《高中生物《基因工程的應用》課件九（44張PPT）（人教版選修3）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中生物《基因工程的應用》課件九（44張PPT）（人教版選修3）（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入生物課堂 1 培育轉基因抗蟲棉的主要步驟需要哪些工具 2 簡述培育轉基因抗蟲棉的基本過程 思考 基因工程的應用 專題 基因工程 一 植物基因工程碩果累累 植物基因工程技術主要用于哪些方面 提高農作物的抗逆能力 如抗除草劑 抗蟲 抗病 抗干旱和抗鹽堿等 以及改良農作物的品質和利用植物生產藥物等方面 一 抗蟲轉基因植物 1 蟲害給農作物帶來了哪些影響 傳統(tǒng)農業(yè)如何防治害蟲 有哪些不足 2 如何獲得抗蟲植物 現(xiàn)在有哪些抗蟲植物問世 3 抗蟲基因有哪些 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 請閱讀P18生物資料技術卡 了解一些抗蟲基因的抗蟲機理 1 抗蟲棉的目的基因是什么 目的基因從何而來 對哺乳動物有害嗎 2 將抗蟲基因導入植物細胞中用的最多的方法是什么 我國的科學家將抗蟲基因導入棉花用了什么獨創(chuàng)的方法 思考 1 細菌的基因之所以能 嫁接 到棉花細胞內 原因是 組成細菌和棉花的DNA分子的空間結構和化學組成相同 2 利用基因工程培育抗蟲棉 與誘變育種和雜交育種相比 有什么優(yōu)點 是屬于哪種變異 3 抗蟲棉能抗病嗎 二 抗病轉基因植物 1 什么是病原微生物 有哪些種類 引起生物生病的微生物 主要有病毒 真菌和細菌等 2 為什么說常規(guī)育種很難培育出抗病毒的新品種 3 在抗病轉基因植物中使用最多的是什么基因 病毒外殼蛋白基因 病毒的復制酶基因 4 在抗真菌轉基因植物中使用什么基因 幾丁質酶基因和抗毒素合成基因 三 其他抗逆轉基因植物 1 哪些環(huán)境條件會造成農作物低產 減產 鹽堿 干旱 低溫和澇害等 2 鹽堿和干旱對農作物的危害與什么有關 細胞內的滲透壓調節(jié) 3 在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因 調節(jié)細胞滲透壓的基因 4 轉基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因提高了其抗寒能力 目的基因從何而來 魚的抗凍蛋白基因 5 抗除草劑基因有何用途 噴灑除草劑時 殺死田間的雜草而不損傷作物 四 利用轉基因改良植物的品質 人體 或其它脊椎動物 必不可少 而機體內又不能合成的 必須從食物中補充的氨基酸 稱必需氨基酸 必需氨基酸共有 種 賴氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸 甲硫氨酸 蘇氨酸 異亮氨酸 亮氨酸 纈氨酸 如果飲食中經(jīng)常缺少必需氨基酸 可影響健康 另外12種氨基酸是人體細胞能夠合成的叫做非必需氨基酸 你知道哪些食品中缺少必需氨基酸 如何用轉基因的方法加以改良 試舉例說明 將必需氨基酸含量多的蛋白質編碼基因導入植物 改變必需氨基酸合成途徑中某種關鍵酶的活性 轉基因延熟番茄的目的基因是什么 控制番茄果實成熟的基因 轉基因矮牽牛的目的基因是什么 與植物花青素代謝有關的基因 異想天開 總結 基因工程在農業(yè)上的應用 1 改良農作物的品質 培育高產 穩(wěn)產和具優(yōu)良品質的品種 2 培育抗逆性品種將細菌的抗蟲 抗病毒 抗除草劑 抗鹽堿 抗干旱 抗高溫等抗性基因轉移到作物體內 將從根本上改變作物的特性 如轉基因抗蟲棉 科學家將菜豆儲存蛋白的基因轉移到向日葵中 培育出了 向日葵豆 植物 這一過程不涉及CA DNA按照堿基互補配對原則自我復制B DNA以其一條鏈為模板合成RNAC RNA以自身為模板自我復制D 按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質 二 動物基因工程前景廣闊 一 用于提高動物生長速度 動物品種改良 建立生物反應器 器官移植等 導入外源生長激素基因 二 用于改善畜產品的品質 舉例說明 將腸乳糖酶基因導入奶牛基因組 轉基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低 上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉基因牛 他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法 使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍 