人教版高中生物選修3專題1第3節(jié)基因工程的應(yīng)用 課件2

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1、 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) ： 大面積種植的國家 1.蟲 害 給 農(nóng) 作 物 帶 來 了 哪 些 影 響 ? 傳 統(tǒng) 農(nóng) 業(yè) 如 何 防 治 害 蟲 ? 有 哪 些 不 足 ?2.如 何 獲 得 抗 蟲 植 物 ？ 現(xiàn) 在 有 哪 些 抗 蟲 植 物 問 世 ? 請 閱 讀 P18生 物 資 料 技 術(shù) 卡 ,了 解 一 些 抗 蟲 基 因的 抗 蟲 機(jī) 理 。1.常 用 的 抗 蟲 基 因 有 哪 些 ？2.抗 蟲 棉 的 目 的 基 因 是 什 么 ?目 的 基 因 從 何 而來 ?對 哺 乳 動(dòng) 物 有 害 嗎 ？3.將 抗 蟲 基 因 導(dǎo) 入 植 物 細(xì) 胞 中 用 的 最 多 的 方法 是 什

2、 么 ？ 我 國 的 科 學(xué) 家 將 抗 蟲 基 因 導(dǎo) 入 棉花 用 了 什 么 獨(dú) 創(chuàng) 的 方 法 ? 1.什 么 是 病 原 微 生 物 ？ 有 哪 些 種 類 ？引 起 生 物 生 病 的 微 生 物 ，主 要 有 病 毒 、 真 菌 和 細(xì) 菌 等2.為 什 么 說 常 規(guī) 育 種 很 難 培 育 出 抗 病 毒 的 新 品 種 ？3.在 抗 病 轉(zhuǎn) 基 因 植 物 中 使 用 最 多 的 是 什 么 基 因 ？病 毒 外 殼 蛋 白 基 因 ； 病 毒 的 復(fù) 制 酶 基 因許多栽培植物由于自身缺少抗病毒的基因 4.在 抗 真 菌 轉(zhuǎn) 基 因 植 物 中 使 用 什 么 基 因 ？

3、幾 丁 質(zhì) 酶 基 因 和 抗 毒 素 合 成 基 因 1.哪 些 環(huán) 境 條 件 會(huì) 造 成 農(nóng) 作 物 低 產(chǎn) 、 減 產(chǎn) ？鹽 堿 、 干 旱 、 低 溫 和 澇 害 等2.鹽 堿 和 干 旱 對 農(nóng) 作 物 的 危 害 與 什 么 有 關(guān) ？細(xì) 胞 內(nèi) 的 滲 透 壓 調(diào) 節(jié)3.在 抗 鹽 堿 和 抗 干 旱 作 物 中 使 用 了 什 么 基 因 ？ 調(diào) 節(jié) 細(xì) 胞 滲 透 壓 的 基 因 4.轉(zhuǎn) 基 因 耐 寒 的 煙 草 和 番 茄 中 哪 種 目 的 基 因提 高 了 其 抗 寒 能 力 ？ 目 的 基 因 從 何 而 來 ？魚 的 抗 凍 蛋 白 基 因 5.抗 除 草 劑

4、基 因 有 何 用 途 ？噴 灑 除 草 劑 時(shí) ， 殺 死 田 間 的 雜 草 而 不 損 傷 作 物 人 體 （ 或 其 它 脊 椎 動(dòng) 物 ） 必 不 可 少 ， 而 機(jī)體 內(nèi) 又 不 能 合 成 的 ， 必 須 從 食 物 中 補(bǔ) 充 的氨 基 酸 ， 稱 必 需 氨 基 酸 。 必 需 氨 基 酸 共 有 種 ： 賴 氨 酸 、 蛋 氨 酸 、纈 氨 酸 、 色 氨 酸 、 蘇 氨 酸 、 苯 丙 氨 酸 、 亮氨 酸 、 異 亮 氨 酸 。 如 果 飲 食 中 經(jīng) 常 缺 少 必 需 氨 基 酸 ， 可 影響 健 康 。 另 外 12種 氨 基 酸 是 人 體 細(xì) 胞 能 夠 合

