,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1.3,基因工程的应用,1.3基因工程的应用,1,大豆、玉米、棉花、油菜,已进入大规模商业化应用阶段,主要用于：,1.,提高农作物抗逆能力,2.,改良农作物品质,3.,利用植物生产药物,植物基因工程硕果累累,大豆、玉米、棉花、油菜已进入大规模商业化应用阶段主要用于：植,2,(,一,),抗虫转基因植物,1.,虫害给农作物带来了哪些影响,?,传统农业如何防治害虫,?,有哪些不足,?,（,P17,）,2,.,如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世,?,（,P17,）,3.,抗虫基因有哪些？,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,(一)抗虫转基因植物1.虫害给农作物带来了哪些影响?传统农,3,阅读,P18,生物资料技术卡，了解一些抗虫基因的抗虫机理。,1.,抗虫棉的目的基因是什么,?,目的基因从何而来,?,对哺乳动物有害吗？,阅读P18生物资料技术卡，了解一些抗虫基因的抗虫机理。1.抗,4,思考：,1.,细菌的基因为什么能,“,嫁接,”,到棉花细胞内？,组成细菌和棉花的,DNA,分子的,空间结构,和,化学组成,相同，基因的表达都遵循中心法则,2.,利用基因工程培育抗虫棉，原理是什么？与诱变育种和杂交育种相比，有什么优点？,3,.,抗虫棉能抗病吗？,基因重组,打破物种间的生殖隔离,不能,思考：组成细菌和棉花的DNA分子的空间结构和化学组成相同，基,5,（二）抗病转基因植物,1.,什么是病原微生物？有哪些种类？,引起生物生病的微生物，,主要有病毒、真菌和细菌等,2.,为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？,3.,在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？,病毒外壳蛋白基因；,病毒的复制酶基因,许多作物自身缺少抗病毒的基因,（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生,6,4.,在抗真菌转基因植物,中,使用什么基因？,几丁质酶基因和抗毒素合成基因,4.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？几丁质酶基因和抗毒素合,7,（三）其他抗逆转基因植物,1.,哪些环境条件会造成农作物低产、减产？,盐碱、干旱、低温和涝害等,2.,盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？,细胞内的渗透压调节,3.,在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？,调节细胞渗透压的基因,（三）其他抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减,8,4.,转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？,鱼的抗冻蛋白基因,4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目,9,5.,抗除草剂基因有何用途？,喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),5.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损,10,（四）利用转基因改良植物的品质,人体（或其它脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称,必需氨基酸,，共有种：,缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、色氨酸、苏氨酸、,赖氨酸（携一两本单色书来）。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),（四）利用转基因改良植物的品质人体（或其它脊椎动物）必不可少,11,你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？,如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？,将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物,(,改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？将必需氨基酸含量多的蛋白质编,12,转基因延熟番茄的目的基因是什么？,控制番茄果实成熟的基因,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因人教版,13,转基因矮牵牛的目的基因是什么？,与植物花青素代谢有关的基因,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因人教,14,异想天开,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),异想天开人教版高二选修三生物1.3：基因工程的应用(共43张,15,二,、动物基因工程前景广阔,（一）用于提高动物生长速度,动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等,导入外源生长激素基因,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),二、动物基因工程前景广阔（一）用于提高动物生长速度动物品,16,（二）用于改善畜产品的品质,将,肠乳糖酶基因,导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),（二）用于改善畜产品的品质将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基,17,（三）用转基因的动物生产药物,就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？,转基因动物的,乳腺,。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),（三）用转基因的动物生产药物就基因药物而言，最理想的表达场所,18,（,1,）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。,（,2,）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。,（,3,）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转,19,将,药物蛋白,基因与,乳腺蛋白基因的启动子,等调控组件重组在一起，通过,显微注射,等方法，导入哺乳动物的,受精卵,中，将其送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为,乳腺生物反应器或乳房生物反应器,。,乳腺生物反应器,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),将药物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，通,20,产量高；质量好；成本低；易提取。,只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达，只有在雌性个体的特定发育时期才能表达。,乳腺生物反应器的局限性：,乳腺生物反应器的优点：,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),产量高；质量好；成本低；易提取。只有在产下的雌性个,21,继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，,膀胱生物发生器,的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了,22,（四）用转基因动物作器官移植的供体,利用基因工程对,猪,的器官进行改造,方法：将器官供体基因组导入,某种调节因子,，以抑制的,抗原决定,基因,表达或设法除去,抗原决定基因,，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行,23,胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每,100kg,胰腺只能提取,4,5g,胰岛素,。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。,资料,1,三、基因工程药品异军突起,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、,24,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。,资料,2,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激,25,干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种,糖蛋白,。,干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染,，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是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,。,资料,3,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素,26,1.,在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？,从生物的组织、细胞或血液中提取。,2.,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。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物,27,3.,可利用什么方法来解决上述问题？,利用基因工程方法制造转基因的,工程菌,，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。,工程菌：,用,基因工程,方法，使外源基因得到高效率表达的,菌类细胞株系,。,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),3.可利用什么方法来解决上述问题？利用基因工程方法制造转基因,28,基因工程药品包括：,细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素,2,、干扰素）、抗体、疫苗、激素等,人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),人教版高二选修三生物,1.3,：基因工程的应用,(,共,43,张,PPT),基因工程药品包括：人教版高二选修三生物1.3：基因工程的应用,29,1979,年，科学家,将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌,DNA,分子重组,，并在大肠杆菌内实现了表达。,1982,年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，,售价降低了,30%,50%,。,基因工程药