高中 - 生物 - 人教版 - 选修3 1.3 基因工程的应用(共31张PPT)
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【高中课件】人教版高中生物选修三1.3基因工程的应用课件.ppt
• 特别提醒 (1)动物基因工程的应用主要体现在提高动 物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药 物等方面，不是为了产生体型巨大的个体。
• (2)比乳腺生物反应器更具有优势的是(相同原理的)膀 胱生物反应器，如收集蛋白容易，不会对动物造成伤 害；不分性别、不分生殖期等。
• 【巩固2】 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”是指
没有免疫排斥反应 官移植的供体 因
的猪器官
• [思维激活2] 器官移植是一个世界性难题，现在科学 家发现可以用猪的器官代替人的器官进行移植，其 原因是什么？
• 提示 猪的内脏构造、大小、血管分布与人类的 极为相似，而且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的 病毒远少于灵长目动物。
• 动物基因工程的应用
项目 目的基因
• ( )。
• A．提供基因的动物
• B．基因组中增加外源基因的动物
• C．能产生白蛋白的物
• D．能表达基因信息的动物
• 解析 转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基 因培育出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工 程生物。题中的转基因牛中携带有外源的白蛋白基因。
• 答案 B
基因工程药物及基因治疗
淋巴细胞
• (2)成果
• 将腺苷酸脱氨酶基因转入患者
或造血
干细胞中，治疗复合型免疫缺陷症某种。细胞
体外
•
(3)方法 扩增培养
输入患者体内
• ①体外基因治疗：先从病人体内获得转移基因 ，
如T淋巴细胞，进行培养。然后，在
完成基因
• [思维激活3] 基因治疗是否可治疗所有疾病？实施基 因治疗，就是用健康基因取代患病基因，对吗？
生物：1.3《基因工程的应用》ppt(新人教版选修3)
例：1990年，美国正式开始首例重度免疫缺陷症的临床 基因治疗，患者是一个小女孩，因为她编码的腺苷酸脱氨 酶（简称ADA）基因发生了突变。研究人员首先克隆了人 体正常的腺苷酸脱氨酶基因（ada），然后将其转入患者 有缺陷的T淋巴细胞中，经过培养、转化后的T淋巴细胞 可以产生ADA，最后将成千上万的这种转基因的T淋巴细 胞注射到患者骨髓组织中。3年后，这个女孩体内50％的 T淋巴细胞出现了新的ada，并能合成ADA，患者的免疫 功能得到修复，症状明显缓解，治疗取得成功。
问题1：传统的育种方法有哪些？ 杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种 问题2：传统的育种方法能否解决不同种生物之 间优良性状的重组问题？
问题3：基因工程技术如何解决不同种生物之间 优良性状的重组问题？
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1、转基因植物
转基因植物的产生过程
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1）抗虫转基因植物
转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄）
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6、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是 （） Ａ、耐寒的小黑麦 Ｂ、抗棉铃虫的转基因抗虫棉 Ｃ、太空椒 Ｄ、试管牛
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7、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是 （） A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素
转鱼抗寒基 因的番茄
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4）利用转基因改良植物的品 质
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• 基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶 率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是通过感染或显微注 射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素 基因和牛的生长素基 因分别注射到小白鼠 受精卵中，得到的 “超级小鼠”。
问题1：传统的育种方法有哪些？ 杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种 问题2：传统的育种方法能否解决不同种生物之 间优良性状的重组问题？
问题3：基因工程技术如何解决不同种生物之间 优良性状的重组问题？
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1、转基因植物
转基因植物的产生过程
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1）抗虫转基因植物
转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄）
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6、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是 （） Ａ、耐寒的小黑麦 Ｂ、抗棉铃虫的转基因抗虫棉 Ｃ、太空椒 Ｄ、试管牛
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7、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是 （） A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素
转鱼抗寒基 因的番茄
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4）利用转基因改良植物的品 质
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• 基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶 率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是通过感染或显微注 射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素 基因和牛的生长素基 因分别注射到小白鼠 受精卵中，得到的 “超级小鼠”。
人教版高中生物选修三：1.3基因工程的应用 (共53张PPT)优秀课件资料
（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
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__。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__
基因工程的应用
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：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
抗虫棉 叶子
正常棉 叶子
• 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
转入维生素A合成酶基因的大米
转 基 因 矮 牵 牛
与植物花青素代谢有关的基因
转基因蓝玫瑰
