人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用課件

1、第三節(jié) 基因工程的應(yīng)用第三節(jié) 基因工程的應(yīng)用植物基因工程碩果累累 1996年-2001年，短短5年中，全世界轉(zhuǎn)基因作物的種植面積增長(zhǎng)了30倍。 2001年，全世界轉(zhuǎn)基因植物種植面積突破5106hm2。四種轉(zhuǎn)基因作物種植面積比例：大豆63%， 玉米19%棉花13%， 油菜5%植物基因工程碩果累累 1996年-2001年，短短5年我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積位居世界第四我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積位居世界第四轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)

2、基因植物一：轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因蟲(chóng)害殺蟲(chóng)基因t毒蛋白基因；淀粉酶抑制基因；植物凝集素基因。環(huán)境污染、損害健康、增加成本。農(nóng)藥 1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)植物蟲(chóng)害殺蟲(chóng)基因t毒蛋白基因；淀粉酶抑制基因；植物凝集素基因。2、抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病基因病毒外殼蛋白基因；病毒復(fù)制酶基因；幾丁質(zhì)酶基因；抗毒素合成基因?；ㄈ~病 2、抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病基因病毒外殼蛋白基因；花葉病 3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗鹽堿、干旱基因。干旱調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓鹽堿地澇災(zāi)抗鹽堿、抗旱、耐寒、抗除草劑。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因

3、工程的應(yīng)用(共43張PPT)3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗鹽堿、干調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓鹽澇抗鹽堿、抗旱、4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)食品營(yíng)養(yǎng)不均衡富含氨基酸的蛋白質(zhì)編碼基因轉(zhuǎn)基因玉米賴氨酸含量提高30%。豆類： 賴氨酸多。大麥、玉米、小麥：賴氨酸少。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)食品營(yíng)養(yǎng)不均衡富含氨基酸的蛋白質(zhì)編控制成熟的基因普通番茄延熟番茄與植物花青素代謝有關(guān)的基因人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)控制

4、成熟的基因普通番茄延熟番茄與植物花青素代謝有關(guān)的基因人教轉(zhuǎn)基因魚(yú)生長(zhǎng)快、耐不良環(huán)境、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)(中國(guó))人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)轉(zhuǎn)基因魚(yú)生長(zhǎng)快、耐不良環(huán)境、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)(中國(guó))人教版高轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)人教版高中生 是指把人或哺乳動(dòng)物的某種基因?qū)氲讲溉閯?dòng)物(如鼠、兔、羊和豬)的受精卵里，

5、使目的基因若與受精卵染色體DNA整合；細(xì)胞有絲分裂，使每個(gè)細(xì)胞中都帶有目的基因，性狀得以表達(dá)，并穩(wěn)定地遺傳，從而獲得基因產(chǎn)品新個(gè)體，稱轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。 什么叫轉(zhuǎn)基因動(dòng)物？人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT) 是指把人或哺乳動(dòng)物的某種基因?qū)氲讲溉閯?dòng)物(1、提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度外源生長(zhǎng)基因二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)1、提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度外源生長(zhǎng)基因二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物人教版高中生物2、用于改善畜產(chǎn)品品質(zhì)牛奶：乳糖不

6、能完全消化、或有過(guò)敏癥狀。乳糖酶基因轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁：其他營(yíng)養(yǎng)成分不變，乳糖含量降低。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)2、用于改善畜產(chǎn)品品質(zhì)牛奶：乳糖不能完全消化、或有過(guò)敏癥狀。超級(jí)動(dòng)物導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)超級(jí)動(dòng)物導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠人教版高中生物選修特殊動(dòng)物導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人

7、教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)特殊動(dòng)物導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠人教版高中生物選修3-基因治療器官移植基因工程藥品三、基因工程與疾病治療人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)基因治療器官移植基因工程藥品三、基因工程與疾病治療人教版高中 1、胰島素胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來(lái)只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。胰島素分子結(jié)構(gòu)（一）生產(chǎn)基因工程藥品人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張P

8、PT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT) 1、胰島素胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來(lái)只能依靠從胰島素1978年，將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每1000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問(wèn)題，還使其價(jià)格降低了30%-50%! 胰島素生產(chǎn)車間人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)胰島素1978年，將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每1000人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基

9、因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT2、干擾素干擾素治療病毒感染，簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說(shuō)。干擾素生產(chǎn)車間干擾素分子結(jié)構(gòu)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)2、干擾素干擾素治療病毒感染，簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血干擾素1980年，基因工程人干擾素（安達(dá)芬）， 是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)工廠化基因重組新藥。 作用：抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療

10、。是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)干擾素1980年，基因工程人干擾素（安達(dá)芬）， 是我國(guó)第一個(gè)（二）、器官移植基因工程改造動(dòng)物器官器官供體基因組調(diào)節(jié)因子抑制或除去原基因表達(dá)克隆無(wú)免疫排斥的移植器官人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)（二）、器官移植基因工程改造動(dòng)物器官器官供體基因組調(diào)節(jié)因子抑（三）、基因診斷與基因治療概念小資料DNA探針?lè)?核酸分子雜交

11、法)： 把互補(bǔ)的雙鏈DNA解開(kāi)，將單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催化劑進(jìn)行標(biāo)記，之后根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，同被檢測(cè)的DNA中的同源互補(bǔ)序列雜交，從而檢測(cè)出所要查明的DNA或基因。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)（三）、基因診斷與基因治療概念小資料DNA探針?lè)?核酸分子雜1、基因診斷：（1） 也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，（2）探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記目的基因的單鏈DNA分子；（3）原 理：利用DNA分子雜交原理；人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共

