人教版選修3第一章第三節(jié)基因工程的應(yīng)用共38張課件

基因工程的應(yīng)用基因工程的實際應(yīng)用領(lǐng)域有：農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等應(yīng)用生物：植物、動物、微生物一、植物基因工程轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力（如抗除草劑，抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等）,以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。1、抗蟲轉(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)基因改良植物的品質(zhì)轉(zhuǎn)入外源基因的植（動）物轉(zhuǎn)基因植（動）物：1.抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲棉葉子正常棉葉子1、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)點：減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量主要殺蟲基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等典型例子：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉——Bt毒蛋白基因2、抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基因.抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因.有抗病毒基因就可以抵抗所有病毒嗎？抗煙草花葉病毒轉(zhuǎn)基因甜椒抗病毒轉(zhuǎn)基因西葫蘆3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物耐寒、耐旱轉(zhuǎn)基因水稻4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)優(yōu)點：改善糧食作物的營養(yǎng)成分含量，如氨基酸、蛋白質(zhì)含大量維生素的轉(zhuǎn)基因玉米抗癌抗衰老的紫色西紅柿轉(zhuǎn)入維生素A合成酶基因的大米矮牽牛又名碧冬茄，為茄科碧冬茄屬植物。矮牽?；ǘ浯T大，色彩豐富，花型變化頗多，已成為重要的盆栽和花壇植物。矮牽牛在歐美及日本等地區(qū)廣泛栽培。花語：有你，我覺得安心（溫馨）轉(zhuǎn)基因矮牽牛藍色妖姬轉(zhuǎn)入熒光酶的轉(zhuǎn)基因煙草苗二、動物基因工程前景廣闊1、提高生長速度2、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)3、生產(chǎn)藥物4、作為器官移植的供體1.用于提高動物生長速度二、動物基因工程前景廣闊轉(zhuǎn)入外源生長激素基因的“超級小鼠”

2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)點：避免食物過敏、腹瀉、惡心等不適導(dǎo)入腸乳糖酶基因的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低。即指利用動物乳腺生產(chǎn)高價值產(chǎn)品的方式產(chǎn)物：抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素3、用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物

乳腺（房）生物反應(yīng)器①獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）②構(gòu)建基因表達載體（在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子）③顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中④形成胚胎⑤將胚胎送入母體動物⑥發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達）。操作過程：1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反應(yīng)。2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。雌性動物的乳腺是基因藥物最理想的表達場所，原因是4、用轉(zhuǎn)基因的動物作器官移植的供體用轉(zhuǎn)基因動物的器官做移植的供體最大的問題是免疫排斥，科學(xué)家正在試圖導(dǎo)入某些調(diào)節(jié)因子來抑制抗原決定基因的表達或設(shè)法去掉抗原決定基因，以期培育出無免疫排斥的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素直接從生物的組織、細胞或血液中提取。由于受原料來源的限制，價格十分昂貴?？衫檬裁捶椒▉斫鉀Q上述問題？利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。三、基因工程藥品異軍突起胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!基因工程藥品——胰島素

治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長激素。現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。基因工程藥品——生長激素傳統(tǒng)疫苗存在許多缺點：生產(chǎn)過程需大量繁殖病原體，對工作人員健康造成很大威脅；病原體的減毒、滅活有可能不夠徹底，導(dǎo)致接種者直接感染?；蚬こ桃呙纾簩⑵痍P(guān)鍵作用的、序列保守的蛋白質(zhì)基因重組到細菌或真核細胞內(nèi)，生產(chǎn)蛋白質(zhì)，制作成疫苗。它不使用病原體本身，所以安全，還可以把不同病原體的抗原基因重組到同一受體細胞，生產(chǎn)多價疫苗?；蚬こ趟幤贰蚬こ桃呙缁蚬こ贪滩∫呙缁蚬こ桃腋我呙缡侵甘前颜；颍ń】档耐庠椿颍?dǎo)入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的。四、基因治療曙光初照1、基因治療的概念2、基因治療的類型體內(nèi)基因治療和體外基因治療1990年美國國立衛(wèi)生研究院治愈一位“重癥聯(lián)合免疫缺陷綜合癥”的4歲女孩基因治療：用一個正常的基因來代替缺陷基因ADA基因缺陷ADA：腺苷酸脫氨酶例基因治療是指()A．把健康外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎校_到治療疾病的目的B．對有缺陷的細胞進行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達到治療疾病的目的C．運用人工誘變方法，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變，從而恢復(fù)正常D．運用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的A基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子原理：利用DNA分子雜交原理；四、基因治療曙光初照基因探針：基因探針就是一段與目的基因或DNA互補的特異核苷酸序列。它包括整個基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來的RNA。DNA分子雜交原理：DNA分子雜交是基因診斷最基本的方法之一。其基本原理是：互補的DNA單鏈能夠在一定條件下結(jié)合成雙鏈，即能夠進行雜交。這種結(jié)合是特異的，即嚴格按照堿基互補配對進行。因此，當用一段已知基因的核苷酸序列作為探針，與被測基因進行接觸，若兩者的堿基完全配對成雙鏈，則表明被測基因中含有已知的基因序列。基因診斷技術(shù)在什么方面發(fā)展迅速？在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進行產(chǎn)前診斷。舉例⑴β—珠蛋白的DNA探針→鐮刀狀細胞貧血癥⑵苯丙氨酸羧化酶基因探針→苯丙酮尿癥⑶白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的DNA探針→白血病基因工程與環(huán)境保護基因工程在環(huán)保方面有什么應(yīng)用？⑴用于環(huán)境監(jiān)測。⑵用于被污染環(huán)境的凈化。通過基因工程方法怎樣進行環(huán)境監(jiān)測？基因工程與環(huán)境保護⑴環(huán)境監(jiān)測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細菌等污染。