轉基因動物 B A 提供基因的動物B 基因組中增加外源基因的動物C 能產生白蛋白的動物D 能表達基因信息的動物 三 用轉基因的動物生產藥物 設問 就基因藥物而言 最理想的表達場所是哪里 轉基因動物的乳腺 1 乳腺是一個外分泌器官 乳汁不進入體內循環(huán) 不會影響轉基因動物本身的生理代謝反應 2 從乳汁中獲取目的基因產物 產量高 易提純 表達的蛋白質已經(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物的同時 轉基因動物又可無限繁殖 設問 為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達場所呢 將基因與等調控組件重組在一起 通過等方法 導入哺乳動物的中 將其送入母體 使其發(fā)育成轉基因動物 轉基因動物進入泌乳期后 可以通過分泌乳汁生產所需要的藥品 稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器 乳腺生物反應器 乳腺生物反應器的優(yōu)點 產量高 質量好 成本低 易提取 藥物蛋白 乳腺蛋白基因的啟動子 顯微注射 受精卵 獲取目的基因 例如血清白蛋白基因 構建基因表達載體 在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子 顯微注射導入哺乳動物受精卵中 形成胚胎 將胚胎送入母體動物 發(fā)育成轉基因動物 只有在產下的雌性個體中 轉入的基因才能表達 思考 用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程是怎樣的 繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后 膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進展 最近 科學家培養(yǎng)出一種轉基因小鼠 其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中 請回答 1 將人的生長激素基因導入小鼠受體細胞 常用方法是 2 進行基因轉移時 通常要將外源基因轉入 中 原因是 3 通常采用 DNA雜交 技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組 4 在研制膀胱生物反應器時 應使外源基因在小鼠的 膀胱上皮細胞 細胞中特異表達 5 膀胱生物發(fā)生器比乳腺生物反應器有什么優(yōu)點 顯微注射法 受精卵 具全能性 可使外源基因在相應的組織細胞中表達 四 用轉基因動物作器官移植的供體 利用基因工程對豬的器官進行改造 方法 將器官供體基因組導入 以抑制的表達或設法除去 再結合克隆技術 培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官 某種調節(jié)因子 抗原決定基因 抗原決定基因 小結 基因工程的應用植物基因工程 抗蟲 抗病 抗逆轉基因植物 利用轉基因改良植物的品質 動物基因工程 提高動物生長速度 改善畜產品品質 用轉基因動物生產藥物 基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的 在基因操作的基本步驟中 不進行堿基互補配對的步驟是CA 人工合成目的基因B 目的基因與運載體結合C 將目的基因導入受體細胞D 目的基因的檢測和表達 1 在傳統(tǒng)的藥品生產中 某些藥品如胰島素 干擾素等直接從生物體的哪些結構中提取 從生物的組織 細胞或血液中提取 2 傳統(tǒng)生產方法的缺點 由于受原料來源的限制 價格十分昂貴 三 基因工程藥品異軍突起 3 可利用什么方法來解決上述問題 利用基因工程方法制造轉基因的工程菌 可高效率地生產出各種高質量 低成本的藥品 工程菌 用基因工程方法 使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系 基因工程藥品包括 細胞因子 即淋巴因子如白細胞介素 2 干擾素 抗體 疫苗 激素等 胰島素是治療糖尿病的特效藥 一般臨床上使用的胰島素主要從豬 牛等家畜的胰腺中提取 每100kg胰腺只能提取4 5g胰島素 用該方法生產的胰島素產量低 價格昂貴 遠不能滿足社會需要 1979年 科學家將動物體內的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組 并在大腸桿菌內實現(xiàn)了表達 1982年 美國一家基因公司用基因工程方法生產的胰島素投入市場 售價降低了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 