福建省寿宁县高中生物 基因工程 1.3 基因工程的应用课件 新人教版选修3.ppt

3 1 3基因工程的应用 一 植物基因工程硕果累累 植物基因工程技术主要用于哪些方面 抗虫 抗病 抗逆改良农作物的品质利用植物生产药物等方面 抗虫基因有哪些 bt毒蛋白基因蛋白酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因植物凝集素基因等 在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因 病毒外壳蛋白基因 病毒的复制酶基因 在抗真菌转基因植物中使用什么基因 几丁质酶基因和抗毒素合成基因 三 其他抗逆转基因植物 1 哪些环境条件会造成农作物低产 减产 盐碱 干旱 低温和涝害等 2 盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关 细胞内的渗透压调节 3 在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因 调节细胞渗透压的基因 4 转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力 目的基因从何而来 鱼的抗冻蛋白基因 5 抗除草剂基因有何用途 喷洒除草剂时 杀死田间的杂草而不损伤作物 将富含某必需氨基酸编码基因导入植物 或改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性 以提高产量 转基因延熟番茄的目的基因是什么 控制番茄果实成熟的基因 转基因矮牵牛的目的基因是什么 与植物花青素代谢有关的基因 科学家将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中 培育出了 向日葵豆 植物 这一过程不涉及ca dna按照碱基互补配对原则自我复制b dna以其一条链为模板合成rnac rna以自身为模板自我复制d 按照rna密码子的排列顺序合成蛋白质 二 动物基因工程前景广阔 一 用于提高动物生长速度 导入外源生长激素基因 二 用于改善畜产品的品质 科学家一头黑白花奶牛怀孕45天的一个胎儿中提取了成纤维细胞 然后在实验室通过一个转染程序 把乳糖分解酶基因转到该细胞中 建成含有转乳糖分解酶基因克隆牛胚胎 2011年7月 将其移植到受体母牛体内并使其成功怀孕 83天后 受体母牛正常分娩 拉克斯 诞生 乳糖分解酶 可以将乳糖分解为被任何人利用的半乳糖和葡萄糖 当人体内乳糖酶含量缺少时 鲜奶中的乳糖在肠道中就不能被吸收利用和发酵 从而会产生大量二氧化碳 引起腹胀 腹痛 导致肠胃不适 消化不良 张立说 他们对 拉克斯 进行的检测鉴定显示 乳糖分解酶因子已在其体内充分表达 待它长到25个月 正常产犊后 即可生产低乳糖牛奶 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛 他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法 使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍 转基因动物 a 提供基因的动物b 基因组中增加外源基因的动物c 能产生白蛋白的动物d 能表达基因信息的动物 b 1 乳腺是一个外分泌器官 乳汁不进入体内循环 不会影响转基因动物本身的生理代谢反应 2 从乳汁中获取目的基因产物 产量高 易提纯 表达的蛋白质已经过充分的修饰加工 具有稳定的生物活性 3 从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时 转基因动物又可无限繁殖 选择乳腺的原因 将基因与等调控组件重组在一起 通过等方法 导入哺乳动物的中 将其送入母体 使其发育成转基因动物 转基因动物进入泌乳期后 可以通过分泌乳汁生产所需要的药品 称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器 乳腺生物反应器 乳腺生物反应器的优点 产量高 质量好 成本低 易提取 药物蛋白 乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵 膀胱生物发生器 科学家培养出一种转基因小鼠 其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中 1 将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞 常用方法是 2 进行基因转移时 通常要将外源基因转入 中 原因是 3 通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组 4 在研制膀胱生物反应器时 应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达 5 膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点 显微注射法 受精卵 具全能性 可使外源基因在相应的组织细胞中表达 dna杂交 膀胱上皮细胞 不论雌雄 可从动物一出生就收集产物 从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便 高效 四 用转基因动物作器官移植的供体 利用基因工程对猪的器官进行改造 方法 将器官供体基因组导入 以抑制的表达或设法除去 再结合克隆技术 培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官 某种调节因子 抗原决定基因 抗原决定基因 基因工程是在dna分子水平上进行设计施工的 在基因操作的基本步骤中 不进行碱基互补配对的步骤是ca 人工合成目的基因b 目的基因与运载体结合c 将目的基因导入受体细胞d 目的基因的检测和表达 3 可利用什么方法来解决上述问题 利用基因工程方法制造转基因的工程菌 可高效率地生产出各种高质量 低成本的药品 工程菌 用基因工程方法 使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系 基因工程药品包括 细胞因子 即淋巴因子如白细胞介素 2 干扰素 抗体 疫苗 激素等 1979年 科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌dna分子重组 并在大肠杆菌内实现了表达 1982年 美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场 售价降低了30 50 基因工程药品 胰岛素 以前 要获得生长激素 需解剖尸体 从大脑的底部摘取垂体 并从中提取生长激素 现可利用基因工程方法 将人的生长激素基因导入大肠杆菌中 使其生产生长激素 基因工程药品 生长激素 干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白 干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染 是一种抗病毒的特效药 此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效 传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取 每300l血液只能提取出1mg干扰素 1980 1982年 科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素 是传统的生产量的12万倍 1987年上述干扰素大量投放市场 基因工程药品 干扰素 1 基因治疗概念 把正常基因导入病人体内 使该基因的表达产物发挥功能 从而达到治疗疾病的目的 是治疗遗传病的最有效的手段 把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中 从而达到治疗疾病的目的 3 基因治疗的类型 体外基因治疗 先从病人体内获得某种细胞 进行培养 然后在体外完成基因转移 再筛选成功转移的细胞扩增培养 最后重新输入患者体内 体内基因治疗 直接向人体组织细胞中转移的治病方法 如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织 4 基因治疗的发展现状 处于初期的临床试验阶段 5 用于基因治疗的基因种类 正常基因 反义基因和自杀基因 五 基因芯片 从