专题一讲义基因工程的应用
基因工程的应用
一、植物基因工程
转基因植（动）物：转入外源基因的植（动）物
转基因工程技术主要用于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。
1、抗虫转基因植物 2、抗病转基因植物 3、抗逆转基因植物 4、利用转基因改良植物的品质
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
⑵用于被污染环境的净化 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？ 基因工程将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到 能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解 四种烃类的“超级细菌”。
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒 害物质。
拓展视野
五、基因工程与环境保护
基因工程在环保方面有什么应用？ ⑴用于环境监测。 ⑵用于被污染环境的净化。
通过基因工程方法怎样进行环境监测？
例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的 含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有 10个病毒也能检测出来。
3、基因工程与环境保护 ⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检 测环境中的病毒、细菌等污染。
• 神奇的芯片P24
1、提高生长速度 2、改善畜产品的品质 3、生产药物 4、作为器官移植的供体
1.用于提高动物生长速度
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
转基因鲤鱼
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
导入肠乳糖酶基因的转 基因牛分泌的乳汁中， 乳糖含量大大降低。
3.用转基因的动物生产药物
动物胰脏中 大肠杆菌 细胞 提取 人血液中 酵母菌
高中生物-专题-第节-基因工程的应用课件-新人教版选修
[答案] B
金茶花是中国特有的观赏品种，但易被有害真菌感染得 枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎 病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据 图回答：
(1)将②连接到①上并形成③，常用到的酶有______。 (2)抗枯萎病的金茶花培育成功，从变异的角度来说，属于 ________。 (3)通过检测，被③侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性， 这说明②已经________。抗病基因是否表达可以从个体水平上 做________实验，简述实验过程______________________。
三、基因治疗 基因治疗是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，这是治疗遗传病的最 有效的手段。 1．基因治疗种类和方法 (1)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。如腺苷酸脱氨酶基因的转移。 (2)体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细 胞中转移基因。
高中生物 专题 第节 基 因工程的应用课件 新人
教版选修
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023年5月11日星期四
专题一 第三节 基因工程的应用
1 目标定位
2 预习导学 3 要点精析 4 思维升华
5 知识构建 6 应用探究 7 课时作业
目标定位
1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2．了解基因工程的进展。 3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
受体生物
备注
①抗虫但不抗病 毒、细菌、真菌 等；
②培育抗虫作物 的优点：减少环 棉花、水 境污染、降低生 稻等 产成本；
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。
专题1 1.3 基因工程的应用
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。 2．成果 将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞 中，治疗复合 型免疫缺陷症。
分析教材 P23 介绍的复合型免疫缺陷症的基因治疗，回答下列 问题：
(1)研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的什么细胞？为什 么不能转入其他的体细胞？
抗虫小 麦、 水稻
转基因动物与基因工程制药 [自读教材·夯基础]
1．动物基因工程应用的几个方面
项目
基因来源或处理
成果
提高动物的生长速 外源 _生__长__激__素__ 转基因绵羊、转基
度
基因
因鲤鱼
改善畜产品的品质
_肠__乳__糖__酶___基因
转基因牛分泌的乳 汁中乳糖含量少
项目
基因来源或处理
成果
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
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
转基因抗虫棉、转 基因抗虫水稻等
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
提示：转基因动物的乳腺。
(2)乳腺生物反应器有哪些优点？
提示：产量高、质量好、成本低、易提取。
(3)讨论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。
提示：①获取目的基因；②构建基因表达载体；③ 显微注射导入哺乳动物受精卵中；④将受精卵送入母体 内发育成转基因动物。
(2)操作过程：
基因治疗
素合成基因
D．提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无
基因工程及其应用
环境保护
基因工程可用于生物修复、 环境监测和生态系统保护， 有助于解决环境问题和提高 可持续发展。
基因工程在医学领域的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
1
基因治疗
通过基因工程技术修复或替换患者的缺陷
药物研发
2
基因，为治疗遗传性疾病提供新的方法。
基因工程用于制备重组蛋白和抗体，加速
药物开发和生产过程。
3
疾病诊断
基因工程技术使得疾病的早期诊断更加准 确和可靠，为个性化医学提供了新的途径。
基因工程在农业领域的应用
转基因作物
基因工程可用于在作物中导入外 源基因，以提高作物的抗虫性、 耐旱性和营养价值。
植物组织培养
基因工程技术可用于培育不孕植 株、繁殖珍稀植物和提高植物生 长速度。
农业生物技术
基因工程在农业领域还可用于动 物遗传改良、育种和疫苗研发， 提高农业生产效率。
基因工程在环境领域的应用
生物修复
基因工程可以用于修复受污染土壤和水体中的有害物质，加速环境恢复过程。
环境监测
通过基因工程技术，可以开发植物和微生物传感器来监测环境中的有害物质。
生态系统保护
基因工程可用于保护濒危物种、恢复破坏的生态系统，维持生物多样性。
基因工程使用了许多工具 和技术，如限制性酶、 DNA合成和蛋白质表达系 统等，以便研究和操作基 因。
基因编辑技术如CRISPRCas9已经革命性地改变了 基因工程领域，使得基因 编辑更加精确和高效。
基因工程的应用领域
生物医学
基因工程在生物医学研究中 有广泛应用，如基因治疗、 药物研发和疾病诊断。
基因工程应用 ppt课件
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
ppt课件 19
