—基因工程的应用
基因工程的应用实例
基因工程的应用实例一、基因工程在农业领域的应用1. 作物基因改良：通过基因工程技术，可以向作物中引入抗虫、抗病、耐旱、耐盐等有益基因，提高作物的抗逆能力和产量。
例如，转基因玉米可以抵抗玉米螟的侵袭，转基因水稻可以提高水稻的产量和抗虫能力。
2. 动物基因改良：基因工程技术也可以应用于动物的基因改良。
例如，科学家们利用基因工程技术成功地将人类胰岛素基因导入绵羊胚胎中，从而使绵羊能够产生人类胰岛素，为糖尿病患者提供了一种更安全、更有效的治疗方法。
二、基因工程在医学领域的应用1. 基因诊断：基因工程技术可以通过检测人体的基因序列，帮助医生准确地诊断疾病。
例如，通过检测乳腺癌相关基因的突变，可以早期发现乳腺癌风险，及时采取治疗措施。
2. 基因治疗：基因工程技术可以用于治疗一些遗传性疾病。
例如，通过基因工程技术，科学家们成功地治疗了一些免疫系统缺陷病患者，并且正在研究利用基因工程技术治疗其他遗传性疾病，如囊性纤维化等。
三、基因工程在环境保护领域的应用1. 生物降解：基因工程技术可以通过改变微生物的基因组，使其具有降解有机物的能力。
例如，科学家们通过基因工程技术培育出一种可以降解塑料的细菌，为解决塑料污染问题提供了新的途径。
2. 污水处理：基因工程技术还可以应用于污水处理。
科学家们通过基因工程技术改造了一种细菌，使其能够高效地将污水中的有害物质转化为无害物质，从而提高了污水处理的效率和效果。
四、基因工程在生命科学研究中的应用1. 基因功能研究：基因工程技术可以通过改变生物体内的特定基因，研究该基因在生物体发育、生长、代谢等方面的功能。
例如，通过基因敲除或基因过表达的方法，可以研究某个基因在细胞分裂、细胞分化等过程中的作用机制。
2. 基因组学研究：基因工程技术可以应用于对整个基因组的研究。
例如，利用基因工程技术，科学家们可以对某一物种的基因组进行测序，从而了解该物种的基因组结构和功能，为进一步研究提供基础数据。
基因工程的应用
基因工程改变了我们看待生命的方式。本次演讲将介绍基因工程的定义，历 史和一些令人兴奋的应用，以及未来前景。
什么是基因工程
1 定义
用于研究和改变生命基因的技术。
2 历史
基因工程诞生于上世纪70年代，随着科技的进步，应用越来越广泛。
3 应用
基因工程可以用于农业，医学和环境保护等领域。
基因工程在农业上的应用
基因编辑
技术的不断发展，未来将可以直 接编辑人类或动植物的基因。
可再生能源
基因工程可以帮助生产更适 合生长的生物质，拓展可再 生能源的种类。
基因工程的优势和挑战
优势
实现可持续发展，创造更加健康的生活。
挑战
道德和伦理问题，对人类的影响尚未完全了解。
基因工程的未来前景
1
农业智能化
2
基因工程和人工智能的结合，可
以实现更加智能的农业生产。
3
精准医学
基因工程可以帮助医生制定更加 个性化的治疗方案，提高疗效。
提高产量
通过改变植物基因，可以 增加作物产量。
抗病虫害
基因工程可以让植物具备 抗病虫害的能力，减少化 学农药的使用。
改良品质
基因工程可以调整作物的 物质含量，打造更加美味 的水果和蔬菜。
基因工程在医学上的应用
1
疾病治疗
基因工程可以制造能够治疗罕见病的药品，例如瑞利普利（Rituximab）治疗淋 巴瘤。
2
基因检测
基因工程可以检测人体基因是否存在异常，例如乳腺癌基因检测。
3
器ห้องสมุดไป่ตู้移植
基因工程可以让动物生产人类需要的器官，帮助解决器官移植短缺问题。
基因工程在环境保护上的应用
基因工程的应用
基因工程的应用基因工程是一项涉及生物学、遗传学和分子生物学等多个学科的跨学科领域，其研究内容主要是改变或操作生物体的遗传结构和功能。
随着科技的不断发展，基因工程已经在许多领域的应用中发挥了重要作用。
本文将探讨基因工程在药物研发、农业生产和环境治理等方面的应用。
一、基因工程在药物研发中的应用1. 重组蛋白药物的生产基因工程技术被广泛应用于生产重组蛋白药物，如胰岛素、生长激素和抗体等。
通过将需要表达的外源基因导入至目标细胞中，可以使细胞表达并产生大量的蛋白质药物。
这种方法不仅提高了药物的生产效率，还使得药物更加纯净和安全。
2. 基因治疗基因治疗是一种通过修复或替换异常基因来治疗遗传性疾病的方法。
通过基因工程技术，可以将正常的基因导入至患者的细胞中，使其恢复正常功能。
这种方法在一些遗传性疾病的治疗中已经取得了一定的成功，为患者带来了福音。
二、基因工程在农业生产中的应用1. 转基因作物的培育转基因作物是指通过基因工程技术对植物进行基因改造，使其获得新的性状或提高特定性状的表达。
这些性状可以包括抗病虫害能力的增强、耐逆性的提高以及产品质量的改良等。
转基因作物的出现有效解决了传统农业生产中所遇到的一系列问题，为粮食生产和生物资源的可持续利用提供了新途径。
2. 动物转基因技术基因工程技术也可以应用于动物的遗传改良。
一些转基因动物被用于生产药物，如转基因小鼠用于人类疾病的研究和药物的筛选。
此外，转基因动物在畜禽养殖中也可提高产品质量和产量，满足不同层次的市场需求。
三、基因工程在环境治理中的应用1. 污水处理通过基因工程技术，可以设计出一些具有特定代谢能力的微生物，用于处理工业和农业废水中的有机物。
