高三生物基因工程应用.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,一,、植物基因工程硕果累累,转基因工程技术主要用于提高浓作物的抗逆能力,以及改良弄作物的品质和利用植物生产药物等方面,.,第,1,页,/,共,28,页,1.,抗虫转基因植物,第,2,页,/,共,28,页,2.,抗病转基因植物,第,3,页,/,共,28,页,3.,其他抗逆转基因植物,第,4,页,/,共,28,页,4.,利用转基因改良植物的品质,第,5,页,/,共,28,页,第,6,页,/,共,28,页,1,）,高产,、,稳产,和具,优良品质,的品种,用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。,2,）,抗逆性,品种,将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。,第,7,页,/,共,28,页,基因工程在农业上的应用：,1,）,高产,、,稳产,和具,优良品质,的品种,用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。,2,）,抗逆性,品种,将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。,第,8,页,/,共,28,页,繁殖具有,抗病能力,、,高产仔率,、,高产奶率,和,高质量的皮毛,等优良品质的,转基因动物,。,该过程的重要步骤是通过,感染,或,显微注射技术,将重组,DNA,转移到动物受精卵中。,基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？,将人的,生长激素基因,和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“,超级小鼠,”。,第,9,页,/,共,28,页,二,、动物基因工程前景广阔,1.,用于提高动物生长速度,第,10,页,/,共,28,页,2.,用于改善畜产品的品质,3.,用转基因的动物生产药物,第,11,页,/,共,28,页,4.,用转基因的动物作器官移植的供体,5.,基因工程药品异军突起,第,12,页,/,共,28,页,在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？,药品直接从生物的,组织,、,细胞,或,血液,中提取。,传统生产方法的缺点,由于受原料来源的限制，,价格,十分,昂贵,。,可利用什么方法来解决上述问题？,利用,基因工程,方法制造“,工程菌,”，可,高效率,地生产出各种,高质量,、,低成本,的药品。,第,13,页,/,共,28,页,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,45g,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,。,1979,年，科学家将动物体内的,胰岛素基因与大肠杆菌,DNA,分子重组,，并在大肠杆菌内实现了表达。,1982,年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了,30%50%,。,基因工程药品,胰岛素,第,14,页,/,共,28,页,干扰素是,病毒侵入细胞后产生,的一种,糖蛋白,。干扰素几乎能,抵抗所有,病毒引起的,感染,，是一种,抗病毒,的,特效药,。此外干扰素对,治疗,某些,癌症,和,白血病,也有一定疗效。,传统的干扰素生产方法是从人血液中的,白细胞内提取,，每,300L,血液只能提取出,1mg,干扰素。,19801982,年，科学家用基因工程方法在,大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素,，是传统的生产量的,12,万倍。,1987,年上述干扰素大量投放市场。,基因工程药品,干扰素,第,15,页,/,共,28,页,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,450 L,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,第,16,页,/,共,28,页,转基因动物的,乳腺,。,就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？,是指把人或哺乳动物的某种,基因导入,到,哺乳动物,(,如鼠、兔、羊和猪,),的,受精卵,里，,目的基因若与受精卵染色体,DNA,整合,，细胞分裂时，该基因随染色体的,倍增,而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使,性状得以表达,，并,稳定地遗传,给后代，从而,获得基因产品,。这样一种新的个体，称为,转基因动物,。,什么叫转基因动物？,第,17,页,/,共,28,页,1,）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,。,2,）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,。,3,）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,。,为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？,第,18,页,/,共,28,页,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,32,P),、荧光分子,等标记的,DNA,分子；,原 理：利用,DNA,分子杂交原理,；,三,、基因治疗曙光初照,第,19,页,/,共,28,页,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,。,第,20,页,/,共,28,页,DNA,分子杂交原理：,DNA,分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：,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。,第,21,页,/,共,28,页,基因诊断技术在什么方面发展迅速？,在,诊断遗传性疾病,方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行,产前诊断,。,1,）,珠蛋白的,DNA,探针 镰刀状细胞贫血症,2,）苯丙氨酸羧化酶基因探针 苯丙酮尿症,3,）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的,DNA,探针 白血病,举例,第,22,页,/,共,28,页,基因治疗：,是指是把,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。,第,23,页,/,共,28,页,用口径为,1m,的,DNA,注射器,，将大量的目的基因片段注入到,受精卵的核,内，然后把经过注射的受精卵,移植,到另一只雌性动物的,子宫,内，使,受精卵发育,为转基因动物。,什么叫显微注射技术？,第,24,页,/,共,28,页,基因工程与食品业,基因工程为人类开辟,新的食物来源,。,1,）,鸡蛋白基因,在大肠杆菌和酵母菌中表达获得成功。这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆菌或酵母菌来生产人类所需要的,卵清蛋白,。,2,）用基因工程的方法,从微生物中获得,人们所需要的,糖类,、,脂肪,和,维生素,等产品。,基因工程为食品工业中提供了什么前景？,第,25,页,/,共,28,页,基因工程与环境保护,1,）用于,环境监测,。,2,）用于被污染,环境的净化,。,基因工程在环保方面有什么应用？,例如：用,DNA,探针,可以检测,饮用水中病毒,的含量。此方法的特点是,快速,、,灵敏,，,1,吨水中有,10,个病毒也能检测出来。,通过基因工程方法怎样进行环境监测？,第,26,页,/,共,28,页,1,）用基因工程产物,“,超级细菌,”分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。具体方法：将能分解三种烃类的,假单孢杆菌,的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。,2,）用基因工程培养出,“吞噬”汞和降解土壤,中,DDT,的,细菌,，以及能够,净化镉污染,的,植物,。,3,）通过基因重组构建新的,杀虫剂,，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工程,回收和利用工业废物,。,通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？,（二）基因操作的工具,第,27,页,/,共,28,页,；,