13基因工程的應用

1、 1.1.蟲害給農(nóng)作物帶來了哪些影響蟲害給農(nóng)作物帶來了哪些影響? ? 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如何傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如何 防治害蟲防治害蟲? ? 有哪些不足有哪些不足? ? 2 2. .如何獲得抗蟲植物？現(xiàn)在有哪些抗蟲植物問世如何獲得抗蟲植物？現(xiàn)在有哪些抗蟲植物問世? ? 3. 3. 抗蟲基因有哪些？抗蟲基因有哪些？ BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、 淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等 1.1.什么是病原微生物？有哪些種類？什么是病原微生物？有哪些種類？ 引起生物生病的微生物，引起生物生病的微生物， 主要有病毒、真菌和細菌等主要有病毒、真菌和細菌等

2、2.2.為什么說常規(guī)育種很難培育出抗病毒的新品種？為什么說常規(guī)育種很難培育出抗病毒的新品種？ 3.3.在抗病轉基因植物中使用最多的是什么基因？在抗病轉基因植物中使用最多的是什么基因？ 病毒外殼蛋白基因；病毒的復制酶基因病毒外殼蛋白基因；病毒的復制酶基因 自身缺少抗病毒基因自身缺少抗病毒基因 4.4.在抗真菌轉基因植物在抗真菌轉基因植物中中使用什么基因？使用什么基因？ 幾丁質酶基因和抗毒素合成基因幾丁質酶基因和抗毒素合成基因 1.1.哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？ 鹽堿、干旱、低溫和澇害等鹽堿、干旱、低溫和澇害等 2.2.鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與什么有

3、關？鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與什么有關？ 細胞內的滲透壓調節(jié)細胞內的滲透壓調節(jié) 3.3.在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？ 調節(jié)細胞滲透壓的基因調節(jié)細胞滲透壓的基因 4.4.轉基因耐寒的煙草和番茄中哪種目的基因轉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？提高了其抗寒能力？目的基因從何而來？ 魚的抗凍蛋白基因魚的抗凍蛋白基因 5.5.抗除草劑基因有何用途？抗除草劑基因有何用途？ 噴灑除草劑時，殺死田間的雜草而不損傷作物噴灑除草劑時，殺死田間的雜草而不損傷作物 人體（或其它脊椎動物）必不可少，而人體（或其它脊椎動物）必不可少，

4、而 機體內又不能合成的，必須從食物中補機體內又不能合成的，必須從食物中補 充的氨基酸，稱充的氨基酸，稱必需氨基酸必需氨基酸。必需氨基必需氨基 酸共有種。酸共有種。 另外另外1212種氨基酸是人體細胞能夠合成的種氨基酸是人體細胞能夠合成的 叫做叫做非必需氨基酸非必需氨基酸。 如果飲食中經(jīng)常缺少必需氨基酸，可影如果飲食中經(jīng)常缺少必需氨基酸，可影 響健康。響健康。 如何用轉基因的方法加以改良？試舉例說明？如何用轉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編碼基因導入植物將必需氨基酸含量多的蛋白質編碼基因導入植物 (改變必需氨基酸合成途徑中某種關鍵酶的活性改變必需氨基酸合成途徑中某種

5、關鍵酶的活性) 轉基因延熟番茄的目的基因是什么？轉基因延熟番茄的目的基因是什么？ 控制番茄果實成熟的基因控制番茄果實成熟的基因 轉基因矮牽牛的目的基因是什么？轉基因矮牽牛的目的基因是什么？ 與植物花青素代謝有關的基因與植物花青素代謝有關的基因 異想天開異想天開 動物品種改良、建立生物反應器、器官移植等動物品種改良、建立生物反應器、器官移植等 導入外源生長激素基因導入外源生長激素基因 舉例說明舉例說明 將將腸乳糖酶基因腸乳糖酶基因導入奶?；蚪M，轉基因牛導入奶?；蚪M，轉基因牛 分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低。分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低。 獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）獲取目的基因（例如

6、血清白蛋白基因） 構建基因構建基因表達載體表達載體（在血清白蛋白基因前加（在血清白蛋白基因前加 特異表達的特異表達的啟動子啟動子） 顯微注射顯微注射導入哺乳動物導入哺乳動物受精卵受精卵中中 形成胚胎形成胚胎 將胚胎送入母體動物將胚胎送入母體動物 發(fā)育成轉基因動物（只有在產(chǎn)下的發(fā)育成轉基因動物（只有在產(chǎn)下的雌雌性個體性個體 中，轉入的基因才能表達）。中，轉入的基因才能表達）。 用基因工程技術實現(xiàn)動物用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器乳腺生物反應器的操作的操作 過程：過程： 乳腺生物反應器的乳腺生物反應器的優(yōu)點優(yōu)點：產(chǎn)量高；產(chǎn)量高；質量好；質量好； 成本低；成本低；易提取。易提取。 利用基因工程