这些微生物可以高效地降解废水中的有害物质，从而减少对环境的污染和危害。
2. 生物修复基因工程也可以应用于生物修复领域。
通过导入具有降解能力的基因到环境中存在污染物的微生物中，促使其对污染物进行生物降解。
这种方法可以有效地修复受到重金属、有机污染物等污染的土壤和水域，减少对生态环境的破坏。
基因工程应用的具体例子
基因工程应用的具体例子基因工程是一门应用广泛且前景广阔的学科，通过对生物体的基因进行修改和调控，可以实现对生物体性状的改良和功能的增强。
下面将列举10个具体的基因工程应用例子。
1. 人类胚胎基因编辑人类胚胎基因编辑是一项具有潜在影响力的基因工程技术，它可以通过修改人类胚胎的遗传信息，来预防或治疗一些遗传性疾病。
例如，科学家们可以利用CRISPR-Cas9技术，修复携带遗传疾病的基因，并防止其遗传给后代。
2. 转基因作物转基因作物是指通过基因工程技术将外源基因导入植物基因组中，使其具备一些新的性状或功能。
例如，转基因作物可以抗虫害、耐旱、耐盐碱等，从而提高作物的产量和抗逆能力。
3. 基因治疗基因治疗是一种利用基因工程技术来治疗疾病的方法。
通过将正常基因导入患者体内，修复或替代缺陷基因，从而恢复患者正常的生理功能。
例如，基因治疗可以用于治疗遗传性疾病、肿瘤和免疫系统相关的疾病等。
4. 基因工程药物基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物，它们可以通过改变患者的基因表达来治疗疾病。
例如，基因工程药物可以用于治疗癌症、糖尿病、血友病等疾病。
5. 基因工程疫苗基因工程疫苗是利用基因工程技术生产的疫苗，它们可以通过引入病原体的基因片段，激活患者的免疫系统，从而预防疾病。
例如，基因工程疫苗可以用于预防流感、乙肝、艾滋病等疾病。
6. 基因工程动物基因工程技术可以用于改造动物的基因组，使其具备人类所需要的一些性状或功能。
例如，科学家可以通过基因工程技术制造转基因小鼠模型，用于研究人类疾病的发生机制和治疗方法。
7. 基因工程显微生物基因工程技术可以用于改造微生物的遗传信息，使其具备一些新的功能。
例如，科学家可以通过基因工程技术制造转基因大肠杆菌，用于生产人类重组蛋白和药物。
8. 基因工程生物燃料基因工程技术可以用于改造植物和微生物的基因组，使其具备高效生产生物燃料的能力。
例如，科学家可以通过基因工程技术改造藻类和细菌，使其能够利用太阳能和二氧化碳合成生物燃料。
请列举一些基因工程的应用
请列举一些基因工程的应用基因工程是一种生物技术，涉及对生物体的基因进行人工改变，以创造具有特定性状或功能的生物体。
这项技术在医学、农业、工业等多个领域都有广泛的应用。
以下是一些基因工程的应用：1. 医学应用：•基因治疗：将正常基因引入患者的细胞中，以治疗遗传性疾病或修复受损的基因。
•生产药物：使用基因工程技术生产药物，如重组蛋白和抗体，用于治疗癌症、糖尿病等疾病。
2. 农业应用：•转基因作物：利用基因工程技术改变植物的基因，使其具有抗虫、抗病、抗逆境等性状，提高产量和品质。
•抗病虫害：基因工程可用于开发抗病害和抗虫害的作物，减少对化学农药的依赖。
3. 工业应用：•生物制造：利用基因工程改变微生物、真核生物或植物，使其能够生产工业用途的化合物，如酶、酒精、生物燃料等。
•生物降解：利用改良的微生物，使其能够降解废弃物，有助于环境保护。
4. 环境修复：•植物修复：利用基因工程技术改良植物，使其能够吸收和累积土壤中的重金属，用于修复受污染的土地。
•微生物修复：利用改良的微生物，帮助清除污染物，如石油污染或化学污染。
5. 动物生产：•转基因动物：利用基因工程技术改变动物的基因，以生产具有特殊性状的动物，例如产生人类蛋白的乳腺小鼠。
•畜牧业改良：通过基因工程技术改进家畜，使其具有更高的生产性能或对疾病的抗性。
6. 研究工具：•转基因模型生物：创建带有特定基因变异的模型生物，用于研究基因的功能和生物学过程。
•基因编辑工具：使用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，实现对基因的准确修饰，有助于研究和治疗。
这些应用显示了基因工程在多个领域中的潜在影响，为人类社会提供了各种有益的解决方案。
然而，基因工程也伴随着伦理、法规和环境问题，需要谨慎和持续监管。
高中生物选择性必修三 第3章 第3节 基因工程的应用
学习目标
1.举例说明基因工程在农牧业、医药卫生及食品工业 的应用。 2.举例说出日常生活中的转基因产品,理性看待基因工 程给我们的生产和生活带来的影响。
一、基因工程在农牧业方面的应用 1.转基因抗虫植物 (1)方法:从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因,将其导入作物 中。 (2)成果:转基因抗虫棉花、玉米、水稻等。 (3)意义:减少化学杀虫剂的使用,降低生产成本,减少环境污染。 2.转基因抗病植物 (1)方法:将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中。 (2)成果:转基因抗病毒甜椒、番木瓜等。 (3)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病的新品种。
