分解为多肽后才具有毒性。【典例典例训练训练1 1】(2013(2013宁波高二宁波高二检测检测)抗病毒抗病毒转转基因植物成功基因植物成功表达后表达后,以下以下说说法正确的是法正确的是()A.A.抗病毒抗病毒转转基因植物可以抵抗所有病毒基因植物可以抵抗所有病毒B.B.抗病毒抗病毒转转基因植物基因植物对对
16、病毒的抗性具有局限性或特异性病毒的抗性具有局限性或特异性C.C.抗病毒抗病毒转转基因植物可以抗害虫基因植物可以抗害虫D.D.抗病毒抗病毒转转基因植物可以基因植物可以稳稳定定遗传遗传,不会不会变变异异【解题关键解题关键】解答本题的关键是明确以下两点解答本题的关键是明确以下两点:(1)(1)抗病毒转基因植物的培育原理和过程抗病毒转基因植物的培育原理和过程:将外源抗病毒基因导将外源抗病毒基因导入植物受体细胞入植物受体细胞,并使其成为受体并使其成为受体(细胞细胞)遗传物质的一部分遗传物质的一部分,因因而与转基因植物原有遗传物质一样而与转基因植物原有遗传物质一样,具有遗传性和变异性。具有遗传性和变异性。
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- 基因工程的应用 2017 人教版 高中生物 选修 1.3 基因工程 应用 ppt 讲课
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