资源简介

(共24张PPT)
抗病毒基因
鱼类的抗冻蛋白基因
萤火虫的荧光基因
乌龟的长寿基因
人类胰岛素的合成基因
富含赖氨酸的蛋白质合成基因
植物花青素（花色）代谢有关的基因
根据基因工程的原理我们可以利用下面这些基因培育什么样的个体呢？
受体细胞
=
导入
？
脑洞大开
专题一 基因工程
1 . 3 基因工程的应用
阅读课本17-24页，关于基因工程的应用
思考并完成导学提纲
污染环境，损害人类健康，增加生产成本。
将具有杀虫活性的基因导入作物中，使其具有抗虫性。
使用化学农药的弊端
解决这些弊端的途径
1. 抗虫转基因植物
一.植物基因工程的应用
Bt毒蛋白基因
淀粉酶抑制剂基因
蛋白酶抑制剂基因
植物凝集素基因
1.抗虫转基因植物
阻断或降低蛋白酶的活性，使害虫不能正常消化食物，还会引起厌食反应。
导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解。
产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合。
可与害虫肠道黏膜上的某种物质结合，影响害虫对营养物质的吸收和利用。
抗虫目的基因种类
一.植物基因工程的应用
一.植物基因工程的应用
实 例：转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等
目的基因：抗虫基因
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
抗病转基因植物
病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因
抗病毒基因
抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等
举例
几丁质酶基因、抗毒素合成基因
抗真菌基因
一.植物基因工程的应用
①抗盐碱、抗干旱（烟草）
②抗寒（烟草、番茄）
③抗除草剂（大豆、玉米）
调节细胞渗透压的基因
抗除草剂基因
抗冻蛋白基因（鱼）
3.抗逆转基因植物
4. 利用转基因改良植物品质
①高赖氨酸转基因玉米
②转基因耐储存番茄
将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色。
转基因矮牵牛
普通矮牵牛
4. 利用转基因改良植物品质
③转基因花卉
二.动物基因工程的前景
转基因鲤鱼、转基因鲑鱼、
超级小鼠
外源生长激素基因
①实例：
②相关基因：
1.提高动物的生长速度
超级小鼠
普通鲤鱼
转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排）
转基因鲤鱼
2.改善畜产品的品质
肠乳糖酶基因
①实例：
②解决问题：
③相关基因：
转基因牛（分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低）
有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，称之为乳糖不耐受。
二.动物基因工程的前景
3.用转基因的动物生产药物
①实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器、膀胱生物反应器
②优点： ①产量高 ②质量好
③成本低 ④提取容易
抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α－抗胰蛋白酶
③成果：
乳腺生物反应器的生产过程
获取目的基因
构建基因表达载体
导入哺乳动物受精卵
形成胚胎
将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物
（如血清蛋白基因、人生长激素基因等）
（显微注射法）
（利用分泌的乳汁生产所需的药物）
（药用蛋白基因 + 乳腺蛋白基因的启动子）
二.动物基因工程的前景
4.用转基因的动物作器官移植的供体
a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似
b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物
免疫排斥
①实例：
②为什么选择猪作为器官供体？
③选择猪器官移植给人最大的难题是什么？
用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题
三.基因工程药物
【资料1】：胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。
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！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!
【资料2】：干扰素是动物或人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白。干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！对癌症也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。
科学家利用基因工程，从1kg细菌培养液中可20-40mg干扰素。
三.基因工程药物
工程菌
利用基因工程的方法，导入外源基因并得到高效率表达的菌类细胞株系。
利用工程菌生产转基因药物：
细胞因子（干扰素、白细胞介素）、抗体、疫苗
激素（胰岛素、生长激素）等
三.基因工程药物
三.基因治疗曙光初照
资料3：美国一名女童患有严重的复合型免疫缺陷症。复合型免疫缺陷症是一种遗传病。女童由于腺苷酸脱氨酶基因缺失，造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶。而这种物质是人体免疫系统发挥正常功能作用所必需的，因此，该女童不能抵抗病原微生物的威胁。
基因治疗
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。
1.基因治疗的类型
①体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
②体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。
复合型免疫缺陷症
遗传性囊性纤维病
操作复杂
操作简便
三.基因治疗曙光初照
1. 将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导入大肠杆菌的细胞内，再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列相关叙述正确的是 ( )
A. 转录生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶
B. 发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初生代谢物
C. 大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
D. 大肠杆菌质粒标记基因中腺瞟吟和尿囉曉的含量相等
练习与应用
C
2. 基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是 ( )
A. 培育青霉菌并从中提取青霉素
B. 利用乳腺生物反应器生产药物
C. 制造一种能降解石油的“超级细菌”
D. 制造一种能产生干扰素的基因工程菌
练习与应用
A
1. 除草剂的有效成分草甘瞬能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘麟没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘麟的作物。
① 用______________________ 等处理含有目的基因的DNA片段和Ti质粒，构建重组Ti质粒；
② 将重组Ti质粒转入农杆菌中；
③ 利用含有重组Ti质粒的农杆菌侵染_________________细胞，再通过培育得到转基因植株；
④ 用草甘麟同时除去转基因植株和普通植株。
结果：对照组植株死亡，转基因植株存活,但也受到了影响。
结论:______________________________________ 。
限制酶和DNA连接酶
矮牵牛转基因
矮牵牛对草甘膦产生了一定的抗性。
谢谢观看
Thanks！

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