3-3 基因工程的应用 课件（24张PPT）高中生物学人教版选择性必修三.pptxVIP

基因工程

§3-3基因工程的应用;

胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。传统生

产胰岛素的方法是从猪、牛等动物的胰腺中提

取。曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰

岛素，需要上千头牛，生产的成本非常高。

1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入大

肠杆菌细胞中，使大肠杆菌表达重组人胰岛素。

我国拥有自主知识产权的基因工程药物—重组

人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。除了

生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢?重组人胰岛素注射液;

基因工程

在农牧业方面的应用;

■种植国家及作物：美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家，转基因

棉花、大豆、玉米的种植面积占相关作物种植面积的比例都超过了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。;

基因工程在转基因动物方面的应用

在转基因动物方面，近些年几乎每

年都有令人瞩目的研究成果报道，有些

成果正在进入实用化和商业化开发的阶

段。2015年11月，第一种用于食用的转

基因动物—转基因大西洋鲑(俗称“三

文鱼”)在美国获得批准上市。

转基因大西洋鲑

目前，基因工程技术已被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面。;

■方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物，

■意义：是目前防治作物虫害的一种发展趋势。

■成果：已问世的转基因抗虫植物有转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。;

■问题：许多栽培作物由于自身缺少抗病基因，因此用常规育种的方法很难培育出抗病的新品种。

■解决方法：科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中。

■成果：培育出了转基因抗病植物，如转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。;

■问题：杂草危害农业生产，大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还损伤作物，导致作物减产。

■解决方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。这样在喷洒除草剂时，田间杂草会被杀死而作物不会受到???伤。

■成果：目前已经获得转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。;

■增加食品营养：如将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，可以提高这种氨基酸的含量，科学家培育的某种转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。

■提高花卉的观赏价值：我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了它的观赏价值。;

■方法：由于外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，因此科学家将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。

■成果：例如，我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115%。;

■问题：有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，这称为乳糖不耐受。我国约有1/3的成年人对乳糖不耐受。

■解决方法：科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。;

基因工程

在医药卫生领域的应用;

■改造对象：对微生物或动植物细胞进行基因改造，使它们生产药物。

■意义：是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。

■举例：这些药物包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等，它们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。

■我国成就：我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等基因工程药物均已投放市场。;

■作用：干扰病毒复制

■化学本质：糖蛋白

■临床应用：

●治疗病毒感染性疾病。

●对治疗乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等也有一定的疗效。

■生产方法：

●传统生产：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。;

■改造对象：利用基因工程技术，让哺乳动物批量生产药物。

■方法：科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以;

■替代动物：科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造

■原因：猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多。

■难题：免疫排斥。

■解决方法：

●在器官供体的基因组中导入某种调节因子，