生物：1.3《基因工程的應(yīng)用》課件新人教版選修3

1、基因工程的應(yīng)用利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因培育出的能夠?qū)⑿滦螤罘€(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物?？朔h(yuǎn)緣雜交的障礙（打破常規(guī)育種難以突破種的界限）； 目的性強(qiáng)；育種周期短?；蚬こ痰膬?yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)基因生物：一、植物基因工程碩果累累 哪些轉(zhuǎn)基因作物已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段?植物基因工程的成果都是由哪幾方面組成？一是外源基因來(lái)源；二是外源基因的表達(dá)成果。植物基因工程技術(shù)主要應(yīng)用？思考：1.抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物 2.抗病轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 3.其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物 4.利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良植物的品質(zhì) 5.利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高作物產(chǎn)量 殺蟲(chóng)基因種類(lèi)？成果？一、植物基因工程碩果累累必需氨基酸（8種）：賴(lài)氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋

2、氨酸（甲硫氨酸）、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。飲食中經(jīng)常缺少必需氨基酸，可影響健康。 非必需氨基酸:人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸(12種)。二、動(dòng)物基因工程前景廣闊動(dòng)物品種改良、建立生物反應(yīng)器、器官移植等1.用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度2.用于改良畜產(chǎn)品的品質(zhì)3.用于提高抗病能力4.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物（藥用蛋白）5.用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體（1）概念：將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，通過(guò)顯微注射等方法，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，將受精卵送入母體，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(guò)分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱(chēng)為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。1.乳腺生物

3、反應(yīng)器（2）優(yōu)點(diǎn)：重點(diǎn)釋疑產(chǎn)量高；質(zhì)量好；成本低；易提取。 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)。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(guò)充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。從乳汁中源源不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(wú)限繁殖。（3）為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場(chǎng)所呢？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（只有在產(chǎn)下的雌性個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）。（4）乳腺生物反應(yīng)器的操作過(guò)程： 轉(zhuǎn)基因

4、動(dòng)物是指以實(shí)驗(yàn)方法導(dǎo)入外源基因，在染色體組內(nèi)穩(wěn)定整合并能遺傳給后代的一類(lèi)動(dòng)物。 2.什么叫轉(zhuǎn)基因動(dòng)物？重點(diǎn)釋疑轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的應(yīng)用前景：有利于了解多種生命現(xiàn)象本質(zhì)，如研究基因結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，核質(zhì)關(guān)系，胚胎發(fā)育調(diào)控以及腫瘤等；可用來(lái)研究動(dòng)物疾病的發(fā)病機(jī)理及治療方法；改造動(dòng)物的基因組，改良動(dòng)物的經(jīng)濟(jì)性狀，如使生長(zhǎng)速度加快、瘦肉率提高，肉質(zhì)改善，飼料利用率提高，抗病力增強(qiáng)等。有利于對(duì)動(dòng)物遺傳資源保護(hù)。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可作為醫(yī)用或食用蛋白的生物反應(yīng)器。 基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用： 繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。重要步驟：感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受

5、精卵中。一是外源基因;二是外源基因在動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)成果，如動(dòng)物生長(zhǎng)速率加快、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)、乳腺生物發(fā)生器、沒(méi)有免疫反應(yīng)的克隆豬器官等。動(dòng)物基因工程的成果來(lái)源？動(dòng)物基因工程的主要用途：提高動(dòng)物的抗病能力、提高產(chǎn)品產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)藥用蛋白、器官移植等。小結(jié)三、基因工程藥品1.利用工程菌生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品工程菌：工程菌的應(yīng)用：高效率的生產(chǎn)各種高質(zhì)量、低成本的藥品。2.利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物 胰島素是治療糖尿病的特效藥。一般臨床上使用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取45g胰島素。用該方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需要。1979年，科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的

6、胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)。1982年，美國(guó)一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場(chǎng)，售價(jià)降低了30%50%。 基因工程藥品 胰島素 治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長(zhǎng)激素。而生長(zhǎng)激素的獲得很困難。以前，要獲得生長(zhǎng)激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長(zhǎng)激素。 現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素，相當(dāng)于6萬(wàn)具尸體的全部產(chǎn)量。 基因工程藥品 生長(zhǎng)激素干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到病毒侵染后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的

7、特效藥。此外干擾素對(duì)治療癌癥和某些白血病也有一定療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。19801982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬(wàn)倍。1987年上述干擾素大量投放市場(chǎng)。 基因工程藥品 干擾素利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性何在? 利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物，是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因，構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。有以下優(yōu)越性：（1）利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高，無(wú)需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。（2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來(lái)源

8、的不足。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動(dòng)物或人體上獲取原料。（3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。 1.基因診斷：四、基因診斷和基因治療 基因診斷也稱(chēng)為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測(cè)疾病的目的。 運(yùn)用基因分析對(duì)疾病作出診斷的方法，是遺傳病最準(zhǔn)確的診斷手段，可用于一切遺傳病的診斷。2、基因治療概念： 把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，是治療遺傳病的最有效的手段。（把特定的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，從而達(dá)到治療疾病的目的）實(shí)例： 美國(guó)馬