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
2、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
8、新路开始常是狭窄的，但它却是自己延伸拓宽的序曲。 7、不要自卑，你不比别人笨;不要自满，别人不必你笨。 17.只要功夫深，铁杵磨成针。 六、不忘初心，能得始终，永远不要放弃属于自己的梦想，但也不能纠结着坚持着错误的，失去淡然。
14、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。 34.无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧气。 5、最热烈的火焰，冰封在最沉默的火山深处。 二、我们每个人都不能抱怨自己的出身，没有好的家世，那就去创造好的家世。要知道，那些在雨里奔跑的，从来都是没有伞的孩子。
将胚胎送入 母体动物
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__。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__
基因工程的应用
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：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
抗虫棉 叶子
正常棉 叶子
• 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
转入维生素A合成酶基因的大米
转 基 因 矮 牵 牛
与植物花青素代谢有关的基因
转基因蓝玫瑰
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
2、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
8、新路开始常是狭窄的，但它却是自己延伸拓宽的序曲。 7、不要自卑，你不比别人笨;不要自满，别人不必你笨。 17.只要功夫深，铁杵磨成针。 六、不忘初心，能得始终，永远不要放弃属于自己的梦想，但也不能纠结着坚持着错误的，失去淡然。
14、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。 34.无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧气。 5、最热烈的火焰，冰封在最沉默的火山深处。 二、我们每个人都不能抱怨自己的出身，没有好的家世，那就去创造好的家世。要知道，那些在雨里奔跑的，从来都是没有伞的孩子。
新人教版生物选修三1.3基因工程的应用(共31张PPT)
乳汁中含有人生长激素的转 基因牛(阿根廷)
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
•为什么动物的乳腺细胞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。
抗真菌基因： 几丁质酶基因、 抗毒素合成基因.
抗病毒转基因甜椒
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
3、抗逆转基因植物
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
转基因抗除草剂玉米
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
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，以期培育出无免疫排 斥的转基因克隆猪器官。
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。
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
新人教版生物选修三1.3基因工程的应 用(共3 1张PPT )
胰岛素是治疗糖尿病的特效 药，长期以来只能依靠从猪、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。
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 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）
人教版选修3高中生物1.3 《基因工程的应用》课件
人教版选修3高中生物1.3 《基因工程的应用》课件
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
IMN
2.抗病转基因植物 1）目的基因：
最多： 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： 几丁质酶基因和抗毒素合成基因 2）例子： 抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒
人教版选修3高中生物1.3 《基因工程的应用》课件
人教版选修3高中生物1.3 《基因工程的应用》课件(共59张PPT)
1.3 基因工程的应用
人教版选修3高中生物1.3 《基因工程的应用》课件(共59张PPT)
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
IMN
2001年 转基因作物 种植面积 最大的 四个国家 及其 所占比例
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
IMN
2.抗病转基因植物 1）目的基因：
最多： 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：
2）例子：
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
IMN
2.抗病转基因植物
1）目的基因： 最多： 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： 几丁质酶基因和抗毒素合成基因
2）例子：
4）例子：
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
IMN
1.抗虫转基因植物
1）使用化学农药的弊端： 2）培育转基因植物的方法： 3）目的基因：
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
4）例子：
1.3 基因工程的应用
一 植物基因工程硕果累累
IMN
1.抗虫转基因植物
美国 阿根廷 加拿大 中国
人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共34张PPT[可修改版ppt]
![人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共34张PPT[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/a6636cc54a7302768f993958.png)
• 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。
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。
• 基因工程在环保方面有什么应用？ 1）用于环境监测。 2）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。
• 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。
• 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。
加特异表达的启动子）
形成胚胎 将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转
入的基因才能表达）
• 什么叫显微注射技术？
用口径为1μm的DNA 注射器，将大量的目的基 因片段注入到受精卵的核 内，然后把经过注射的受 精卵移植到另一只雌性动 物的子宫内，使受精卵发 育为转基因动物。
