高中生物选修三专题一基因工程的应用优秀课件
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人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73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改造
方法：将器官供体基因组导入某种调节因子， 以抑制 抗原决定基因 的表达或设法除 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
及时检测 1、器官供体抵制或除去 抗原决定基因。
2、成果(预期)：结合克隆技术培育没 有 免疫排斥反应 的猪器官。
基因工程药品 —— 干扰素
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。1980 －1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌 及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产 量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度 （1）基因：导入外源生长激素基因
(2)成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
转基因动物生产过程图解(以转基因牛 生产过程为例)：
（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
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。
（二）抗病转基因植物
1.什么是病原微生物？植物的病原 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、方法：将 抗病基因 导入植物中， 使其具有抗病特性。
3、抗病基因种类。 ①抗病毒基因：病毒 外壳蛋白 基 因和病毒的复制酶基因。 ②抗真菌基因：几丁质酶 基因和 抗毒素合成基因。
植物基因工程技术主要用于哪些方面?
人教版生物选修3 专题1 第3节 基因工程的应用 教学课件 (共45张PPT)[可修改版ppt]
![人教版生物选修3 专题1 第3节 基因工程的应用 教学课件 (共45张PPT)[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s1/m/ec9ad51d28ea81c758f578e3.png)
人教版生物选修3 专题1 第3节 基因工 程的应用 教学课件
(共45张PPT)
(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?
2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物
问世?
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
异想天开
二、动物基因工程前景广阔
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
（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。
（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。
生物发酵来生产蛋白质类药物。
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
基因工程药品 —— 胰岛素
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
亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
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)
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
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
（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
(共45张PPT)
(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?
2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物
问世?
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
异想天开
二、动物基因工程前景广阔
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
（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。
（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。
生物发酵来生产蛋白质类药物。
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
基因工程药品 —— 胰岛素
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
亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
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)
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
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
（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
人教版高中生物选修3专题一1.3：基因工程的应用(共28张PPT)
从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！ Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、 该女孩由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。 基因工程的实际应用领域有：
农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等
11、导入受体细胞中的目的
2.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
转基因牛的乳汁，降低 乳糖含量
3.用转基因动物生产药物
过程：
1、将药用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。
2、用显微注射法导入到受精卵。 3、将受精卵送入母体内。 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺 中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的
胰岛素，其产量之低和价格之高可想 而知。
将合成的胰岛素基 因导入大肠杆菌，每
2000L培养液就能产生 100g胰岛素！使其价格降 低了30%-50%!
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、
三、基因工程药品异军突起
⑵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。
5、基因表达载体中启动子的作用是什么？ 将人的生长激素基因或牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。
基由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。
、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？ 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有人类所需的药用蛋白。 原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快 、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？ 盐碱，干旱，低温，涝灾等。
农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等
11、导入受体细胞中的目的
2.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
转基因牛的乳汁，降低 乳糖含量
3.用转基因动物生产药物
过程：
1、将药用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。
2、用显微注射法导入到受精卵。 3、将受精卵送入母体内。 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺 中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的
胰岛素，其产量之低和价格之高可想 而知。
将合成的胰岛素基 因导入大肠杆菌，每
2000L培养液就能产生 100g胰岛素！使其价格降 低了30%-50%!
