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

3.3 基因工程的应用 1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入大肠杆菌细胞中，使大肠杆菌表达重组人胰岛素。我国拥有自主知识产权的基因工程物---重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。 除了生产胰岛素，基因工程还有那些应用呢？ 重组人胰岛素注射液 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到飞速发展，展示出广阔前景。 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 基因工程在农牧业方面的应用 1 从某些生物中分离出具有抗虫功能基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性 ①实例：转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻 ②优点：减少化学农药的使用，降低生产成本，提高产量 例：Bt抗虫蛋白基因 转基因抗虫植物 思考：种植转基因抗虫棉若干年后，害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性？ 为什么？ 会。害虫会因遗传物质发生改变，产生对转基因抗虫棉的抗性。 基因工程在农牧业方面的应用 1 转基因番木瓜 番木瓜环斑病毒感染的番木瓜 将某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物 ①实例：转基因抗病毒甜椒、番木瓜、烟草 抗病基因： 病毒复制酶基因 抗毒素合成基因 ②优点：减少化学农药的使用，降低生产成本，提高产量。 转基因抗病植物 基因工程在农牧业方面的应用 1 ①实例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜、甜菜 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 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。 转基因抗除草剂植物 ②优点：减少化学农药的使用，降低生产成本，提高产量。 基因工程在农牧业方面的应用 1 实例2：转基因矮牵牛 将与植物花青素代谢有关的基因导入植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色，大大提高了它的观赏价值。 实例1：我国科学家培育出了赖氨酸含量提高30%的转基因玉米 改良植物的品质 基因工程在农牧业方面的应用 1 （1）提高动物的生长速率 科学家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，如朱作言等育成了转基因鲤鱼（冠鲤）。但冠鲤至今并未获得审批。 非转基因鲤鱼（上）与 转生长激素基因鲤鱼（下） 改良动物的品质 基因工程在农牧业方面的应用 1 （2）改善畜产品的品质 改良动物的品质 将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，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。 方法： 实例： 1.该转基因动物，肠乳糖酶基因在什么细胞中表达？ 乳腺细胞 乳糖酶分泌少 乳糖不耐受 牛奶富含蛋白质、乳糖 2.为什么将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组能降低牛奶中的乳糖含量？ 肠乳糖酶基因在奶牛乳腺细胞中表达出乳糖酶，可以分解乳汁中的乳糖。 优点：避免食物过敏、腹泻等不适。 【基础训练1】 (1)转入外源生长素基因的转基因动物，生长速率更快(　　) (2)转基因抗虫棉的Bt抗虫蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌(　　) (3)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物(　　) × × × 【典例1】下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是 A.用DNA聚合酶连接Bt抗虫蛋白基因与载体 B.Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞 C.Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用 D.需制备好相应抗原来检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白 √ 1）对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 基因工程在医药卫生领域的应用 2 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 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； 药物类型： 细胞因子、抗体、疫苗和激素等。 应用： 实例： 2 干扰素 是人体或动物受到病毒侵染后产生的一种细胞因子，是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。 传统生产方法：从人血液中的白细胞提取。 现代生产方法： 干扰素基因 质粒 重组质粒 大肠杆菌或酵母菌 大量可以生产干扰素的大肠杆菌或酵母菌 构建 导入 培养 基因工程在医药卫生领域的应用 化学本质 作用机理 目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。 实例： 乳腺生物反应器 培育过程： 药用蛋白基因 乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 基因表达载体 显微注射 受精卵 哺乳期 分泌乳汁 转基因动物 药物 应用： 我产的奶不是一般的奶！ 2）让转基因哺乳动物批量生产药物 基因工程在医药卫生领域的应用 2 发育 1.乳腺生物反应器指的是转基因动物的乳腺吗？ 不是，乳腺生物反应器指的就是这个转基因生物 2.乳腺生物反应器中的目的基因是什么？ 药用蛋白基因 4.为什么将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重