新人教版高中生物选修3基因工程的应用ppt课件

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生物：1.3《基因工程的应用》ppt(新人教版选修3)

例：1990年，美国正式开始首例重度免疫缺陷症的临床基因治疗，患者是一个小女孩，因为她编码的腺苷酸脱氨酶（简称ADA）基因发生了突变。研究人员首先克隆了人体正常的腺苷酸脱氨酶基因（ada），然后将其转入患者有缺陷的T淋巴细胞中，经过培养、转化后的T淋巴细胞可以产生ADA，最后将成千上万的这种转基因的T淋巴细胞注射到患者骨髓组织中。3年后，这个女孩体内50％的 T淋巴细胞出现了新的ada，并能合成ADA，患者的免疫功能得到修复，症状明显缓解，治疗取得成功。
问题1：传统的育种方法有哪些？杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种问题2：传统的育种方法能否解决不同种生物之间优良性状的重组问题？
问题3：基因工程技术如何解决不同种生物之间优良性状的重组问题？
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1、转基因植物
转基因植物的产生过程
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1）抗虫转基因植物
转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄）
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6、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是（）Ａ、耐寒的小黑麦Ｂ、抗棉铃虫的转基因抗虫棉Ｃ、太空椒Ｄ、试管牛
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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、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素
转鱼抗寒基因的番茄
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4）利用转基因改良植物的品质
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• 基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的 “超级小鼠”。

人教版高中生物选修3专题一课题113基因工程的应用课件共39张PPT[可修改版ppt]

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，其产量之低和价格之高可想而知。
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%!
用转基因的植物生产药物
转基因抗乙肝西红柿(中国)，虽然不能治愈乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代繁殖，使转入的基因稳定化。
注意事项：要用同一种限制酶切取目的基因
和运载体，并用DNA连接酶连接。 1、常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等 2、常用微生物作受体细胞的原因：
微生物增殖快、代谢快、目的产物多
一般检测：标记基因是否表达
1、基因工程与作物育种
抗虫转基因植物
生长快、肉质好的转基因乳汁中含有人生长激素的
甚至还可以吸收和转化污染物。
“金大米”
转基因草莓
有玫瑰花和柠檬的香味转基因西红柿
转基因植物的安全性争论
• 支持派认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。
转基因生物有利的一面:
⑴改变传统的育种方式缩短育种时间。培育出高产优质、抗病虫害、抗旱、抗盐碱，抗除草剂等特性的作物新品种。
2、“基因针线”——DNA连接酶
连 GCATTACGAT接酶TAGCTATAATATCGCGGCTAATGCTATAAATTCGCGCGTAATAT
连接酶的作用：将脱氧核糖和磷酸交替连接的DNA骨架
连接的部位：的缺口“缝合”。生成磷酸二酯键

人教版选修3 基因工程的应用课件 (69张)

(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
3．利用转基因改良植物的品质 (1)优良性状基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。 (2)成果：富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
要点二动物基因工程前景广阔
应用
基因来源或处理
成果
其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如对于遗传性糖尿病患者，只对胰腺的胰岛B细胞进行基因替换，该个体就能正常分泌胰岛素，使糖尿病得以治疗。但这种局部细胞的基因替换，并没有改变患者其他部位细胞的基因，如精原细胞，因此其后代很可能会患遗传性糖尿病。
(3)基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制，充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前，进行基因治疗是十分困难的。
【例题3】下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D．原核生物的基因不能用来进行真核生物的遗传改良
2．操作过程
3．乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较
比较项目乳腺生物反应器
工程菌
哺乳动物基因的结构细菌或酵母菌等生物
基因结构与人类基因的结构基基因的结构与人类基
本相同
因的结构有较大差异
细菌细胞内没有内质
基因表达
合成的药物蛋白与天网、高尔基体等细胞然蛋白质相同器，合成的药物蛋白
可能没有活性
(3)金茶花叶片细胞具有抗病性，说明抗病基因已完成了表达。
答案 (1)PCR
(2)同种限制性核酸内切酶
—G —CTTAA

