人教版教学课件1.3基因工程的应用

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1、1.3基因工程的应用一、植物基因工程硕果累累2001年转基因作物种植面积最大的四个国家及其所占比例美国阿根廷加拿大中国10%20%30%40%50%60%70%主要用于提高农作物抗逆能力、改良农作物品质、利用植物生产药物1.抗虫转基因植物使用化学农药的弊端解决这些弊端的途径污染环境，损害人类健康，增加生产成本。将具有杀虫活性的基因导入作物中，使其具有抗虫性。抗虫目的基因应用举例Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗虫水稻、棉花、玉米、马铃薯、烟草、番茄、大豆、苹果、核桃、菊花等与对照组（黄色枯萎植株）转基因抗

2、虫水稻（绿色植株）抗虫棉普通棉2.抗病转基因植物病原微生物引起植物生病的微生物如：病毒、真菌、细菌等。抗病毒目的基因最多：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因举例几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒抗真菌目的基因抗病毒的转基因小麦转黄瓜抗青枯病基因的甜椒3.抗逆转基因植物造成低产、减产的常见因素盐碱、干旱、低温、涝害等盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关与细胞内渗透压调节有关抗逆目的基因抗盐碱和干旱作物：耐寒的番茄：抗除草剂的大豆：调节细胞渗透压的基因鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂基因转基因抗旱番茄转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯

3、左侧:喷洒除草剂后，杂草全部除掉，转基因玉米生长正常。转基因抗除草剂玉米右侧，未洒除草剂，杂草丛生。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4.利用转基因改良植物品种使食品的营养成分均衡将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。将富含氨基酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量提高30%。转基因高赖氨酸玉米使果品延熟，便于储存将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄。转基因延熟番茄丰富花品颜色，提高观赏价值。将与植物花青素代谢有关的基因导

4、入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色。转基因矮牵牛普通矮牵牛二、动物基因工程前景广阔1.用于提高动物生长速度普通鲑鱼转基因鲑鱼中科院水生生物研究所培育的转基因鲤鱼，表现出快速生长效应。2.用于改善畜产品的品质如，将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变。美国通过基因工程将人的基因植入牛的体内，由转基因公牛授精的母牛产下5头健壮的牛犊，每头都含有一个人类的基因。3.用转基因动物生产药物什么叫转基因动物是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受

5、精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。这样一种新的个体，称为转基因动物。我国培养的转基因兔，转入的乙型肝炎表面抗原基因已在基因兔体内整合并表达。兔研人员将乙型肝炎表面抗原基因注入兔受精卵的情形。就基因药物而言，最理想的表达场所是乳腺为什么?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。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，

6、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。构建基因表达载体显微注射导入哺乳动物受精卵中形成胚胎将胚胎送入母体动物只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达。获取目的基因例（如血清蛋白基因）发育成转基因动物乳房生物反应器的操作过程4.用于转基因动物作器官移植的供体设想建立器官移植工厂动物基因工程现实用动物的器官解决人类器官来源问题三、基因工程药物异军突起在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？从生物的组织、细胞或血液中提取。缺点解决途径由于受原材料来源的限制，价格十分昂贵。利用基因工程方法制造“

7、工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。基因工程胰岛素（一）胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、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。胰岛素分子结构基因工程胰岛素（二）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！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!胰岛素生产车间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。干扰素生产车间干

8、扰素分子结构基因工程干扰素（一）基因工程人工干扰素α-2b（安达芬）是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，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