3.3 基因工程的应用-【精准备课】2022-2023学年高二生物同步教学精品课件（人教版2019选择性必修3）

第3节 基因工程的应用 第3章 基因工程 一、基因工程在农业方面的应用 1.培育抗逆性品种 将某些生物的抗虫基因、某些病毒、真菌的抗病基因、降解或抵抗某种除草剂的基因、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。 抗虫基因作物的意义： 减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。 基因工程技术广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等。 （1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。 （2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作用新品种。                                  不易腐烂的番茄                                      抗虫植物 化学农药 兔毛棉花在我国培育成功：用兔的一种角蛋白转化棉花，棉花纤维质量好，具有兔毛般的光泽。 能发光的水母 不能发光的热带斑马鱼 能发荧光的热带斑马鱼 转入荧光素酶蛋白基因的发荧火烟草 实例：将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，提高氨基酸的含量，科学家培育的某种转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。 将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高观赏价值。 2.改良植物的品质 利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。 　　一,日本三得利公司利用移植的基因和三色紫罗兰中的蓝色色素合成培植出了世界上第一株蓝色玫瑰。 　　玫瑰的栽培历史可以追溯到5000年前，但通过色素呈现出蓝色的玫瑰却从来没有出现过。这是因为玫瑰花的基因功能缺陷，没有生成翠雀花素所需的酶“黄酮类化合物3‘5’-氢氧化酶”，因此蓝玫瑰被认为是不可能的。 　　二、得利公司从蓝色三叶草中提取制造蓝色色素的基因，然后注入到玫瑰中，使玫瑰的基因重组。以新开发玫瑰为杂交母体，有望使玫瑰的花色更加绚丽多彩。 　　三、玫瑰还可以通过基因食用。食用玫瑰为蔷薇科蔷薇属，原产中国。目前，不仅中国广泛栽培，日本、朝鲜及欧美各国也有大量栽培 。在保加利亚，玫瑰花还被作为国花，象征着勤劳和智慧。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、基因工程在畜牧业上的应用 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（如奶牛）。 该过程的重要步骤是重组DNA转移到动物受精卵中。 将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。 显微注射技术 超级鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 特殊动物 图为2001年12月底出生的5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医疗公司称，这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。 乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊 美国转基因猪，其体内含有人类的基因，乳汁含有人体蛋白fatorⅧ。只需300～600只这样的母猪就能满足全世界对这种蛋白的需求。 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 1.提高动物的生长速率 2.改善畜产品的品质 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。 乳汁中乳糖的含量大大降低的转基因牛 3.其它方面 三、基因工程在医药卫生领域的应用 传统的某些药品（如动物激素）生产：从动物组织中提取，受材料来源限制产量有限，价格昂贵。 1.对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 药物：细胞因子、抗体、疫苗和激素等。 应用：可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等； 实例：我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等。 重组人生长激素 重组人白细胞介素 重组人干扰素 重组人胰岛素 　　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。 产品名称 菌株或细胞 应用 人胰岛素 大肠杆菌 人生长激素 大肠杆菌 表皮生长因子 大肠杆菌 白细胞介素-2 大肠杆菌 a—干扰素 酵母菌 乙型肝炎疫苗 酵母菌 溶血栓剂 哺乳动物 细胞 治疗糖尿病 治疗生长缺陷症 治疗烫伤、胃溃疡 治疗某些癌症 治疗癌症或病毒感染 预防病毒性肝炎 治疗心血管病 （心脏病） 　　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。