人教版高中生物选修三课件：专题1　13基因工程的应用（共35张PPT）

1、1.3基因工程基因工程 的应用的应用 提高农作物抗逆能力、改良农提高农作物抗逆能力、改良农 作物品质、利用植物生产药物作物品质、利用植物生产药物 1.抗虫转基因植物抗虫转基因植物 使用化学农药的弊端使用化学农药的弊端 解决这些弊端的途径解决这些弊端的途径 污染环境，损害污染环境，损害 人类健康，增加人类健康，增加 生产成本。生产成本。 将具有杀虫活性的将具有杀虫活性的 基因导入作物中，基因导入作物中， 使其具有抗虫性。使其具有抗虫性。 抗虫目的基因 应用举例应用举例 抗虫水稻、棉花、玉米、抗虫水稻、棉花、玉米、 马铃薯、烟草、番茄、大马铃薯、烟草、番茄、大 豆、苹果、核桃、菊花等豆、苹果、核桃

2、、菊花等 与对照组（黄色枯萎植株）与对照组（黄色枯萎植株） 转基因抗虫水稻（绿色植株）转基因抗虫水稻（绿色植株） 抗虫棉抗虫棉 普通棉普通棉 2.抗病转基因植物抗病转基因植物 病原微生物病原微生物 引起植物生病的微生物引起植物生病的微生物 如：病毒、真菌、细菌等。如：病毒、真菌、细菌等。 抗病毒目的基因抗病毒目的基因 病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因 举例举例 几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒 抗真菌目的基因抗真菌目的基因 3.抗逆转基因植物抗逆转基因植物 造成低产

3、、减产的常见因素造成低产、减产的常见因素 盐碱、干旱、低温、涝害等盐碱、干旱、低温、涝害等 盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关盐碱、干旱对农作物的危害与什么有关 与细胞内渗透压调节有关与细胞内渗透压调节有关 抗逆目的基因抗逆目的基因 调节细胞渗透压的基因调节细胞渗透压的基因 鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋白基因 抗除草剂基因抗除草剂基因 3、抗逆转基因植物、抗逆转基因植物 抗逆基因作用成果 调节细胞渗透压 基因 改变细胞内渗透 压，提高抗盐碱、 抗旱能力 抗盐、抗旱烟草 抗冻蛋白基因耐寒能力提高耐寒番茄 抗除草剂基因抗除草剂抗除草剂玉米 特点：特点： 导入另一种导入另一种 生物的优良性生物的优良性

4、 状基因，获得状基因，获得 新性状抵抗恶新性状抵抗恶 劣环境因素，劣环境因素， 转基因抗除草剂玉米转基因抗除草剂玉米 喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物 4.利用转基因改良植物品种利用转基因改良植物品种 使食品的营养成分均衡使食品的营养成分均衡 将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因， 导入植物，或改变这种氨基酸合成途径导入植物，或改变这种氨基酸合成途径 中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的 含量。含量。 将富含氨基酸的蛋白质编码基因导入玉米，将富含氨基酸的蛋白质编码基因导入玉米， 获

5、得的转基因玉米中赖氨酸的含量提高获得的转基因玉米中赖氨酸的含量提高 30%。 转基因高赖氨酸玉米转基因高赖氨酸玉米 优点：优点： 改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质 使果品延熟，便于储存使果品延熟，便于储存 将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得 转基因延熟番茄。转基因延熟番茄。 转基因延熟番茄转基因延熟番茄 丰富花品颜色，提高观赏价值。丰富花品颜色，提高观赏价值。 将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉 植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然

6、 界没有的颜色。界没有的颜色。 转基因矮牵牛转基因矮牵牛普通矮牵牛普通矮牵牛 转基因龙胆花色奇异 转基因蓝猪耳改变花色 转基因牵牛花改变了花色 异想天开异想天开 1.用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度 转基因转基因 鲤鱼鲤鱼 2.用于改善畜产品的品质用于改善畜产品的品质 优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适 将将肠乳糖酶肠乳糖酶基基 因导入奶牛基因导入奶牛基 因组，获得转因组，获得转 基因牛的乳汁，基因牛的乳汁， 降低乳糖含量降低乳糖含量 优点：优点： 产量高、质量好、产量高、质量好、 成本低、易提取成本低、易提取 方法：方法： 乳腺生物反应器乳腺生物

