基因工程应用高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

基因工程的应用

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己人0

抗病毒基因乌龟的长寿基因

萤火虫的荧光基因鱼类的抗冻蛋白基因人类胰岛素的合成基因

富含赖氨酸的蛋白质合成基因

植物花青素(花色)代谢有关的基因

情境导入脑洞大开

根据基因工程的原理我们可以利用下面这些基因培育什么样的个体呢?

基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，展示

出广阔的前景。

受体细胞

基因工程的应用

1.农牧业

2.医药卫生

3.食品工业

一、基因工程在农牧业方面的应用

1996—2017年，全世界转基因作物种植面积变化

转基因作物的种植使施用化学杀虫剂量减少了8.2%,作物产量增加了

6.6×108t,增加经济收益近1.3万亿元。

年份

图12015-2020年我国农药产量趋势变化图

(数据来源：中国农药工业协会)

化学杀虫剂使用不断下降

化学农药产量/万t

美国转基因作物种植面积最大的国家，

转基因棉花、大豆、玉米的种植面积比例都超过了90%。

2017年，我国转基因作物的种植面积位居世界第八位，商业化种植的

转基因作物有棉花和番木瓜。

昊孔明国家农业转基因生物安全委员会主任委员

目前为止我们国家只批准

转基因抗虫的棉花

和转基因抗病毒的番木瓜

经济信息联播，两个农作物在商业化(领域)应用

经济信息联播

餐流鳝息联播

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)经济信息联播

CCTV/2财经

转基因抗虫植物

转基因抗病植物

转基因抗除草剂植物改良植物的品质

提高动物的生长速率改善产品的品质

1、转基因抗虫植物

方法：从某些生物中分离出抗虫基因导入作物，使之具有抗虫性状。

成果：转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。

蛋白酶抑制剂基因

阻断或降低蛋白酶的活性，使害虫不能正常消化食物，

还会引起厌食反应。

植物凝集素基因

可与害虫肠道黏膜上的某

种物质结合，影响害虫对营养物质的吸收和利用。

淀粉酶抑制剂基因

产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合。

Bt毒蛋白基因

导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解。

主要的抗虫基因

转基因抗虫植物和普通植物相比有哪些优点?

■优点：减少因化学农药的使用而造成的环境污染和对人

类健康的损害、降低生产成本、提高产量

转基因

对照

2、转基因抗病植物

方法：将源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入作物，培育出抗病作物。

成果：抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等

转基因抗病毒甜椒

病毒外壳蛋白基因

病毒复制酶基因

几丁质酶基因

抗毒素合成基因

花叶病

抗病基因：

抗病毒的目的基因

抗真菌的目的基因

3、转基因抗除草剂植物

方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，培育出抗除草剂的作物品种。

成果：转基因抗除草剂玉米/大豆/油菜/甜菜

施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田

种植转基因抗除草剂大豆的农田

方法：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中

实例：高赖氨酸玉米

方法：将植物花青素代谢相关的基因导入植物中

实例：转基因矮牵生

一、基因工程在农牧业方面的应用

4、改良植物的品质

营养价值

提高-

观赏价值

抗癌抗衰老的紫色西红柿

转基因矮牵牛

高赖氨酸玉米

转入维生素A合成酶基因的大米

其他转基因抗逆植物

抗逆性基因：调节细胞渗透压的基因(提

高作物抗盐碱、抗干旱);鱼的抗冻蛋白

基因；抗除草剂基因

施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米

基因工程在农牧业中的应用价值

动物基因工程显示出诱人的应用前景

2015年11月，美国食品和药物管理局批准一种生长速度快的转基因三文鱼用于人类消费，这是全球第一种获准上市供人类食用的转基因动物。

一、基因工程在农牧业方面的应用

5、提高动物的生长速率

方法：将外源生长激素基因导入动物体内

成果：转基因鲤鱼

转入外源生长激素基因的“超级小鼠”

6、改善产品的品质

方法：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，

成果：大大降低牛奶中乳糖含量，解决乳糖不耐受问题

100%

純鲜牛奶

低乳糖奶牛

中国国次基道队以用

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农牧业方面的应用

抗逆性

1、对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物

药物类型：细胞因子(干扰素、白细胞介素等)、抗体、

疫苗和激素(胰岛素、生长激素等)

应用：可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等。

实例：我国：重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子

二、基因工程在医药卫生领域的应用

二：基因工程在医药卫生领域的应用

思考：

1.为什么要对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物?

在传统的蛋白质类药物生产中，是直接从生物的组织、细胞或血液中提取而来的，因为受到原料来源的限制，产量低，价格贵，远不能满足患者的需