以前 要獲得生長激素 需解剖尸體 從大腦的底部摘取垂體 并從中提取生長激素 現(xiàn)可利用基因工程方法 將人的生長激素基因導入大腸桿菌中 使其生產生長激素 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量 基因工程藥品 生長激素 干擾素是動物或人體細胞受到病毒侵染后產生的一種糖蛋白 干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染 是一種抗病毒的特效藥 此外干擾素對治療癌癥和某些白血病也有一定療效 傳統(tǒng)的干擾素生產方法是從人血液中的白細胞內提取 每300L血液只能提取出1mg干擾素 1980 1982年 科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得了干擾素 是傳統(tǒng)的生產量的12萬倍 1987年上述干擾素大量投放市場 基因工程藥品 干擾素 利用微生物生產藥物的優(yōu)越性何在 利用微生物生產蛋白質類藥物 是指將人們需要的某種蛋白質的編碼基因 構建成表達載體后導入微生物 然后利用微生物發(fā)酵來生產蛋白質類藥物 有以下優(yōu)越性 1 利用活細胞作為表達系統(tǒng) 表達效率高 無需大型裝置和大面積廠房就可以生產出大量藥品 2 可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足 利用基因工程菌發(fā)酵生產就不需要從動物或人體上獲取原料 3 降低生產成本 減少生產人員和管理人員 1 基因治療概念 四 基因治療曙光初照 把正?；驅氩∪梭w內 使該基因的表達產物發(fā)揮功能 從而達到治療疾病的目的 是治療遺傳病的最有效的手段 把特定的外源基因導入有基因缺陷的細胞中 從而達到治療疾病的目的 2 實例 將腺苷酸脫氨酶基因轉入取自患者的淋巴細胞中 再將這種淋巴細胞轉入患者體內 1 對嚴重復合型免疫缺陷癥的治療 1990年9月14日 安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女孩進行基因治療 這個4歲女孩由于遺傳基因有缺陷 自身不能生產ADA 先天性免疫功能不全 只能生活在無菌的隔離帳里 他們將這個女孩的白血球進行基因改造 使有缺陷的基因被健康的基因替代 然后把含正常白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中 在以后的10個月內她又接受了7次這樣的治療 同時也接受酶治療 后來 她的免疫功能日趨健全 能夠走出隔離帳 過上了正常人的生活 并進入普通小學上學 患半乳糖血癥的患者 由于細胞內半乳糖苷轉移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉移酶 使過多的半乳糖在體內積聚 引起肝 腦等功能受損 1971年 美國科學家在體外做了試驗 用帶有半乳糖苷轉移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細胞 結果發(fā)現(xiàn)這些組織細胞能夠利用半乳糖了 這表明 用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的 2 半乳糖血癥 3 基因治療的類型 4 基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀 處于初期的臨床試驗階段 5 用于基因治療的基因種類 正?；?反義基因和自殺基因 DNA分子雜交是基因診斷最基本的方法之一 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 知識回顧 基因診斷 五 基因芯片 從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出標準圖譜 從病人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出病變圖譜 通過比較 分析這兩種圖譜 就可以得出病變的DNA信息 基因芯片診斷技術以其快速 高效 敏感 經(jīng)濟 平行化 自動化等特點 將成為一項現(xiàn)代化診斷新技術 思考與探究 根據(jù)所學內容 試概括寫出基因工程解決了哪些生活 生產中難以解決的問題 基因工程可以生產人類需要的藥物 如胰島素 干擾素等 我們吃的某些食品如番茄 大豆等也可以是基因工程產品 農業(yè)生產中的抗蟲棉 抗病毒煙草 抗除草劑大豆等都已進入商品化生產 上述產品有些是常規(guī)方法難以生產的或者生產成本過高 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全