人教版高中生物选修三：基因工程的应用PPT课件
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人教版选修3生物第三节：基因工程的应用pptPPT
• 什么是乳腺（房）生物反应器：转基因动物进 入泌乳期后．可以通过分泌的乳汁来生产所需 要的药品，因而称为乳腺生物反应器或乳房生 物反应器。
二、动物基因工程前景广阔
3、用转基因动物生产药物(乳腺（房）生物反应器)
• 乳腺（房）生物反应器原理：科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白 基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法。导 入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长 发育成转基因动物，转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁中的药 物（基因的选择性表达）
凝血酶、血清白蛋白、生长激素和a-抗胰蛋白酶,科学家 是怎样获得转基因动物的?
二、动物基因工程前景广阔
1、提高动物生长速度
原理：由于外源生长激素基因 的表选可以使转基因动物生长 得更快，因此，科学家们将这 类基因导入动物体内，以提高 动物的生长速率。
2、改善畜产品质量 3、用转基因动物生产药物(乳腺（房）生物反应器)
一、植物基因工程硕果累累
3.其他抗逆转基因植物
造成低产、减产的常见环境因素有哪些?使烟草抗盐碱和抗干 旱、番茄的耐寒能力提高措施是什么?
盐碱、干旱，低温、涝害等不利的环境条件是建成低产、减 产的常见因素；将调节渗透压基因、鱼的抗冻蛋白质基因导入相 应作物中。
一、植物基因工程硕果累累
4.利用转基因改良植物的品质
生物（选修3) 现代生物科技专题
专题一：基因工程
第三节 基因工程的应用
一、植物基因工程硕果累累
主要有转基因作物应用：大豆、玉米、棉花、油菜已 进入大规模商业化应用阶段。
转基因工程技术主要用于：提高农作物的抗逆能力， 以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
一、植物基因工程硕果累累
1.抗虫转基因植物
二、动物基因工程前景广阔
3、用转基因动物生产药物(乳腺（房）生物反应器)
• 乳腺（房）生物反应器原理：科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白 基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法。导 入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长 发育成转基因动物，转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁中的药 物（基因的选择性表达）
凝血酶、血清白蛋白、生长激素和a-抗胰蛋白酶,科学家 是怎样获得转基因动物的?
二、动物基因工程前景广阔
1、提高动物生长速度
原理：由于外源生长激素基因 的表选可以使转基因动物生长 得更快，因此，科学家们将这 类基因导入动物体内，以提高 动物的生长速率。
2、改善畜产品质量 3、用转基因动物生产药物(乳腺（房）生物反应器)
一、植物基因工程硕果累累
3.其他抗逆转基因植物
造成低产、减产的常见环境因素有哪些?使烟草抗盐碱和抗干 旱、番茄的耐寒能力提高措施是什么?
盐碱、干旱，低温、涝害等不利的环境条件是建成低产、减 产的常见因素；将调节渗透压基因、鱼的抗冻蛋白质基因导入相 应作物中。
一、植物基因工程硕果累累
4.利用转基因改良植物的品质
生物（选修3) 现代生物科技专题
专题一：基因工程
第三节 基因工程的应用
一、植物基因工程硕果累累
主要有转基因作物应用：大豆、玉米、棉花、油菜已 进入大规模商业化应用阶段。
转基因工程技术主要用于：提高农作物的抗逆能力， 以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
一、植物基因工程硕果累累
1.抗虫转基因植物
基因工程的应用-人教版选修三 PPT课件
1.抗虫转基因植物
（二）抗病转基因植物
1.什么是病原微生物？有哪些种类？ 引起生物生病的微生物， 主要有病毒、真菌和细菌等 2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？ 3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？ 病毒外壳蛋白基因； 病毒的复制酶基因
2.抗病转基因植物
4.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？
பைடு நூலகம்
植物基因工程技术主要用于哪些方面?