人教版选修3 1.3 基因工程的应用课件(62张)

项目
乳腺生物反应器
工程菌
合成的药物蛋白与天然细菌合成的药物蛋
基因表达
蛋白质相同
白可能没有活性
受体细胞
动物受精卵
微生物细胞
目的基因的导入方式
显微注射法
感受态细胞法
药物提取从动物乳汁中提取
从微生物细胞或其培养液中提取
基因工程应用的四个易混点 (1)动物基因工程的目的不仅是为了培育体型巨大的动物，更重要的是改良畜产品的品质或者是用转基因动物生产药物。 (2)高产青霉菌是诱变产生的，不是通过基因工程改造的工程菌。 (3)乳腺生物反应器的操作过程中，构建基因表达载体时，目的基因首端要连接乳腺蛋白基因的启动子，否则目的基因在乳腺上皮细胞中不能转录。构建好的基因表达载体导入受精卵，而不是乳腺上皮细胞，这样由受精卵发育成的个体细胞均含有目的基因(如药用蛋白基因)，但其只在乳腺上皮细胞中表达。
1．目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，下列说法正确的是( ) A．苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达 B．抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去 C．标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因 D．连续种植转基因抗虫棉不会改变棉铃虫的抗性
度
基因
鲤鱼
改善畜产品的品质肠乳糖酶基因
转基因牛分泌的乳汁中__乳__糖___含量少
应用
基因来源
成果
项目
转基因动物生产药物
药用蛋白基因＋ _乳__腺__蛋__白___基__因__ 的启动子
乳腺(房)生物反应器
利用克隆技术培育转基因动物作器官抑制或除去
移植的供体 __抗__原__决__定___基因没有免疫排斥反应的猪器官

新人教版生物选修三1.3：基因工程的应用(共31张PPT)

随堂测试
随堂测试
1、基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复。
（× ）
2、基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳
产、品质优良和具有抗性的农作物。（ √ ）
3、用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒。
（× ）
这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。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。
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、基因工程药物异军突起
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。由于受原料来源限制，价格十分昂贵。可利用什么方法来解决上述问题？
国只有14%的消费者愿意接受转
转基因大豆，改善粮食作物的营养成分含量
可利用什么方法来解决上述问题？
4、作为器官移植的供体
4、作为器官移植的供体
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，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
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。
3 基因工程的应用 6、有关基因治疗说法正确的是（）由于受原料来源限制，价格十分昂贵。
2、用于改善畜产品的品质体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。
可利用什么方法来解决上述问题？
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、用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒。 4、作为器官移植的供体几丁质酶基因、

人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用课件 (共28张PPT)

1、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
2、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如：血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？
乳腺生物反应器的操作过程：
获取目的基因构建基因表达载体（药用蛋白基因）（药用蛋白基因与乳腺蛋白基因
的启动子等调控组件重组）
植物基因工程应用
动物基因工程应用
【课堂练习】
1、科学家能利用基因工程技术培育出特殊的西红柿、香蕉，食用后人体内可产生特定的抗体，这说明这些西红柿、香蕉中的有丰富的免疫球蛋白 B．含有某种抗原特异性物质 C．含有一些生活的病菌 D．能刺激人体内的效应T细胞分泌抗体
受精卵中。 ________
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，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。请回答：
DNA分子杂交技术检测外源基因 3）通常采用_____________
是否插入了小鼠的基因组。
转入荧光酶的转基因烟草苗
【合作探究1】
（结合已学知识，思考以下问题，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在导学案上。）
1、转基因抗虫棉是转入的何种抗虫基因？来自于哪种生物体内？抗虫棉的培育过程？抗虫转基因植物出现的意义？
2、利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种相比，有什么优点？是属于哪种变异？
4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮 _________细胞中特异表达。
显微注射
形成胚胎
（哺乳动物受精卵中）
将胚胎送入母体动物动物进入泌乳期
（分泌的乳汁中包含所需要的药物）

