150518第三课时

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1、第三节基因工程的应用蓝色妖姬基因工程可以应用于哪里领域？一、基因工程与遗传育种问题1：传统的育种方法有哪些？杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种问题2：传统的育种方法能否解决不同种生物之间优良性状的重组问题？1.转基因植物1）抗虫转基因植物转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄）抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。2）抗病转基因植物转黄瓜抗青枯病基因的甜椒3）其他抗逆转基因植物转鱼抗寒基因的

2、番茄4）利用转基因改良植物的品质国家“高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育”课题组组长朱登云博士经过7年潜心研究，将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米，使赖氨酸和蛋白质比常规玉米含量分别提高30％、90％，攻克了国际上一直没有攻克的难题。繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？2.转基因动物1）用于提高动物生长速度生长快、肉质好的转基因鱼(中国)将人的生长激素基因和牛的生长素基

3、因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。转基因超级鼠研究者将高度活跃的磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK-C)基因注入老鼠胚胎。基因转化的老鼠在运动时有效利用身体脂肪产生能量，同时避免产生大量乳酸。乳酸可导致肌肉痉挛，即使耐力最强的运动员也会发生肌肉痉挛。超级老鼠是一种转基因动物,超级老鼠可以不知疲倦地奔跑数小时、寿命更长、拥有更强繁殖能力、吃得更多而不增加体重这种老鼠最多能以每分钟20米的速度奔跑6公里，也就是说，它能连续不间断奔跑5个小时甚至更多。2）用于改善畜产品的品质3）用转基因的动物生产药物乳汁中含有人生长激素的转

4、基因牛(阿根廷)二、基因工程与疾病治疗1.基因工程药物胰岛素从猪、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。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。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%!我国生产的部分基因工程疫苗和药物1987年开始上市的干扰素1.基因治疗：是指是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细

5、胞中，达到治疗疾病的目的。三、基因治疗患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。2.基因诊断：称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。基因探针：放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子；原理：利用DNA分子杂交原理；

6、基因探针就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。基因诊断技术在什么方面发展迅速？在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。1）β—珠蛋白的DNA探针→镰刀状细胞贫血症2）苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针→白血病举例基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种假单孢杆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

7、烃类化合物。科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质的细菌。三、基因工程与环境保护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。转基因食品安全吗?!转基因植物的安全性争论支持派认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。反对派的观点：一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。美国人

8、食用转基因食品已多年，超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的，还没有事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有—个案例说明它有问题。环保团体认为这种违反自然