提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、 抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）, 以及改良农作物的品质和
利用植物生产药物等方面.
(一)抗虫转基因植物
1.虫害给农作物带来了哪些影响? 传统农业如何 防治害虫? 有哪些不足? 2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世? 3. 抗虫基因有哪些？ 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
几丁质酶基因和抗毒素合成基因
抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒 外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因 植物中可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成 基因。
（三）其他抗逆转基因植物
1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？ 盐碱、干旱、低温和涝害等 2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？ 细胞内的渗透压调节 3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？ 调节细胞渗透压的基因
（一）用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛 分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。
上海医学遗传研究所成功培育出第一头携 带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种 可大大提高基因表达水平的新方法，使 转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30 多倍，转基因动物（ B） A．提供基因的动物 B．基因组中增加外源基因的动物
人教版高中选修3生物-1-3 基因工程的应用(共59张PPT)
2288
其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因 工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦， 提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
人 造 血 液 及 其 生 产
2299
基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激 素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长 激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从 中提取生长激素。
专题1 基因工程
1.3 基因工程的应用
11
基因工程的应用
植物方面
提高植物的抗虫、抗病、抗逆性 改良植物的品质
动物方面
提高动物生长速度 改善畜产品的品质 用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体
研制药物 基因治疗
22
一、植物基因工程硕果累累
70%
68%
主要在抗病虫害、 60% 50%
1166
提高生长速度
比较：普通鲤鱼和转生长激素基因鲤鱼 比较：混有激素的饲料饲养鲤鱼
导入生长激素基因的转基因鲤鱼
1177
改良畜产品
1188
用转基因的动物生产药物
药用蛋白基因 导入 受精卵发育成 转基因动物
分泌
乳汁 （含药用蛋白）
乳腺生物反应器
1199
为什么乳腺能成为基因药物最理想的 表达场所呢？
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因 导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具 尸体的全部产量。
3300
3311
3322
3333
基因工程方法生产蛋白质 药物的优势是非常明显的
3344
四、基因治疗曙光初照
基因治疗是根本性的治疗
其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因 工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦， 提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
人 造 血 液 及 其 生 产
2299
基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激 素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长 激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从 中提取生长激素。
专题1 基因工程
1.3 基因工程的应用
11
基因工程的应用
植物方面
提高植物的抗虫、抗病、抗逆性 改良植物的品质
动物方面
提高动物生长速度 改善畜产品的品质 用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体
研制药物 基因治疗
22
一、植物基因工程硕果累累
70%
68%
主要在抗病虫害、 60% 50%
1166
提高生长速度
比较：普通鲤鱼和转生长激素基因鲤鱼 比较：混有激素的饲料饲养鲤鱼
导入生长激素基因的转基因鲤鱼
1177
改良畜产品
1188
用转基因的动物生产药物
药用蛋白基因 导入 受精卵发育成 转基因动物
分泌
乳汁 （含药用蛋白）
乳腺生物反应器
1199
为什么乳腺能成为基因药物最理想的 表达场所呢？
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因 导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具 尸体的全部产量。
3300
3311
3322
3333
基因工程方法生产蛋白质 药物的优势是非常明显的
3344
四、基因治疗曙光初照
基因治疗是根本性的治疗
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)
（四）用转基因动物作器官移植的供体
利用基因工程对猪的器官进行改造
方法：将器官供体基因组导入某种调节因子， 以抑制 抗原决定基因 的表达或设法除 去 抗原决定基因 ，再结合克隆技术， 培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆 猪器官
及时检测 1、器官供体抵制或除去 抗原决定基因。
2、成果(预期)：结合克隆技术培育没 有 免疫排斥反应 的猪器官。
基因工程药品 —— 干扰素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生 的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引 起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰 素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传 统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内 提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980 －1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌 及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产 量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度 （1）基因：导入外源生长激素基因
(2)成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
转基因动物生产过程图解(以转基因牛 生产过程为例)：
（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
将 肠乳糖酶基因 导入奶牛基因组， 转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大 大减低。
（二）抗病转基因植物
1.什么是病原微生物？植物的病原 微生物有哪些种类？
引起生物生病的微生物，主要有病 毒、真菌和细菌等
2、方法：将 抗病基因 导入植物中， 使其具有抗病特性。
3、抗病基因种类。 ①抗病毒基因：病毒 外壳蛋白 基 因和病毒的复制酶基因。 ②抗真菌基因：几丁质酶 基因和 抗毒素合成基因。
植物基因工程技术主要用于哪些方面?
