《人教版選修3 13基因工程的應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版選修3 13基因工程的應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)課件（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、植 物 基 因 工 程 技 術(shù) ： 1.提 高 農(nóng) 作 物 的 抗 逆 能 力 2.改 良 農(nóng) 作 物 的 品 質(zhì) 3.利 用 植 物 生 產(chǎn) 藥 物 抗 蟲 棉 葉子 正 常 棉 葉 子 抗蟲害的玉米基 因 Bt毒 蛋 白 基 因蛋 白 酶 抑 制 劑 基 因淀 粉 酶 抑 制 劑 基 因植 物 凝 集 素 基 因 消 化 不良不 吸 收Bt毒 蛋 白 水 解 成 有 毒 多 肽 使 用 化 學(xué) 農(nóng) 藥 的 缺 點(diǎn) ：造 成 環(huán) 境 污 染損 害 人 類 健 康增 加 生 產(chǎn) 成 本 抗煙草花葉病毒轉(zhuǎn)基因甜椒抗病毒轉(zhuǎn)基因西葫蘆 轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯(細(xì)菌)病基因的馬鈴薯 抗 病 毒 病 毒 外 殼

2、蛋 白 基 因 病 毒 的 復(fù) 制 酶 基 因抗 真 菌 幾 丁 質(zhì) 酶 基 因 抗 毒 素 合 成 基 因 基 因基 因 抗 煙 草 花 葉 病 毒 的 轉(zhuǎn) 基 因 煙 草 耐寒、耐旱轉(zhuǎn)基因水稻 基 因 調(diào) 節(jié) 細(xì) 胞 滲 透 壓 的 基 因魚 的 抗 凍 蛋 白 基 因抗 除 草 劑 基 因 抗 旱 、 抗 鹽 堿耐 寒 煙 草 ， 番 茄抗 除 草 劑 大 豆 、 玉 米我國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)田觀察 轉(zhuǎn)魚抗凍蛋白基因的番茄轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米 富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米不會(huì)引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆 糧 食 問 題 難 保 鮮解 決 控 制 番 茄 成 熟 的 基 因 （ 延 遲 番 茄成 熟 ）果 蔬

3、問 題 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 不 平 衡 ， 如 大 豆 、 玉 米解 決 導(dǎo) 入 含 必 需 AA多 Pro的 編 碼 基 因 改 變 AA合 成 過 程 中 關(guān) 鍵 酶 活 性4.利 用 轉(zhuǎn) 基 因 改 良 植 物 的 品 質(zhì) 含 大 量 維 生 素 的 轉(zhuǎn) 基 因玉 米 轉(zhuǎn) 基 因 紫 色 西 紅 柿 轉(zhuǎn)基因矮牽牛轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰觀 賞 花 卉問 題解 決 顏 色 單 調(diào) ， 變 色 困 難花青素有關(guān)調(diào)節(jié)基因 轉(zhuǎn) 入 熒 光 酶 的 轉(zhuǎn) 基 因 煙 草 苗 二 、 動(dòng) 物 基 因 工 程 前 景 廣 闊轉(zhuǎn)入外源生長(zhǎng)激素基因的“超級(jí)小鼠” 綿 羊 ： 生 長(zhǎng) 速 度 提 高 30%， 體 積 增加

4、50% 鯉 魚 ： 9個(gè) 月 后 ， 體 重 增 1.5kg 問 題 乳 糖 不 消 化腸 乳 糖酶 基 因?qū)?策 正 常 牛轉(zhuǎn) 基 因 牛導(dǎo)入 顯 微 注 射 技 術(shù) 牛 奶 中 乳 糖 含 量 減 少 ，其 他 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 不 受 影 響構(gòu) 建表 達(dá)載 體2.用 于 改 善 畜 產(chǎn) 品 的 品 質(zhì) 乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器對(duì)策 設(shè) 想 ： 讓 牛 奶 中 產(chǎn) 出 生 長(zhǎng) 激 素 、 抗 凝 血 蛋 白 、 血 清 白 蛋 白 、 -抗 胰 蛋 白 酶 等（ 把 哺 乳 動(dòng) 物 變 成 成 “ 批 量 生 產(chǎn) 藥 物 的 工 廠 ）藥 用 蛋 白 基因 + 乳 腺 蛋 白 基 因啟 動(dòng)