9、里蘭州一女孩，免疫缺陷，只能呆在無(wú)菌室。檢查發(fā)現(xiàn)體內(nèi)缺少腺苷酶，原因是缺乏表達(dá)合成腺苷酶的基因。 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)。美國(guó)馬里蘭州一免疫缺陷女孩的治療3、基因治療的類(lèi)型體外基因治療：體內(nèi)基因治療：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(lèi)： 正?；?反義基因 自殺基因拓展：在抗病毒轉(zhuǎn)基因植物中，為什么使用病毒外殼蛋白基因可以抗病毒侵染？ 關(guān)于病毒外殼蛋白基因(CP基因)導(dǎo)入植物后的抗病毒機(jī)理，目前有幾種假說(shuō)。一種假說(shuō)認(rèn)為：CP基因在植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)積累后，當(dāng)入侵的病毒裸露核酸進(jìn)入植物細(xì)胞后，會(huì)立即被這些

10、外殼蛋白重新包裹，從而阻止病毒核酸分子的復(fù)制和翻譯。另一種假說(shuō)認(rèn)為：植物細(xì)胞內(nèi)積累的病毒外殼蛋白會(huì)抑制病毒脫除外殼，使病毒核酸分子不能釋放出來(lái)。然而最近的研究表明，如果將病毒的外殼蛋白的AUG起始密碼缺失，使之不能被翻譯，或者將外殼蛋白基因變成反義RNA基因，整合到植物細(xì)胞染色體上，轉(zhuǎn)基因植物則有很好的抗性。因此，有人認(rèn)為抗性機(jī)理不是外殼蛋白在起作用，而是CP基因轉(zhuǎn)錄出RNA后，與入侵病毒RNA之間的相互作用起到了抗性作用。全本小說(shuō)/全本小說(shuō) hoq473egk 上還有多少這樣的問(wèn)題酒?”“銷(xiāo)售員已經(jīng)去查了。”馬啟明囁嚅道，他不敢抬頭。趙樹(shù)春沉吟了好一會(huì)兒，果斷地說(shuō)：“走，先給曾總匯報(bào)一下，然

11、后再討論該怎么辦！”趙樹(shù)春和馬啟明匆忙趕往曾臣人的辦公室。剛到門(mén)口，恰好曾臣人從里面走出來(lái)，趙樹(shù)春急忙對(duì)他說(shuō)道：“曾總，我正好有要事向你匯報(bào)！”“趙總啊，我現(xiàn)在馬上要趕飛機(jī)！車(chē)在下面等我，有什么事先給范總說(shuō)一下，好嗎！” 曾臣人說(shuō)著便急匆匆地走了。哦！范翔宇的特別總經(jīng)理助理就是體現(xiàn)在這里的。趙樹(shù)春頓時(shí)楞在那里，驚訝得下巴快要掉到地上了，眼怔怔地看著曾臣人消失在樓梯口。等他回過(guò)神來(lái)，旋即和馬啟明急火火地趕到范翔宇的辦公室。范翔宇仰坐在寬大的老板椅上、頭朝天正在打電話，他瞄見(jiàn)趙樹(shù)春和馬啟明進(jìn)來(lái)，用手示意他們先坐下。在電話里和供應(yīng)商聊了五六分鐘才掛了電話，然后仍坐在老板椅上笑著說(shuō)：“事情真多，趙總，

12、你有什么事嗎？”“范總，現(xiàn)在市場(chǎng)上帶回來(lái)三箱酒，才出廠一個(gè)月就出現(xiàn)輕微混濁失光現(xiàn)象，而且銷(xiāo)售員反映市場(chǎng)上還有不少這樣的酒，到底有多少眼下還不清楚，已經(jīng)派人去詳查了。我看這個(gè)事情不是個(gè)小事情，很可能要發(fā)展成批量混濁。如果真是批量混濁那麻煩就大了！”趙樹(shù)春望著范翔宇焦急地說(shuō)道。范翔宇立即像是被踩住尾巴的貓一樣從老板椅上跳起來(lái)，生氣地向馬啟明責(zé)問(wèn)：“馬經(jīng)理，你是怎么抓質(zhì)量的？竟然會(huì)出現(xiàn)這么嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題！咹！”口氣就像一個(gè)檢察官，看人是發(fā)了狠的在看，是用目光在擰。馬啟明心里顫抖了一下，目光游移躲閃，低著頭，大氣也不敢出一口?！澳窃趺崔k？”范翔宇轉(zhuǎn)向趙樹(shù)春祈問(wèn)道。“現(xiàn)在情況到底有多嚴(yán)重還不太清楚，還不到追究責(zé)任的時(shí)候。我看還是等銷(xiāo)售部和市場(chǎng)部查清楚問(wèn)題酒有多少再說(shuō)，同時(shí)馬經(jīng)理盡快查一下造成混濁的原因是什么，等有了結(jié)果再處理。你看行不行？而且要快?！壁w樹(shù)春顯然對(duì)范翔宇這種不問(wèn)青紅皂白就處理問(wèn)題的方法有些不滿?！靶行行?！記住銷(xiāo)售部和市場(chǎng)部調(diào)查時(shí)要悄悄地暗查，不能讓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手知道了，更不能把事情搞大了。上一次為啤酒瓶罰款的事我就挨了訓(xùn)，這次再不能出什么大事了?！狈断栌罹拖駛€(gè)溺水的人抓住了一塊浮木一樣。通過(guò)試驗(yàn),啤酒混濁的原因浮出了水面：