人教版高中生物选修（三）－1.3基因工程的应用 课件 (共26张PPT).ppt

基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短几十年的时间内便得到了迅速的发展，目前已成为生物科学的核心技术之一。基因工程已在农牧业、工业、环境、能源及医药卫生等实际应用领域展示出其美好的前景。 基因工程的应用 植物基因工程硕果累累 动物基因工程前景广阔 基因工程药物异军突起 基因治疗曙光初照 一、植物基因工程硕果累累 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、利用转基因改良植物的品质 1.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 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 转基因抗虫水稻（绿色）与对照（枯黄） 2.抗病转基因植物 抗病基因： 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. 抗盐碱 抗干旱 抗涝害 抗寒 抗除草剂 转基因抗除草剂玉米 转鱼抗寒基因的番茄 抗除草剂基因 抗冻蛋白基因 　　转基因植物：提高作物 能力，改良农作物的 。 抗逆 品质 3.抗逆转基因植物 转基因延熟番茄 普通番茄 4.利用转基因改良植物的品质 二、动物基因工程前景广阔 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 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 例如将 导入奶牛基因组，使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大 。 乳糖酶基因 减低 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 ★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。 过程： 1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子 2、用显微注射法导入到受精卵 3、将受精卵送入母体生长发育 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁 3.用转基因的动物生产药物 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 产物： 抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶 1. 器官移植面临难题：供体短缺 全世界每年有5700多名需要进行器官移植的患者因无法得到捐献的器官而死去。 2. 供体动物：猪 猪易于繁殖，而且其器官在大小、功能上与人体器官较为接近。 3. 需解决问题：免疫排斥 4. 解决方法：利用基因工程改造供体器官，抑制或去除供体器官抗原决定基因的表达，获得没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 4.用转基因动物做器官移植供体 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素如何提取？ 药品直接从生物的组织、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，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。 三、基因工程药品异军突起 　　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。 　　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%! 基因工程药品 —— 胰岛素 2 DNA 质粒 细菌细胞 DNA 人体细胞 胰岛素基因 限制酶 限制酶 胰岛素 利用生物工程获得胰岛素 1 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。 　　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 人造血液及其生产 基因工程药品 —— 干扰素 四、基因治疗曙光初照 基因治疗就是将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。 基因治疗是