3.3 基因工程的应用 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2节 基因工程的应用 讲课人：xxx 第三章 基因工程 基因工程的应用 基因工程的运用 在农牧业方面 在医药卫生领域 在食品工业方面 2 基因工程在农牧业方面的运用——植物 转基因抗虫植物 非转基因抗虫棉（左） 转基因抗虫棉（右） 对照（被害虫侵害的黄绿色植株） 转基因抗虫水稻（绿色植株） 非转基因抗虫玉米（下） 转基因抗虫玉米（上） （1）培育方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，导入作物，使其具有抗虫性。 （2）实例：转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 意义：大大减少了化学杀虫剂的使用 基因工程在农牧业方面的运用——植物 转基因抗病植物 （1）培育方法：将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出转基因 抗病植物。 （2）实例：抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等。 基因工程在农牧业方面的运用——植物 转基因抗除草剂植物 一定浓度的生长素类似物 ——除去单子叶植物中的双子叶杂草 如果双子叶植物中出现了双子叶杂草，如何避免喷洒该除草剂对作物的伤害？ ？ 单子叶植物 双子叶植物 基因工程在农牧业方面的运用——植物 转基因抗除草剂植物 （1）培育方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可培育出抗除草剂作物品种。 （2）实例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 种植转基因抗除草剂大豆的农田 基因工程在农牧业方面的运用——植物 改良植物的品质 营养价值 观赏价值 营养价值方面：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%。 高赖氨酸玉米 抗癌抗衰老的紫色西红柿 基因工程在农牧业方面的运用——植物 改良植物的品质 营养价值 观赏价值 观赏价值方面：将与植物花青素代谢有关的基因导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 基因工程在农牧业方面的运用——动物 提高动物的生长速率 （2）实例：转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。 转入外源生长激素基因 的“超级小鼠” （1）培育方法：将外源生长激素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。 普通鲤鱼 转基因鲤鱼 基因工程在农牧业方面的运用——动物 改善畜产品的品质 （2）培育方法：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。 （1）解决问题：有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶 后会出现腹泻等不适症状，称之为乳糖不耐受。 低乳糖奶牛 【情景资料1】胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。 【情景资料2】干扰素是动物或人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白。干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！对癌症也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血中提取，300L血才提取1mg！ 基因工程在医药卫生领域的运用 怎么做，解决以上难题 干扰素：感染病毒的复制 基因工程在医药卫生领域的运用 对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物——最主要的应用 基因工程在医药卫生领域的运用 让哺乳动物批量生产药物——生物反应器 乳腺生物反应器的生产过程 获取目的基因 构建基因表达载体 导入哺乳动物受精卵 形成胚胎 将胚胎送入母体动物 发育成转基因动物 （如人生长激素基因等） （显微注射法） （利用分泌的乳汁生产所需的药物） 优点 产量高、质量好、成本低、易提取 缺点 容易受时间和性别的限制 乳腺生物反应器不是指乳腺，而是指这个转基因生物 基因工程在医药卫生领域的运用 让哺乳动物批量生产药物——生物反应器 乳腺生物反应器 vs 膀胱生物反应器 优点：收集产物蛋白比较容易，不必对动物造成伤害。 ①在于从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效 膀胱反应发生器的优点： ②可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 基因工程在医药卫生领域的运用 可能使建立移植器官工厂的设想成为现实 寻求可替代的移植器官， 如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题 （1）人体器官移植的世界性难题： 人体移植器官短缺 （2）解决途径： 猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似 猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物 （3）猪的优点： （4）最大难题： 免疫排斥 基