人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用課件

§1.3基因工程的應(yīng)用§1.3基因工程的應(yīng)用1大豆、玉米、棉花、油菜已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段主要用于：1.提高農(nóng)作物抗逆能力2.改良農(nóng)作物品質(zhì)3.利用植物生產(chǎn)藥物植物基因工程碩果累累大豆、玉米、棉花、油菜已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段主要用于：植2(一)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物1.蟲害給農(nóng)作物帶來了哪些影響?傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如何防治害蟲?有哪些不足?（P17）2.如何獲得抗蟲植物？現(xiàn)在有哪些抗蟲植物問世?（P17）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(一)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物1.蟲害給農(nóng)作物帶來了哪些影響?傳統(tǒng)農(nóng)3閱讀P18生物資料技術(shù)卡，了解一些抗蟲基因的抗蟲機(jī)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？閱讀P18生物資料技術(shù)卡，了解一些抗蟲基因的抗蟲機(jī)理。1.抗4思考：1.細(xì)菌的基因?yàn)槭裁茨堋凹藿印钡矫藁?xì)胞內(nèi)？組成細(xì)菌和棉花的DNA分子的空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成相同，基因的表達(dá)都遵循中心法則

2.利用基因工程培育抗蟲棉，原理是什么？與誘變育種和雜交育種相比，有什么優(yōu)點(diǎn)？3.抗蟲棉能抗病嗎？基因重組打破物種間的生殖隔離

不能思考：組成細(xì)菌和棉花的DNA分子的空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成相同，基5（二）抗病轉(zhuǎn)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(xì)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(zhuǎn)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(fù)制酶基因許多作物自身缺少抗病毒的基因（二）抗病轉(zhuǎn)基因植物1.什么是病原微生物？有哪些種類？引起生64.在抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中使用什么基因？幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因4.在抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中使用什么基因？幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合7（三）其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？鹽堿、干旱、低溫和澇害等2.鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與什么有關(guān)？細(xì)胞內(nèi)的滲透壓調(diào)節(jié)3.在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因（三）其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減84.轉(zhuǎn)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

4.轉(zhuǎn)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95.抗除草劑基因有何用途？噴灑除草劑時(shí)，殺死田間的雜草而不損傷作物5.抗除草劑基因有何用途？噴灑除草劑時(shí)，殺死田間的雜草而不損10（四）利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)人體（或其它脊椎動物）必不可少，而機(jī)體內(nèi)又不能合成的，必須從食物中補(bǔ)充的氨基酸，稱必需氨基酸，共有８種：纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸（攜一兩本單色書來）。（四）利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)人體（或其它脊椎動物）必不可少11你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？如何用轉(zhuǎn)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(zhì)編碼基因?qū)胫参?改變必需氨基酸合成途徑中某種關(guān)鍵酶的活性)你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編12轉(zhuǎn)基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果實(shí)成熟的基因轉(zhuǎn)基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果實(shí)成熟的基因13轉(zhuǎn)基因矮牽牛的目的基因是什么？與植物花青素代謝有關(guān)的基因轉(zhuǎn)基因矮牽牛的目的基因是什么？與植物花青素代謝有關(guān)的基因14異想天開異想天開15二、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(yīng)器、器官移植等導(dǎo)入外源生長激素基因二、動物基因工程前景廣闊（一）用于提高動物生長速度——動物品16（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低。（二）用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基17（三）用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物就基因藥物而言，最理想的表達(dá)場所是哪里？轉(zhuǎn)基因動物的乳腺。（三）用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物就基因藥物而言，最理想的表達(dá)場所18

