[中学联盟]江苏省徐州市王杰中学高中生物选修3-1教学课件：基因工程应用.ppt

1.3 基因工程的应用 学习目标： 一、植物基因工程硕果累累 哪些转基因作物已进入大规模商业化应用阶段? 转基因大豆、玉米、棉花和油菜 (一) 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 例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等 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 （二）抗病转基因植物 抗病基因： 病毒外壳蛋白基因、 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. （三）其他抗逆转基因植物 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 特点： 导入另一种生物的优良性状基因，获得新性状抵抗恶劣环境因素，从根本上改变作物的特性 （四）利用转基因改良植物的品质 不会引起过敏的转基因大豆 优点： 改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质 优点： 提高花卉的观赏价值 实例 二、动物基因工程前景广阔 特点：发展较迟，应用方面广 1、提高生长速度 2、改善畜产品的品质 3、生产药物 4、作为器官移植的供体 应用前景： （一）用于提高动物生长速度 原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快 转基因鲤鱼 （二）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 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，获得转基因牛的乳汁，降低乳糖含量 （三）用转基因的动物生产药物（重点） 优点： 产量高、质量好、 成本低、易提取 乳腺生物反应器 过程： 1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子 2、用显微注射法导入到受精卵 3、将受精卵送入母体生长发育 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁 思考： ★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？ ⑴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。 ⑵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。 ⑶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。 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450L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 —— 生长激素 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%! 人造血液及其生产 基因工程药品 —— 干扰素 　　从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！ 　　通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—40mg干扰素 三、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。 DNA分子杂交原理： 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。 基因治疗： 把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。 患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。 1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。 博客地址：/sred4487@126 优 联系作者：sred4487@126.com 秀 课 件 尽 在 帅 老 衲 * *