高三生物一轮复习课件：基因工程的应用.pptx

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1、基因工程基因工程的应用1.1.举例说出植物基因工程的成果。举例说出植物基因工程的成果。3.3.举例说出基因工程药品举例说出基因工程药品。学习目标4.4.概括出基因治疗的原理及过程。概括出基因治疗的原理及过程。2.2.举例说出动物基因工程的成果。举例说出动物基因工程的成果。5.5.关注基因工程的发展、认同基因工程的关注基因工程的发展、认同基因工程的应用促进生产力的提高。应用促进生产力的提高。植物基因工程植物基因工程动物基因工程动物基因工程基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起基因治疗曙光初照基因治疗曙光初照植物基因工程技术主要用于哪些方面植物基因工程技术主要用于哪些方面?提高农作物的抗逆能力提

2、高农作物的抗逆能力（抗除草剂、（抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）改良农作物的品质改良农作物的品质利用植物生产药物利用植物生产药物一一、植物基因工程硕果累累、植物基因工程硕果累累1.1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物华恢华恢1号号华中农业大学研华中农业大学研发发华恢华恢1号号华中农业大学研华中农业大学研发发1.1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物转基因生物转基因生物目的基因目的基因目的基因从何来目的基因从何来抗虫棉抗虫棉抗真菌立枯丝核菌的抗真菌立枯丝核菌的烟草烟草 抗病毒转基因小麦抗病毒转基因小麦抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物 耐寒的番茄耐寒的番茄 抗除草剂大豆

3、抗除草剂大豆 转转基因生物与目的基因的关系基因生物与目的基因的关系P17P19苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因毒蛋白基因几丁质酶基因和几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗毒素合成基因调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因抗除草剂基因鱼鱼广泛存在于植物广泛存在于植物和微生物和微生物抗虫转基因植物抗虫转基因植物抗病转基因抗病转基因植物植物抗逆转基因抗逆转基因植物植物病毒外壳蛋白基因和病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因其他抗逆转基因植物其他抗逆转基因植物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

4、、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你

5、知道哪些食品中缺少必需氨基酸？你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？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？将将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物导入植物(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)利用转基因改良植物的品质利用转基因改良植物的品质转基因延熟番茄的目的基因是转基因延熟番茄的目的基因是控制番茄果实成熟的基因控制番茄果实成熟的基因延长果实的储藏期延长果实的储藏期转基因矮牵牛的目的基因是转基因矮牵牛的目的基因是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培育有观赏价值

6、的花卉培育有观赏价值的花卉转基因蓝玫瑰转基因蓝玫瑰二二、动物基因工程前景广阔、动物基因工程前景广阔（一）用于提高动物生长速度（一）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（二）用于改善畜产品的品质（二）用于改善畜产品的品质 科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁，在其他营养成分不获得的转基因牛分泌的乳汁，在其他营养成分不受影响的情况下，受影响的情况下，乳糖乳糖的含量大大减低。的含量大大减低。乳糖乳糖乳糖酶乳糖酶半乳糖半乳糖就基因药物而

7、言，最理想的表达场所是哪里？就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？转基因动物的转基因动物的乳腺乳腺。（三）用转基因的动物生产药物乳腺生物反应器为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？所呢？（四）用转基因动物作器官移植的供体（四）用转基因动物作器官移植的供体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，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥

8、反应的转基因克隆猪育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官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1.1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？从生物的组织、细胞或血液中提取。从生物的组织、细胞或血液中提取。2.2.传统生产方法的缺点传统生产方法的缺点:由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。三、基因工程药物异军突起三、基因工程药物异军突起工程菌工程菌:用用基因工程基因工程方法，使外源基因得方法，使外源基因得到高效率

9、表达的到高效率表达的菌类细胞株系菌类细胞株系。三、基因工程药物异军突起胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-4-5g5g的胰岛素，其产量之低和价格的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。之高可想而知。基因工程药品基因工程药品 胰岛素胰岛素干扰现象（interference）u干扰现象是两种不同的病毒，同时（或在相距不久的时间内）干扰现象是两种不同的病毒，同时（或在相距不久的时间内）感染同一宿主甚至是同一细胞时，可能发生的一种抑制状态，感染同一宿主甚至是同一细胞时，可能发生的一种抑制状态，即一种病毒使另外一种病毒不能繁

10、殖、或不能导致细胞特征性即一种病毒使另外一种病毒不能繁殖、或不能导致细胞特征性病变。病变。u生物学意义：生物学意义：使感染终止、宿主不重复感染；使感染终止、宿主不重复感染；基因工程人干扰素生产过程表达形式菌种性质培养基基因工程艾滋病疫苗基因工程乙肝疫苗1、基因治疗概念：、基因治疗概念：四四、基因治疗曙光初照、基因治疗曙光初照 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。（把特定的（把特定的（把特定的（把特定的外源基因导入有基因缺陷的

11、细胞外源基因导入有基因缺陷的细胞外源基因导入有基因缺陷的细胞外源基因导入有基因缺陷的细胞中，中，中，中，从而达到治疗疾病的目的）从而达到治疗疾病的目的）从而达到治疗疾病的目的）从而达到治疗疾病的目的）2、实例：、实例：将将腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。对严重复合型免疫缺陷症的治疗对严重复合型免疫缺陷症的治疗复合型免疫缺陷症的基因工程治疗复合型免疫缺陷症患者缺乏复合型免疫缺陷症患者缺乏正常的人体免疫功能，只要正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就稍被细菌或者病毒感染，就会发

12、病死亡。这个病的机理会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编是细胞的一个常染色体上编码码腺苷酸脱氨酶的基因腺苷酸脱氨酶的基因发生发生了突变。可以通过基因工程了突变。可以通过基因工程的方法治疗。的方法治疗。患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中体外基因治疗：体外基因治疗：从病人体内获取某种细胞进行培从病人体内获取某种细胞进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩大培养，最后重新输入患者体内。移的细胞扩大培养，最后重新输入患者体内。体外基因治疗体外基因治疗体内基因治疗：体内基因治疗：用基因工

13、程的方用基因工程的方法，直接向人体法，直接向人体组织细胞中转移组织细胞中转移基因的治疗方法。基因的治疗方法。项目项目 类型类型外源基因外源基因类型及举例类型及举例过程过程特点特点成果成果举例举例体外基体外基因治疗因治疗腺苷酸脱氨腺苷酸脱氨 酶基因酶基因 从病人体内获得某种细胞从病人体内获得某种细胞 细胞培养细胞培养 体外完成基因转移体外完成基因转移 筛选并扩增培养筛选并扩增培养 重新输入患者体内重新输入患者体内操作复操作复杂，但成杂，但成 功率高功率高治疗复合型治疗复合型免疫缺陷症免疫缺陷症体内基体内基因治疗因治疗治疗遗传性治疗遗传性囊性纤维化囊性纤维化 病的基因病的基因 外源基因外源基因载体携带载体携带 体内相体内相应组织细胞应组织细胞操作简操作简单，成功单，成功 率低率低治疗遗传性治疗遗传性囊性纤维囊性纤维化病化病3 3、基因治疗的类型、基因治疗的类型