⑵用于被污染环境的净化 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？ 基因工程将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到 能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解 四种烃类的“超级细菌”。
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质。 ppt课件
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
ppt课件 15
（四）基因治疗曙光初照
1、基因治疗的概念
是把正常基因（健康的外源基因）导入有基因缺 陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
产物：抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、 α-抗胰蛋白酶
ppt课件 12
4、用转基因的动物作器官移植的供体
用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免疫 排斥，科学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗原 决定基因的表达或设法去掉抗原决定基因，有望培育 出无免疫排斥的转基因克隆动物器官。
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
ppt课件
17
基因工程与环境保护
基因工程在环保方面有什么应用？ ⑴用于环境监测。 ⑵用于被污染环境的净化。
通过基因工程方法怎样进行环境监测？
例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的 含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有 10个病毒也能检测出来。
ppt课件 18
3、基因工程与环境保护 ⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地 检测环境中的病毒、细菌等污染。
ppt课件
转基因大豆
7
转基因蓝玫瑰
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。
高中生物 专题一 基因工程 1.3 基因工程的应用课件 新
应用示例
1．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。普通番茄细胞中含 有多聚半乳糖醛酸酶的控制基因，控制细胞产生多聚半乳糖 醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学 家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄 细胞，获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述， 错误的是 ( )
A．运载工具是质粒 B．受体细胞是番茄细胞 C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因 D．目的基因的表达延缓了细胞的软化
抗逆转基因植 转基因改良植物
抗病转基因植物
目物
物
的品质
①含必需氨基酸
Bt毒蛋白基因、
①调节细胞渗
目 蛋白酶抑制剂 病毒外壳蛋白基 透压的基因； 较多的蛋白质编
因、淀粉酶 酶基因、几丁质 ②抗冻蛋白基 番茄果实成熟的
基 抑制剂基因、
因(从鱼体内获
酶基因、抗毒素
基因；③与植物
子等重组在一起。( √ )
(6)用基因工程方法，转入外源基因的菌类细胞株系一般称为工
程菌。( × ) (7)基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗。( √ )
(8)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都
是受精卵。( × )
课堂讲义
重点难点，个个击破
一、植物基因工程的应用
项 抗虫转基因植
(2)转基因作物减少了化学农药的使用，降低了生产成本，减少了
环境污染，但增加了对人体健康的损害。( × )
(3)利用小型猪来解决人类移植器官短缺问题，首先要解决免疫排
斥难题。( √ )
(4)利用动物乳腺生物反应器技术时，受体细胞应为受精卵或体细
胞。( × )
(5)乳腺生物反应器，需将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动
基因工程的应用 课件
你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？ 如何用转基因的方法加以改良？
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物 改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性
4.利用转基因改良植物的品质
抗癌抗衰老的 紫色西红柿
转入维生素A合成酶基因的大米
转基因延熟番茄的目的基因是什么？ 控制番茄果实成熟的基因
一、植物基因工程硕果累累
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
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
3.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因 提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？
鱼的抗冻蛋白基因
其他抗逆转基因植物
耐寒、耐旱转基因水稻
4.抗除草剂基因有何用途？ 喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物
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.现在已有哪些抗虫植物问世?
3. 抗虫基因
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 请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫 基因的抗虫机理。
4.抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何 而来?
（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
⑵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。
⑶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。
高中生物 专题 基因工程的应用课件 新人教版选修
• 基因工程简介 • 基因工程基本技术 • 基因工程在医学中的应用 • 基因工程在农业中的应用 • 基因工程在环保领域的应用 • 基因工程伦理与安全问题
01
基因工程简介
基因工程定 义 01 02
基因工程发展历程
01
1970年代
02
1980年代
03
1990年代
04
04
基因工程在农业中的应用
作物改良
抗虫抗病
品质改良
通过基因工程技术，将抗虫抗病基因 转入作物，提高作物的抗虫抗病能力， 减少农药使用，降低环境污染。
通过基因工程技术，改良作物的营养 成分、口感、色泽等品质特性，满足 消费者多样化的需求。
抗逆性增强
通过基因工程技术，改良作物的耐寒、 耐旱、耐盐碱等抗逆性，提高作物的 适应性和产量。
转基因食品
提高产量 延长保质期 改善食品口感和营养价值
植物生物反应器
生产药物和工业原料
01
生产疫苗和抗体
02
生产具有特殊功能的蛋白质或酶
03
05
基因工程在环保领域的应用
环境污染治理
基因工程在环境污染治理方面发挥了重要作用。通过基因工程技术，可以培育出 能够降解特定污染物的微生物，从而有效降低污染物对环境的影响。
基因工程技术还可以用于开发高效、低成本的废水处理和固体废物处理方法，提 高污染治理的效率和效果。
生物修复技 术
生物多样性保护
06
基因工程伦理与安全问题
基因工程的伦理问题
基因工程的道德地位
基因工程涉及到对生命的根本改变，这引发了关于其道德地位的争议。一些人认为，基因工程是一种对生命尊严 的侵犯，而另一些人则认为它为人类带来了巨大的利益和可能性。