人教版高中生物选修专题一：基因工程的应用

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
应用生物：植物、动物、微生物
人教版高中生物选修专题一：基因工 程的应 用
一、植物基因工程
植物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）,还可以改 良农作物的品质。
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1.抗虫转基因植物
传统的害虫防治办法：农药 转基因抗虫植物优点：减少环境污染、降低生产 成本、提高产量。
已经问世的转基因抗虫作物： 棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等
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
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基7因、工程基因表达载体的组成有哪些？
1.2
《
8、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？
9、原核细胞作为受体细胞的优点有哪些？
编写人：高二生物组
10、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？
11、导入受体细胞中的目的基因是否一定能够成功表达？
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4.用转基因的动物作器官移植的供体
目前，人类的器官移植是一个世界性的难题。 由于猪的内脏构造，大小，血管分布与人极为相 似，而且猪内隐藏的病毒远远少于人类。科学家 将目光集中在小型猪身上，可是会发生免疫排斥。
方法：将器官供体基因组导入某种调节因子， 以抑制抗原基因的表达，或者设法除去抗原决定 基因，再结合克隆技术，获得没有免疫排斥的转 基因克隆猪器官。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
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3.抗逆转基因植物
恶劣的环境条件： 盐碱，干旱，低温，涝 灾等。
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4.利用转基因改良植物的品质
不会引起过敏的转基因大豆
提高花 卉的观赏价 值
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
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
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”。
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
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基复因工程习1.2《基因工程的基本操作程序》
1.2
《
1、目的基因获取的方法有哪些？
基因需要哪些条件？ 4、结合DNA分子结构的知识，分析PCR技术中DNA解链 温度（90℃～95℃）高低取决于什么？ 5、基因表达载体中启动子的作用是什么？ 6、重组质粒与质粒的主要区别是什么？
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 含有人类所需的药用蛋白。
目前已经表达的产物： 抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶
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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、 干扰素从生物体的哪些结构中直接提取？
直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制，量少而且价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？
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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2.抗病转基因植物
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： 几丁质酶基因、
抗毒素合成基因.
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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450L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。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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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。
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。
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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。
12、如何使目的基因表达的产物与天然产品相同？
13、通过基因工程培育的抗虫棉在生产实践中有哪些优点？ 如何确定其抗性的程度呢？
14、在基因工程的操作步骤中，哪一步是其核心？未发生碱 基互补配对的步骤是哪一步？
1.3 基因工程的应用
基因工程自20世纪70年代兴起后，在短 短的30年间，得到了飞速的发展，现在已 经成为生物科学的核心技术。
• 乳汁中含有人生长激素的转基因牛
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思考：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转基因动物又可无限繁殖。