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课件网) 还记得糖尿病的症状吗? 胰岛素是降低血糖的唯一激素 注射 质粒 载体 限制酶 目的基因 限制酶切割位点 限制酶切割位点 限制酶 DNA 连接酶 重组 DNA分子 基因表达载体 人胰岛素的基因 导入 大肠杆菌 表达 重组 人胰岛素 3.3 基因工程的应用 一、基因工程在农牧业方面的应用(P87) 1.转基因抗虫植物 ⑴概念: 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。 ⑵例子: 转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等 转基因抗虫棉 非转基因棉 转基因抗虫水稻(绿色植株)与对照(被害虫侵害的黄色植株) Q1.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。 1.3 传统发酵技术 思考·讨论 转基因抗虫棉 普通棉 ①减少了化学农药的使用量②降低了环境污染 ③降低了生产成本 一、基因工程在农牧业方面的应用(P87) 2.转基因抗病植物 ⑴背景: 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。 ⑵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,培育出了转基因抗病植物。 ⑶成果: 转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等 转基因抗病毒甜椒 一、基因工程在农牧业方面的应用(P87) 3.转基因抗除草剂植物 ⑴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。 ⑵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。 ⑶成果: 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 一、基因工程在农牧业方面的应用(P87) 4.改良植物的品质 优良基因 成果 某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因 与植物花青素代谢相关的基因 转基因矮牵牛 富含赖氨酸的转基因玉米 一、基因工程在农牧业方面的应用(P87) 5.提高动物的生长速率 ⑴基因: 外源生长激素基因 ⑵成果: 转基因鲤鱼 ⑶成果: 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%。 对照 转基因 一、基因工程在农牧业方面的应用(P87) 6.改善畜产品的品质 ⑴基因: 肠乳糖酶基因 ⑵成果: 转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。 乳糖耐受(有乳糖酶) 乳糖不耐受(无乳糖酶) 大肠 肠道内渗透压增高,刺激胃肠蠕动增加 Q: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。 二、基因工程在医药卫生领域的应用(P90) 1.对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 ⑴常见药物类型: 细胞因子、抗体、疫苗和激素等 ⑵应用: 可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等。 ⑶实例: 我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等基因工程药物均已投放市场。 Q1.与大肠杆菌相比,用酵母菌生产人的胰岛素有什么优势? 1.3 传统发酵技术 思考·讨论 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。 酵母菌 大肠杆菌 二、基因工程在医药卫生领域的应用(P90) 2.让转基因哺乳动物批量生产药物 ⑴实例: 乳腺生物反应器或乳房生物反应器 ⑵培育过程: ⑶应用: 目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中,获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。 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 基因表达载体 受精卵 泌乳期 分泌乳汁 转基因动物 药物蛋白 显 ... ...