人教版高二生物选修三 1.3-基因工程的应用 课件（共24张）
文档属性
| 名称 | 人教版高二生物选修三 1.3-基因工程的应用 课件（共24张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 944.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-04-12 19:01:24 | ||
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文档简介
课件24张PPT。1、举例说出植物基因工程的成果
2、举例说出动物基因工程的成果
3、举例说出基因工程药品
4、概括出基因治疗的原理及过程
5、说出基因芯片的概念学习目标:1.3 基因工程的应用基因工程的实际应用领域有：农牧业、工业、环境、能源、
医学卫生等 转基因大豆、玉米、棉花和油菜已进入大规模商业化应用阶段：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?①提高农作物的抗逆能力;
②改良农作物的品质
③利用植物生产药物请同学们阅读P17-19思考以下几题:1.目前用于杀虫的转基因抗虫植物基因有哪些?
2.抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是什么?
3.造成低产.减产的常见环境因素有哪些?使烟草.番茄的耐寒能力提高措施是什么?
4. 豆类中哪种必需氨基酸较少?大米.玉米.小麦中哪种必需氨基酸较少?举例说明科学家如何提高氨基酸的含量?
5.阅读相关内容后完成下表:探究一：植物基因工程硕果累累1、根据教材P17—P19提供的信息完成下表 Bt毒蛋白基因、
蛋白酶抑制剂基因、
淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因棉花、水稻等病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因烟草、小麦等调节细胞渗透压的基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因烟草、番茄、
大豆、玉米含必需氨基酸较多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因、与植物花青素代
谢有关的基因玉米、番茄、
矮牵牛等2、基因能够在植物、动物和微生物之间转移且能完成其功能的理论基础主要是什么？ 植物、动物和微生物的DNA结构相似、组成相同，都遵循碱基互补配对原则，共用一套遗传密码。请同学们阅读“动物基因工程前景广阔” 思考以下几题:1.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率?
2.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降低乳糖的含量?
3.目前科学家已在山羊等动物乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶.血清白蛋白.生长激素和a-抗胰蛋白酶,科学家是怎样获得转基因动物的?探究二：动物基因工程前景广阔转基因动物作器官移植的供体转基因动物生产药物改善畜产品的品质提高动物生长速度 受体生物 作用 目的基因项目生长激素基因肠乳糖酶基因药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子①导入某种调节因子②设法除去抗原决定基因促进生长,提高生长速度转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少分泌乳汁来生产相应的药品①抑制抗原决定基因的表达
②不能合成相应抗原绵羊
鲤鱼奶牛奶牛猪 （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。思考2:为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？（三）用转基因的动物生产药物思考1:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？转基因动物的乳腺。 将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。思考3：什么是乳腺生物反应器？①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）
②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）
③显微注射导入哺乳动物受精卵中
④形成早期胚胎
⑤将胚胎送入母体动物（子宫内）
⑥发育成转基因动物（在雌性个体中，转入的基因才能表达，从分泌的乳汁中提取所需蛋白质）。1、实现动物乳腺生物反应器的操作过程：（三）用转基因的动物生产药物2、优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。 3、缺点：只能在雌性动物的泌乳期获得药物产品。显微注射技术受精卵DNA分子杂交 膀胱上皮 检测1、继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，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：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是__ _________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_______中，原因是_______ ____ 。
（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_ 细胞中特异表达。
（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达1、可以从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。2、从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。1、供体动物：猪2、存在难题：3、解决方法： 将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。免疫排斥（T细胞）（四）用转基因动物作器官移植的供体从生物的组织、细胞或血液中提取。思考2：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。三、基因工程药品异军突起思考1：在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？思考3：可利用什么方法来解决上述问题？ 利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。工程菌：用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。思考4：什么是工程菌？实例1.基因工程药品 —— 胰岛素基因工程药物的实例：胰岛素是第一个基因工程药物。实例2.基因工程药品 —— 干扰素实例3.基因工程药品 —— 生长激素 ●目前我国生产的基因工程药物有白细胞介素－2、干扰素、乙肝疫苗等。利用微生物生产药物的优越性何在? （1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高。
（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。
（3）降低生产成本。1、基因治疗概念： 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，是治疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）2、实例： 将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗四、基因治疗曙光初照3、基因治疗的类型4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因五、基因芯片 从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。
通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。
基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。课堂小结一、植物基因工程硕果累累 1、抗虫转基因植物与抗病转基因植物
2、抗逆转基因植物
3、利用转基因改良植物的品质 二、动物基因工程前景广阔 1、提高动物的生长速度
2、改善畜产品的品质
3、转基因动物生产药物
4、用转基因动物作器官移植的供体 三、基因工程药品异军突起四、基因治疗曙光初照五、基因芯片1基因治疗是指（ ）
A、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
B、对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C、运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变回复正常
D、运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的当堂训练：AB3、基因探针的组成不可能是（ ）
A、整个基因，或基因的一部分；
B、可以是DNA本身，
C、也可以是由之转录而来的RNA。
D、一条多肽D2.人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（ ）
A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B.有利于对目的基因是否导入进行检测
C.增加质粒分子的分子量
D.便于与外源基因连接4、国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是（ ）
A．碱基的互补配对原则 B．中心法则
C．基因分离定律 D．基因重组 D5、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因信息的动物
BC6、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是（ ）
A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素
B、在酵母菌体内获得的干扰素
C、在青霉菌体内提取青霉素
D、在肠杆菌体内获得胰岛素7、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是（ ）
A、耐寒的小黑麦
B、抗棉铃虫的转基因抗虫棉
C、太空椒
D、试管牛B
2、举例说出动物基因工程的成果
3、举例说出基因工程药品
4、概括出基因治疗的原理及过程
5、说出基因芯片的概念学习目标:1.3 基因工程的应用基因工程的实际应用领域有：农牧业、工业、环境、能源、
医学卫生等 转基因大豆、玉米、棉花和油菜已进入大规模商业化应用阶段：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?①提高农作物的抗逆能力;
②改良农作物的品质
③利用植物生产药物请同学们阅读P17-19思考以下几题:1.目前用于杀虫的转基因抗虫植物基因有哪些?
