基因工程的应用PPT学习教案

1、会计学1基因工程的应用基因工程的应用第1页/共55页转基因生物转基因生物目的基因目的基因目的基因来源目的基因来源抗虫棉抗虫棉抗真菌烟草抗真菌烟草抗盐碱和干旱作物抗盐碱和干旱作物耐寒番茄耐寒番茄抗除草剂大豆抗除草剂大豆高赖氨酸玉米高赖氨酸玉米延熟番茄延熟番茄高甜味水果高甜味水果降低乳糖的奶牛降低乳糖的奶牛产胰岛素的工程菌产胰岛素的工程菌BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因抗除草剂基因富含赖氨酸的蛋白质编码基富含赖氨酸的蛋白质编码基因因控制番茄成熟的基因控制番茄成熟的基因甜味

2、基因甜味基因肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因人胰岛素基因人胰岛素基因苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌鱼鱼人人第2页/共55页1、抗虫转基因植物、抗虫转基因植物2、抗病转基因植物、抗病转基因植物3、抗逆转基因植物、抗逆转基因植物4、利用转基因改良植物的品质、利用转基因改良植物的品质第3页/共55页优点：优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子：例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等主要杀虫基因：主要杀虫基因： Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物

3、凝集素基因等典型例子：转基因抗虫棉典型例子：转基因抗虫棉Bt毒蛋白基因毒蛋白基因第4页/共55页第5页/共55页抗虫抗虫棉棉普通普通棉棉第6页/共55页抗病基因：抗病基因： 病毒外壳蛋白基因、病毒外壳蛋白基因、 病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因.抗真菌基因：抗真菌基因： 几丁质酶基因、几丁质酶基因、 抗毒素合成基因抗毒素合成基因.第7页/共55页转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒第8页/共55页特点：特点： 导入另一种导入另一种生物的优良性生物的优良性状基因，获得状基因，获得新性状抵抗恶新性状抵抗恶劣环境因素，劣环境因素，第9页/共55页不会引起过敏的转基因大不会引起过敏的转基因

4、大豆豆优点：优点：第10页/共55页使果品延熟，便于储存使果品延熟，便于储存将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄。转基因延熟番茄。转基因延熟番茄转基因延熟番茄第11页/共55页丰富花卉品种颜色，提高观赏价值丰富花卉品种颜色，提高观赏价值。将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色。界没有的颜色。转基因矮牵牛转基因矮牵牛普通矮牵普通矮牵牛牛第12页/共55页第13页/共55页第14页/共55页特点：特点：发展较迟，应用方面广发展较迟，应用

5、方面广1、提高生长速度、提高生长速度2、改善畜产品的品质、改善畜产品的品质3、生产药物、生产药物4、作为器官移植的供体、作为器官移植的供体第15页/共55页原因：原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快快转基因鲤鱼转基因鲤鱼第16页/共55页第17页/共55页优点：优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适避免食物过敏、腹泻、恶心等不适转基因牛的转基因牛的乳汁，降低乳汁，降低乳糖含量乳糖含量第18页/共55页第19页/共55页优点：优点： 产量高、质量好、产量高、质量好、 成本低、易提取成本低、易提取方法：方法： 乳腺生物反应器乳腺生物反应器

6、膀胱生物反应器膀胱生物反应器注意：注意： 雌性个体才能生产药物雌性个体才能生产药物第20页/共55页过程：过程：1、重组重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子启动子2、用显微注射法、用显微注射法导入导入到受精卵到受精卵3、将受精卵、将受精卵送入送入母体生长发育母体生长发育4、转基因动物进入泌乳期后，、转基因动物进入泌乳期后，提取提取乳汁乳汁产物：产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、-抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶第21页/共55页第22页/共55页4.用于转基因动物作器官移植的供体用于转基因动物作器官移植的供体设想设想建立器建立器官移植官移植

7、工厂工厂现实现实用动物的用动物的器官解决器官解决人类器官人类器官来源问题来源问题第23页/共55页第24页/共55页胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。格之高可想而知。将合成的胰岛素将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，基因导入大肠杆菌，每每2000L2000L培养液就能产培养液就能产生生100g100g胰岛素！使其胰岛素！使其价格降低了价格降低了30%-50%!30%-50%!第25页/共55页2DNA 质粒质粒细菌细胞细菌细胞DNA人体细胞人

8、体细胞胰岛素基因胰岛素基因限制酶限制酶限制酶限制酶胰岛素胰岛素利用生物工程获得胰岛素利用生物工程获得胰岛素1第26页/共55页从人血中提取干扰素从人血中提取干扰素，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！通过基因工程通过基因工程的方式创造了能合的方式创造了能合成人干扰素的大肠成人干扰素的大肠杆菌，每杆菌，每1Kg1Kg的培的培养液可提取养液可提取202040mg40mg干扰素干扰素第27页/共55页人造血液及其生人造血液及其生产产 人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提

9、高人类的健康水平发挥了重大的作用苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。其它基因工程药物其它基因工程药物第28页/共55页 其它基因工程药物其它基因工程药物第29页/共55页第30页/共55页第31页/共55页第32页/共55页第33页/共55页2、基因治疗基因治疗1）原理：）原理：把正常基因把正常基因导入导入病人体内，使该基因病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的。的目的。2）实例）实例：复合型免疫缺陷症复合型免疫缺陷症病因：病因：腺苷酸脱氨酶基因缺失腺苷酸脱氨酶基因缺失缺乏腺苷酸脱氨酶缺乏腺苷酸脱氨酶免疫功能下降免疫功能下降第34页/共55

