1.3-基因工程的應(yīng)用-公開課課件

1.3基因工程的應(yīng)用基因工程的實(shí)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。植物基因工程碩果累累：一、植物基因工程技術(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）改良農(nóng)作物的品質(zhì);利用植物生產(chǎn)藥物等方面.外源基因類型及舉例

成果舉例

優(yōu)點(diǎn)1.抗蟲轉(zhuǎn)基因植物

抗蟲基因：

_________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。

抗蟲水稻、

______

、抗蟲玉米等2.抗病轉(zhuǎn)基因植物(1)抗病毒基因：

_________

基因、

________

酶基因；(2)抗真菌基因：

_______酶基因、抗毒素合成基因?？共《緹煵?、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒Bt毒蛋白

抗蟲棉

病毒復(fù)制

幾丁質(zhì)

病毒外殼蛋白

減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量。一．植物基因工程的應(yīng)用

外源基因類型及舉例

成果舉例3.抗逆轉(zhuǎn)基因植物

抗逆基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞_______基因、

________基因、抗除草劑基因?？?/p>

和抗

的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆、玉米。4.改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的_________基因、控制番茄______的基因、與花青素代謝有關(guān)的基因。高賴氨酸______、耐儲存番茄、新花色矮牽牛。滲透壓

抗凍蛋白

蛋白編碼

成熟

玉米

鹽堿干旱1．若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，其在環(huán)保上的重要意義是（

）A．減少氮肥的使用量，降低生產(chǎn)成本

B．減少氮肥的使用量，節(jié)約能源C．避免氮肥過多引起環(huán)境污染

D．改良土壤結(jié)構(gòu)C外源基因類型及舉例成果舉例1.提高動物生長速度____________基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚。2.改善畜產(chǎn)品品質(zhì)

__________基因乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛。3.用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的________轉(zhuǎn)基因動物具有_____生物反應(yīng)器。4.用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體外源的抗原決定基因表達(dá)的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基因無_____________的轉(zhuǎn)基因豬。二．動物基因工程的應(yīng)用外源生長激素

腸乳糖酶

啟動子

乳腺

免疫排斥反應(yīng)

將

基因與

等調(diào)控組件重組在一起，通過

等方法，導(dǎo)入哺乳動物的

中，將其送入母體，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)：①產(chǎn)量高；②質(zhì)量好；③成本低；④易提取。

藥物蛋白乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射受精卵2．上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，轉(zhuǎn)基因動物是指（）

A.提供基因的動物B.基因組中增加外源基因的動物

C.能產(chǎn)生白蛋白的動物D.能表達(dá)基因信息的動物BD

可利用什么方法來解決上述問題？

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(P22頁）

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(xì)胞或血液中提取。由于受原料來源的限制，價格十分昂貴。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——胰島素基因工程藥品——干擾素從人血中提取干擾素，300L血才提取1mg！通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取20—40mg干擾素4、下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是（）

A、從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素

B、在酵母菌體內(nèi)獲得的干擾素

C、在青霉菌體內(nèi)提取青霉素

D、在腸桿菌體內(nèi)獲得胰島素C5．基因治療是指（

）A.對有基因缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達(dá)到治療疾病的目的B.把健康的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的C.運(yùn)用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變恢復(fù)正常D.運(yùn)用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達(dá)到治療疾病的目的6．治療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是（

）A．口服化學(xué)藥物B．注射化學(xué)藥物C.采用基因療法替換致病基因D.利用輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變BC

是指是把正常基因（健康的外源基因）導(dǎo)入有基因缺陷的細(xì)胞中，達(dá)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:先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法.（操作復(fù)雜，但效果可靠。）體外基因治療：體內(nèi)基因治療：4、舉例：復(fù)合型免疫缺陷癥

將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細(xì)胞中，再將這種淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)。3、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：目前都處于初期的臨床試驗(yàn)階段B

顯微注射法受精卵(或早期胚胎)

受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞中表達(dá)膀胱上皮DNA分子雜交(核酸探針)蟲

病逆動物生長速度畜產(chǎn)品品質(zhì)藥物器官移植正常基因該基因表達(dá)產(chǎn)物B

B補(bǔ)充：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(jìn)行診斷。探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子。原理：利用DNA分子雜交原理；補(bǔ)充：基因工程與環(huán)境保護(hù)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(xì)菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來11．在基因診斷技術(shù)中，所用的探針DNA分子中必須存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（）A．為形成雜交的DNA分子提供能量B．引起探針DNA產(chǎn)生不定向的基因突變

C.作為探針DNA的示蹤元素

D．增加探針DNA的分子量C

有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。基因工程將能分解三種烴類的假單孢桿菌的基因都轉(zhuǎn)移到能分解另一種烴類的假單孢桿菌內(nèi)，創(chuàng)造出了能同時分解四種烴類的“超級細(xì)菌”。⑵用于被污染環(huán)境的凈化12．7