5、 子 （ 只 在 乳 腺 中 且 在 泌 乳期 表 達(dá) ）構(gòu) 建 基 因 表 達(dá) 載 體導(dǎo) 入 _細(xì) 胞受 精 卵 顯 微 注 射 技術(shù)送 回 母 體 發(fā) 育 成 新 個(gè) 體新 個(gè) 體 泌 乳 期 乳 汁 中 產(chǎn) 藥 乳 汁 中 含 有 人 生 長(zhǎng) 激 素 的 轉(zhuǎn) 基因 牛 (阿 根 廷 )產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取3.用 轉(zhuǎn) 基 因 的 動(dòng) 物 生 產(chǎn) 藥 物 含有人凝血因子的轉(zhuǎn)基因羊 乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)抗凝血酶蛋白 例 1、 繼 哺 乳 動(dòng) 物 乳 腺 發(fā) 生 器 研 發(fā) 成 功 后 ， 膀 胱 生 物 發(fā) 生 器 的 研 究也 取 得 了 一 定 進(jìn) 展 。 最 近 ， 科 學(xué) 家

6、培 養(yǎng) 出 一 種 轉(zhuǎn) 基 因 小 鼠 ， 其 膀 胱上 皮 細(xì) 胞 可 以 合 成 人 的 生 長(zhǎng) 激 素 并 分 泌 到 尿 液 中 。 請(qǐng) 回 答 ：（ 1） 將 人 的 生 長(zhǎng) 激 素 基 因 導(dǎo) 入 小 鼠 受 體 細(xì) 胞 ， 常 用 方 法 是_。（ 2） 進(jìn) 行 基 因 轉(zhuǎn) 移 是 ， 通 常 要 將 外 源 基 因 轉(zhuǎn) _ 中 ， 原 因 是 。 （ 3） 通 常 采 用 技 術(shù) 檢 測(cè) 外 源 基 因 是 否 插 入 了 小 鼠的 基 因 組（ 4） 在 研 制 膀 胱 生 物 反 應(yīng) 器 時(shí) ， 應(yīng) 使 外 源 基 因 在 小 鼠 的 細(xì) 胞 中 特 異 表 達(dá) 。顯 微

7、注 射受 精 卵 受 精 卵 具 有 全 能 性 ， 可 使 外 源 基 因 在 相 應(yīng) 組 織 細(xì) 胞 表 達(dá)DNA分 子 雜 交膀 胱 上 皮 具特殊用途的豬和小鼠器 官 移 植 問 題 1、 供 體 器 官 少 2、 排 斥 反 應(yīng) 強(qiáng)1、 抑 制 抗 原 決 定 基 因 表 達(dá) 的 調(diào) 控 因 子用 豬 的 器 官 做 供 體 抑 制 抗 原 決定 基 因 表 達(dá)2、 去 除 抗 原 決 定 基 因（ 受 精 卵 ） 克 隆 技 術(shù) 導(dǎo) 入 豬 受精 卵培 育 出 沒 有 免 疫 排 斥反 應(yīng) 的 轉(zhuǎn) 基 因 克 隆 豬 第 一 種 基 因 工 程 藥 物 基因工程制藥 重 組 人 胰

8、 島 素傳 統(tǒng) 提 取胰 島 素 、干 擾 素 提 取 部 位 細(xì) 胞 、 組 織 、 血 液 等提 取 量 少缺 點(diǎn) 材 料 少 、 提 取 難 、 成 本 高改 進(jìn) “ 工 程 菌 ” 提 取 部 位 “工 程 菌 ”（ 大 腸 桿 菌 、 酵 母 菌 ）提 取 量 多優(yōu) 點(diǎn) 高 效 、 高 質(zhì) 量 、 低 成 本菌 優(yōu) 點(diǎn) ： 繁 殖 快 單 細(xì) 胞 遺 傳 物 質(zhì) 少 基因工程藥物發(fā)酵設(shè)備 胰 島 素 是 治 療 糖 尿 病 的 特 效 藥 。 一 般 臨 床 上 使 用 的 胰 島素 主 要 從 豬 、 牛 等 家 畜 的 胰 腺 中 提 取 ， 一 名 糖 尿 病 患 者 每 年需