基因工程的应用课件(共25张PPT)高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3

药物
Q5：与工厂化生产药用蛋白相比，乳腺生物反应器生产的药用蛋白有哪些优势？
产量高，质量好，成本低，易提取，合成的蛋白质具有生物活性等。
Q6：为什么膀胱生物反应器会取代乳腺生物反应器，它有哪些优势？
乳腺生物反应器：雌性，泌乳期；膀胱生物反应器：雌雄均可，任何生长时期，
即不受性别和年龄的限制，周期短，易收集和提纯更高
还会损伤作物，导致作物减产。 2. 方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂
的作物品种。
3. 成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。
施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田种植转基因抗除草剂大豆的农田
1. 植物品质
营养价值
改良植物品质
富含赖氨酸的转基因玉米
观赏价值
转基因矮牵牛
Q4：如果想让马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达，需要什么类型启动子？块茎组织特异型启动子和寒冷刺激诱导型启动子
（1）培育过程药用蛋白基因
乳腺中特异表达的基因的启动子
等调控元件
基
早
因表显微达注射载体
受精卵
期胚胎培养
早期胚胎胚移植胎
转基因动物
泌乳期分泌乳汁
第3章基因工程
第三节基因工程的应用
基因工程还有哪些应用呢？
自20世纪70年代兴起后，基因工程得到飞速发展，展示出广阔前景。
基因工程在农牧业方面的应用
基因工程的应用
基因工程在医疗卫生领域的应用
基因工程在食品工业方面的应用
农
牧业
植物
方
面
的
应
用
动物
转基因抗虫植物转基因抗病植物转基因抗除草剂植物改良植物的品质提高动物的生长速率改良畜产品的品质

人教版高中生物选修三1.3《基因工程的应用》课件(共28张PPT)

2、实例：
(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。
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基因的治病方法。（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
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，其产量之低和价格之高可想而知。
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%!
四、基因治疗曙光初照
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）
可长人耳的裸鼠
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、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制，价格因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
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、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素
生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是 ①生长素促进果实发育 ②染色体变异 ③基因重组④基因突变⑤基因工程 A．①②③④ B．①④③② C．①④②⑤ D．①④③⑤

人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共34张PPT[可修改版ppt]

• 基因工程药品 —— 生长激素
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，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 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。
• 基因工程在环保方面有什么应用？ 1）用于环境监测。 2）用于被污染环境的净化。
• 通过基因工程方法怎样进行环境监测？例如：用DNA探针可以检测饮用水中
病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏， 1吨水中有10个病毒也能检测出来。
• 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。
• 就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
• 什么叫转基因动物？是指把人或哺乳动物的某种基因导入到
哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。
加特异表达的启动子）
形成胚胎将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转
入的基因才能表达）
• 什么叫显微注射技术？
用口径为1μm的DNA 注射器，将大量的目的基因片段注入到受精卵的核内，然后把经过注射的受精卵移植到另一只雌性动物的子宫内，使受精卵发育为转基因动物。

人教版生物选修3 1.3 基因工程的应用课件 (共27张PPT)

用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞
株系称为“工程菌”
18
基因工程药品 —— 胰岛素
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4~5g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。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%。
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(2)体内基因治疗: 用基因工程的方法,直接向人体组织中转移基因。
例如：1994年科学家利用经过修饰的腺病毒做载体,将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转入患者肺组织中。
（此方法称为病毒感染法）
3.用于基因治疗的基因种类： (1)从健康人体中分离得出的功能正常的基因 (2)反义基因 (3)编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因（自杀基因）
1.3 基因工程的应用
1、植物基因工程硕果累累 2、动物基因工程前景广阔 3、基因工程药物异军突起 4、基因治疗曙光初照
1
一、植物基因工程硕果累累源自植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及
改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2
1.抗虫转基因植物
1）方法：从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分
解DDT等毒害物质。
26
六、基因工程与食品业
基因工程为食品工业中提供了什么前景？
基因工程为人类开辟新的食物来源。 1）鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达获
得成功。这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白。