答案D 解析萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA,这是完成基因重组的 基础,①正确;自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码,②正确; 萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该转基因植株通体光亮,可 见荧光素基因在该植株中成功表达,即烟草体内合成了荧光素,③ 正确;萤火虫与烟草细胞合成蛋白质的方式基本相同,都是以mRNA 为模板,在核糖体上,经氨基酸脱水缩合形成蛋白质,④正确。
探究点一
探究点二
答案C 解析重组质粒形成后需要通过农杆菌转化法等方法导入棉花的叶 肉细胞;如果抗虫基因导入棉花叶肉细胞的细胞质中,转基因棉花 的花粉中不含该基因,如果导入细胞核基因中,该转基因植株相当 于杂合子,后代会发生性状分离;抗虫棉的选择作用使具有抗性突 变的棉铃虫生存下来,经过长时间积累,棉铃虫的抗性会增强。
2.科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平 的表达。长成的烟草植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究 成果表明( ) ①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共用一套遗传密码 ③烟草体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同 A.①③ B.②③ C.①④ D.①②③④
基因工程及其应用
基因工程及其应用
基因工程是一种涉及改变生物体基因组的技术，它包括对
基因进行分离、修改和重新组合，以创建具有特定性状的
生物体。
这项技术的出现已经改变了许多领域，包括医学、农业、工业等。
以下是基因工程的一些应用：
1. 医学应用：基因工程在医学领域有广泛应用。
它可以用
于生产重要的药物，例如人胰岛素、生长激素和抗体等。
此外，基因工程还用于研究和治疗基因相关的疾病，如癌症、遗传性疾病等。
2. 农业应用：基因工程在农业领域被用来改良植物和动物
品种，以提高产量、抗病性和耐逆性等。
例如，基因工程
可以将外源基因导入作物，使其具有耐虫、耐病和抗草甘
膦等特性。
3. 工业应用：基因工程可以生产大量的酶和蛋白质，用于
工业生产中的各种过程。
这些酶和蛋白质可以用于生产纤
维素、纸浆、生物燃料和工业化学品等。
4. 环境应用：基因工程还可以用于改变微生物的代谢途径，以提高污水处理、生物修复和废物处理等环境应用的效率。
5. 法医学应用：基因工程可以用于DNA分析，例如在刑事犯罪的调查中用于鉴定嫌疑人和受害者的身份。
尽管基因工程的应用广泛且有潜力，但其发展也面临伦理
和安全的挑战和争议。
因此，在使用基因工程技术时，需
要进行严格的监管，并谨慎权衡其风险和利益。
基因工程在社会上的应用
基因工程在社会上的应用目前涵盖了以下几个方面：1.医疗健康领域：基因工程在医疗领域发挥了重要的作用。
例如，利用基因工程可以帮助生产出某些能够恢复或改善人体功能的蛋白质，如胰岛素、生长激素、抗体等。
这些蛋白质可以通过基因工程技术进行大规模生产，以满足医疗需求。
此外，基因工程还可以用于基因治疗，通过修改人体基因来治疗某些遗传性疾病。
2.农业领域：基因工程在农业领域的应用也十分广泛。
例如，通过基因工程可以培育出抗病、抗虫、抗旱等优良性状的作物，提高农作物的产量和品质。
此外，基因工程还可以用于生产转基因食品，例如转基因大豆、转基因玉米等。
这些转基因食品能够提高作物的营养价值，增强抗病能力，提高产量等。
3.环保领域：基因工程在环保领域也有一定的应用。
例如，通过基因工程可以培育出能够降解某些有害物质的微生物，从而帮助处理环境污染问题。
此外，基因工程还可以用于生产生物农药，减少化学农药的使用，保护生态环境。
4.工业领域：基因工程在工业领域也有一定的应用。
例如，通过基因工程可以生产出某些具有特殊功能的酶，用于化工、制药等领域。
此外，基因工程还可以用于生产生物燃料，例如生物柴油、生物乙醇等，这些生物燃料能够替代化石燃料，减少环境污染。
5.基础科学研究：基因工程在基础科学研究中也发挥了重要的作用。
例如，基因工程可以帮助科学家们研究基因的功能和作用，进一步了解生命的本质和规律。
此外，基因工程还可以用于研究人类遗传学、进化生物学等领域的问题，为科学研究提供新的思路和方法。
尽管基因工程在社会上有着广泛的应用，但其安全性和伦理问题也一直备受关注。
因此，在使用基因工程技术时，需要充分考虑其潜在的风险和效益，并遵循科学道德和伦理原则。
基因工程的应用
基因工程的应用基因工程（Genetic Engineering）是指通过对生物基因进行改造和调控的技术和方法。
随着科学技术的不断进步，基因工程在许多领域都发挥着重要作用。
