生物選修3：1.3 基因工程的應(yīng)用(人教版)課件

新課導(dǎo)入超級(jí)植物會(huì)發(fā)光的魚大家好，我是小猴“安迪”教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)舉例說(shuō)出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。1、通過(guò)對(duì)相關(guān)圖片的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)收集、處理信息的能力。能力目標(biāo)2、學(xué)以致用，培養(yǎng)思考能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、關(guān)注基因工程的進(jìn)展。2、認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應(yīng)用。基因治療人類遺傳疾病。一、植物基因工程碩果累累2001年轉(zhuǎn)基因作物種植面積最大的四個(gè)國(guó)家及其所占比例美國(guó)阿根廷加拿大中國(guó)10%20%30%40%50%60%70%主要用于提高農(nóng)作物抗逆能力、改良農(nóng)作物品質(zhì)、利用植物生產(chǎn)藥物抗蟲目的基因應(yīng)用舉例Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等抗蟲水稻、棉花、玉米、馬鈴薯、煙草、番茄、大豆、蘋果、核桃、菊花等抗蟲棉普通棉抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥3.抗逆轉(zhuǎn)基因植物造成低產(chǎn)、減產(chǎn)的常見(jiàn)因素鹽堿、干旱、低溫、澇害等鹽堿、干旱對(duì)農(nóng)作物的危害于什么有關(guān)與細(xì)胞內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)抗蟲目的基因抗鹽堿和干旱作物：耐寒的番茄：抗除草劑的大豆：調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因魚的抗凍蛋白基因抗除草劑基因轉(zhuǎn)基因抗旱番茄轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒左側(cè):噴灑除草劑后，雜草全部除掉，轉(zhuǎn)基因玉米生長(zhǎng)正常。轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米右側(cè)，未灑除草劑，雜草叢生。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)基因大豆轉(zhuǎn)基因高賴氨酸玉米使果品延熟，便于儲(chǔ)存將控制番茄成熟的基因?qū)敕眩@得轉(zhuǎn)基因延熟番茄。轉(zhuǎn)基因延熟番茄二、動(dòng)物基因工程前景廣闊1.用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度普通鮭魚轉(zhuǎn)基因鮭魚2.用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)如，將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，營(yíng)養(yǎng)成分不變。就基因藥物而言，最理想的表達(dá)場(chǎng)所是乳腺為什么?3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可無(wú)限繁殖。1）乳腺是一個(gè)外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過(guò)充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。構(gòu)建基因表達(dá)載體顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中形成胚胎將胚胎送入母體動(dòng)物只有在產(chǎn)下的雌性動(dòng)物個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)。獲取目的基因例（如血清蛋白基因）發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器的操作過(guò)程4.用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體設(shè)想建立器官移植工廠動(dòng)物基因工程現(xiàn)實(shí)用動(dòng)物的器官解決人類器官來(lái)源問(wèn)題基因工程胰島素（一）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)基因工程胰島素（二）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！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)基因工程干擾素（一）

基因工程人工干擾素α-2b（安達(dá)芬）是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素α-2b，具有抗病毒，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，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?；蚬こ谈蓴_素（二）人造血液及其生產(chǎn)人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過(guò)基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。其它基因工程藥物基因工程藥品——生長(zhǎng)激素治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長(zhǎng)激素。而生長(zhǎng)激素的獲得很困難。以前，要獲得生長(zhǎng)激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長(zhǎng)激素。現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素，相當(dāng)于6萬(wàn)具尸體的全部產(chǎn)量。

其它基因工程藥物四、基因治療曙光初照基因治療：把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。舉例：復(fù)合型免疫缺陷患者生存在無(wú)菌環(huán)境中復(fù)合型免疫缺陷癥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的基因發(fā)生了突變。可以通過(guò)基因工程的方法治療?；蛑委煹男问剑后w外基因治療體內(nèi)基因治療用于基因治療的基因種類：1）用正?；虼嫒毕莼颍蛞揽科浔磉_(dá)產(chǎn)物來(lái)彌補(bǔ)病變基因帶來(lái)的缺陷。如血友病、地中海貧血病的治療。2）反義基因。用mRNA分子與病變的mRNA分子進(jìn)行互補(bǔ)，阻斷蛋白質(zhì)的合成。3）自殺基因。編碼可殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因。課堂小結(jié)基因工程藥物以及用基因工程治療遺傳性疾病。植物基因工程應(yīng)用抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物、抗逆轉(zhuǎn)基因植物、改良植物品種。動(dòng)物基因工程應(yīng)用提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率、改善儲(chǔ)蓄產(chǎn)品的品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植的供體。課堂練習(xí)1、繼哺乳動(dòng)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(jìn)展。最近，科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答：①將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用的方法是__________。顯微注射②進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移是，通常要將外源基因轉(zhuǎn)到________中。原因是：受精卵

受精卵具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞表達(dá)。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基因的轉(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(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指()A.提供基因的動(dòng)物B.基因組中增加外源基因的動(dòng)物C.能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物D.能表達(dá)基因信息的動(dòng)物B3、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.利用輻射或藥物誘