基因工程的应用人教版选修

1、pOXLp7v0djZKylHSJr3WxBmHK6NJ2GhiBeFZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2C

2、HhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMes02GshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMes02dLPqafkFGlzcvv2YiRQYHbhR8AI1LKULh3x

3、vjDzkEAMGr8xbwF1bH1oIM30E7xp,一、植物基因工程的应用,植物基因工程硕果累累,从1996年2001年，全世界转基因作物的种植面积增长30倍。大豆、玉米、棉花、油菜已进入大规模商业化应用阶段。,一、植物基因工程的应用,1、培育抗虫转基因植物,做法：将杀虫基因导入作物，使其具有抗虫性。,杀虫基因：Bt毒蛋白基因(来自苏云金芽孢杆菌)、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因等。,一、植物基因工程的应用,2.培育抗病转基因植物,抗病基因：病毒外壳蛋白基因和病毒复制酶基因(用于抗病毒转基因植物)、几丁质酶基因和抗毒素合成基因(用于抗真菌转基因植物)。,做法：将抗病基因导入作物，使其

4、具有抗病性。,一、植物基因工程的应用,3.培育其他抗逆转基因植物,(2)将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄中，培育出耐寒的转基因番茄。,(3)将抗除草剂的基因导入玉米中，培育出抗除草剂的玉米。,做法：将抗逆基因导入作物，使其具有抗逆性。,一、植物基因工程的应用,4.利用转基因改良植物的品质,(2)将控制番茄成熟的基因导入番茄中，培育出的转基因番茄储存时间大大延长。,(3)将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中,培育出的矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了观赏价值。,做法：将优良性状基因导入作物，使其具有优良品质。,二、动物基因工程的应用,1.用于提高动物生长速度,方法：将外源生长激素

5、基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。,二、动物基因工程的应用,2.用于改善畜产品的品质,实例：将外源肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖(有些人对乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等)的含量大大减低。,二、动物基因工程的应用,3.用转基因动物生产药物,做法：利用转基因哺乳动物的乳腺(房)生物反应器生产药物。,以动物乳腺(房)作为生产药物的反应器称为乳腺(房)生物反应器。,2.用动物乳腺(房)作为反应器生产蛋白质比工厂生产有何优越性？,产量高、质量好、成本低、易提取。,3.为什么乳腺(房)能成为基因药物最理想的表达场所？,(1)乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入

6、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。,1.什么是乳腺(房)生物反应器?,二、动物基因工程的应用,3.用转基因动物生产药物,做法：利用转基因哺乳动物的乳腺(房)生物反应器生产药物。,二、动物基因工程的应用,免疫排斥,4.用转基因动物作器官移植的供体,供体动物：,存在的难题：,解决方法：,将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基

7、因克隆猪器官。,1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接从生物体的哪些结构中提取？,直接从生物的组织、细胞或血液中提取。,2.传统生产方法的缺点？,3.可利用什么方法来解决上述问题？,三、基因工程药物的生产,受原料来源的限制，价格十分昂贵。,用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的细菌,基因工程药物的生产过程：,胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取45g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。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。

8、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,干扰素是病毒侵入细胞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。此外干扰素对治疗某些癌症和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。19801982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,治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素，而生长激素的获得很困难。以前,要获得生长激素，需解剖尸体

9、，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。人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。,基因工程药品生长激素,从病人体内获得某种细胞(如T淋巴细胞)，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。,四、基因治疗(治疗遗传病最有效手段),基因治疗：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。,(1)体外基因治疗,患者缺失腺苷酸脱氨酶基因，造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶(是人体免疫系统发挥正常所必需)，患者的免疫功能低下。,从

10、病人体内获得某种细胞(如T淋巴细胞)，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。,四、基因治疗(治疗遗传病最有效手段),基因治疗：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。,(1)体外基因治疗,(2)体内基因治疗,直接向人体组织细胞中转移基因。,举例：1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒作载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转入患者组织中。,基因治疗目前处于初期的临床试验阶段。,1.填表：,Bt毒蛋白基因,几丁质酶基因和抗毒素合成基因,调节细胞渗透压的基因,抗冻蛋白基因,抗除草剂基因,肠乳糖酶基因,人

11、胰岛素基因,人,鱼,苏云金芽孢杆菌,转基因生物与目的基因的关系,巩固练习,2.下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是（）,B,.耐寒的小黑麦.转基因抗虫棉.太空椒.试管牛,3.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用(),A.乳腺细胞B.体细胞C.受精卵D.精巢,C,5.下图示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表（）A.不能合成胰岛素的细菌细胞B.能合成抗体的人类细胞C.能合成胰岛素的细菌细胞D.不能合成抗生素的人类细胞,C,6.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，转基因动物是指（）,B,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,7.下列不属于利用基因工程技术制取的药物是（）,A.从大肠杆菌体内制取白细胞介素B.在