本文将探讨基因工程在农业、医学和环境保护等领域的应用。
一、基因工程在农业上的应用1. 转基因作物的开发转基因作物是指通过基因工程技术将某些有益基因导入农作物，以增强其抗病虫害能力、提高产量以及改良食品品质。
例如，转基因玉米能够抵抗害虫侵袭，转基因水稻能够耐旱抗虫。
2. 基因编辑技术的应用基因编辑技术是近年来兴起的一种基因工程方法，它可以对特定基因进行精确修饰和调控。
通过基因编辑技术，科学家能够切除、替换或插入特定基因序列，从而改变作物的性状。
这一技术在作物育种上有着巨大潜力。
3. 遗传改良动物的培育除了作物领域，基因工程还在动物育种上得到了广泛应用。
例如，通过基因工程技术，科学家成功制造了产奶量更高的转基因牛，以及抗疾病的转基因猪。
二、基因工程在医学上的应用1. 基因治疗基因治疗是一种可以修复或替代人体缺陷基因的方法。
通过将健康的基因导入患者的细胞中，基因治疗可以治愈一些遗传性疾病和某些癌症。
2. 人工合成生物药物利用基因工程技术，科学家可以转移人体所需的重要蛋白质基因序列到微生物中，让微生物进行大规模的生产。
这样做既可以降低生产成本，又可以提高药物的纯度和安全性。
3. 基因诊断和个体化治疗通过对个体基因组的测序和分析，基因工程可以帮助医生进行精准诊断，并制定个体化的治疗方案，以提高治疗效果和减少不良反应。
三、基因工程在环境保护中的应用1. 污染物降解利用基因工程技术，研究人员可以改造微生物基因，使其具备分解能力，从而加速有机污染物的降解过程。
这为环境保护提供了新的手段。
2. 植物修复污染土壤通过基因工程技术，科学家可以将一些具有污染物吸附或降解能力的基因导入植物中，使其在污染土壤中生长，并吸附或降解污染物，达到修复土壤的目的。
基因工程在生活中的应用
基因工程在生活中的应用基因工程是一种能够改变生物基因组的技术，它已经在许多领域得到了广泛的应用。
基因工程在生活中的应用包括医学、农业、环境保护等方面。
一、医学1. 基因诊断基因诊断是一种通过对人体DNA进行分析来确定疾病风险或确诊某种疾病的方法。
例如，乳腺癌和卵巢癌都与BRCA1和BRCA2基因突变有关，通过对这些基因进行检测可以确定患者是否携带这些突变。
2. 基因治疗基因治疗是一种将健康的基因导入到患者体内以治疗某些遗传性疾病的方法。
例如，囊性纤维化是一种由于CFTR基因缺陷导致的常见遗传性疾病，通过将正常CFTR基因导入患者体内可以治愈该疾病。
3. 制药利用基因工程技术可以生产大量的蛋白质药物，这些药物可以用于治疗多种不同类型的癌症、心血管疾病、糖尿病等慢性疾病。
例如，利用基因工程技术生产的白细胞介素-2已被用于治疗肾癌和黑色素瘤等恶性肿瘤。
二、农业1. 转基因作物转基因作物是指通过基因工程技术将一些有益的基因导入到植物中，使其具有更好的抗虫、抗草、耐旱、耐盐等性质。
这些转基因作物可以增加农作物产量，提高农民的收入。
例如，转Bt棉花可以有效地控制棉铃虫，从而提高棉花产量。
2. 动物育种利用基因工程技术可以改良动物品种，使其具有更好的肉质、毛皮等性质。
例如，利用基因工程技术可以改良奶牛品种，使其产奶量更高，并且乳脂含量更高。
三、环境保护1. 污水处理利用微生物进行污水处理是一种常见的环保方法。
通过对微生物进行基因工程改造可以使其具有更强的污水降解能力。
例如，利用基因工程技术可以改造大肠杆菌，使其具有更好的污水降解能力。
2. 生物除草剂利用基因工程技术可以生产生物除草剂，这些除草剂对环境友好，不会对农作物造成伤害。
例如，利用基因工程技术可以生产出能够杀死杂草的土霉素。
以上是基因工程在生活中的一些应用。
尽管基因工程技术已经取得了巨大的进展，但是还需要继续研究和探索，以便更好地应用于实际生产和生活中。
第3章 基因工程：第3节基因工程的应用
第3章基因工程：第3节基因工程的应用一、理清主干知识一、基因工程在农牧业方面的应用二、基因工程在医药卫生领域的应用三、基因工程在食品工业方面的应用利用基因工程菌还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。
1．凝乳酶(1)目的基因：编码牛凝乳酶的基因。
(2)受体细胞：大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌。
(3)应用：生产奶酪。
2．加工转化糖浆需要的淀粉酶，加工烘烤食品用到的脂酶等也都可以通过基因工程技术生产。
二、诊断自学效果1．判断下列叙述的正误(1)转基因抗虫植物培育成功后可防治各种害虫(×)(2)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株(√)(3)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中(×)(4)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用(×)2．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A．从大肠杆菌体内获得白细胞介素B．从酵母菌体内获得干扰素C．从大肠杆菌体内获得胰岛素D．从青霉菌体内获得青霉素解析：选D利用基因工程技术可制取药物，如将外源白细胞介素基因导入大肠杆菌中并表达制取白细胞介素，使外源干扰素基因在酵母菌体内表达获得干扰素，使外源胰岛素基因在大肠杆菌体内表达获得胰岛素。