高中生物课件：选修三 1.3基因工程的应用优质课 (共30张PPT)
【典例】抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法
正确的是( B )
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
【典例】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: （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方 法是 显微注射技术。 （2）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 DNA分子杂交 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 细胞中特异表达。 （5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？
3.用转基因动物生产药物
（1）乳房（乳腺）生物反应器：
转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳
汁来生产所需药品
。
（2）具体做法：
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 方法，导入哺乳动物的
受精卵 中，将其送入母体，使其发育成转基因动物
（3）优点：①产量高②质量好③成本低④易提取 。
表达载体时要在目的基因序列前加上乳腺组织中特异表
达的启动子： 乳腺蛋白基因的启动子
。
5若是膀胱生物反应器，为何更容易得到目的基因的产物
的原因是 不受性别和发育时期的限制
。
4.用转基因动物做器官移植的供体
（1）供体动物： 猪 。
（2）存在难题：存在 免疫排斥 反应。 （3）解决办法：将供体基因组导入某种基因调节因子，
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。
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)
及时检测 (1)用转基因的动物生产药物 的基因来源是 药用蛋白基因 ＋乳 腺蛋白基因的启动子。 (2)成果是 乳腺生物反应器 。
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)课件PPT 部编版 课件统 编版课 件优质 课课件 免费课 件PPT
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)课件PPT 部编版 课件统 编版课 件优质 课课件 免费课 件PPT
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（三）用转基因的动物生产药物 设问: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。
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（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。
(1)优良基因：肠乳糖酶基因。 (2)成果：转基因牛分泌的乳汁中乳糖 含量少
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——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)：
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)课件PPT 部编版 课件统 编版课 件优质 课课件 免费课 件PPT
1.3 基因工程的应用
[目标导航] 1.结合教材实例，说出基因工 程的应用及取得的丰硕成果。 2.了解基因工程的新进展。 3.了解基因工程在农业、医疗 等方面的应用。
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)课件PPT 部编版 课件统 编版课 件优质 课课件 免费课 件PPT
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（三）用转基因的动物生产药物 设问: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。
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（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。
(1)优良基因：肠乳糖酶基因。 (2)成果：转基因牛分泌的乳汁中乳糖 含量少
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——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)：
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1.3 基因工程的应用
[目标导航] 1.结合教材实例，说出基因工 程的应用及取得的丰硕成果。 2.了解基因工程的新进展。 3.了解基因工程在农业、医疗 等方面的应用。
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干扰素生产车间
基因工程制取人类 蛋白药物步骤
获取目的基因（如人的胰岛素基因）
构建基因表达载体
用基因工程的方法， 使外源基因得到高效
导入受体细胞 （工程菌）
率表达的菌类细胞株 一般称为“工程菌”。
目的基因的检测与鉴定（表达成功后，从工程菌中获得胰岛素）
蛋白名称 生长激素
用途 促进生长 促进生长 治疗糖尿病 治疗肺气肿
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，这是治疗 遗传病的最有效的手段。
体外基因治疗
取出患者的细胞 （如T淋巴细胞）
体外完成基因转移
筛选成功的细胞扩增培养
重新输入患者体内
体内基因治疗
直接将基因转移到人体组织细胞中。
1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒作为载体， 成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转入 到患者的肺组织中。
3.用转基因动物生产药物 优点：产量高 质量好 成本低 易提取
成果： 抗凝血酶、 血清白蛋白、 生长激素、 α －抗胰蛋白酶
4.用于转基因动物作器官移植的供体 供体动物：猪
பைடு நூலகம்
存在的难题： 免疫排斥
解决方法： a.在供体基因组中导入某种调节因子， 以抑制抗原决定基因的表达; b.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。
饮用牛奶后，对乳糖不能完全消化，甚至有的人出现
过敏、腹泻、恶心等症状。 将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组中
简述乳房(腺）生物反应器的操作过程
获取目的基因
将目的基因与乳腺蛋 白基因的启动子等调 控组件重组在一起。
构建基因表达载体
显微注射导入哺乳动物受精卵中 在体外培育形成早期胚胎 将胚胎送入母体子宫 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。
三 基因工程药物异军突起
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45g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。 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！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的 药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!
