人教版高中生物选修三1-3基因工程的应用ppt优秀课件

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
二．动物基因工程的应用
1.提高动物 生长速度
外源基因类型及举例 外__源__生__长__激__素__基因
2.改善畜产品 品质
__肠__乳__糖__酶__基因
A.利用调节细胞渗透压的基 因，提高作物抗旱和抗盐碱 能力；
B.将鱼的抗冻蛋白基因转入 番茄，提高番茄的抗冻能力。
C.将抗除草剂基因导入农作 物中，在喷洒除草剂时，杀 死杂草而不杀死农作物。
（四）．利用转基因改良农作物品质
人体（或其它脊椎动物）必不可少，而机体 内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基 酸，称必需氨基酸。 必需氨基酸共有８种：异亮氨酸、甲硫氨酸、 赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨 酸、苏氨酸。
基因工程的应用
一、基因工程在农业上的应用
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。
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利用转基因改良作物品质，提高产量
（一）抗虫转基因植物
优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量
例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等
就基因药物而言，最理想的表达场所是转基因动物 的乳腺。
★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所 呢？
⑴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。
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。
⑶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。
工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到 高效率表达的菌类细胞株系。
基因工程药品包括：
细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素—2、 干扰素）、抗体、疫苗、激素等
基因工程药品—— 胰岛素
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。
成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草 抗病毒的转基因小麦等。
为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？
(三）抗逆转基因植物
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
抗
调节渗透压的基因
调节细胞渗透压，使 植物抗干旱、抗盐碱
逆 基
抗冻蛋白基因
使植物抗寒
因
抗除草剂基因
使植物抗除草剂
成果：
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
将肠乳糖酶基因 导入奶牛基因组， 转基因牛的乳汁 中乳糖的含量大 大降低。
3.用转基因的动物生产药物
优点：产量高、质量好、 成本低、易提取
方法：乳腺生物反应器 注意：雌性个体才能生产药物
成果： B．将控制番茄成熟的基因带入番 茄，获得转基因延熟番茄，储 存期可以达2个月。
C．将与植物花青素有关的基因导 入矮牵牛中，转基因矮牵牛出 现颜色变异。
二．动物基因工程的应用
特点：发展较迟，应用方面广
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
主要杀虫基因： 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
典型例子：转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因植物 引起植物生病的病原微生物有：病毒、真菌和细菌
目的 基因
抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因 病毒的复制酶基因
抗真菌基因：抗毒素合成基因 几丁质酶基因
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，将其送入母体，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。
操作过程：
获取目的基因
（药用蛋白基因）
三、基因工程药品异军突起
在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰 素直接 从生物的组织、细胞或血液中提取。由于受 原料来源的限制，价格十分昂贵。
• 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。
• 什么是工程菌，利用工程菌生产的药物 有哪些?
构建基因表达载体
（药用蛋白基因与乳腺蛋白基 因的启动子等调控组件重组）
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
发育成转基因动物
动物进入泌乳期
（只有在产下的雌性动物个 （分泌的乳汁中包含所
体中，转入的基因才能表达）
需要的药物）
4.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
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。
• 基因工程药品 —— 干扰素
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。 几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒 的特效药。此外对治疗某些癌症和白血病也有一 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。
3.用转基因动 药用蛋白基因＋乳腺蛋白 物生产药物 基因的_启__动__子___
4.用转基因动 外源的抑制抗原决定基因 物作器官移 表达的调节因子或除去供 植的供体 体的抗原决定基因
成果举例 转基因绵羊、 转基因鲤鱼。
乳汁中含乳糖较 少的转基因牛。
转基因动物具有 _乳__腺__生物反应器。
无_免__疫__排__斥__反__应__ 的转基因猪。
如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响健 康。另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的 叫做非必需氨基酸。
（四）．利用转基因改良农作物品质 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？
①将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物 ②改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性
（四）．利用转基因改良农作物品质 A．将富含赖氨酸的蛋白质的编码 基因导入玉米，获得的转基因 玉米赖氨酸含量提高30％。