高中生物《生态工程的实例和发展前景》课件五（32张PPT）（人教版选修3）

欢迎进入生物课堂 下列常用作运载体的是 A 大肠杆菌质粒B 苏云金芽孢杆菌的DNA分子C 土壤农杆菌环状RNA分子D 动物细胞的染色体 限制性内切酶的特点是 A只能识别GAATTC序列B 识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点C 识别黏性末端D 切割质粒DNA的标记基因 A B 基因操作的工具 在培养转基因植物的基因操作中 所用基因的 剪刀 是 基因的 针线 是 基因的 运输工具 是 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体 如 质粒等 例题解析1 农业上大量使用化肥存在许多负面影响 生物固氮 已成为一项重要研究课题 实验证明 生物固氮是某些微生物 如根瘤菌 蓝藻等 将空气中的N2固定为NH3的过程 1 与人工合成NH3所需的高温 高压条件相比 生物固氮的顺利进行是因为根瘤菌 蓝藻体内含有特定的 这类物质的化学本质是 2 人们正在着力研究转基因固氮植物 如固氮水稻 固氮小麦等 某科学家将根瘤菌 细胞中的固氮基因 通过基因工程方法转移到水稻植株细胞中 经检测 转基因水稻具备了固氮功能 据上述材料分析 固氮基因已经整合到水稻细胞的中 写出水稻细胞中固氮基因得到表达的反应式 酶 蛋白质 DNA 转录翻译DNA 固氮基因 RNA蛋白质 2 干扰素是治疗癌症的重要物质 人血液中每升只能提取0 05 g干扰素 因而其价格昂贵 平民百姓用不起 但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉 药性一样的干扰素 其具体做法是 1 从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的 并使之与一种叫做质粒的DNA结合 然后移植到酵母菌内 从而用酵母菌来 2 酵母菌能用方式繁殖 速度很快 所以 能在较短的时间内大量生产 利用这种方法不仅产量高 并且成本也较低 基因 产生干扰素 出芽 干扰素 3 细菌通常是具有双链环状DNA的单细胞生物 现有甲 乙两种细菌 基因型分别是abd和ABD 通过基因工程使甲细菌后代产生出乙细菌B基因所控制的产物 具体过程如图所示 试据图回答 1 从细胞的结构看 细菌属于生物 2 图中剪切DNA的 剪刀 和粘接DNA的 胶水 其实是两种不同的酶 它们都只能在DNA的一定位置进行剪切和粘接 说明它们具有的特点 3 新细菌与甲 乙细菌的表现都不同 从变异来源看 这是人工条件下的一种 4 假如B基因是来自人体细胞 则甲子代也可产生出相应的人体物质 这说明在翻译过程中 细菌和人类共套 5 在DNA分子中 拼接 上某个基因或 切割 掉某个基因 并不影响各基因的功能 这说明基因具有 原核 专一性 基因重组 遗传密码 相对的独立性 4 人类基因组计划 的研究工作已经历时10年 投资近百亿美元 一开始它是一项 国际参与 免费分享 的国际合作研究项目 现在由于其潜在的巨大经济价值 使得它还未完成时 争抢就已经开始 而且愈演愈烈的趋势 起步本已较晚的我国生物科技人员还面临着经费严重不足等巨大困难 但是他们说 我们的民族已经在信息产业的上游 软件和硬件上受制于人 我们再也不能让我们的子孙后代在这个领域付出代价 当该课题组的杨焕明 汪键在没有研究经费的情况下找袁隆平帮忙时 袁隆平爽快地道 拿合同来 1 从细胞学上讲 基因的载体是其排列特点是 2 文中的 基因序列 指 因为它代表控制生命活动的全套 所以基因序列的测定对于探索生命奥秘意义重大 3 编码基因 一词中的 编码 是指为生命活动的体现者编码 4 文中袁隆平是我国的专家 他使用的方法主要是 5 与杂交育种 诱变育种相比 通过基因工程来培育新品种的主要优点是和的障碍 染色体 线性排列 基因脱氧核苷酸的排列顺序 遗传密码 蛋白质 水稻 杂交育种 缩短育种时间 克服远缘杂交 二基因工程的成果与发展前景 基因工程与医药卫生 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 基因工程药品的生产 许多药品的生产是从生物组织中提取的 受材料来源限制产量有限 其价格往往十分昂贵 微生物生长迅速 容易控制 适于大规模工业化生产 若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内 让它们产生相应的药物 不但能解决产量问题 还能大大降低生产成本 胰岛素从猪 牛等动物的胰腺中提取 100Kg胰腺只能提取4 5g的胰岛素 其产量之低和价格之高可想而知 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌 每2000L培养液就能产生100g胰岛素 使其价格降低了30 50 通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌 每1Kg的培养液可提取20 4 mg干扰素 干扰素治疗病毒感染简直是 万能灵药 过去从人血中提取 300L血才提取1mg 其 珍贵 程度自不用多说 基因工程人干扰素 