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课件网) §3-3 基因工程的应用 基因工程 从社会中来 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药物—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，基因工程还有哪些应用呢？ 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面，展示出广阔的前景。 重组人胰岛素注射液 基因工程 在农牧业方面的应用 基因工程在农业方面的应用 种植面积：1996—2017年，全世界转基因作物的种植面积增加了一百多倍，从1.7×106 hm2发展到1.898×108hm2。 优点：2016 年世界范围的统计数据表明，转基因作物的种植使化学杀虫剂施用量减少了8.2%，作物产量增加了6.6×108t，增加经济收益近1.3万亿元。 年份 1996 2017 全世界转基因作物 种植面积/（×106 hm2） 0 100 200 189.8 1.7 种植国家及作物：美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家，转基因棉花、大豆、玉米的种植面积占相关作物种植面积的比例都超过了90%。2017年，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。 基因工程在转基因动物方面的应用 在转基因动物方面，近些年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。2015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。 转基因大西洋鲑 目前，基因工程技术已被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面。 农业方面 转基因抗虫植物 方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物， 意义：是目前防治作物虫害的一种发展趋势。 成果：已问世的转基因抗虫植物有转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 转基因抗虫水稻（绿色植株）与 对照（被害虫侵害的黄色植株） 农业方面 转基因抗病植物 问题：许多栽培作物由于自身缺少抗病基因，因此用常规育种的方法很难培育出抗病的新品种。 解决方法：科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中。 成果：培育出了转基因抗病植物，如转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。 转基因抗病毒甜椒 农业方面 转基因抗除草剂植物 问题：杂草危害农业生产，大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还损伤作物，导致作物减产。 解决方法：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。 成果：目前已经获得转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 农业方面 改良植物的品质 增加食品营养：如将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，可以提高这种氨基酸的含量，科学家培育的某种转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。 提高花卉的观赏价值：我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了它的观赏价值。 转基因矮牵牛 畜牧业方面 提高动物的生长速率 方法：由于外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，因此科学家将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。 成果：例如，我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。 转生长激素基因的鲤鱼（下） 与非转基因鲤鱼（上） 畜牧业方面 改善畜 ... ...