9、 用 的 胰 島 素 需 要 從 40頭 牛 或 50頭 豬 的 胰 臟 中 才 能 提 取 到 。1978年 ， 科 學(xué) 家 將 動(dòng) 物 體 內(nèi) 的 胰 島 素 基 因 與 大 腸 桿 菌 DNA分 子 重 組 ， 用 2000ml 大 腸 桿 菌 發(fā) 酵 液 得 到 100kg胰 島 素 。1982年 ， 美 國(guó) 一 家 基 因 公 司 用 基 因 工 程 方 法 生 產(chǎn) 的 胰 島 素 投入 市 場(chǎng) ， 售 價(jià) 降 低 了 30%50%。 基 因 工 程 藥 品 胰 島 素 治 療 侏 儒 癥 的 唯 一 方 法 ， 是 向 人 體 注 射 生 長(zhǎng) 激 素 。 而 生長(zhǎng) 激 素 的 獲

10、得 很 困 難 。 治 療 一 名 侏 儒 癥 患 者 每 年 需 要 從 80具尸 體 的 腦 下 垂 體 中 提 取 生 長(zhǎng) 激 素 。 現(xiàn) 可 利 用 基 因 工 程 方 法 ， 將 人 的 生 長(zhǎng) 激 素 基 因 導(dǎo) 入 大 腸桿 菌 中 ， 使 其 生 產(chǎn) 生 長(zhǎng) 激 素 。 人 們 從 450 L大 腸 桿 菌 培 養(yǎng) 液中 提 取 的 生 長(zhǎng) 激 素 ， 相 當(dāng) 于 6萬(wàn) 具 尸 體 的 全 部 產(chǎn) 量 。 基 因 工 程 藥 品 生 長(zhǎng) 激 素 干 擾 素 是 病 毒 侵 入 細(xì) 胞 后 產(chǎn) 生 的 一 種 糖 蛋 白 。 干 擾 素 幾乎 能 抵 抗 所 有 病 毒 引 起

11、的 感 染 ， 是 一 種 抗 病 毒 的 特 效 藥 。 此外 干 擾 素 對(duì) 治 療 某 些 癌 癥 和 白 血 病 也 有 一 定 療 效 。 傳 統(tǒng) 的 干 擾 素 生 產(chǎn) 方 法 是 從 人 血 液 中 的 白 細(xì) 胞 內(nèi) 提 取 ，每 300L血 液 只 能 提 取 出 1mg干 擾 素 。 19801982年 ， 科 學(xué) 家用 基 因 工 程 方 法 在 大 腸 桿 菌 及 酵 母 菌 細(xì) 胞 內(nèi) 獲 得 了 干 擾 素 ，是 傳 統(tǒng) 的 生 產(chǎn) 量 的 12萬(wàn) 倍 。 1987年 上 述 干 擾 素 大 量 投 放 市 場(chǎng) 。 基 因 工 程 藥 品 干 擾 素 基因工程干擾素

12、 傳 統(tǒng) 疫 苗 存 在 許 多 缺 點(diǎn) ： 生 產(chǎn) 過 程 需 大 量 繁 殖 病 原 體 ， 對(duì) 工作 人 員 健 康 造 成 很 大 威 脅 ； 病 原 體 的 減 毒 、 滅 活 有 可 能 不 夠徹 底 ， 導(dǎo) 致 接 種 者 直 接 感 染 ?；?因 工 程 疫 苗 ： 將 起 關(guān) 鍵 作 用 的 、 序 列 保 守 的 蛋 白 質(zhì) 基 因 重組 到 細(xì) 菌 或 真 核 細(xì) 胞 內(nèi) ， 生 產(chǎn) 蛋 白 質(zhì) ， 制 作 成 疫 苗 。 它 不 使用 病 原 體 本 身 ， 所 以 安 全 。 基 因 工 程 藥 品 基 因 工 程 疫 苗 基因工程乙肝疫苗 也 稱 為 DNA診 斷

13、或 基 因 探 針 技 術(shù) ， 即 在 DNA水 平 分 析檢 測(cè) 某 一 基 因 ， 從 而 對(duì) 特 定 的 疾 病 進(jìn) 行 診 斷 。 探 針 制 備 ： 放 射 性 同 位 素 (如 32P)、 熒 光 分 子 等 標(biāo) 記 的DNA分 子 ； 原 理 ： 利 用 DNA分 子 雜 交 原 理 ；四 、 基 因 治 療 曙 光 初 照 基 因 探 針 就 是 一 段 與 目 的 基 因 或 DNA互 補(bǔ) 的 特 異 核苷 酸 序 列 。 它 包 括 整 個(gè) 基 因 ， 或 基 因 的 一 部 分 ； 可 以 是DNA本 身 ， 也 可 以 是 由 之 轉(zhuǎn) 錄 而 來(lái) 的 RNA。 DNA分

