高中生物基因工程1.3基因工程的应用.pptx

3.1.3基因工程应用,第1页,一,、植物基因工程硕果累累,植物基因工程技术主要用于哪些方面,?,抗虫、抗病、抗,逆,改良农作物品质,利用植物生产药品等方面,第2页,抗虫基因有哪些？,Bt,毒蛋白基因,蛋白酶抑制剂基因,淀粉酶抑制剂基因,植物凝集素基因等,第3页,在抗病转基因植物中使用最多是什么基因？,病毒外壳蛋白基因；,病毒复制酶基因,在抗真菌转基因植物,中,使用什么基因？,几丁质酶基因和抗毒素合成基因,第4页,（三）其它抗逆转基因植物,1.,哪些环境条件会造成农作物低产、减产？,盐碱、干旱、低温和涝害等,2.,盐碱和干旱对农作物危害与什么相关？,细胞内渗透压调整,3.,在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？,调整细胞渗透压基因,第5页,4.,转基因耐寒烟草和番茄中哪种目标基因提升了其抗寒能力？目标基因从何而来？,鱼抗冻蛋白基因,第6页,5.,抗除草剂基因有何用途？,喷洒除草剂时，杀死田间杂草而不损伤作物,第7页,将,富含某,必需氨基酸编码基因导入植物,，或,改变必需氨基酸合成路径中某种关键酶活性,，以提升产量。,第8页,转基因延熟番茄目标基因是什么？,控制番茄果实成熟基因,转基因矮牵牛目标基因是什么？,与植物花青素代谢相关基因,第9页,科学家将菜豆储存蛋白,基因,转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物。这一过程不包括,C,A.DNA,按照碱基互补配对标准自我复制,B.DNA,以其一条链为模板合成,RNA,C.RNA,以本身为模板自我复制,D.,按照,RNA,密码子排列次序合成蛋白质,第10页,二,、动物基因工程前景辽阔,（一）用于提升动物生长速度,导入外源生长激素基因,第11页,（二）用于改进畜产品品质,科学家,一头黑白花奶牛怀孕,45,天一个胎儿中提取了成纤维细胞，然后在试验室经过一个转染程序，,把乳糖分解酶基因转到该细胞中,，建成含有转乳糖分解酶基因克隆牛胚胎；,年,7,月，将其移植到受体母牛体内并使其成功怀孕。,83,天后，受体母牛正常分娩,，,“拉克斯”诞生。,乳糖分解酶，能够将乳糖分解为被任何人利用半乳糖和葡萄糖。当人体内乳糖酶含量缺乏时，鲜奶中乳糖在肠道中就不能被吸收利用和发酵，从而会产生大量二氧化碳，引发腹胀、腹痛，造成肠胃不适、消化不良。张立说，他们对“拉克斯”进行检测判定显示，乳糖分解酶因子已在其体内充分表示。待它长到,25,个月、正常产犊后，即可生产低乳糖牛奶。,第12页,上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白转基因牛，他们还研究出一个可大大提升基因表示水平新方法，使转基因动物乳汁中药品蛋白含量提升30多倍，转基因动物（,）,A提供基因动物,B基因组中增加外源基因动物,C能产生白蛋白动物,D能表示基因信息动物,B,第13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生理代谢反应。,（,2,）从乳汁中获取目标基因产物，,产量高，易提纯,，表示蛋白质已经过充分修饰加工，,含有稳定生物活性。,（,3,）从乳汁中源源不停取得目标基因产物同时，转基因动物又可无限繁殖。,选择乳腺原因：,第14页,将,基因与,等调控组件重组在一起，经过,等方法，导入哺乳动物,中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，能够经过分泌乳汁生产所需要药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。,乳腺生物反应器,乳腺生物反应器优点：产量高；质量好；成本低；易提取。,药品蛋白,乳腺蛋白基因,开启子,显微注射,受精卵,第15页,膀胱生物发生器,：,科学家培养出一个转基因小鼠，其膀胱上皮细胞能够合成人生长激素并分泌到尿液中。,（1）将人生长激素基因导入小鼠受体细胞，惯用方法是_。,（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中，原因是_,_,_,_,_。,（3）通常采取_,_,_,技术检测外源基因是否插入了小鼠基因组,（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠,_,_,细胞中特异表示。,（5）膀胱生物发生器比,乳腺生物反应器有什么优点？,显微注射法,受精卵,具全能性，可使外源基因在对应组织细胞中表示,DNA,杂交,膀胱上皮细胞,不论雌雄，,可从动物一出生就搜集产物,，,从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效.,第16页,（四）用转基因动物作器官移植供体,利用基因工程对猪器官进行改造,方法：,将器官供体基因组导入,，,以抑制,表示或设法除去,，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应转基因克隆猪器官,某种调整因子,抗原决定基因,抗原决定基因,第17页,基因工程是在,DNA,分子水平上进行设计施工。在基因操作基本步骤中，不进行碱基互补配正确步骤是,C,A,、人工合成目标基因,B,、目标基因与运载体结合,C,、将目标基因导入受体细胞,D,、目标基因检测和表示,第18页,3.,可利用什么方法来处理上述问题？,利用基因工程方法制造转基因,工程菌,，可高效率地生产出各种高质量、低成本药品。,工程菌,:,用,基因工程,方法，使外源基因得到高效率表示,菌类细胞株系,。,基因工程药品包含：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素,2,、干扰素）、抗体、疫苗、激素等,第19页,1979,年，科学家将动物体内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示。,1982,年，美国一家基因企业用基因工程方法生产胰岛素投入市场，售价降低了,30%,50%,。,基因工程药品,胰岛素,第20页,以前，要取得生长激素，需解剖尸体，从大脑底部摘取垂体，并从中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。,基因工程药品,生长激素,第21页,干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生一个糖蛋白。,干扰素几乎能抵抗全部病毒引发感染，是一个抗病毒特效药。,另外干扰素对治疗癌症和一些白血病也有一定疗效。传统干扰素生产方法是从人血液中白细胞内提取，每,300L,血液只能提取出,1mg,干扰素。,1980,1982,年，科学家用基因工程方法在,大肠杆菌及酵母菌细胞,内取得了干扰素，是传统生产量,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22页,1,、基因治疗概念：,把,正常基因导入病人体内,，使该基因表示产物发挥功效，从而到达治疗疾病目标，是治疗遗传病最有效伎俩。,（把,特定外源基因导入有基因缺点细胞中,，从而到达治疗疾病目标）,第23页,取患者骨髓,分离干细胞,病毒,正常基因,导入正常基因干细胞,注入患者体内,第24页,3,、基因治疗类型,体外基因治疗：,先从病人体内取得某种细胞，进行培养，然后在,体外完成基因转移,，再筛选成功转移细胞扩增培养，最终重新输入患者体内。,体内基因治疗：,直接向人体组织细胞中转移治病方法。（如将治疗囊性纤维病正常基因转入患者肺组织）,4,、基因治疗发展现实状况：,处于早期临床试验阶段,5,、用于基因治疗基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因,第25页,五、基因芯片,从正常人基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就能够得出,标准图谱,。,从病人基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就能够得出,病变图谱,。,经过比较、分析这两种图谱，就能够得出病变DNA信息。,基因芯片诊疗技术以其,快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化,等特点，将成为一项当代化诊疗新技术。,第26页,