青霉素是由青霉菌自身基因表达产生的，因此在青霉菌体内提取的青霉素不属于基因工程药品。
3．我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物，乙肝疫苗的生产方法是()A．在受体细胞内大量增殖乙肝病毒B．在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C．将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D．将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达解析：选D疫苗具有抗原性，乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定，所以生产乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。
生产乙肝疫苗的方法是获取乙肝病毒表面抗原基因，将其导入受体细胞，使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。
基因工程技术应用
基因工程技术应用
基因工程技术是一种利用现代生物技术修改和操作生物体基因组的方法。
它已被广泛应用于医学、农业、环境保护、工业等领域，具有广阔的应用前景。
以下是基因工程技术的一些应用：
1.医学领域：基因工程技术可用于制造生物制品，如疫苗、生长因子、单克隆抗体等，并用于基因治疗、基因诊断和基因药物研发。
2. 农业领域：基因工程技术可用于转基因作物的研究和开发，使植物具有抗虫、抗病、耐旱等优良性状，提高作物产量和品质，并减少农药的使用。
3. 环境保护：基因工程技术可用于生物修复，通过改良微生物的代谢途径和生物降解能力，降解化学污染物和有机废弃物，达到环境保护的目的。
4. 工业生产：基因工程技术可用于大肠杆菌等微生物的发酵工业，生产多种化学物质和能源，在环保、生物技术、新材料等领域有广泛应用。
总的来说，基因工程技术的应用范围和前景非常广泛，可以改善人类生活品质和促进社会发展。
23基因工程的应用
三、基因治疗
基因治疗
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达 产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治 疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中， 从而达到治疗疾病的目的）
2、实例： (1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋 巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。
24
3、基因治疗的类型
体外基因治疗：先从病人体内获得某种细 胞，进行培养，然后在体外完成基因转移， 再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重 新输入患者体内。
体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转
移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的 正常基因转入患者肺组织）
4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床
试验阶段
（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。
5
乳腺生物反应器
将药物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，将受精卵送 入母体，使其发育成转基因动物。转基因动 物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所 需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生 物反应器。
乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好； ③成本低；④易提取。
6
7
思考: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？
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表 达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥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）。
