2017-2018学年同步备课套餐之生物北师大版选修3课件:第4章 第3节
39页1、第3节 基因工程的应用及产业化前景,第4章 基因工程,目标导读 1.阅读教材P8386内容,了解动植物基因工程成果。 2.分析教材P8691图文,简述基因治疗和基因芯片。 重难点击 1.动植物基因工程成果。 2.基因治疗和基因芯片。,课堂导入,方式一 基因工程自20世纪70年代兴起后,在短短的几十年间,得到了飞速的发展,目前已经成为生物科学的核心技术。基因工程在实际应用领域农牧业、工业、环境、能源和医疗卫生等方面,也展示出美好的前景。我们今天就一起来分享一下它的成果吧!,方式二 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100 kg胰腺只能提取45 g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%。可以看出利用转基因微生物生产药物与传统的制药相比的优越性:无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品、降低生产成本,减少生产人员和管理人员,而且可以解决
2、传统制药中原料来源不足的问题。 基因工程取得了哪些丰硕成果,还有哪些进展,让我们一起来学习吧。,一、动植物基因工程成果,二、基因治疗和基因芯片,内容索引,当堂检测,一、动植物基因工程成果,1.植物基因工程成果 (1)突破了传统杂交育种的局限性 传统杂交育种的不足:育种周期 ,易丢失 。 转基因植物的实例 a.抗病植物:如抗病毒的烟草和马铃薯是导入了 基因。 b.抗虫植物:抗虫玉米和抗虫棉花是把 体内的一种编码_ 的基因导入玉米和棉花,减少了喷洒农药造成的污染。,长,优良基因,基础梳理,抗病毒,苏云金杆菌,毒素,蛋白,c.优质植物:把编码赖氨酸的基因转入小麦 ,培育出了富含赖氨酸的小麦。 转基因技术的优点:克服了 或不能杂交的障碍,使得生物界存在的抗病虫害基因、优良的品质基因等都可以重组到植物 上,从而培育出优良的品种,同时还缩短了 。 (2)开辟了生产疫苗的新途径:科学家培育出一种可以生产 的转基因胡萝卜,通过 就可以达到接种疫苗的效果。,基因组,远源种及种间杂交不育,染色体,育种周期,乙肝疫苗,生吃或榨汁食用,2.动物基因工程成果 (1)改良畜禽经济性状的新思路 快速生长动物:通过转
3、基因技术,使受体动物合成某些必需的 ,或改变动物的 系统,进而促进动物生长、提高饲料的利用率。如把人的 基因导入猪的 得到的转基因猪生长速度和饲料利用效率显著提高。 抗病动物:将抗病基因导入动物体内,提高动物的抗病能力。,氨基酸,生长调节,生长激素,受精卵,(2)动物生物反应器为医药事业开辟了新途径 乳腺生物反应器的优势 a.乳腺是 器官,乳汁不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。 b.从乳汁中获取的基因产物,不但 ,而且表达的蛋白质经过充分的修饰加工,具有 的生物活性。 动物生物反应器生产的药物 1抗胰蛋白酶、凝血因子、 激素等。,外分泌,产量高,易提纯,稳定,生长,知识提炼 基因工程育种和传统杂交育种的比较,问题探究,应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:,答案 限制性内切酶、DNA连接酶;显微注射技术。,1.在培育转人生长激素基因牛的过程中,过程需要的工具酶有哪些?过程常用的方法是什么?,答案,3.要使转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,应如何设计?,答案,答案 在人生长激素基因的上游连接上专一在乳腺细胞中表达的
4、蛋白质基因的启动子。,2.该转基因牛的所有细胞中都有人的生长激素基因吗?为什么?,答案 都有。因为该转基因牛的所有细胞都来自受精卵的有丝分裂。,5.抗虫棉培育成功后,其效果会不会持久不变?,答案,答案 不会,棉铃虫也会对其产生抗性。,4.抗虫棉的培育过程中,受体细胞一定也是受精卵吗?,答案 不一定。也可以是体细胞。,拓展应用,1.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题: (1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是_。,解析 在基因工程中,若受体细胞是动物细胞,常采用显微注射的方法导入目的基因。若要使小鼠膀胱上皮细胞合成人的生长激素,在进行基因转移时,当作受体细胞的通常是受精卵,其原因是受精卵具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞中得到表达。检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组,通常采用的是DNA分子杂交技术。,答案,解析,显微注射法,(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入_中,原因是_ _。 (3)通常采用_技术检测外源基因是否插入了小
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