1、高二生物備課組專題一專題一 基因工程基因工程1.3 1.3 基因工程的應用基因工程的應用 基因工程可幫助人類解決當前基因工程可幫助人類解決當前存在的一些重大問題。存在的一些重大問題。糧食問題糧食問題環(huán)境污染問題環(huán)境污染問題 能源危機問題能源危機問題不治之癥問題不治之癥問題一、植物基因工程碩果累累一、植物基因工程碩果累累 植物基因工程在植物基因工程在農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)中的應用發(fā)展中的應用發(fā)展迅速，主要用于迅速，主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力提高農(nóng)作物的抗逆能力，以及以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)改良農(nóng)作物的品質(zhì)和和利用植物生產(chǎn)利用植物生產(chǎn)藥物藥物等方面。等方面。1 1、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物（1 1）方法：）

2、方法：從某些生物分離出具有殺蟲活性從某些生物分離出具有殺蟲活性的基因?qū)胱魑镏校蛊渚哂锌瓜x性。的基因?qū)胱魑镏校蛊渚哂锌瓜x性。（2 2）殺蟲基因：）殺蟲基因：BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因，淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因劑基因，淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。等。（3 3）成果：）成果：抗蟲棉、抗蟲水稻。抗蟲棉、抗蟲水稻。棉鈴蟲棉鈴蟲稻飛虱稻飛虱抗蟲棉的培育過程：抗蟲棉的培育過程：2 2、抗病轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物（1 1）病原微生物：）病原微生物：以病毒、真菌、細菌為主。以病毒、真菌、細菌為主。（2 2）抗病毒基因：）抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病

3、毒病毒外殼蛋白基因、病毒復制酶基因。復制酶基因。（3 3）抗真菌基因：）抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因。成基因。抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥抗病毒的轉(zhuǎn)基因甜椒抗病毒的轉(zhuǎn)基因甜椒3 3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物、抗逆轉(zhuǎn)基因植物（1 1）植物所面對的不利條件：）植物所面對的不利條件：鹽堿、干旱、低溫、澇害等鹽堿、干旱、低溫、澇害等（2 2）鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害：）鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害：細胞內(nèi)的滲透壓細胞內(nèi)的滲透壓（3 3）抗鹽堿、抗干旱基因：）抗鹽堿、抗干旱基因： 調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因 （4 4）抗寒作物、抗除草劑作物）抗寒作物、抗除草劑作

4、物 抗凍蛋白基因來自魚。抗凍蛋白基因來自魚。轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米高二生物備課組4 4、改良植物的品質(zhì)、改良植物的品質(zhì)富含賴氨酸的富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)基因矮牽牛轉(zhuǎn)基因矮牽牛二二、動物基因工程前景廣闊、動物基因工程前景廣闊1 1、用于提高動物生長速度、用于提高動物生長速度動物品種改良、建立生物反應器、器官移植動物品種改良、建立生物反應器、器官移植導入導入外源生長激素基因外源生長激素基因2 2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)轉(zhuǎn)基因牛：轉(zhuǎn)基因牛：將將腸乳糖酶基因腸乳糖酶基因?qū)肽膛；驅(qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大組，轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖

5、的含量大大減低。大減低。乳糖不耐受癥乳糖不耐受癥是由于人體腸道不能分泌分解乳糖的酶而引起的，是由于人體腸道不能分泌分解乳糖的酶而引起的，當人體攝入大量乳糖后，會因無法正常代謝乳糖當人體攝入大量乳糖后，會因無法正常代謝乳糖而出現(xiàn)腹瀉、腹脹或腹絞痛等癥狀。它是多發(fā)在而出現(xiàn)腹瀉、腹脹或腹絞痛等癥狀。它是多發(fā)在亞洲地區(qū)的一種先天的遺傳性疾病。患者對乳糖亞洲地區(qū)的一種先天的遺傳性疾病。患者對乳糖消化和吸收受阻。大多數(shù)有乳糖不耐癥的人仍然消化和吸收受阻。大多數(shù)有乳糖不耐癥的人仍然是可以喝牛奶的，只是不能過量。比如，在日本是可以喝牛奶的，只是不能過量。比如，在日本90%90%以上的人有乳糖不耐，但大多數(shù)人可

6、以每天喝以上的人有乳糖不耐，但大多數(shù)人可以每天喝200200毫升的牛奶而沒有任何不適。毫升的牛奶而沒有任何不適。3 3、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物成果：成果：乳腺生物反應器乳腺生物反應器操作過程：操作過程：獲取目的基因獲取目的基因構(gòu)建基因表達載體構(gòu)建基因表達載體( (乳腺蛋白基因的啟動子乳腺蛋白基因的啟動子藥用蛋白基因藥用蛋白基因) )顯微注射，顯微注射，導入受精卵導入受精卵形成早期胚胎形成早期胚胎移植到母體移植到母體 發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。 轉(zhuǎn)基因動物進入泌乳期后，可通過分泌的乳汁來轉(zhuǎn)基因動物進入泌乳期后，可通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物。生產(chǎn)所需要的藥物。

