人教版选修3第一章第三节基因工程的应用(共38张PPT)

4、用转基因的动物作器官移植的供体
用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免 疫排斥，科学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗 原决定基因的表达或设法去掉抗原决定基因，以期培 育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官。
三、基因工程药品异军突起
• 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干 扰素直接从生物的组织、细胞或血液中提取。 由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。 • 可利用什么方法来解决上述问题？
含大量维生素的转基因玉米
抗癌抗衰老的紫色西红柿
转入维生素A合成酶基因的大米
矮牵牛又名碧冬茄，为茄科碧冬茄属植物。矮牵牛花朵硕大， 色彩丰富，花型变化颇多，已成为重要的盆栽和花坛植物。矮 牵牛在欧美及日本等地区广泛栽培。
花语：有你，我觉得安心（温馨）
蓝色妖姬 转 基 因 矮 牵 牛
转入荧光酶的转基因烟草苗
• DNA分子杂交原理： DNA分子杂交是基因诊断最基本的方 法之一。其基本原理是：互补的DNA单链能 够在一定条件下结合成双链，即能够进行 杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱 基互补配对进行。因此，当用一段已知基 因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进 行接触，若两者的碱基完全配对成双链， 则表明被测基因中含有已知的基因序列。
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质。
五、本节小结： 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 植物基 抗逆转基因植物 因工程 基 改良植物品质 因 工 提高动物生长速度 程 的 改善畜产品质量 动物基 应 用 因工程 生产药物 用转基因动物做器官移植供体
基因工程药物异军突起 基因治疗
2、方法、技巧、规律总结： 转基因植物、转基因动物都是将目的基因以 基因工程的方法导入相应生物体内，利用目的基因 的表达得到人们所需要的产品或生物本身。所以有 关这方面的考题一定会与基因工程的四个步骤相联 系，主要考察基因工程的基本操作。
二、动物基因工程前景广阔
1、提高生长速度 2、改善畜产品的品质 3、生产药物 4、作为器物生长速度
转入外源生长激素基因的“超级小鼠”
2、用于改善畜产品的品质
优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适
导入肠乳糖酶基因的转 基因牛分泌的乳汁中， 乳糖含量大大降低。
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。治疗 一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下 垂体中提取生长激素。 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 450 L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 —— 基因工程疫苗
传统疫苗存在许多缺点：生产过程需大量繁 殖病原体，对工作人员健康造成很大威胁； 病原体的减毒、灭活有可能不够彻底，导致 接种者直接感染。 基因工程疫苗：将起关键作用的、序列保守 的蛋白质基因重组到细菌或真核细胞内，生 产蛋白质，制作成疫苗。它不使用病原体本 身，所以安全，还可以把不同病原体的抗原 基因重组到同一受体细胞，生产多价疫苗。
1、抗虫转基因植物 2、抗病转基因植物 3、抗逆转基因植物 4、利用转基因改良植物的品质
1.抗虫转基因植物
正常棉 叶子
抗虫棉 叶子
1、抗虫转基因植物
优点： 减少环境污染、减低生产成本、提高产量 主要杀虫基因： 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 典型例子： 转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因
2、抗病转基因植物
有抗病毒基因就可以抵 抗病基因： 病毒外壳蛋白基因、 抗所有病毒吗？ 病毒的复制酶基因. 抗真菌基因： 几丁质酶基因、 抗毒素合成基因.
抗烟草花叶病毒转基因甜椒
抗病毒转基因西葫芦
3、抗逆转基因植物
耐寒、耐旱转基因水稻
4、利用转基因改良植物的品质
优点： 改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质
基因工程的实际应用 领域有： 农牧业、工业、环境、 能源、医学卫生等
应用生物：植物、动物、 微生物
一、植物基因工程
转基因植（动）物：转入外源基因的植（动）物
转基因工程技术主要用于提高农作物的抗 逆能力（如抗除草剂，抗虫、抗病、抗干旱和 抗盐碱等）,以及改良农作物的品质和利用植 物生产药物等方面。
雌性动物的乳腺是基因药物最理想的表达场所， 原因是
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。
3、用转基因的动物生产药物
乳腺（房）生物反应器
即指利用动物乳腺生产高价值产品的方式
产物： 抗凝血酶、血 清白蛋白、生 长激素
操作过程：
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因 前加特异表达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性 个体中，转入的基因才能表达）。
四、基因治疗曙光初照
• 基因诊断：
也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析
检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。
探针制备：
放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子
原理：
利用DNA分子杂交原理；
• 基因探针：
基因探针就是一段与目的基因或DNA
互补的特异核苷酸序列。它包括整个基因， 或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以 是由之转录而来的RNA。
基因诊断技术在什么方面发展迅速？ 在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经 可以对几十种遗传病进行产前诊断。 举例 ⑴β—珠蛋白的DNA探针 → 镰刀状细胞贫血症 ⑵苯丙氨酸羧化酶基因探针 → 苯丙酮尿症 ⑶白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA 探针 → 白血病
基因工程与环境保护
基因工程在环保方面有什么应用？ ⑴用于环境监测。 ⑵用于被污染环境的净化。
基因治疗：用一个正常的基因来代替缺陷基因
例 基因治疗是指 ( A ) A．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 C．运用人工诱变方法，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
基因工程艾滋病疫苗
基因工程乙肝疫苗
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗的概念
是指是把正常基因（健康的外源基因）导入有 基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
2、基因治疗的类型
体内基因治疗和体外基因治疗
1990年美国国 立卫生研究院 治愈一位“重 症联合免疫缺 陷综合症”的 4岁女孩
ADA基因缺陷 ADA：腺苷酸 脱氨酶
通过基因工程方法怎样进行环境监测？
基因工程与环境保护 ⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检 测环境中的病毒、细菌等污染。
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
⑵用于被污染环境的净化 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？ 基因工程将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到 能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解 四种烃类的“超级细菌”。
3、思维误区提示：
不管目的基因导入植物细胞、动物细胞还是 微生物细胞，都必须事先将目的基因与载体结合， 这样才能保证导入的目的基因稳定地保存并复制和 表达。 目的基因导入是否成功，还有一个检测和鉴定 的过程，就是看导入了目的基因的生物是否具有了 相应的遗传特性。
雌性动物的乳腺是基因药物最理想的表达场所原因是用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免疫排斥科学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗原决定基因的表达或设法去掉抗原决定基因以期培育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官
自探提纲
植物基因工程的应用有哪些？各自原理。 动物基因工程的应用有哪些？各自原理 基因工程药物有哪些？能治疗哪些疾病 何为基因治疗？种类？
利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率 地生产出各种高质量、低成本的药品。
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰 腺只能提取4-5g的胰岛素，将合成的胰岛素基因导入 大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使 其价格降低了30%-50%!
• 基因工程药品 —— 生长激素