基因工程药物的化学本质是蛋白质
四 基因治疗曙光初照
资料3：美国一名女童患有严重的复合型免疫缺陷症。复合型免 疫缺陷症是一种遗传病。女童由于腺苷酸脱氨酶基因缺失，造成 体内缺乏腺苷酸脱氨酶。而这种物质是人体免疫系统发挥正常功 能作用所必需的，因此，该女童不能抵抗病原微生物的威胁。 怎样才能从根本上拯救这名女童？
资料2：干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。 安达芬是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有 抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用 于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性 疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
不会，因为哺乳动物细胞膜表面 的受体和昆虫不同。
结合肠上皮细胞特异受体
细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解 害虫死亡
抗虫棉的培育过程：
目的基因的获取
（从苏云金芽孢杆菌提取Bt毒蛋白基因）
基因表达载体的构建（目的基因+标记基因+启动子+终止子）
将目的基因导入受体细胞
（花粉管通道法）
目的基因的检测与鉴定 （是否有抗虫性状出现）
工 程
药 物 异 军 突 起
基 因
生长激素释放因子 胰岛素 α --抗胰蛋白酶
促肾上腺皮质激素
B细胞生长因子 降钙素 红细胞生成素 干扰素 白细胞介素 血清白蛋白 肿瘤坏死因子
治疗风湿
治疗免疫系统功能失调 治疗软骨病 治疗贫血 抗病毒 治疗癌症 血浆补充物 抗肿瘤
练一练
不是利用基因工程的方法生产出来的药物是（ A、干扰素 B、白细胞介素 C 、青霉素 D、乙肝疫苗 ）
2.抗病转基因植物
抗病目的基因 最多： 病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因 几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗真菌：
举例 抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒
3.抗逆转基因植物
盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关 与细胞内渗透压调节有关
目的基因 抗盐碱和干旱作物： 调节细胞渗透压的基因 耐寒的番茄： 鱼的抗冻蛋白基因 抗除草剂的作物： 抗除草剂基因
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。
普通矮牵牛
转基因矮牵牛
转 基 因 矮 牵 牛
转基因蓝玫瑰
二 动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度 外源生长激素基因
转基因 鲑鱼
普通 鲑鱼
2.用于改善畜产品的品质
资料：有的人体内缺少乳糖酶，或者乳糖酶活性减弱，
虫 害
病 毒
干 旱
不 易 储 存
一 植物基因工程硕果累累 1.抗虫转基因植物 目的基因
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
应用举例 转基因抗虫水稻、抗虫棉
1.抗虫转基因植物
Bt毒蛋白基因：
Bt基因编码的蛋白质 害虫消化酶 有毒多肽
如果人和其他哺乳动物食用 转Bt基因的植物，会不会中毒？
4.利用转基因改良植物品种
使食品的营养成分均衡
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这 种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。
转基因高赖氨酸玉米
合成b-胡萝卜素的基因
使果品延熟，便于储存
将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄。
转基因延熟番茄
丰富花品颜色，提高观赏价值。