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课件网) 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物———重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。 除了生产胰岛素,基因工程还有那些应用呢? 第二节 基因工程的应用价值 一、基因工程在农牧业中的应用价值 利用基因工程技术培育的、能稳定遗传外源基因所决定的性状的生物称为转基因生物。转基因生物可以是动物、植物或微生物。 转基因生物: (一)植物基因工程硕果累累 (1)现状:番木瓜环斑病在全球的番木瓜产地都有发生,在中国南方的多个省份也广泛流行。番木瓜环斑病毒是一种变异性很强的RNA病毒,不同地区的毒株感染番木瓜的能力差异较大。 1、转基因抗病植物———番木瓜的实例 (2)成果:科学家利用番木瓜环斑病毒优势毒株———黄点花叶”株,将这个毒株的复制酶基因转入番木瓜细胞内,培育出具有很强抗病性能的转基因品系———华农1号”。 (3)其他实例:科学家利用基因工程技术,将一些特定的基因,如病毒的复制酶基因和衣壳蛋白基因以及几丁质酶基因、植物抗毒素基因导入小麦、甜椒或番茄等作物,获得了抗病的小麦、甜椒或番茄等新品种。 2、转基因抗虫植物———抗虫棉的实例 (1)现状:虫害给农作物造成的损失也十分巨大。 (2)成果:科学家将从苏云金杆菌中分离出来的编码苏云金杆菌Bt毒蛋白的基因导入棉细胞,培育出了转基因抗虫棉。转基因抗虫棉对棉铃虫等具有很强的抗性。 (3)其他实例:转基因抗虫水稻、玉米、大豆、 马铃薯、烟草、番茄、苹果、核桃、杨树和菊花等抗虫品种相继问世。 抗虫 水稻 普通 水稻 Bt毒蛋白基因 淀粉酶抑制剂基因 蛋白酶抑制剂基因 植物凝集素基因 阻断或降低蛋白酶的活性,使害虫不能正常消化食物,还会引起厌食反应; 导致细胞膜穿孔,细胞肿胀裂解; 产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合; 可与害虫肠道黏膜上的某种物质结合,影响害虫对营养物质的吸收和利用; 抗虫目的基因种类 3、转基因抗逆植物———抗冻番茄 (1)现状:几乎所有的植物在它们的生长过程中都会遇到冻害、盐碱、干旱、水涝等逆境条件。对于许多有经济价值植物而言,冻害是影响其产量和品质的重要因素。 (2)抗冻蛋白:在地球的南、北两极,环境温度常常达到零下几十度,生活在这些地区海洋里的鱼类血液中含有大量的抗冻蛋白。这些抗冻蛋白可以降低鱼类体液的冰点,使鱼类免于因体液冻结而死亡。 能不能利用基因工程手段将这些海洋鱼类细胞中编码抗冻蛋白的基因转入到植物细胞中去呢? (3)成果:科学家成功将抗冻蛋白的基因转入番茄细胞,培育出转基因抗冻番茄。这类番茄由于具有抗冻性状,保鲜期和贮藏期都大为延长。 (4)其他实例:盐碱和干旱因影响细胞的渗透压和水分供应而危害作物,科学家已成功地向某些作物(如烟草)转入一些可以调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力。 转基因抗除草剂玉米 喷洒除草剂后,杂草全部除掉,转基因玉米生长正常; 未洒除草剂,杂草丛生; 优点:在喷洒除草剂时,田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤。 4、 转基因除草剂植物 培育方法:将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物, 可培育出抗除草剂的作物品种。 举例:转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 (二)动物基因工程显示出诱人的应用前景 1、改善畜牧产品的品质 (1)ω-3脂肪酸转基因猪 ①基因:ω-3脂肪酸去饱和酶基因; ②成果:培育成可产生较多ω-3脂肪酸 ... ...