5、成 的 叫做 非 必 需 氨 基 酸 。 你 知 道 哪 些 食 品 中 缺 少 必 需 氨 基 酸 ？如 何 用 轉(zhuǎn) 基 因 的 方 法 加 以 改 良 ？ 試 舉 例 說 明 ？將 必 需 氨 基 酸 含 量 多 的 蛋 白 質(zhì) 編 碼 基 因 導(dǎo) 入 植 物(改 變 必 需 氨 基 酸 合 成 途 徑 中 某 種 關(guān) 鍵 酶 的 活 性 ) 轉(zhuǎn) 基 因 延 熟 番 茄 的 目 的 基 因 是控 制 番 茄 果 實(shí) 成 熟 的 基 因延長果實(shí)的儲藏期 轉(zhuǎn) 基 因 矮 牽 牛 的 目 的 基 因 是與 植 物 花 青 素 代 謝 有 關(guān) 的 基 因 轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰 動(dòng) 物 品 種 改 良 、

6、建 立 生 物 反 應(yīng) 器 、 器 官 移 植 等導(dǎo) 入 外 源 生 長 激 素 基 因 有些人對牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會(huì)出現(xiàn)過敏、腹瀉、惡心等不適癥狀，科學(xué)家將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，在其他營養(yǎng)成分不受影響的情況下，乳糖的含量大大減低。乳糖乳糖酶半乳糖 將 基 因 與 等調(diào) 控 組 件 重 組 在 一 起 ， 通 過 等 方 法 ，導(dǎo) 入 哺 乳 動(dòng) 物 的 中 ， 將 其 送 入 母 體 ，使 其 發(fā) 育 成 轉(zhuǎn) 基 因 動(dòng) 物 。 轉(zhuǎn) 基 因 動(dòng) 物 進(jìn) 入 泌乳 期 后 ， 可 以 通 過 分 泌 乳 汁 生 產(chǎn) 所 需 要 的 藥品 ， 稱

7、為 乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器 或 乳 房 生 物 反 應(yīng) 器 。乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器 的 優(yōu) 點(diǎn) ： 產(chǎn) 量 高 ； 質(zhì) 量 好 ； 成 本 低 ； 易 提 取 。 藥 物 蛋 白 乳 腺 蛋 白 基 因 的 啟 動(dòng) 子顯 微 注 射受 精 卵 獲 取 目 的 基 因 （ 例 如 血 清 白 蛋 白 基 因 ）構(gòu) 建 基 因 表 達(dá) 載 體 （ 在 血 清 白 蛋 白 基 因 前 加特 異 表 達(dá) 的 啟 動(dòng) 子 ）顯 微 注 射 導(dǎo) 入 哺 乳 動(dòng) 物 受 精 卵 中形 成 胚 胎將 胚 胎 送 入 母 體 動(dòng) 物發(fā) 育 成 轉(zhuǎn) 基 因 動(dòng) 物 （ 只 有

8、在 產(chǎn) 下 的 雌 性 個(gè) 體 中 ， 轉(zhuǎn) 入 的 基 因 才 能 表 達(dá) ） 。思 考 :用 基 因 工 程 技 術(shù) 實(shí) 現(xiàn) 動(dòng) 物 乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器的 操 作 過 程 是 怎 樣 的 ？ 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 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 激 素 并 分 泌 到 尿 液 中 。 請 回 答 ： （ 1） 將 人 的 生 長 激 素 基 因 導(dǎo) 入 小 鼠 受 體 細(xì) 胞 ，

9、 常 用方 法 是 _。 （ 2） 進(jìn) 行 基 因 轉(zhuǎn) 移 時(shí) ， 通 常 要 將 外 源 基 因 轉(zhuǎn) 入_中 ， 原 因 是 _。 （ 3） 通 常 采 用 _ _技 術(shù) 檢 測 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) 。 （ 5） 膀 胱 生 物 發(fā) 生 器 比 乳 腺 生 物 反 應(yīng) 器 有 什 么 優(yōu) 點(diǎn) ？顯 微 注 射 法受 精 卵 具 全 能 性 ， 可 使 外 源 基 因 在 相 應(yīng) 的 組 織 細(xì) 胞 中 表 達(dá) 乳腺生物反應(yīng)器是

10、處于生殖期的雌性動(dòng)物才可生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器則是任何生長期的雌雄動(dòng)物均可生產(chǎn)。DNA分 子 雜 交膀 胱 上 皮 細(xì) 胞 利 用 基 因 工 程 對 豬 的 器 官 進(jìn) 行 改 造方 法 ： 將 器 官 供 體 基 因 組 導(dǎo) 入 ，以 抑 制 的 表 達(dá) 或 設(shè) 法 除去 ， 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 官某 種 調(diào) 節(jié) 因 子抗 原 決 定 基 因抗 原 決 定 基 因 科 學(xué) 前 沿 趣 味 展 望 三、基因工程藥物異軍突起 轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿，雖然不能治愈乙肝，但一年只吃幾個(gè)抗乙肝西紅柿，就完全能代