2.抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是什么?
3.造成低产.减产的常见环境因素有哪些?使烟草.番茄的耐寒能力提高措施是什么?
4. 豆类中哪种必需氨基酸较少?大米.玉米.小麦中哪种必需氨基酸较少?举例说明科学家如何提高氨基酸的含量?
5.阅读相关内容后完成下表:探究一：植物基因工程硕果累累1、根据教材P17—P19提供的信息完成下表 Bt毒蛋白基因、
蛋白酶抑制剂基因、
淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因棉花、水稻等病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因烟草、小麦等调节细胞渗透压的基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因烟草、番茄、
大豆、玉米含必需氨基酸较多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因、与植物花青素代
谢有关的基因玉米、番茄、
矮牵牛等2、基因能够在植物、动物和微生物之间转移且能完成其功能的理论基础主要是什么？ 植物、动物和微生物的DNA结构相似、组成相同，都遵循碱基互补配对原则，共用一套遗传密码。请同学们阅读“动物基因工程前景广阔” 思考以下几题:1.如何利用动物基因工程技术提高动物的生长速率?
2.怎样能在其他营养成分不受影响的情况下,降低乳糖的含量?
3.目前科学家已在山羊等动物乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶.血清白蛋白.生长激素和a-抗胰蛋白酶,科学家是怎样获得转基因动物的?探究二：动物基因工程前景广阔转基因动物作器官移植的供体转基因动物生产药物改善畜产品的品质提高动物生长速度 受体生物 作用 目的基因项目生长激素基因肠乳糖酶基因药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子①导入某种调节因子②设法除去抗原决定基因促进生长,提高生长速度转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少分泌乳汁来生产相应的药品①抑制抗原决定基因的表达
②不能合成相应抗原绵羊
鲤鱼奶牛奶牛猪 （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。思考2:为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？（三）用转基因的动物生产药物思考1:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？转基因动物的乳腺。 将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。思考3：什么是乳腺生物反应器？①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）
②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）
③显微注射导入哺乳动物受精卵中
④形成早期胚胎
⑤将胚胎送入母体动物（子宫内）
⑥发育成转基因动物（在雌性个体中，转入的基因才能表达，从分泌的乳汁中提取所需蛋白质）。1、实现动物乳腺生物反应器的操作过程：（三）用转基因的动物生产药物2、优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。 3、缺点：只能在雌性动物的泌乳期获得药物产品。显微注射技术受精卵DNA分子杂交 膀胱上皮 检测1、继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，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：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是__ _________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_______中，原因是_______ ____ 。
（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_ 细胞中特异表达。
（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达1、可以从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。2、从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。1、供体动物：猪2、存在难题：3、解决方法： 将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。免疫排斥（T细胞）（四）用转基因动物作器官移植的供体从生物的组织、细胞或血液中提取。思考2：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。三、基因工程药品异军突起思考1：在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？思考3：可利用什么方法来解决上述问题？ 利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。工程菌：用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。思考4：什么是工程菌？实例1.基因工程药品 —— 胰岛素基因工程药物的实例：胰岛素是第一个基因工程药物。实例2.基因工程药品 —— 干扰素实例3.基因工程药品 —— 生长激素 ●目前我国生产的基因工程药物有白细胞介素－2、干扰素、乙肝疫苗等。利用微生物生产药物的优越性何在? （1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高。
（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。
（3）降低生产成本。1、基因治疗概念： 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，是治疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）2、实例： 将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗四、基因治疗曙光初照3、基因治疗的类型4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因五、基因芯片 从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。
通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。
基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。课堂小结一、植物基因工程硕果累累 1、抗虫转基因植物与抗病转基因植物
2、抗逆转基因植物
3、利用转基因改良植物的品质 二、动物基因工程前景广阔 1、提高动物的生长速度
2、改善畜产品的品质
3、转基因动物生产药物
4、用转基因动物作器官移植的供体 三、基因工程药品异军突起四、基因治疗曙光初照五、基因芯片1基因治疗是指（ ）
A、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
B、对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C、运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变回复正常
D、运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的当堂训练：AB3、基因探针的组成不可能是（ ）
A、整个基因，或基因的一部分；
B、可以是DNA本身，
C、也可以是由之转录而来的RNA。
D、一条多肽D2.人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（ ）
A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B.有利于对目的基因是否导入进行检测
C.增加质粒分子的分子量
D.便于与外源基因连接4、国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是（ ）
A．碱基的互补配对原则 B．中心法则
C．基因分离定律 D．基因重组 D5、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因信息的动物
BC6、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是（ ）
A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素
B、在酵母菌体内获得的干扰素
C、在青霉菌体内提取青霉素
D、在肠杆菌体内获得胰岛素7、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是（ ）
A、耐寒的小黑麦
B、抗棉铃虫的转基因抗虫棉
C、太空椒
D、试管牛B