基因工程的应用
基因工程的应用基因工程是指通过改变生物体的遗传物质DNA序列，对其基因组进行修改和重组的技术手段。
它已经广泛应用于许多领域，包括农业、医学和工业等，为人类带来了许多益处和希望。
本文将探讨基因工程在这些领域的应用。
一、农业领域1.转基因植物基因工程技术使得科学家能够向植物中引入异源基因，使植物拥有抗虫、抗草甘膦等抗性能力，从而提高植物的产量和抵抗力。
例如，转基因玉米可以抵抗玉米螟的攻击，转基因大豆可以耐受除草剂的农药，这样可以减少农药的使用，提高农作物的质量和产量。
2.转基因动物基因工程还可以用于改良家禽、家畜等农业动物。
通过引入特定的基因，科学家可以使家禽生长更快、抵抗疾病能力更强，提高家畜的肉质和产量。
这有助于满足人们不断增长的食品需求，并提高食品的质量和安全性。
3.抗性育种基因工程技术可以用于改进常规育种方法，筛选出能够抵抗病虫害和逆境环境的作物品种。
通过定向的基因编辑或转基因技术，可以加强作物对病毒、真菌和昆虫等的抵抗能力。
这为农业生产提供了新的工具和途径。
二、医学领域1.基因治疗基因工程的一项重要应用是基因治疗。
科学家可以通过引入正常基因来修复或替换患者体内缺失或异常的基因。
这项技术为许多遗传性疾病的治疗提供了新的希望，例如囊性纤维化、血友病等。
2.生物制药基因工程技术使得人类能够利用重组DNA技术来生产大量的蛋白质和药物。
通过将目标基因转入快速繁殖的细胞中，科学家可以生产出例如胰岛素、人生长激素等重要药物。
这种方法比传统的化学合成药物更有效，并且避免了使用遗传工程技术的副作用。
三、工业领域1.生物能源基因工程技术可以改良微生物，使其具备高效合成生物能源的能力。
例如，通过改造细菌的代谢途径，可以使其在发酵过程中生产出醇类燃料，如乙醇和丁醇。
这种方式对于替代化石燃料和减少温室气体排放具有重要意义。
2.环境修复基因工程技术还可以应用于环境修复。
通过改造微生物的遗传物质，科学家可以使其具备降解有害物质的能力，如油污染物、有机化合物等。
基因工程的应用领域
基因工程的应用领域基因工程是一门利用基因技术对生物体进行改造和调控的学科，它的应用领域非常广泛。
基因工程技术的发展为医学、农业、工业和环境保护等领域带来了巨大的改变和发展。
下面就来详细介绍基因工程在这些领域的应用。
一、医学领域基因工程在医学领域有着广泛的应用。
其中最重要的应用之一是基因治疗。
基因治疗是指将正常的基因导入患病细胞中，以修复或替代异常基因，从而治疗遗传性疾病。
这种治疗方法已经在许多疾病的临床试验中取得了一定的成功，如囊性纤维化、遗传性视网膜病变等。
此外，基因工程还可以用于制备重组蛋白药物，如重组胰岛素、重组人生长激素等，这些药物的生产效率高、纯度高，能够更好地满足临床需求。
二、农业领域基因工程在农业领域的应用主要体现在转基因作物的培育。
通过基因工程技术，科学家可以将具有特定性状的外源基因导入作物中，使其具备抗虫害、抗病害、耐旱、耐盐等优良性状。
转基因作物的广泛种植不仅可以提高农作物的产量和质量，还可以减少农药的使用，降低农药对环境的污染，从而提高农业的可持续发展能力。
三、工业领域基因工程在工业领域的应用主要体现在生物制造方面。
通过改造微生物的基因，可以使其具备合成特定化合物的能力，从而实现生物合成的工业化生产。
例如，通过改造大肠杆菌的基因，可以使其能够合成乳酸、丙酮酸等有机酸，广泛应用于食品、医药和化妆品等行业。
此外，基因工程还可以用于生物燃料的制备，比如利用转基因微藻进行生物柴油的生产，具有很大的潜力。
四、环境保护领域基因工程在环境保护领域的应用主要体现在生物修复方面。
通过改造微生物的基因，可以使其具备分解有机污染物的能力，从而实现对环境中有机污染物的快速降解和清除。
此外，基因工程还可以用于改良植物的基因，使其具备吸收重金属和有机物污染物的能力，从而实现植物修复污染土壤和水体的功能。
基因工程在医学、农业、工业和环境保护等领域的应用非常广泛。
通过基因工程技术，我们可以实现对生物体的精确调控和改造，从而为人类社会的发展带来了许多益处。
基因工程的应用及安全性
基因工程的应用及安全性基因工程是对生物体基因的编辑和改变。
这项技术被广泛应用于医学、农业、能源等领域。
然而，由于基因工程的应用涉及到生命本质，必须注意其安全性。
本文将会介绍基因工程的应用和安全性。
一、基因工程的应用1.医学应用基因工程在医学领域有着广泛的应用。
例如，研发基于基因的治疗方法和疫苗，开发基于基因的诊断和预测方法，以及合成人工遗传物质等。
基因工程技术被广泛用于癌症、血液病、糖尿病等疾病的治疗研究。
2.农业应用基因工程的应用对农业领域也有着巨大的推动作用。
通过改变作物的基因结构，可以使其具有更高的耐受力，抗虫性和高产量。
此外，基因工程还可以创造特殊的植物品种，例如耐旱植物和病害防治植物等。
3.能源应用基因工程技术还可以应用于第二代生物燃料的制造。
第二代生物燃料是以生物质为基础进行生产的燃料，可以减少对石油和天然气等有限的化石燃料的依赖。
基因工程可以改变生物质的基因，增强其生长速度和产量，从而更有效地生产第二代生物燃料。
二、基因工程的安全性1.转基因食品转基因食品是基因工程在农业领域的应用之一。