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、
三、基因工程药品异军突起
⑵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。
5、基因表达载体中启动子的作用是什么？ 将人的生长激素基因或牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。
基由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。
、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？ 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就含有人类所需的药用蛋白。 原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快 、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？ 盐碱，干旱，低温，涝灾等。
高中生物课件：选修三 1.3基因工程的应用优质课 (共30张PPT)
【典例】抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法
正确的是( B )
A.抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒 B.抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或 特异性 C.抗病毒转基因植物可以抗害虫 D.抗病毒转基因植物可以稳定遗传,不会变异
【典例】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。请回答: （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方 法是 显微注射技术。 （2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__ 中，原因是_具_全__能__性_，可__使__外源基因在相应的组织。细胞中表达 （3）通常采用 DNA分子杂交 技术检测外源基因是否 插入了小鼠的基因组 （4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠 的_ 膀胱上皮 细胞中特异表达。 （5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？
3.用转基因动物生产药物
（1）乳房（乳腺）生物反应器：
转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳
汁来生产所需药品
。
（2）具体做法：
将 药用蛋白 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 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
（3）优点：①产量高②质量好③成本低④易提取 。
表达载体时要在目的基因序列前加上乳腺组织中特异表
达的启动子： 乳腺蛋白基因的启动子
。
5若是膀胱生物反应器，为何更容易得到目的基因的产物
的原因是 不受性别和发育时期的限制
。
4.用转基因动物做器官移植的供体
（1）供体动物： 猪 。
（2）存在难题：存在 免疫排斥 反应。 （3）解决办法：将供体基因组导入某种基因调节因子，
新版人教版高中生物选修三专题一 基因工程的应用 (共23张PPT)学习演示PPT课件
外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因， 目前都处于初期的临床试验阶段
19
练一练
B 1、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是
A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫 D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
D 2．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是
疗的目的 3、用转基因动物生产药物
治疗方法：先将患者的淋巴细胞取出，体外培养，然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生 腺苷酸脱氨酶，再将这种细胞注射到患者的体内，经过多次注射，患者的免疫功能趋于正常。
将基富因含 工赖程C氨操、酸作的程运蛋序白的用质四编个人码步基骤工因：导诱入玉变米，的提高方玉米法赖氨，酸含量使。 有基因缺陷的细胞发生基因突
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异 如：导入肠乳糖酶基因的转基因奶牛
也称为DNA诊断或基因探针技术，是用放 利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品
D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
射性同位素(如 P) 、荧光分子等标记的DNA分 32 4、利用转基因改良农作物品质
（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。
提高作物抗旱和抗盐碱能力； C治、疗合方成法球：蛋先白将的患D者N的A 淋巴细胞取出，体外培养，然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生
人教版选修三 专题1 1.3 基因工程的应用 课件(68张)
四、基因治疗 1．概念：把 28 _正__常__基__因___导入病人体内，使该基因的表达 产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2．方法 (1)体外基因治疗：从病人体内获得 29 _某__种__细__胞___，进行培 养 ， 在 体 外 完 成 30 _基__因__转__移___ ， 筛 选 出 成 功 转 移 的 细 胞 31 _扩__增__培__养___，最后重新 32 _输__入__患__者__体__内___。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中 33 __转__移__基__因__。
白基因、病毒的复制酶基因； 麦、抗病毒番茄、抗病
(2)抗真菌基因：几丁质酶基 毒甜椒
因、抗毒素合成基因
抗逆转 基因植物
抗逆基因：调节细胞渗透压 的基因、抗冻蛋白基因、抗 除草剂基因
抗盐碱和抗干旱的烟 草、抗寒番茄、抗除草 剂的大豆和玉米
外源基因类型及举例
成果举例
优良性状基因：提高必需氨基酸 高赖氨酸玉米、耐
4．其他抗逆基因
抗逆基因
作用
成果
调节细胞渗透压的 改变细胞内渗透压，提高
抗盐、抗旱烟草
基因
抗盐碱、抗干旱能力
12 _抗__冻__蛋__白___基因
提高耐寒能力
耐寒番茄
13 _抗__除__草__剂___基因
抗除草剂
抗除草剂玉米
5.利用转基因改良植物的品质 (1) 方 法 ： 将 优 良 性 状 基 因 导 入 植 物 ， 获 得 具 有 14 _优__良__品__质__的__植__物___。 (2)意义：改良植物的 15 _某__些__品__质___。
