高中生物选修三专题一13基因工程的应用要点课件.ppt

1、基因工程1.2基因工程的基本操作程序编写人：高二生物组复习复习1.21.2基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序1、目的基因获取的方法有哪些？、目的基因获取的方法有哪些？2、如何从基因文库中获取目的基因？、如何从基因文库中获取目的基因？3、PCR技术扩增目的基因需要哪些条件？技术扩增目的基因需要哪些条件？4、结合、结合DNA分子结构的知识，分析分子结构的知识，分析PCR技术中技术中DNA解链温解链温度（度（9095）高低取决于什么？）高低取决于什么？5、基因表达载体中启动子的作用是什么？、基因表达载体中启动子的作用是什么？6、重组质粒与质粒的主要区别是什么？、重组质粒与质粒的主要区别是什

2、么？基因工程1.2基因工程的基本操作程序编写人：高二生物组7、基因表达载体的组成有哪些？、基因表达载体的组成有哪些？8、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？9、原核细胞作为受体细胞的优点有哪些？、原核细胞作为受体细胞的优点有哪些？10、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？11、导入受体细胞中的目的基因是否一定能够成功表达？、导入受体细胞中的目的基因是否一定能够成功表达？12、如何使目的基因表达的产物与天然产品相同？、如何使目的基因表达的产物与天然产品相同？13、通过基因工

3、程培育的抗虫棉在生产实践中有哪些优点？、通过基因工程培育的抗虫棉在生产实践中有哪些优点？如何确定其抗性的程度呢？如何确定其抗性的程度呢？14、在基因工程的操作步骤中，哪一步是其核心？未发生碱、在基因工程的操作步骤中，哪一步是其核心？未发生碱基互补配对的步骤是哪一步？基互补配对的步骤是哪一步？1.3 1.3 基因工程的应用基因工程的应用 基因工程自基因工程自2020世纪世纪7070年代兴起后，在年代兴起后，在短短的短短的3030年间，得到了飞速的发展，现在年间，得到了飞速的发展，现在已经成为生物科学的核心技术。已经成为生物科学的核心技术。基因工程的实际应用领域有：基因工程的实际应用领域有：农牧业

4、、工业、环境、能源、医学卫生等农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等应用生物：植物、动物、微生物应用生物：植物、动物、微生物 传统的害虫防治办法：农药传统的害虫防治办法：农药转基因抗虫植物优点：减少环境污染、降低生产转基因抗虫植物优点：减少环境污染、降低生产成本、提高产量。成本、提高产量。已经问世的转基因抗虫作物：已经问世的转基因抗虫作物：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等主要杀虫基因：主要杀虫基因：Bt毒蛋白基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗病毒基因：抗病毒基因：病毒外壳蛋白

5、基因、病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因.抗真菌基因：抗真菌基因：几丁质酶基因、几丁质酶基因、抗毒素合成基因抗毒素合成基因.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒恶劣的环境条件：恶劣的环境条件：盐碱，干旱，低温，涝盐碱，干旱，低温，涝灾等。灾等。不会引起过敏的转基因大豆不会引起过敏的转基因大豆转基因蓝玫瑰转基因蓝玫瑰提高花提高花卉的观赏价卉的观赏价值值原因：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转基因鲤鱼优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适转基因牛的乳汁，转基因牛

6、的乳汁，降低乳糖含量降低乳糖含量过程：过程：1 1、将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调、将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件控组件重组在一起重组在一起。2 2、用显微注射法、用显微注射法导入导入到受精卵。到受精卵。3 3、将受精卵、将受精卵送入送入母体内。母体内。4 4、转基因动物进入泌乳期后，、转基因动物进入泌乳期后，提取提取乳汁，其中就乳汁，其中就含有人类所需的药用蛋白。含有人类所需的药用蛋白。目前已经表达的产物：目前已经表达的产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、-抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶 乳汁中含有人生长激素的转基因牛目前，人类的器官移植是一

7、个世界性的难题。目前，人类的器官移植是一个世界性的难题。由于猪的内脏构造，大小，血管分布与人极为相由于猪的内脏构造，大小，血管分布与人极为相似，而且猪内隐藏的病毒远远少于人类。科学家似，而且猪内隐藏的病毒远远少于人类。科学家将目光集中在小型猪身上，可是会发生免疫排斥。将目光集中在小型猪身上，可是会发生免疫排斥。方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原基因的表达，或者设法除去抗原决定以抑制抗原基因的表达，或者设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，获得没有免疫排斥的转基因，再结合克隆技术，获得没有免疫排斥的转基因克隆猪器官。基因克隆猪器官。胰岛素从

8、猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。格之高可想而知。将合成的胰岛素将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，基因导入大肠杆菌，每每2000L2000L培养液就能产培养液就能产生生100g100g胰岛素！使其胰岛素！使其价格降低了价格降低了30%-50%!30%-50%!从人血中提取干扰素，从人血中提取干扰素，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！通过基因工程通过基因工程的方式创造了能合的方式创造了能合成人干扰素的大肠成人干扰素的大肠杆菌，每杆菌，每1

9、Kg1Kg的培的培养液可提取养液可提取202040mg40mg干扰素干扰素人人造造血血液液及及其其生生产产19901990年，美国医学家年，美国医学家安德森安德森对一例患对一例患腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶(ADA)ADA)缺乏症的缺乏症的4 4岁女孩谢德尔进行岁女孩谢德尔进行基因治疗基因治疗。该女孩。该女孩由于先天由于先天缺乏缺乏ADAADA基因基因，自身不能生产，自身不能生产ADAADA，先天免疫，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。经多次治疗功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。经多次治疗后，过上了正常人的生活。后，过上了正常人的生活。腺苷脱氨酶是一种与机体细胞免疫活性有重要关系的核酸代谢

10、酶。p基因治疗基因治疗事例事例美国医学家安德森美国医学家安德森谢德尔，谢德尔，1999基因治疗SCID的过程 体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞进行培养然后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。不论是哪一种基因治疗，目前都处不论是哪一种基因治疗，目前都处于初期的临床试验阶段。于初期的临床试验阶段。在人们还不能完全解释人类基因组在人们还不能完全解释人类基因组的运转机制，没有充分了解基因调控机的运转机制，没有充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前，基因治疗是制和疾病的分子机理之前，基因治疗是非常困难的，另外还存在着技术问题，非常困难的，另外还存在着技术问题，伦理道德方面以及安全性方面的许多困伦理道德方面以及安全性方面的许多困难。难。