（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(dá)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(shí)，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。（1）乳腺是一個(gè)外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)19將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中，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)器將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通20①產(chǎn)量高；②質(zhì)量好；③成本低；④易提取。只有在產(chǎn)下的雌性個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)，只有在雌性個(gè)體的特定發(fā)育時(shí)期才能表達(dá)。乳腺生物反應(yīng)器的局限性：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。只有在產(chǎn)下的雌性個(gè)21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(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激素并分泌到尿液中。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22（四）用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體利用基因工程對豬的器官進(jìn)行改造方法：將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制的抗原決定基因表達(dá)或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官（四）用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體利用基因工程對豬的器官進(jìn)行23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(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足社會需要。資料1三、基因工程藥品異軍突起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、24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。資料2治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激25干擾素是動物或人體細(xì)胞受到病毒侵染后產(chǎn)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(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。資料3干擾素是動物或人體細(xì)胞受到病毒侵染后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素261.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物體的哪些結(jié)構(gòu)中提??？從生物的組織、細(xì)胞或血液中提取。2.傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點(diǎn):由于受原料來源的限制，價(jià)格十分昂貴。1.在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素等直接從生物273.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(zhuǎn)基因的工程菌，可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)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(dá)的菌類細(xì)胞株系。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(zhuǎn)基因28基因工程藥品包括：細(xì)胞因子（即淋巴因子如白細(xì)胞介素—2、干擾素）、抗體、疫苗、激素等基因工程藥品包括：291979年，科學(xué)家將動物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)。1982年，美國一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場，售價(jià)降低了30%－50%?；蚬こ趟幤贰?/p>

胰島素1979年，科學(xué)家將動物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌D30

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(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量?；蚬こ趟幤贰?/p>

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311980－1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場?；蚬こ趟幤贰?/p>

干擾素1980－1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌32利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?（1）利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高，（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。（3）降低生產(chǎn)成本利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在?（1）利用活細(xì)胞作為表達(dá)系33人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用課件1、基因治療：四、基因治療曙光初照

把正?；?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，是治療遺傳病的最有效的手段。（把特定的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，從而達(dá)到治療疾病的目的）1、基因治療：四、基因治療曙光初照把正?；?qū)?52、實(shí)例：

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)。(1)對嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥的治療2、實(shí)例：將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細(xì)361990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女孩進(jìn)行基因治療。這個(gè)4歲女孩由于遺傳基因有缺陷，自身不能生產(chǎn)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(gè)女孩的白血球進(jìn)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(gè)月內(nèi)她又接受了7次這樣的治療，同時(shí)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(jìn)入普通小學(xué)上學(xué)。1990年9月14日，安德森對一例患ADA缺乏癥的4歲女37復(fù)合型免疫缺陷癥人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用復(fù)合型免疫缺陷癥人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高383、基因治療的類型體外基因治療：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)。體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織）人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用3、基因治療的類型體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，進(jìn)394、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：處于初期的臨床試驗(yàn)階段人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用4、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用40DNA分子雜交是基因診斷最基本的方法之一。當(dāng)用一段已知基因的核苷酸序列作為探針，與被測基因進(jìn)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：基因診斷人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用DNA分子雜交是基因診斷最基本的方法之一。當(dāng)用一段已知基因的411.生產(chǎn)上培育無籽番茄、青霉素高產(chǎn)菌株、雜交培育矮稈抗銹病小麥、抗蟲棉的培育原理依次是（

）

①生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育

②染色體變異③基因重組

④基因突變⑤基因工程

A.①②③④B.①④③②

C.①④②⑤D.①④③③

D人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用1.生產(chǎn)上培育無籽番茄、青霉素高產(chǎn)菌株、雜交培育矮稈抗銹422．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B

人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用人教版高二選修三生物：基因工程的應(yīng)用2．基因治療是指（）B人教版高二選修三生物：431.學(xué)習(xí)可以徹底的改變自己，即使失去原來改變的條件，人也不會退回到原來的樣子，因?yàn)榻?jīng)過“輮”。人已經(jīng)脫離一個(gè)舊我，變成一個(gè)新我.2.這一段介紹了怎樣學(xué)習(xí)，也就是學(xué)習(xí)的要素。荀子認(rèn)為積累是學(xué)習(xí)的第一要素，也是學(xué)習(xí)的根本。學(xué)習(xí)可以達(dá)到奇妙的效果，可以“興風(fēng)雨”“生蛟龍”?！吧衩髯缘?，圣心備焉”從人的角度，來說學(xué)習(xí)的效果。接著運(yùn)用正反對比的手法來說明積累的效果，體現(xiàn)了荀子文章說理的生動性。3.家庭在西洋是一種界限分明的團(tuán)體。在英美，家庭包括他和他的妻以及未成年的孩子。而在我們中國“家里的”可以指自己的太太一個(gè)人，“家門”可以指叔伯侄子一大批，“自家人