7、對豬的器官進行改造利用基因工程對豬的器官進行改造 方法：方法：將器官供體基因組導入將器官供體基因組導入 ， 以抑制的以抑制的 表達或設法除表達或設法除 去去 ，再結合克隆技術，培育出，再結合克隆技術，培育出 沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官 某種調節(jié)因子某種調節(jié)因子 抗原決定基因抗原決定基因 抗原決定基因抗原決定基因 小結：小結： 基因工程的應用基因工程的應用 植物基因工程：植物基因工程： 抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用 轉基因改良植物的品質。轉基因改良植物的品質。 動物基因工程：動物基因工程： 提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品

8、品質、提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質、 用轉基因動物生產(chǎn)藥物。用轉基因動物生產(chǎn)藥物。 基因工程藥品包括：細胞因子（即淋巴因子基因工程藥品包括：細胞因子（即淋巴因子 如白細胞介素如白細胞介素22、干擾素）、抗體、疫苗、干擾素）、抗體、疫苗、 激素等激素等 優(yōu)越性：優(yōu)越性：（1 1）利用活細胞作為表達系統(tǒng)，）利用活細胞作為表達系統(tǒng)，表達效表達效 率率高，無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出高，無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出 大量藥品。（大量藥品。（2 2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的 不足不足。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動物。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要

9、從動物 或人體上獲取原料。（或人體上獲取原料。（3 3）降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本，減少生，減少生 產(chǎn)人員和管理人員。產(chǎn)人員和管理人員。 把把正常基因正常基因導入病人體內，使該基因的表達導入病人體內，使該基因的表達 產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病治療疾病的目的，是治的目的，是治 療療遺傳病遺傳病的最有效的手段。的最有效的手段。 2 2、基因治療的類型基因治療的類型 體外基因治療體外基因治療：先從病人體內獲得某種細：先從病人體內獲得某種細 胞，進行培養(yǎng)，然后在胞，進行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉移體外完成基因轉移， 再篩選成功轉移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重再篩選成功轉移的細胞擴增培

10、養(yǎng)，最后重 新輸入患者體內。新輸入患者體內。 體內基因治療體內基因治療：直接直接向人體組織細胞中轉向人體組織細胞中轉 移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的 正常基因轉入患者肺組織）正?；蜣D入患者肺組織） 取患者取患者 骨髓骨髓 分離干分離干 細胞細胞 病毒病毒 正?；蛘；?導入正?；鶎胝；?因的干細胞因的干細胞 注入患注入患 者體內者體內 五、基因芯片五、基因芯片 基因診斷：基因診斷：從正常人的基因組中分離出從正常人的基因組中分離出DNADNA 與與DNADNA芯片雜交就可以得出標準圖譜；從病人芯片雜交就可以得出標準圖譜；從病人 的基因組中分離出

11、的基因組中分離出DNADNA與與DNADNA芯片雜交就可以芯片雜交就可以 得出病變圖譜。通過比較、分析這兩種圖譜，得出病變圖譜。通過比較、分析這兩種圖譜， 就可以得出病變的就可以得出病變的DNADNA信息。信息。 基因芯片診斷技術以其快速、高效、敏感、基因芯片診斷技術以其快速、高效、敏感、 經(jīng)濟、平行化、自動化等特點，將成為一項經(jīng)濟、平行化、自動化等特點，將成為一項 現(xiàn)代化診斷新技術。也可用于現(xiàn)代化診斷新技術。也可用于環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測。 1 1、資料：科學家將牛生長激素基因導入小鼠、資料：科學家將牛生長激素基因導入小鼠 受精卵中，得到了體型巨大的受精卵中，得到了體型巨大的“超級小鼠超級小鼠”；

12、 科學家采用農(nóng)桿菌轉化法培育出轉基因煙草?？茖W家采用農(nóng)桿菌轉化法培育出轉基因煙草。 (1)(1)資料資料1 1屬于基因工程的范疇。將基因表達載體屬于基因工程的范疇。將基因表達載體 導入小鼠的受精卵中常用導入小鼠的受精卵中常用_法。構建基法。構建基 因表達載體常用的工具酶是因表達載體常用的工具酶是_和和 _。在培育有些轉基因植物時，常用。在培育有些轉基因植物時，常用 農(nóng)桿菌轉化法，農(nóng)桿菌的作用是農(nóng)桿菌轉化法，農(nóng)桿菌的作用是_。 顯微注射顯微注射 限制性核酸內切酶限制性核酸內切酶 DNADNA連接酶連接酶 農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉移到受體細胞中農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉移到受體細胞中 2

13、 2(2014(2014課標課標，40)40)植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與 某個基因有關。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉移到某個基因有關。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉移到 耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。 回答下列問題：回答下列問題： (1)(1)理論上，基因組文庫含有生物的理論上，基因組文庫含有生物的_基因；而基因；而cDNAcDNA文庫文庫 中含有生物的中含有生物的_基因?；?。 (2)(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組 文庫，再從中文庫，再從中_出所需的耐旱基因。出所需的耐旱基因。 (3)(3)將耐旱基因導入農(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉化法將其導入植物將耐旱基因導入農(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉化法將其導入植物 _的體細胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確的體細胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確 認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株 中該基因的中該基因的_，如果檢測結果呈陽性，再在田間試驗，如果檢測結果呈陽性，再在田間試驗 中檢測植株的中檢測植株的_是否得到提高。是否得到提高。 (4)(4)假如