新版人教版高中生物选修三专题一基因工程的应用 (共23张PPT)学习演示PPT课件

外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前都处于初期的临床试验阶段
19
练一练
B 1、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是
A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫 D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
D 2．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是
疗的目的 3、用转基因动物生产药物
治疗方法：先将患者的淋巴细胞取出，体外培养，然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生腺苷酸脱氨酶，再将这种细胞注射到患者的体内，经过多次注射，患者的免疫功能趋于正常。
将基富因含工赖程C氨操、酸作的程运蛋序白的用质四编个人码步基骤工因：导诱入玉变米，的提高方玉米法赖氨，酸含量使。有基因缺陷的细胞发生基因突
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异如：导入肠乳糖酶基因的转基因奶牛
也称为DNA诊断或基因探针技术，是用放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
D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
射性同位素(如 P) 、荧光分子等标记的DNA分 32 4、利用转基因改良农作物品质
（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。
提高作物抗旱和抗盐碱能力； C治、疗合方成法球：蛋先白将的患D者N的A 淋巴细胞取出，体外培养，然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生

人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共40张PPT[可修改版ppt]

1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质
如转基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变
3.用转基因的动物生产药物
• 什么叫转基因动物？
是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
不会引起过敏的转基因大豆
4.利用转基因改良植物的品质
提高观赏价值
基因工程在农业上的应用：
1）高产、稳产和具优良品质的品种用基因工程的方法可以改善粮食作物的
蛋白质含量。如“转基因高赖氨酸玉米”植株。 2）抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转
转基因动物作器官移植的供体
• 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？
药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点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？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。
原理：利用DNA分子杂交原理；
• 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
1）β—珠蛋白的DNA探针 → 镰刀状细胞贫血症
2）苯丙氨酸羧化酶基因探针 → 苯丙酮尿症
（2）基因治疗——实验阶段

生物人教版(2019)选择性必修三3.3基因工程的应用(共24张ppt)

③CRISPR-Cas9系统有时存在编辑对象出错而造成的“脱靶”现象，试从向导
RNA的角度分析“脱靶”的原因是其他DNA序列也含有与向导RNA互补的。序列，造成向导RNA错误结合
练一练
基因编辑技术（CRISPR/Cas9）可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。
资料三：血栓调节蛋白（TM）只能在血管内皮细胞中合成，具有调节凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题，科研人员研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白（hTM）的转基因猪。
思考：如果你是科学家，你将如何获得大量的人血栓调节蛋白（hTM)基因？
PCR（聚合酶链式反应）技术
练一练
归功于抗排异药物的进步，器官移植的效果实现了质的突破
• 供体短缺仍是器官移植领域的主要问题
移植供体需求逐年增高，供体数量尤显不足，心脏移植领域最为突出
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异种器官移植解决供体短缺：下一次医学革命
异种器官移植被学术界认为是解决供体短缺的主要方法：需要解决瓶颈性问题
一、免疫排斥
资料一：α-Gal叫α-半乳糖基抗原，是半乳糖基与细胞膜上的蛋白或脂结合构成的一组完全抗原。除人、类人猿和旧世界猴以外，α-gal在所有哺乳动物中广泛存在。αgal是引起异种器官移植时超急性免疫排斥反应的主要靶抗原。
生物学（人教版2019）选择性必修三
基因工程的应用
——以异体器官移植为例
基因工程除了用于制作抗虫棉等农牧业、及食品工业方面上的应用外，在医疗领域也有着广阔的应用及前景，比如基因工程技术就可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。