2b 安达芬 是我国第一个全国产业化基因工程 安达芬具有抗病毒 抑制肿瘤细胞增生 调节人体免疫功能的作用 广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗 是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物 其它基因工程药物 人造血液 白细胞介素 乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产 均为解除人类的病苦 提高人类的健康水平发挥了重大的作用 人造血液及其生产 基因诊断与基因治疗 诊断 用放射性同位素等标记的 DNA探针 检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷 不但准确而且迅速 基因诊断 DNA探针 概念 是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交 用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测 是基因诊断最基本的技术之一 条件 1 必须是单链 2 带有容易被检测出来的标记物 基因诊断的技术和方法1 核酸分子杂交实质上是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交 是基因诊断最基本的技术之一 2 PCR法3 分子探针 核酸分子探针是指特定的已知核酸片段 能与互补核酸序列退火杂交 用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测 满足 1 必须是单链 2 带有容易被检测出来的标记物 基因诊断 生物芯片 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 3基因治疗 1990年9月14日 安德森对一例患ADA缺乏症的4岁女孩进行基因治疗 这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷 自身不能生产ADA 先天性免疫功能不全 只能生活在无菌的隔离帐里 他们将这个女孩的白血球进行基因改造 使有缺陷的基因被健康的基因替代 然后把含正常白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中 在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗 同时也接受酶治疗 后来 她的免疫功能日趋健全 能够走出隔离帐 过上了正常人的生活 并进入普通小学上学 基因工程与农牧业 食品工业 运用基因工程技术 不但可以培养优质 高产 抗性好的农作物及畜 禽新品种 还可以培养出具有特殊用途的动 植物 乳汁中含有人生长激素的转基因牛 阿根廷 生长快 耐不良环境 肉质好的转基因鱼 中国 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 不会引起过敏的转基因大豆 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 超级动物 特殊动物 转基因抗虫棉花 转入苏云金杆菌的一个抗虫基因 是中国目前最主要的转基因作物 转基因番茄 用细菌的基因与番茄的DNA重组 延长了果实的抗软化 抗腐烂 耐贮藏 3 基因工程与环境保护 环境监测 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒 细菌等污染 1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来 利用基因工程培育的 指示生物 能十分灵敏地反映环境污染的情况 却不易因环境污染而大量死亡 甚至还可以吸收和转化污染物 环境污染治理 基因工程做成的 超级细菌 能吞食和分解多种污染环境的物质 通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类 用基因工程培育成功的 超级细菌 却能分解石油中的多种烃类化合物 有的还能吞食转化汞 镉等重金属 分解DDT等毒害物质 生产基因工程药品 基因工程成果与发展前景 基因工程与医药卫生 基因诊断 基因治疗 如胰岛素 干扰素 如用基因探针检测肝类病毒 诊断遗传病 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 农业上 基因工程与农牧业 食品工业 畜牧养殖业上 食品业 获得高产 稳产和具有优良品质的农作物 培养具有各种抗逆性的作物新品种 获得人们所需要的和具优良品质的转基因动物 利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达 为人类开辟新的食物来源 基因工程与环境保护 用DNA探针检测水中病毒的含量 获得分解四种烃类的 超级菌 吞噬汞和降解土壤中DDT的细菌 环境监测 环境净化 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全