|探究演练| 1．(2019·唐山期中)下列有关动物基因工程的说法，错误的 是( ) A．动物基因工程技术可以提高动物的生长速度 B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，获得的转基因牛分 泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低 C．用转基因动物作为器官移植的供体时，导入的是调节因 子，不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成 D．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很 多重要药品的生产问题
【高中课件】人教版高中生物选修3专题1 第3节基因工程的应用课件.ppt
预习导学
• 一、植物基因工程的成果
• 植物基因工程技术主要用于提高农作物的① 抗逆 _用__植__物__生_能产力③，__以__及__改__品良等质农方作面物。的②________和药利物
• (一)抗虫转基因植物 • 1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、④________抑制
剂基因、⑤________抑制剂基因、植物蛋凝白集酶 素基因 等。淀粉酶 • 2．成果：抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番 茄等。
①调节细胞渗 透压基因； ②抗冻蛋白基 因(从鱼体内获 取)； ③抗除草剂基 因
前两种具有抗 病毒作用； 后两种具有抗 真菌作用
①通过改变细 胞内渗透压， 提高抗盐碱、 抗旱能力； ②耐寒能力提 高； ③抗除 草剂
烟草(抗病 毒)、小麦 (抗病毒)
烟草(抗 旱、抗盐 碱)、番茄 (抗寒)、 大豆、玉 米(抗除草 剂)
因
合，影响营养物质
的吸收和利用
受体生物
备注
①抗虫但不抗病 毒、细菌、真菌 等；
②培育抗虫作物 的优点：减少环 棉花、水 境污染、降低生 稻等 产成本；
③不同抗虫基因 作用机理不同； ④Bt毒蛋白基因 来自苏云金芽孢 杆菌
抗病 转基 因植 物
抗逆 转基 因植 物
目的基因
作用
受体生物
备注
病毒外壳蛋白 基因、病毒复 制酶基因、几 丁质酶基因、 抗毒素合成基 因
引起植物生 病的微生物 有病毒、细 菌、真菌三 大类
抗逆指抵抗 不良环境的 能力，如盐 碱、干旱、 低温、涝害 等
目的基因
作用
受体生物
备注
转基 因改 良植 物的 品质
①必需氨基酸含 量多的蛋白质编 码基因；
②控制番茄果实 成熟的基因；
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不会引起过敏的转基因大豆
提高花 卉的观赏价 值
转基因蓝玫瑰
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快
转基因鲤鱼
将人的生 长激素基因或 牛的生长激素 基因分别注射 到小白鼠受精 卵中，得到的 “超级小鼠”。
2.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
基因工程药品 —— 生长激素 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。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素 基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。
人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生 长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
人
通过基因工程
造
的方式创造了能合
血
成人干扰素的大肠
液
杆菌，每1Kg的培
及
养液可提取20—
其
40mg干扰素
生
产
四、基因治疗曙光初照
是指是把健康的外源基因导入有基因缺陷的 细胞中，达到治疗疾病的目的。
基因治疗—事例
1990年，美国医学家安德森对一例患腺苷脱氨酶 (ADA)缺乏症的4岁女孩谢德尔进行基因治疗。该女孩
主要杀虫基因： 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
2.抗病转基因植物
抗病毒基因： 病毒外壳蛋白基因、 病毒的复制酶基因.
抗真菌基因： 几丁质酶基因、
抗毒素合成基因.
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
恶劣的环境条件： 盐碱，干旱，低温，涝 灾等。
4.利用转基因改良植物的品质
4.用转基因的动物作器官移植的供体
目前，人类的器官移植是一个世界性的难题。 由于猪的内脏构造，大小，血管分布与人极为相 似，而且猪内隐藏的病毒远远少于人类。科学家 将目光集中在小型猪身上，可是会发生免疫排斥。
方法：将器官供体基因组导入某种调节因子， 以抑制抗原基因的表达，或者设法除去抗原决定 基因，再结合克隆技术，获得没有免疫排斥的转 基因克隆猪器官。
由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫 功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。经多次治疗 后，过上了正常人的生活。
腺苷脱氨酶是一种与机体细胞免疫活性有 重要关系的核酸代谢酶 。
美国医学家安德森
谢德尔，1999
高中生物选修三专 题一基因工程的应
用
基7因、工程基因表达载体的组成有哪些？
1.2
《
8、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？
9、原核细胞作为受体细胞的优点有哪些？
编写人：高二生物组
10、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？
11、导入受体细胞中的目的基因是否一定能够成功表达？
12、如何使目的基因表达的产物与天然产品相同？
应用生物：植物、动物、微生物
一、植物基因工程
植物基因工程技术主要用于提高农 作物的抗逆能力（如抗除草剂，抗虫， 抗病，抗干旱和抗盐碱等）,还可以改 良农作物的品质。
1.抗虫转基因植物
传统的害虫防治办法：农药 转基因抗虫植物优点：减少环境污染、降低生产 成本、提高产量。
已经问世的转基因抗虫作物： 棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等
• 乳汁中含有人生长激素的转基因牛
思考：为什么乳腺能成为基因药物最理想 的表达场所呢？
⑴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。
⑵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。
⑶转基因动物又可无限繁殖。
13、通过基因工程培育的抗虫棉在生产实践中有哪些优点？ 如何确定其抗性的程度呢？
14、在基因工程的操作步骤中，哪一步是其核心？未发生碱 基互补配对的步骤是哪一步？
1.3 基因工程的应用
基因工程自20世纪70年代兴起后，在短 短的30年间，得到了飞速的发展，现在已 经成为生物科学的核心技术。
基因工程的实际应用领域有： 农牧业、工业、环境、能源、• 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、 干扰素从生物体的哪些结构中直接提取？
直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制，量少而且价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？
利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地
生产出各种高质量、低成本的药品。
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素，其产量之低和价 格之高可想而知。
将合成的胰岛素 基因导入大肠杆菌， 每2000L培养液就能产 生100g胰岛素！使其 价格降低了30%-50%!