12、43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)1、基因診斷：（1） 也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，人教版（4）基因探針（單鏈DNA片段）是一段與目的基因或DNA互補(bǔ)的特異核苷酸序列。它包括整個(gè)基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)（4）基因探針（單鏈DNA片段）是一段與目的基因或DNA互補(bǔ)（5）基因診斷技術(shù) 在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對(duì)幾十種遺傳病進(jìn)行產(chǎn)前診斷。 1）珠蛋白的DNA探針 鐮刀

13、狀細(xì)胞貧血癥。 2）苯丙氨酸羧化酶基因探針 苯丙酮尿癥。 3）白血病患者細(xì)胞中分離出的癌基因制備的DNA探針 白血病。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)（5）基因診斷技術(shù) 在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前運(yùn)用基因工程設(shè)計(jì)制造的 “DNA探針”檢測(cè)肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。通過(guò)基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正?；蚩伞耙淮涡浴苯獬∪说募部唷Ｎ覈?guó)研究人員正在制備用于基因治療的基因工程細(xì)胞人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因

14、工程的應(yīng)用(共43張PPT)運(yùn)用基因工程設(shè)計(jì)制造的 “DNA探針”檢測(cè)肝炎病毒等病毒感染2、基因治療遺傳性疾病病人正?；蚧虮磉_(dá)、發(fā)揮功能。1990年人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)2、基因治療遺傳性疾病病人正?；蚧虮磉_(dá)、發(fā)揮功能。199SCID的基因工程治療重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會(huì)發(fā)病死亡。這個(gè)病的機(jī)理是細(xì)胞的一個(gè)常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶（簡(jiǎn)稱ADA）的基因（ada）發(fā)生了突變?？梢酝ㄟ^(guò)基因工程的方法治療。SCID患者生存在無(wú)菌環(huán)境

15、中人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)SCID的基因工程治療重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正基因治療SCID的過(guò)程人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)基因治療SCID的過(guò)程人教版高中生物選修3-1-3：基因工程四、基因工程與環(huán)境保護(hù)基因工程做成的DNA探針能夠快速靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測(cè)出來(lái)環(huán)境監(jiān)測(cè)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人

16、教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)四、基因工程與環(huán)境保護(hù)基因工程做成的DNA探針能夠快速靈敏地基因工程在環(huán)保方面有什么應(yīng)用？1）用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。2）用于被污染環(huán)境的凈化。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)基因工程在環(huán)保方面有什么應(yīng)用？1）用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。人教版高中生污染環(huán)境的凈化1975年，基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的 多種 烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，

17、分解DDT等毒害物質(zhì)。4種人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)污染環(huán)境的凈化1975年，基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和總結(jié)1.3 基因工程的應(yīng)用一、農(nóng)業(yè)：1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物； 2、抗病轉(zhuǎn)基因植物； 3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物； 4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品系。二、牧業(yè)：1、提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度； 2、改良畜產(chǎn)品品質(zhì)。三、醫(yī)學(xué)：生產(chǎn)藥物；移植器官； 基因工程藥品；基因治療。人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)總結(jié)1.3 基因工程的應(yīng)

18、用一、農(nóng)業(yè)：1、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物；人教1、例題分析干擾素是治療癌癥的重要物質(zhì),人血液中每升只能提取0.05g干擾素,因而其價(jià)格昂貴,平民百姓用不起.但美國(guó)有一家公司用遺傳工程方法合成了價(jià)格低廉、藥性一樣的干擾素,其具體做法是：（1）從人的淋巴細(xì)胞中提取能指導(dǎo)干擾素合成的_,并使之與一種叫做質(zhì)粒的DNA結(jié)合,然后移植到酵母菌內(nèi),從而用酵母菌來(lái)生產(chǎn)_。（2）酵母菌能用_方式繁殖,速度很快，所以,能在較短的時(shí)間內(nèi)大量生產(chǎn) 。利用這種方法不僅產(chǎn)量高,并且成本也較低。基因干擾素出芽干擾素人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PP

19、T)1、例題分析干擾素是治療癌癥的重要物質(zhì),人血液中每升只能提取人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT)人教版高中生物選修3-1-3：基因工程的應(yīng)用(共43張PPT2、 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉可以有效地用于棉鈴蟲(chóng)的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的同時(shí)，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲(chóng)取食。這種做法的主要目的是(04北京理綜) A. 維持棉田物種多樣性 B. 減緩棉鈴蟲(chóng)抗性基因頻率增加的速度 C. 使食蟲(chóng)鳥(niǎo)有蟲(chóng)可食 D. 維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)3. 采用基因工程技術(shù)改良玉米的品質(zhì)時(shí)，選用大豆種子貯藏蛋白基因?yàn)槟康幕?。該目的基因與作為_(kāi)的質(zhì)粒組裝成為重組DNA分子時(shí)，需要用_和連接酶。為便于篩選獲得了目的基因的受體細(xì)胞，所用的質(zhì)粒通常具有_。將目的基因?qū)腚x體的玉米體細(xì)胞后，需要采用_技術(shù)才能獲得具有目的基因的玉米植株。（06全國(guó)理綜II卷）答案：B運(yùn)載體限制性內(nèi)切酶標(biāo)記基因植物組織培養(yǎng)人教版高中生物選修3-1-3