14、 子 雜 交 是 基 因 診 斷 最 基 本 的 方 法 之 一 。 其 基 本原 理 是 ： 互 補(bǔ) 的 DNA單 鏈 能 夠 在 一 定 條 件 下 結(jié) 合 成 雙 鏈 ，即 能 夠 進(jìn) 行 雜 交 。 這 種 結(jié) 合 是 特 異 的 ， 即 嚴(yán) 格 按 照 堿 基 互補(bǔ) 配 對(duì) 進(jìn) 行 。 因 此 ， 當(dāng) 用 一 段 已 知 基 因 的 核 苷 酸 序 列 作 為探 針 ， 與 被 測(cè) 基 因 進(jìn) 行 接 觸 ， 若 兩 者 的 堿 基 完 全 配 對(duì) 成 雙鏈 ， 則 表 明 被 測(cè) 基 因 中 含 有 已 知 的 基 因 序 列 。 在 診 斷 遺 傳 性 疾 病 方 面 發(fā) 展 迅

15、 速 。 目 前 已 經(jīng) 可 以 對(duì) 幾十 種 遺 傳 病 進(jìn) 行 產(chǎn) 前 診 斷 。 1） 珠 蛋 白 的 DNA探 針 鐮 刀 狀 細(xì) 胞 貧 血 癥 2） 苯 丙 氨 酸 羧 化 酶 基 因 探 針 苯 丙 酮 尿 癥 3） 白 血 病 患 者 細(xì) 胞 中 分 離 出 的 癌 基 因 制 備 的 DNA探 針 白血 病 基 因 治 療 的 概 念 ：將 正 常 基 因 導(dǎo) 入 病 人 體 內(nèi) ， 使 該 基 因 的表 達(dá) 產(chǎn) 物 發(fā) 揮 功 效 ， 從 而 達(dá) 到 治 療 疾病 的 目 的免 疫 系 統(tǒng) 發(fā) 揮 正 常 作 用 的 必 須 物 質(zhì)腺 苷 酸 脫 氨 酶 （ ADA） 腺

16、苷 酸 脫 氨 酶 基 因 1990年，美國(guó)醫(yī)學(xué)家安德森對(duì)一例患腺 苷 脫 氨 酶 (ADA)缺乏癥的4歲女孩謝德爾進(jìn)行基因治療。該女孩由于先天缺乏ADA基因，自身不能生產(chǎn)ADA，先天免疫功能不全，只能生活在無(wú)菌的隔離帳里。他們將含有這個(gè)女孩自己的白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中，這種白血球都已經(jīng)過改造，有缺陷的基因已經(jīng)被健康的基因所替代。在以后的10個(gè)月內(nèi)她又接受了7次這樣的治療，同時(shí)也接受特定抗體的治療。經(jīng)治療后，免疫功能日趨健全，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活。 美 國(guó) 醫(yī) 學(xué) 家 安 德 森 謝 德 爾 ， 1999 基 因 治 療 的 分 類體 外 基 因 治 療 ： 先

17、從 病 人 體 內(nèi) 獲 取 某 種 細(xì) 胞 ， 例 如 T淋 巴 細(xì) 胞 ， 進(jìn) 行 培 養(yǎng) ， 然 后 ， 在 體 外 完 成 基 因 轉(zhuǎn) 移 ，再 篩 選 成 功 轉(zhuǎn) 移 的 細(xì) 胞 擴(kuò) 增 培 養(yǎng) ， 最 后 重 新 輸 入 患 者體 內(nèi) 。體 內(nèi) 基 因 治 療 ： 直 接 向 人 體 組 織 細(xì) 胞 中 轉(zhuǎn) 移 基 因 的 治病 方 法 。 環(huán) 境 監(jiān) 測(cè)環(huán) 境 的 凈 化 基因工程在環(huán)保方面有什么應(yīng)用？ 例 如 ： 用 DNA探 針 可 以 檢 測(cè) 飲 用 水 中 病 毒 的 含 量 。 此 方法 的 特 點(diǎn) 是 快 速 、 靈 敏 ， 1噸 水 中 有 10個(gè) 病 毒 也 能 檢

