基因工程的应用课件
3.3基因工程的应用
抗虫害的玉米;
【学习目标】
1、基于基因工程在农牧、医药和食品等行业应用的实例，说明基因工程给社会带来的巨大价值
2、基于基因工程在各方面发展的前景，理性看待基因工程的安全性;
①1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了100多倍。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；;
(2)动物：
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。;
农牧业方面
医药卫生领域
食品工业方面;;
2、基因工程在农牧业方面的应用：
(1)转基因抗虫植物：
①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。
②成果转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。
③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。
对照(被害虫侵害的黄绿色植株)转基因抗虫水稻(绿色植株);
(2)转基因抗病植物：
①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;
(3)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：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损伤。
③成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。;
优良基因;
(6)改善畜产品的品质
培育方法：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???营养成分不受影响。
实例：乳汁中乳糖的含量大大降低的转基因牛;
思考讨论：
1.从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性有哪些?
减少了化学农药的使用量，降低了环境污染。降低生产成本。
2.种植转基因抗虫棉若干年后，害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性?
为什么?
会。害虫会因遗传物质发生改变产生对转基因抗虫棉的抗性。
3.为什么将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组能降低牛奶中的乳糖含量?
肠乳糖酶基因在奶牛乳腺细胞中表达出乳糖酶，可以分解乳汁中的乳糖。;
对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物
让转基因哺乳动物批量生产药物
用转基因动物作为器官移植的供体;
(1)对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物
①药物举例：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;
用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得
思考：与大肠杆菌相比，用酵母菌生产人的胰岛素有什么优势?
酵母菌为真核生物，有生物膜系统，可通过内质网和高尔基体对产生的胰岛素进行加工和修饰，从而产生有活性的胰岛素。;
药用蛋白基因
乳腺中特异表达的基因的启
动子等调控元件
(3)应用：;
关于乳腺生物反应器
优点
●适合于表达高等动物体内的复杂蛋白
●制备乳腺反应器的方法成熟
●乳腺是天然的高效合成蛋白质的器官
●乳汁中重组蛋白的提取和纯化相对容易;
思考讨论：
1、乳腺生物反应器指的是转基因动物的乳腺吗?
不是，乳腺生物反应器指的就是这个转基因生物。
2、为什么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?
让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达。
3、药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中?几乎所有细胞。
4、膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器?
不局限于性别与生长期(乳腺生物反应器必须是雌性，且泌乳期才会分泌)。
5、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重组。;
(3)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，如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题
A.猪的优点：
a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似
b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物
B.最大难题：免疫排斥;
③改造方法：
a.在器官供体的基因组中导入调控基因表达的DNA序列，以抑制
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