人教版教学课件高中生物选修3基因工程的应用课件 43页

1.3基因工程的应用\n一、植物基因工程硕果累累1、在农业中的应用发展迅速2、主要用于提高作物的抗逆能力改良农作物的品质生产药物抗虫抗病抗盐碱、干旱抗除草剂抗寒其他抗逆性\n\n抗虫转基因植物\n抗病转基因植物\n转鱼抗寒蛋白基因的番茄\n转基因抗除草剂植物\n转黄瓜抗青枯病基因的甜椒\n转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯\n不会引起过敏的转基因大豆\n利用转基因改良植物的品质\n\n二、动物基因工程前景广阔1.用于提高动物生长速度2.用于改善畜产品的品质3.用转基因动物生产药物4.用于转基因动物作器官移植的供体\n用于提高动物生长速度\n用于改善畜产品的品质如，将肠乳糖酶基因导入奶牛，转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变。\n用转基因的动物生产药物乳腺生物反应器药用蛋白基因导入受精卵转基因动物发育成分泌乳汁（含药用蛋白）\n转基因动物的乳腺。就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。什么叫转基因动物？\n1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？\n三、基因工程药品异军突起在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。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。可利用什么方法来解决上述问题？利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。\n基因工程胰岛素（一）胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。胰岛素分子结构\n基因工程胰岛素（二）将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!胰岛素生产车间\n基因工程干扰素（一）干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。干扰素生产车间干扰素分子结构\n基因工程干扰素(二）基因工程人干扰素α-2b（安达芬）是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。\n其它基因工程药物人造血液及其生产人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。\n治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。基因工程药品——生长激素\n四、基因治疗曙光初照1、基因治疗：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。2、举例：复合型免疫缺陷症\n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正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。患者生存在无菌环境中\n4、用于基因治疗的基因种类体外基因治疗体内基因治疗3、基因治疗的形式（1）用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表达产物来弥补病变基因带来的缺陷。如血友病、地中海贫血病的治疗。（2）反义基因。用mRNA分子与病变的mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成。（3）自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。\n练习1、转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是（）A、提高光合作用效率B、延长果实的储藏期C、培育新作物品种D、提高植物的抗性A\n2、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白基因的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。“转基因动物”是指（）A、提供基因的动物B、基因组中增加外源基因的动物C、能产生白蛋白的动物D、能表达基因信息的动物B\n3、治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）A、口服化学药物B、注射化学药物C、利用辐射或药物诱发治病基因突变D、采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响D\n想一想1．基因工程育种的主要优点有哪些？【提示】基因工程育种最大的优点是目的性强，克服了远缘杂交不亲和的障碍。\n金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因的方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答问题。例1\n(1)将②连接到①上并形成③，常用到的酶有______________________。(2)图中③除了含有②以外，还应有________________________________________________________________________。\n(3)经检测，被③侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经________。欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是植物组织培养，依据的理论基础是________________。(4)通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？________。\n【答案】(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(2)启动子、标记基因、终止子(3)表达　植物细胞的全能性(4)不一定\n继哺乳动物乳腺反应器研发成功后，膀胱生物反应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成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是________。例2\n(2)将目的基因导入动物细胞时，通常要将外源基因导入________中，原因是_________________________________________________________________________________________。(3)通常采用__________________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中进行特异性表达。\n【答案】(1)显微注射技术(2)受精卵(早期胚胎细胞)受精卵(或早期胚胎)具有全能性,可使外源基因在相应的组织细胞中表达(3)DNA分子杂交(4)膀胱上皮\n(2012·湛江一中高二质检)基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是()A．基因治疗是治疗人类遗传病的最有效的手段B．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法例3\nC．以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法D．基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞【解析】基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。【答案】B\n变式训练下列与基因诊断有关的一组物质是()A．蛋白质、核酸B．放射性同位素、蛋白质C．荧光分子、核酸D．放射性同位素、糖类\n解析：选C。基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子作探针，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，因此与基因诊断有关的物质是同位素、荧光分子标记的核酸。