转基因食品的安全性长期以来一直存在争议。
虽然目前尚无证据表明转基因食品对人类健康有害，但转基因食品可能对生态环境产生负面影响，例如对有害虫和本地生态上的影响。
2.基因突变在进行基因编辑和改变过程中，有可能发生基因突变和破坏。
这种情况可能导致基因缺失和紊乱生长，造成生物体问题。
因此，在进行基因编辑和改变之前，必须仔细评估可能的风险。
3.生态环境问题基因工程技术可能对生态环境产生负面影响。
例如，转基因作物可能引起生物多样性的减少，因为它们可以顶替原生种植物并引发生态失衡。
在应用基因工程技术时，必须考虑到生态系统、生态平衡和生态多样性的影响。
4.恶意应用基因工程技术也可能被恶意应用，因此必须采取一系列措施来保证其安全性。
这包括对基因改变事务进行监管，加强技术和道德规范等。
总结：基因工程技术可以改变生物体的基因结构，从而在医学、农业、能源等领域中得到广泛应用。
基因工程应用
基因工程应用
基因工程是利用分子生物学、遗传学和生物技术等现代科学技术手段，对生物体的基因组进行改造和调控的一种科学技术。
基因工程应用广泛，可以应用于医学、农业、环保、工业等领域。
在医学领域，基因工程可以用于生产人类蛋白质药物、疫苗、基因诊断和治疗等。
例如使用重组DNA技术生产人类胰岛素、生长激素、纤维蛋白溶酶原激活剂等药物，成功治疗糖尿病、生长激素缺乏症、心肌梗死等疾病。
在农业领域，基因工程可以用于改良作物、畜禽、水生生物等物种，提高产量、改善品质、增强抗病能力等。
例如通过转基因技术，成功培育出转基因水稻、玉米、大豆等农作物，提高了农作物的产量和抗病能力。
在环保领域，基因工程可以用于污染物生物降解、生物修复等。
例如使用基因工程技术，可以改良微生物的降解能力，使其能够降解有机污染物，达到减轻环境压力的效果。
在工业领域，基因工程可以用于生产生物质、生物能源等。
例如利用基因工程技术，可以改造微生物使其能够高效合成生物柴油、生物乙醇等生物能源，降低对化石能源的依赖。
综上所述，基因工程应用广泛，具有重要的意义和价值。
未来随着科技的不断发展，基因工程的应用领域将进一步扩大和深化。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【合作探究4】基因治疗
1．概念：把 正常基因 导入病人体内，使该基因的表达产 物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
（1）体外基因治疗
先从病人体内获取 某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。 然后，在 体外 完成基因转移，再筛选成功转移的细 胞 扩增培养 ，最后重新输入患者体内 。 成功例子：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞,治疗 复合型免疫缺陷症。 思考:为什么不能转入其他体细胞？
。
●牛刀小试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的病毒 B. 抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有特异性 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
B
)
（三）其他抗逆转基因植物
渗透压 基因使作物抗碱、 1．抗逆基因：调节细胞 抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒； 抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
【合作探究2】动物基因工程的成果
项目 基因来源或处理 应用 提高动物的生长 外源 生长激素 基因 速度 改善畜产品的品 肠乳糖酶 基因 质 成果 转基因绵羊，转基因 鲤鱼 转基因牛分泌的乳汁 中乳糖含量少
用转基因动物生 产药物 转基因动物 做 器官移植 的 供体
药用蛋白 基因+ 乳腺 蛋 乳腺生物反应器 白基因的启动子 ，培育出 抑制抗原决定基因的 结合 克隆技术 的转基 表 达 或 除 没有 免疫排斥 抗原决定基因 。 去 因克隆猪器官
3．抗虫棉
方法：将从 苏云金芽孢 中分离出来Bt毒蛋白基因转入棉花中
杆菌
原理：Bt毒蛋白基因的蛋白质本身没有毒性，但被害虫摄食后进 入害虫肠道，在消化酶的作用下，蛋白质能够降解为小分子量的 有毒的 多肽 。
苏云金芽要有 病毒 、真菌和细菌等。 2．抗病基因种类 外壳蛋白 （1）抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。 几丁质酶 （2）抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。 （3）成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等
1.3—基因工程的应用
小崔崔2013年赴美考察转基因
【合作探究1】植物基因工程的成果
