〖生物〗基因工程的应用课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptxVIP

第三章第三节基因工程的应用;

本节聚焦;

从社会中来

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。;

基因工程在农牧业方面的应用

植物方面

①基因工程在农牧业中的应用发展迅速。转基因作物的种植使化学农药的施用量减少了8.2%,作物产量增加了6.6×108t,增加经济效益1.3万亿。

②美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家；

③世界转基因作物种植面积最大的是大豆，其次是玉米、棉花；

④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。;

动物方面

①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；

②2015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。;

①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。

②成果：转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等;

基因工程在农牧业方面的应用

◆转基因抗病植物

①背景：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

②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，培育出了转基因抗病植物

③成果：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等

黄瓜花叶病毒、烟草花叶病毒外壳蛋白基因转入甜椒环斑病毒的外壳蛋白基因或复制酶基因转入番木瓜;

基因工程在农牧业方面的应用

◆转基因抗除草剂植物

①背景：杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产

②方法：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

???成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等

用除草剂后的转基因抗除草剂玉来田利于机械化生产，有效降低防除杂草的人工和成本;

基因工程在农牧业方面的应用

◆改良植物的品质;

基因工程在农牧业方面的应用

◆改良植物的品质;;

①常见药物类型：细胞因子、抗体、疫苗和激素等

②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；

③实例：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。;

基因工程在医药卫生方面的应用

干扰素是人体或动物受到病毒侵染后产生的一种细胞因子，是一种具有王

扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等。

·传统生产方法：从人血液中白细胞提取，每300L血液只能提取1mg干扰素。;

基因工程在医药卫生方面的应用

让转基因哺乳动物批量生产药物

①实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器;

■药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中?培育乳腺生物反应器时为什么要选用乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件与药用蛋白基因重组在一起?

几乎所有细胞；目的是让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达。

■与工厂化生产药用蛋白相比，用动物乳腺生物反应器生产药用蛋白的优势有哪些?

①动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定。

②产物直接经乳汁分泌，易提取。

■基于生产考虑，生物反应器要方便产物的获得，如乳腺-动物乳腺生物反应器；膀胱-动物膀胱生物反应器；血液-动物血液生物反应器等。研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因?

将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组。

■膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器?

①正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物。②不受性别限制，受体来源更广泛。③不受年龄限制。;

基因工程在医药卫生方面的应用

用转基因动物作为器官移植的供体

①人体器官移植的难题：人体移植器官短缺是世界性难题

②解决途径：寻求可替代的移植器官，;

基因工程在医药卫生方面的应用

用转基因动物作为器官移植的供体

③改造方法：

The10-GeneEditedPig

Thekeytoxenotransplantation;

基因工程在食品工业方面的应用

基因工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。

①步骤：基因工程构建基因工程菌→工