11、替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。這種西紅柿培育歷時(shí)十年，先是在實(shí)驗(yàn)室生長，等各種安全因素達(dá)標(biāo)后，才移至戶外，進(jìn)行封閉種植。 基 因 工 程 藥 品 包 括 ： 細(xì) 胞 因 子 （ 即 淋 巴 因 子如 白 細(xì) 胞 介 素 2、 干 擾 素 ） 、 抗 體 、 疫 苗 、激 素 等 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 導(dǎo) 入 大 腸 桿 菌 ，每

12、 2000L培 養(yǎng) 液 就 能 產(chǎn)生 100g胰 島 素 ！ 使 其價(jià) 格 降 低 了 30%-50%!基 因 工 程 藥 品 胰 島 素 基因工程艾滋病疫苗基因工程乙肝疫苗 把 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 能 ， 從 而 達(dá) 到 治 療 疾 病 的 目 的 ， 是 治療 遺 傳 病 的 最 有 效 的 手 段 。2、 實(shí) 例 ： 將 腺 苷 酸 脫 氨 酶 基 因 轉(zhuǎn) 入 取 自 患 者 的 淋巴 細(xì) 胞 中 ， 再 將 這 種 淋 巴 細(xì) 胞 轉(zhuǎn) 入 患 者 體 內(nèi) 。對 嚴(yán) 重 復(fù) 合 型 免 疫 缺 陷 癥 的 治 療 復(fù)合

13、型免疫缺陷癥的基因工程治療復(fù)合型免疫缺陷癥患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會(huì)發(fā)病死亡。這個(gè)病的機(jī)理是細(xì)胞的一個(gè)常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶的基因發(fā)生了突變?？梢酝ㄟ^基因工程的方法治療。 1990年 9月 14日 ， 安 德 森 對 一 例 患 ADA缺 乏 癥的 4歲 女 孩 進(jìn) 行 基 因 治 療 。 這 個(gè) 4歲 女 孩 由 于 遺傳 基 因 有 缺 陷 ， 自 身 不 能 生 產(chǎn) ADA， 先 天 性 免疫 功 能 不 全 ， 只 能 生 活 在 無 菌 的 隔 離 帳 里 。 他們 將 這 個(gè) 女 孩 的 白 血 球 進(jìn) 行 基 因 改 造 ， 使 有 缺陷 的

14、基 因 被 健 康 的 基 因 替 代 ， 然 后 把 含 正 常 白血 球 的 溶 液 輸 入 她 左 臂 的 一 條 靜 脈 血 管 中 。 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 酶 治 療 。 后 來 ， 她 的 免 疫 功 能 日 趨健 全 ， 能 夠 走 出 隔 離 帳 ， 過 上 了 正 常 人 的 生 活 ，并 進(jìn) 入 普 通 小 學(xué) 上 學(xué) 。 體外基因治療：從病人體內(nèi)獲取某種細(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)大培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。 體內(nèi)基因治療：用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞

15、中轉(zhuǎn)移基因的治療方法。 4、 基 因 治 療 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 ： 處 于 初 期 的 臨 床 試 驗(yàn) 階 段5、 用 于 基 因 治 療 的 基 因 種 類 ：正 常 基 因 、 反 義 基 因 和 自 殺 基 因 暢想 假 如 你 擁 有 了 基因 工 程 技 術(shù) ， 你最 想 用 于 哪 方 面 ？如 何 操 作 ？ 課 堂 總 結(jié) 練 習(xí)1、轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項(xiàng)基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是（ ） A、提高光合作用效率 B、延長果實(shí)的儲藏期 C、培育新作物品種 D、提高植物的抗性A 2、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指（ ） A、提供基因的動(dòng)物 B、基因組中增加外源基因的動(dòng)物 C、能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物 D、能表達(dá)基因信息的動(dòng)物B 3、治療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是（ ） A、口服化學(xué)藥物 B、注射化學(xué)藥物 C、利用輻射或藥物誘發(fā)治病基因突變 D、采用基因治療法糾正或彌補(bǔ)缺陷基因 帶來的影響D