18、 測(cè) 出 來(lái) 。 通過基因工程方法怎樣進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)？ 1） 用 基 因 工 程 產(chǎn) 物 “超 級(jí) 細(xì) 菌 ” 分 解 石 油 ， 可 以 大 大 提高 細(xì) 菌 分 解 石 油 的 效 率 。 具 體 方 法 ： 將 能 分 解 三 種 烴 類 的 假 單孢 桿 菌 的 基 因 都 轉(zhuǎn) 移 到 能 分 解 另 一 種 烴 類 的 假 單 孢 桿 菌 內(nèi) ， 創(chuàng)造 出 了 能 同 時(shí) 分 解 四 種 烴 類 的 “ 超 級(jí) 細(xì) 菌 ” 。 2） 用 基 因 工 程 培 養(yǎng) 出 “ 吞 噬 ” 汞 和 降 解 土 壤 中 DDT的 細(xì) 菌 ，以 及 能 夠 凈 化 鎘 污 染 的 植 物 。 3）

19、通 過 基 因 重 組 構(gòu) 建 新 的 殺 蟲 劑 ， 取 代 生 產(chǎn) 過 程 中 耗 能 多 、易 造 成 環(huán) 境 污 染 的 農(nóng) 藥 ， 并 試 圖 通 過 基 因 工 程 回 收 和 利 用 工 業(yè)廢 物 。 通過基因工程方法怎樣凈化被污染的環(huán)境？ 抗蟲害的玉米基 因 Bt毒 蛋 白 基 因蛋 白 酶 抑 制 劑 基 因淀 粉 酶 抑 制 劑 基 因植 物 凝 集 素 基 因 消 化 不良不 吸 收Bt毒 蛋 白 水 解 成 有 毒 多 肽 使 用 化 學(xué) 農(nóng) 藥 的 缺 點(diǎn) ：造 成 環(huán) 境 污 染損 害 人 類 健 康增 加 生 產(chǎn) 成 本 抗蟲害的玉米基 因 Bt毒 蛋 白 基 因

20、蛋 白 酶 抑 制 劑 基 因淀 粉 酶 抑 制 劑 基 因植 物 凝 集 素 基 因 消 化 不良不 吸 收Bt毒 蛋 白 水 解 成 有 毒 多 肽 使 用 化 學(xué) 農(nóng) 藥 的 缺 點(diǎn) ：造 成 環(huán) 境 污 染損 害 人 類 健 康增 加 生 產(chǎn) 成 本 乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)抗凝血酶蛋白 治 療 侏 儒 癥 的 唯 一 方 法 ， 是 向 人 體 注 射 生 長(zhǎng) 激 素 。 而 生長(zhǎng) 激 素 的 獲 得 很 困 難 。 治 療 一 名 侏 儒 癥 患 者 每 年 需 要 從 80具尸 體 的 腦 下 垂 體 中 提 取 生 長(zhǎng) 激 素 。 現(xiàn) 可 利 用 基 因 工 程 方 法 ， 將 人

21、的 生 長(zhǎng) 激 素 基 因 導(dǎo) 入 大 腸桿 菌 中 ， 使 其 生 產(chǎn) 生 長(zhǎng) 激 素 。 人 們 從 450 L大 腸 桿 菌 培 養(yǎng) 液中 提 取 的 生 長(zhǎng) 激 素 ， 相 當(dāng) 于 6萬(wàn) 具 尸 體 的 全 部 產(chǎn) 量 。 基 因 工 程 藥 品 生 長(zhǎng) 激 素 基因工程乙肝疫苗 1990年，美國(guó)醫(yī)學(xué)家安德森對(duì)一例患腺 苷 脫 氨 酶 (ADA)缺乏癥的4歲女孩謝德爾進(jìn)行基因治療。該女孩由于先天缺乏ADA基因，自身不能生產(chǎn)ADA，先天免疫功能不全，只能生活在無(wú)菌的隔離帳里。他們將含有這個(gè)女孩自己的白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中，這種白血球都已經(jīng)過改造，有缺陷的基因已經(jīng)被健康的基因所替代。在以后的10個(gè)月內(nèi)她又接受了7次這樣的治療，同時(shí)也接受特定抗體的治療。經(jīng)治療后，免疫功能日趨健全，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活。 美 國(guó) 醫(yī) 學(xué) 家 安 德 森 謝 德 爾 ， 1999