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
转基因牛的乳汁， 降低乳糖含量
3.用转基因动物生产药物
过程： 1、将药用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。 2、用显微注射法导入到受精卵。 3、将受精卵送入母体内。 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就 含有人类所需的药用蛋白。
目前已经表达的产物： 抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶
提高花 卉的观赏价 值
转基因蓝玫瑰
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快
转基因鲤鱼
将人的生 长激素基因或 牛的生长激素 基因分别注射 到小白鼠受精 卵中，得到的 “超级小鼠”。
2.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
基因工程药品 —— 生长激素 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。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素 基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。
人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生 长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
人
通过基因工程
造
的方式创造了能合
血
成人干扰素的大肠
液
杆菌，每1Kg的培
及
养液可提取20—
其
40mg干扰素
生
产
四、基因治疗曙光初照
是指是把健康的外源基因导入有基因缺陷的 细胞中，达到治疗疾病的目的。
基因治疗—事例
1990年，美国医学家安德森对一例患腺苷脱氨酶 (ADA)缺乏症的4岁女孩谢德尔进行基因治疗。该女孩
主要杀虫基因： 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
2.抗病转基因植物
抗病毒基因： 病毒外壳蛋白基因、 病毒的复制酶基因.
抗真菌基因： 几丁质酶基因、
抗毒素合成基因.
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
恶劣的环境条件： 盐碱，干旱，低温，涝 灾等。
4.利用转基因改良植物的品质
4.用转基因的动物作器官移植的供体
目前，人类的器官移植是一个世界性的难题。 由于猪的内脏构造，大小，血管分布与人极为相 似，而且猪内隐藏的病毒远远少于人类。科学家 将目光集中在小型猪身上，可是会发生免疫排斥。
方法：将器官供体基因组导入某种调节因子， 以抑制抗原基因的表达，或者设法除去抗原决定 基因，再结合克隆技术，获得没有免疫排斥的转 基因克隆猪器官。
由于先天缺乏ADA基因，自身不能生产ADA，先天免疫 功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。经多次治疗 后，过上了正常人的生活。
腺苷脱氨酶是一种与机体细胞免疫活性有 重要关系的核酸代谢酶 。
美国医学家安德森
谢德尔，1999
高中生物选修三专 题一基因工程的应
用
基7因、工程基因表达载体的组成有哪些？
1.2
《
8、可以将目的基因导入动物的体细胞来获得转基因动物吗？
9、原核细胞作为受体细胞的优点有哪些？
编写人：高二生物组
10、怎样检测目的基因是否插入转基因生物的染色体上？
11、导入受体细胞中的目的基因是否一定能够成功表达？
12、如何使目的基因表达的产物与天然产品相同？
应用生物：植物、动物、微生物
一、植物基因工程
植物基因工程技术主要用于提高农 作物的抗逆能力（如抗除草剂，抗虫， 抗病，抗干旱和抗盐碱等）,还可以改 良农作物的品质。
1.抗虫转基因植物
传统的害虫防治办法：农药 转基因抗虫植物优点：减少环境污染、降低生产 成本、提高产量。
已经问世的转基因抗虫作物： 棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等
• 乳汁中含有人生长激素的转基因牛
思考：为什么乳腺能成为基因药物最理想 的表达场所呢？
⑴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。
⑵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。
⑶转基因动物又可无限繁殖。
13、通过基因工程培育的抗虫棉在生产实践中有哪些优点？ 如何确定其抗性的程度呢？
14、在基因工程的操作步骤中，哪一步是其核心？未发生碱 基互补配对的步骤是哪一步？
1.3 基因工程的应用
基因工程自20世纪70年代兴起后，在短 短的30年间，得到了飞速的发展，现在已 经成为生物科学的核心技术。
基因工程的实际应用领域有： 农牧业、工业、环境、能源、• 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、 干扰素从生物体的哪些结构中直接提取？
直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制，量少而且价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？
利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地
生产出各种高质量、低成本的药品。
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素，其产量之低和价 格之高可想而知。
将合成的胰岛素 基因导入大肠杆菌， 每2000L培养液就能产 生100g胰岛素！使其 价格降低了30%-50%!
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
转基因牛的乳汁， 降低乳糖含量
3.用转基因动物生产药物
过程： 1、将药用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。 2、用显微注射法导入到受精卵。 3、将受精卵送入母体内。 4、转基因动物进入泌乳期后，提取乳汁，其中就 含有人类所需的药用蛋白。
目前已经表达的产物： 抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