植物基因工程技术主要用于以下 3 个方面： ①提高农作物的 抗逆 能力 ②改良农作物的 品质 。 ③利用植物生产 药物 等方面。
（一）抗虫转基因植物
1．杀虫基因种类： 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．成果： 抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
A
1..运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到 优质油菜中，培育出抗虫的转基因油菜品种，这一品种在生长 过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大 减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保 护农业生态环境。根据以上的信息，下列叙述正确的是( ) A．Bt基因的化学成分是蛋白质 B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质 C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于Bt基因在其体内得 以表达的结果。 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
将深水鱼的抗冻基因导入番茄
（四）转基因改良植物品质
只能从食物中获得的氨基酸 1．优良基因： 必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟基因和植物 花青素代谢有关的基因。 2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
富含赖氨酸的转基因玉米
转基因矮牵牛
●牛刀小试2 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基 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了30多倍，标志着我国转 基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述 中，正确的是（ ）双选 A. 转基因动物是指体细胞中出现新基因的动物 B. 所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更 多的人白蛋白基因 C. 人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋 白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的，在其他细胞中则是 杂合的 D. 如果人白蛋白基因的序列是已知的，可以用化学方法合成该目 的基因 E. 转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录翻译 ，故不能合成人白蛋白
DE
【合作探究3】基因工程药物
1．来源：转基因 工程菌 。 2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 3.干扰素 动物或人体细胞受到 病毒 感染后产生的一种 糖蛋白。 几乎能抵抗所有病毒引起的感染
【思维发散】
由细菌转化而来的工程菌合成的药物蛋白可能没有活性，为什么？ 细菌属于原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，核糖体 合成的肽链不能进一步加工和包装，因而产生的药物蛋白可 能没有活性
转入人生长激素基因 的超级小鼠 转入外源生长激素基因 的超级鲤鱼
你适合喝牛奶吗
通过无菌添加乳糖酶，XX舒化奶将牛奶中90%以上的 乳糖分解，使牛奶中的绝大部分乳糖预先分解成易于吸 收的葡萄糖和半乳糖，可以满足不同程度的乳糖不耐受 者及乳糖酶缺乏者的饮奶需求，从根本上解决我国人群 健康饮奶问题。
到底谁是猪？
●牛刀小试3
《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三 名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治 疗是指( ) A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常 D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
腺苷脱氢酶是人体免疫系统发挥正常作用所必需的， 淋巴细胞只有在这种酶作用下才能产生抗体等免疫物质
（2）体内基因治疗
直接向人体组织细胞内 转移基因 的治疗方法。 成功例子： 利用经过修饰的 腺病毒作为载体，成功将治疗遗传性囊性 纤维病的正常基因转入患者肺组织。
备注： 在基因治疗的过程中，正常基因、病变基因都可以表达，由 于正常基因的表达掩盖了病变基因的表达，使病人表现正常， 最终达到治疗疾病的目的