7、反应器 （乳房生物反应器）（乳房生物反应器） 3.用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物 （重点）（重点） 获取目的基因获取目的基因 （例如血清蛋白基因）（例如血清蛋白基因） 构建基因表达载体构建基因表达载体 （在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子） 显微注射导入哺乳动物受精卵中显微注射导入哺乳动物受精卵中 形成胚胎形成胚胎 将胚胎送入母体动物将胚胎送入母体动物 发育成转基因动物发育成转基因动物（只有在产下的雌性动（只有在产下的雌性动 物个体中，转入的基因才能表达）物个体中，转入的基因才能表达） 4.用于转基因动物作器官移植的供体用于转基因动物作器官移

8、植的供体 设想设想 建立器建立器 官移植官移植 工厂工厂 现实现实 用动物的用动物的 器官解决器官解决 人类器官人类器官 来源问题来源问题 基因工程胰岛素（一）基因工程胰岛素（一） 胰岛素是治疗糖尿胰岛素是治疗糖尿 病的特效药，长期病的特效药，长期 以来只能依靠从猪、以来只能依靠从猪、 牛等动物的胰腺中牛等动物的胰腺中 提取，提取，100Kg胰腺胰腺 只能提取只能提取4-5g的胰的胰 岛素，其产量之低岛素，其产量之低 和价格之高可想而和价格之高可想而 知。知。 胰岛素分子结构胰岛素分子结构 基因工程胰岛素（二）基因工程胰岛素（二） 将合成的胰岛素基将合成的胰岛素基 因导入大肠杆菌，因导入大肠杆

9、菌， 每每2000L培养液就能培养液就能 产生产生100g胰岛素！胰岛素！ 大规模工业化生产大规模工业化生产 不但解决了这种比不但解决了这种比 黄金还贵的药品产黄金还贵的药品产 量问题，还使其价量问题，还使其价 格降低了格降低了30%-50%!胰岛素生产车间胰岛素生产车间 基因工程干扰素（一）基因工程干扰素（一） 从人血中提取干扰素，从人血中提取干扰素， 300L300L血才提取血才提取1mg1mg！ 通过基因工程通过基因工程 的方式创造了能合的方式创造了能合 成人干扰素的大肠成人干扰素的大肠 杆菌，每杆菌，每1Kg1Kg的培的培 养液可提取养液可提取2020 40mg40mg干扰素干扰素 基

10、因工程人工干扰素基因工程人工干扰素-2b（安达芬）（安达芬） 是我国第是我国第 一个全国产化基因工程人干扰素一个全国产化基因工程人干扰素-2b，具有抗，具有抗 病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能 的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤 的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的 首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。 基因工程干扰素（二）基因工程干扰素（二） 人造血液、白细胞介素、乙人造血液、白细胞介素、乙 肝疫苗等通过基因工程实现工肝疫苗

11、等通过基因工程实现工 业化生产，均为解除人类的病业化生产，均为解除人类的病 苦，提高人类的健康水平发挥苦，提高人类的健康水平发挥 了重大的作用了重大的作用。 其它基因工程药物其它基因工程药物 基因治疗：基因治疗： 举例：举例：复合型免疫缺复合型免疫缺 陷陷 患者生存在无菌环境中患者生存在无菌环境中 复合型免疫缺陷症复合型免疫缺陷症 患者缺乏正常的人体患者缺乏正常的人体 免疫功能，只要稍被免疫功能，只要稍被 细菌或者病毒感染，细菌或者病毒感染， 就会发病死亡。这个就会发病死亡。这个 病的机理是细胞的一病的机理是细胞的一 个常染色体上个常染色体上编码腺编码腺 苷酸脱氨酶的基因苷酸脱氨酶的基因发发 生了突变。可以通过生了突变。可以通过 基因工程的方法治疗。基因工程的方法治疗。 基因治疗的形式：基因治疗的形式： 体外基因治疗体外基因治疗 体内基因治疗体内基因治疗 用于基因治疗的基因种类：用于基因治疗的基因种类： 1）用）用正常基因正常基因代替缺陷基因，或依靠其表代替缺陷基因，或依靠其