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用 课件 (共28张PPT)
1、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程 是怎样的？
2、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如： 血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处 有哪些？
乳腺生物反应器的操作过程：
获取目的基因 构建基因表达载体 （药用蛋白基因） （药用蛋白基因与乳腺蛋白基因
的启动子等调控组件重组）
植物基因 工程应用
动物基因 工程应用
【课堂练习】
1、 科学家能利用基因工程技术培育出特殊 的西红柿、香蕉，食用后人体内可产生特定 的抗体，这说明这些西红柿、香蕉中的有丰富的免疫球蛋白 B．含有某种抗原特异性物质 C．含有一些生活的病菌 D．能刺激人体内的效应T细胞分泌抗体
受精卵 中。 ________
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家 培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
DNA分子杂交 技术检测外源基因 3）通常采用_____________
是否插入了小鼠的基因组。
转入荧光酶的转基因烟草苗
【合作探究1】
（结合已学知识，思考以下问题，并在小组内讨论交流，将交流的 结果整理在导学案上。）
1、转基因抗虫棉是转入的何种抗虫基因？来自于哪种生 物体内？抗虫棉的培育过程？抗虫转基因植物出现的 意义？
2、利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种相 比，有什么优点？是属于哪种变异？
4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在 小鼠的膀胱上皮 _________细胞中特异表达。
显微注射
形成胚胎
（哺乳动物受精卵中）
将胚胎送入 母体动物 动物进入泌乳期
（分泌的乳汁中包 含所需要的药物）
人教版高中生物选修3专题一1.3：基因工程的应用(共28张PPT)
从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！ Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、 该女孩由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。 基因工程的实际应用领域有：
农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等
11、导入受体细胞中的目的
2.用于改善畜产品的品质
优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适
转基因牛的乳汁，降低 乳糖含量
3.用转基因动物生产药物
过程：
1、将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组 件重组在一起。
2、用显微注射法导入到受精卵。 3、将受精卵送入母体内。 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有
基因工程药品 —— 胰岛素
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。
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%!
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、
三、基因工程药品异军突起
⑵从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，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。
5、基因表达载体中启动子的作用是什么？ 将人的生长激素基因或牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。
基由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。
、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？ 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有人类所需的药用蛋白。 原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快 、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？ 盐碱，干旱，低温，涝灾等。
农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等
11、导入受体细胞中的目的
2.用于改善畜产品的品质
优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适
转基因牛的乳汁，降低 乳糖含量
3.用转基因动物生产药物
过程：
1、将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组 件重组在一起。
2、用显微注射法导入到受精卵。 3、将受精卵送入母体内。 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有
基因工程药品 —— 胰岛素
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。
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%!