10、页治疗方法治疗方法：提取患者的淋巴细胞提取患者的淋巴细胞导入正常的腺苷酸脱氨酶基因导入正常的腺苷酸脱氨酶基因筛选出能够产生腺苷酸脱氨酶的淋巴细筛选出能够产生腺苷酸脱氨酶的淋巴细胞胞将该淋巴细胞扩增后转入患者体内将该淋巴细胞扩增后转入患者体内半年后，血液检测半年后，血液检测被改造的淋巴细胞、腺苷酸脱氨酶被改造的淋巴细胞、腺苷酸脱氨酶患者产生抗体的功能显著改善患者产生抗体的功能显著改善患者体内含有转基因淋巴细胞患者体内含有转基因淋巴细胞第35页/共55页第36页/共55页体外基因治疗：体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞，进从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基行培养，然后，在体外完

11、成基因转移，再筛选成功转移的细因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患胞扩增培养，最后重新输入患者体内。者体内。直接向人体组织细胞中转移基直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。因的治病方法。实例：实例：遗传性囊性纤维化病遗传性囊性纤维化病1994年美国科学家利用经过修饰过的腺病年美国科学家利用经过修饰过的腺病毒作载体，将正常基因导入患者肺组织中毒作载体，将正常基因导入患者肺组织中。体内基因治疗：体内基因治疗：第37页/共55页阅读书阅读书P24页页第38页/共55页第39页/共55页第40页/共55页第41页/共55页基因芯片基因芯片 从正常人的基因组中分离出从正常人的基因组中分

12、离出DNADNA与与DNADNA芯片杂交就芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNADNA与与DNADNA芯片杂交就可以得出病变图谱。芯片杂交就可以得出病变图谱。 通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNADNA信息。信息。 基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、自动基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。第42页/共55页植物基因工程的成果植物基因工程的成果【例例1】运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的运用现代

13、生物技术的育种方法，将抗菜青虫的 BtBt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药作用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确药作用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是是()第43页/共55页ABt 基因基因的化学成分是蛋白质的化学成分是蛋白质BBt 基因中有菜青虫的遗传物质基因中有菜青虫的遗

14、传物质C转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于 Bt 基因在其体基因在其体内得以表达的结果内得以表达的结果D转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物【名师点拨】Bt基因也被称为基因也被称为Bt毒蛋白基因，在该基因指毒蛋白基因，在该基因指导下导下表达出的蛋白质对害虫有毒害作用，能够杀死害虫，但对表达出的蛋白质对害虫有毒害作用，能够杀死害虫，但对哺乳动物无害。该基因来自苏云金芽孢杆菌，把该基因通过基哺乳动物无害。该基因来自苏云金芽孢杆菌，把该基因通过基因工程手段导入植物体内可培育成抗虫植物，能产生杀虫蛋白，因工程手段导入植物体内可培育成

15、抗虫植物，能产生杀虫蛋白，从而减少农药的使用量，既增加了农作物产量，也保护了环境。从而减少农药的使用量，既增加了农作物产量，也保护了环境。【答案】C第44页/共55页【配对练习配对练习1】抗病毒转基抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法因植物成功表达后，以下说法正确的是正确的是()A抗病毒转基因植物可以抗害虫抗病毒转基因植物可以抗害虫B抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒C抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异D抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性性【答案答案】D第45页/共5

16、5页对动物基因工程的理解对动物基因工程的理解【例例2】2012年年4月月1113日，在杭州举行的日，在杭州举行的 2012干细干细胞技术与应用讲座中，多位专家对转基因动物的研究作了专胞技术与应用讲座中，多位专家对转基因动物的研究作了专题演讲。请问题演讲。请问“转基因动物转基因动物”是指是指( )A提供外源基因的动物提供外源基因的动物B能导入外源基因的动物能导入外源基因的动物C能产生特异蛋白的动物能产生特异蛋白的动物D基因组中增加外源基因的动物基因组中增加外源基因的动物【名师点拨】转基因动物是指利用基因工程技术导入外源转基因动物是指利用基因工程技术导入外源基因而培育出能够将新性状稳定地遗传给后代

17、的基因工程生基因而培育出能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。物。【答案】D第46页/共55页【配对练习配对练习2】基因工程在畜牧养殖业上的应用有广阔的基因工程在畜牧养殖业上的应用有广阔的前景，科学家将某些特定基因与病毒前景，科学家将某些特定基因与病毒 DNA 构成重组构成重组 DNA，然，然)后通过感染或显微注射技术转移到动物的后通过感染或显微注射技术转移到动物的(A去核细胞中去核细胞中B受精卵中受精卵中C乳腺细胞中乳腺细胞中D任何体细胞中任何体细胞中【答案答案】B第47页/共55页基因治疗的应用基因治疗的应用【例例3】基因治疗是指基因治疗是指( )A把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞

18、中，达到治疗疾病的目的把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的【名师点拨名师点拨】基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，而是和正常基因同时存在。细胞中的缺陷基因并未修复，而是和正常基因同时存在。【答案】A第48页/共55页【配对练习配对练习3】治疗白血病治疗白血病、苯丙酮尿症等人类遗传病的、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是根本途径是()A口服化学药物口服化学药物B注射化学药物注射化学药物C利用辐射或药物诱发利用辐射或药物诱发缺陷基因突变缺陷基因突变D采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响的影