專題一 1.3 基因工程的應(yīng)用課件

1、1.3基因工程的應(yīng)用專題基因工程一、植物基因工程碩果累累 轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力，以及改良弄作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面.1.抗蟲轉(zhuǎn)基因植物用于殺蟲的基因主要是: 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?；瘜W(xué)農(nóng)藥環(huán)境污染、損害人類健康、大大增加生產(chǎn)成本。2.抗病轉(zhuǎn)基因植物引起植物生病的微生物，主要有病毒、真菌和細(xì)菌等。抗病毒轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因： 病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因抗真菌轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因: 幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因4.利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)二、動(dòng)物基因工程前景廣闊動(dòng)物基因工程主要用于： 。動(dòng)物品種改良、建立生物

2、反應(yīng)器、器官移植等。轉(zhuǎn)基因超級小鼠轉(zhuǎn)基因超級小鼠2.用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)如：牛奶乳糖酶基因能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的如何讓普通熱帶斑馬魚也發(fā)熒光?1).獲取目的基因（藥用蛋白基因）2).基因表達(dá)載體的構(gòu)建（將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組）3).通過顯微注射等方法，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵4).將受精卵送入母體5).發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，其乳汁中有所需要的藥品 1）乳腺是一個(gè)外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響轉(zhuǎn)基因動(dòng)物本身的生理代謝反應(yīng)。 2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。 3）從乳汁中源源不

3、斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可無限繁殖。為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場所呢？乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)4.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體方法：將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以擬制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。三、基因工程藥物異軍突起工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類細(xì)胞株系。第一種投放市場基因工程藥物重組人胰島素胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液

4、就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%! 治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素。 現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。 基因工程藥品 生長激素四、基因治療曙光初照基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而治療疾病。閱讀課本23頁美國4歲女童的基因治療過程，回答問題：（1）研究人員采用的目的基因是 ，受體細(xì)胞是 。（2）辨析：經(jīng)過基因治療，

5、該女童長大結(jié)婚后，其子女一定不患復(fù)合型免疫缺陷癥。錯(cuò)。該女童長大結(jié)婚后，其卵細(xì)胞中腺苷酸脫氨酶基因缺失。其子女是否患病，還要考慮其丈夫的基因型。腺苷酸脫氨酶基因淋巴細(xì)胞基因診斷： 也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進(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；補(bǔ)充：基因診斷技術(shù)在什么方面發(fā)展迅速？ 在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進(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

6、備的DNA探針 白血病舉例四、基因工程與環(huán)境保護(hù)1）用于環(huán)境監(jiān)測。2）用于被污染環(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)病毒也能檢測出來。 通過基因工程方法怎樣進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測？ 1）用基因工程產(chǎn)物“超級細(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）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？環(huán)境保護(hù)基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解一些毒害物質(zhì)。環(huán)境監(jiān)測：基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測出來轉(zhuǎn)基因生物與目的基因的關(guān)系 轉(zhuǎn)基因生物目