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、
三、基因工程药品异军突起
⑵从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，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。
5、基因表达载体中启动子的作用是什么？ 将人的生长激素基因或牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。
基由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。
、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？ 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有人类所需的药用蛋白。 原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快 、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？ 盐碱，干旱，低温，涝灾等。
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
2020/7/11
21
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
黏性末端
目的基因 AATTCCGTAG
GGCATCTTAA
2020/7/11
22
小结：每种限制酶只能识别双链 DNA分子的某种________________； 并使每一条链中特定部位的两个核 苷酸之间的____________断开，
第2节
基因工程及 其应用
2020/7/11
6
基因工程
即 （ 基因拼接技术或D）NA重组技术
通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种
基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细 胞里，
地改造生物的
。
定向
遗传性状
2020/7/11
7
【例1】科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴 的生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的
19
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
2020/7/11
20
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
作用于： 磷酸二酯键
• Content
第2节 基因工程及其应用
1
“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌
2020/7/11
2
1982年第一例转基因动物问世。科学家将大鼠的生 长激素基因导入小鼠体内，使小鼠体重为正常个体 的二倍，被称为"超级小鼠"。
2020/7/11
人教版生物选修3 1.3 基因工程的应用 课件 (共27张PPT)
用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞
株系称为“工程菌”
18
基因工程药品 —— 胰岛素
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。1979年，科学家将动物体内 的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，并 在大肠杆菌内实现了表达。1982年，美国一家 基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市 场，售价降低了30%~50%。
23
(2)体内基因治疗: 用基因工程的方法,直接向人体组织中转移基因。
例如：1994年科学家利用经过修饰的腺病毒做载体,将治疗 遗传性囊性纤维化病的正常基因转入患者肺组织中。
（此方法称为病毒感染法）
3.用于基因治疗的基因种类： (1)从健康人体中分离得出的功能正常的基因 (2)反义基因 (3)编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因（自杀基因）
1.3 基因工程的应用
1、植物基因工程硕果累累 2、动物基因工程前景广阔 3、基因工程药物异军突起 4、基因治疗曙光初照
1
一、植物基因工程硕果累累源自植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及
改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2
1.抗虫转基因植物
1）方法： 从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分
解DDT等毒害物质。
26
六、基因工程与食品业
基因工程为食品工业中提供了什么前景？
基因工程为人类开辟新的食物来源。 1）鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达获
得成功。这表明，未来能用发酵罐培养的大肠杆 菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白。
新版人教版高中生物选修三专题一 基因工程的应用 (共23张PPT)学习演示PPT课件
外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因， 目前都处于初期的临床试验阶段
19
练一练
B 1、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是
A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫 D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
D 2．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是
疗的目的 3、用转基因动物生产药物
治疗方法：先将患者的淋巴细胞取出，体外培养，然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生 腺苷酸脱氨酶，再将这种细胞注射到患者的体内，经过多次注射，患者的免疫功能趋于正常。
将基富因含 工赖程C氨操、酸作的程运蛋序白的用质四编个人码步基骤工因：导诱入玉变米，的提高方玉米法赖氨，酸含量使。 有基因缺陷的细胞发生基因突
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异 如：导入肠乳糖酶基因的转基因奶牛
也称为DNA诊断或基因探针技术，是用放 利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品
D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
射性同位素(如 P) 、荧光分子等标记的DNA分 32 4、利用转基因改良农作物品质
（2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易 提纯，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。
（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。
提高作物抗旱和抗盐碱能力； C治、疗合方成法球：蛋先白将的患D者N的A 淋巴细胞取出，体外培养，然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生
新人教版高中生物选修3基因工程的应用 ppt1课件
• 就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
• 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。
• 为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场 所呢？
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，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。
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。
• DNA分子杂交原理：
DNA分子杂交是基因诊断最基本的方 法之一。其基本原理是：互补的DNA单链 能够在一定条件下结合成双链，即能够进行 杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基 互补配对进行。因此，当用一段已知基因的 核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触， 若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测 基因中含有已知的基因序列。
2）用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤 中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。
3）通过基因重组构建新的杀虫剂，取代生产 过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试 图通过基因工程回收和利用工业废物。
• 可利用什么方法来解决上述问题？ 利用基因工程方法制造“工程菌”，可
高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
基因工程药品 —— 胰岛素
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。1979年，科学家 将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分 子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。1982 年，美国一家基因公司用基因工程方法生产 的胰岛素投入市场，售价降低了30%~50%。
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（பைடு நூலகம்）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__
中，原因是_具__全__能_ 性，可使外源基因在相应的组织细__
__。
胞中表达
（3）通常采用__D_N__A杂交__技术检测外源基因是否插入
了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 _膀__胱__上__皮细胞 细胞中特异表达。
人教版高中生物选修三：基因工程的 应用PPT 课件
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用基因工程技术实现动物乳 腺生物反应器的操作过程
获取目的基因 构建基因表达载
（例如血清白蛋白、 抗凝血酶、生长激 素、α-抗胰蛋白酶 基因）
体（在血清白蛋白基
因前加乳腺蛋白基因 的启动子）
显微注射法 导入哺乳动 物受精卵中
举例说明：
将 肠乳糖酶基因
导入奶牛基因组，转基
因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。
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3、用转基因的动物生产药物
乳腺生物反应器或乳房生物反应器 • 优点：①产量高；②质量好；
③成本低；④提取容易。
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供体选择：小型猪
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为什么人们希望从猪体内寻找人 器官移植的供体？
➢猪内脏的构造、大小、血管分布等与 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
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（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？
不论雌雄，可从动物一出生就收集产物，从尿中提取 蛋白质比在乳汁中提取简便、高效.