7、1）乳腺是一個）乳腺是一個外分泌器官外分泌器官。乳汁不進入體內(nèi)乳汁不進入體內(nèi)循環(huán)，不會影響循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反生理代謝反應應。 2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易產(chǎn)量高，易提純提純，表達的，表達的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有具有穩(wěn)定的生物活性。穩(wěn)定的生物活性。 3）從乳汁中）從乳汁中源源不斷源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，同時，轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物又可又可無限繁殖無限繁殖。3 3、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物優(yōu)點：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取優(yōu)點：產(chǎn)量高、質(zhì)

8、量好、成本低、易提取乳汁中含有人生長激乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛素的轉(zhuǎn)基因牛含人凝血因子基因的含人凝血因子基因的轉(zhuǎn)基因羊（治血友病）轉(zhuǎn)基因羊（治血友病） 豬作供體的優(yōu)點：豬作供體的優(yōu)點：（1 1）豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與）豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人極為相似；人極為相似；（2 2）豬體內(nèi)隱藏的、可導致人類疾病的）豬體內(nèi)隱藏的、可導致人類疾病的病毒遠遠少于靈長類動物。病毒遠遠少于靈長類動物。4 4、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體 方法：方法：將供體基因組導入某種調(diào)節(jié)因子，將供體基因組導入某種調(diào)節(jié)因子，抑制抗原決定基因的表達抑制抗原決定基因的表達，或設法除

9、去抗，或設法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。轉(zhuǎn)基因克隆豬轉(zhuǎn)基因克隆豬 早在早在2020世紀，歐洲國家世紀，歐洲國家已經(jīng)將豬的心臟、腎、肝及已經(jīng)將豬的心臟、腎、肝及神經(jīng)細胞移植給相應器官衰神經(jīng)細胞移植給相應器官衰竭的晚期患者及帕金森病患竭的晚期患者及帕金森病患者，但壽命很短。者，但壽命很短。19061906年，年，JaboulayJaboulay將豬腎移植給一位將豬腎移植給一位患腎功能衰竭的年青婦女，患腎功能衰竭的年青婦女，移植物存活了移植物存活了3 d3 d，手術(shù)后，手術(shù)后病人死于

10、尿毒癥。病人死于尿毒癥。三、基因工程藥物異軍突起三、基因工程藥物異軍突起利用利用工程菌工程菌生產(chǎn)生產(chǎn)藥物，已有藥物，已有6060多多種。種。概念：概念： 基因治療是把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，基因治療是把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的。達到治療疾病的目的。 四、基因治療曙光初照四、基因治療曙光初照體外基因治療體外基因治療 如：腺苷酸脫氨酶基因的轉(zhuǎn)移如：腺苷酸脫氨酶基因的轉(zhuǎn)移體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療用于基因治療的基因種類：用于基因治療的基因種類：從健康人體上分離的功能正常的基因從健康人體上分離的功能正常的基因反義基因反義基因自

11、殺基因自殺基因（操作復雜，但效果較可靠）（操作復雜，但效果較可靠）小結(jié)小結(jié)一、植物基因工程碩果累累一、植物基因工程碩果累累二二、動物基因工程前景廣闊、動物基因工程前景廣闊三、基因工程藥物異軍突起三、基因工程藥物異軍突起1 1、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物2 2、抗病轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物3 3、抗逆轉(zhuǎn)基因植物、抗逆轉(zhuǎn)基因植物4 4、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)、利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)1 1、提高動物生長速度、提高動物生長速度2 2、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)3 3、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物4 4、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體、用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體四

12、、基因治療曙光初照四、基因治療曙光初照高二生物備課組取患者骨髓取患者骨髓分離干細胞分離干細胞運載體病毒運載體病毒正常基因正常基因?qū)胝；虻母杉毎麑胝；虻母杉毎⑷牖颊唧w內(nèi)注入患者體內(nèi)ADAADA缺乏癥的基因治療缺乏癥的基因治療高二生物備課組 基因治療是指（基因治療是指（ ）A A、把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎校_到治療目的、把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎校_到治療目的B B、對有缺陷的細胞進行修復，從而使其恢復正常，達到治療的、對有缺陷的細胞進行修復，從而使其恢復正常，達到治療的目的目的C C、運用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變，、運用人工誘變的方法

13、，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變，從而恢復正常從而恢復正常D D、運用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的、運用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的目的A及時反饋及時反饋高二生物備課組異想天開異想天開高二生物備課組前沿介紹前沿介紹1 1、抗禽流感病毒的家禽、魚類已經(jīng)問世、抗禽流感病毒的家禽、魚類已經(jīng)問世2 2、基因治療的最新進展是即將用基因槍、基因治療的最新進展是即將用基因槍技術(shù)于基因治療。技術(shù)于基因治療。3 3、胎兒基因療法、胎兒基因療法 4 4、治療肺結(jié)核、治療肺結(jié)核高二生物備課組拓展視野拓展視野神奇的基因芯片神奇的基因芯片基因芯片點樣儀基因芯片點樣儀高二生物備課組恐怖的基因武器恐怖的基因武器高二生物備課組鞏固提高鞏固提高1 1、提高農(nóng)作物抗鹽堿和抗旱能力的目的基因、提高農(nóng)作物抗鹽堿和抗旱能力的目的基因是（是（ ）A A、抗除草劑基因、抗除草劑基因B B、調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因、調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因C C、抗凍蛋白基因、抗凍蛋白基因D D、BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因B B高二生物備課組2 2、科學家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成、科學家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并