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4.用转基因的动物作器官移植的供体
最大障碍：免疫排斥反应
操作方法：向器官供体基因组导入 某种调节因子，抑制或 除去抗原决定基因，克 服免疫反应。
转基因蓝玫瑰
人教版高中生物选修三：基因工程的 应用PPT 课件
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二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
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2、用于改善畜产品的品质
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三、基因工程药物
工程菌
利用基因工程的方法，导入外 源基因并得到高效率表达的菌
类细胞株系。
利用工程菌生产转基因药物： 细胞因子（干扰素、白细胞介素等）、抗体、
疫苗、激素（胰岛素、生长激素等）等
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治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长 激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得 生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体， 并从中提取生长激素。
发育成转基因动物
（只有在产下的雌性个体中， 转入的基因才能表达）
将胚胎送入 母体动物
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膀胱生物发生器：科学家培养出一种转基因小鼠，其膀 胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法 是__显__微_注__射__法__。
抗虫棉 叶子
正常棉 叶子
抗虫基因有哪些？
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
2.抗病转基因植物
抗烟草花叶病 毒转基因甜椒
抗病毒转基因 西葫芦
3.其他抗逆转基因植物
• 抗盐碱、抗干旱（烟草）
调节细胞渗透压的基因
• 抗寒（烟草、番茄）
抗冻蛋白基因（鱼）
• 抗除草剂（大豆、玉米）
• 转基因耐储存番茄
控制番茄果实成熟的基因
• 转基因花卉
与植物花青素代谢有关的基因
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转入维生素A合成酶基因的大米
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转 基 因 矮 牵 牛
与植物花青素代谢有关的基因
基因工程药品 —— 干扰素 从人血中提取干扰素，
300L血才提取1mg！
通过基因工程 的方式创造了能合 成人干扰素的大肠 杆菌，每1Kg的培 养液可提取20— 40mg干扰素
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基因工程药品 —— 生长激素
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选择乳腺的原因：
（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，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。
（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。
抗除草剂基因
转基因抗除草剂玉米
转鱼抗寒基 因的番茄
4.利用转基因改良植物的品质
将变富必含需含大转氨某量基必基维因酸需生玉合氨米素基成的途酸径编码中某基种因抗紫癌导关色抗键入西衰酶植红老的物柿的活，性或，改 以提高产量。
利用转基因改良植物的品质
• 高氨基酸产量的转基因植物
如：高赖氨酸玉米
富含赖氨酸的蛋白质编码基因
基因工程药品 —— 胰岛素
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。
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%!
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基因工程的应用
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基因工程的应用领域有： 农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等 应用生物： 植物、动物、微生物
植物基因工程
基因工程的应用
动物基因工程 基因工程药物 基因治疗
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术：