(
课件网) 第3节基因工程的应用 第3章基因工程 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，基因工程还有那些应用呢 农牧业方面 医药卫生领域 食品工业方面 基因 工程 的 应 用 从社会中来 2015年11月，第一种用于食用的转基因动物———转 基因作物种植趋势变化 基因大西洋鲑(俗称“三文鱼”)在美国获得批准上市 转基因鲑鱼缩短了其成长周期，因此它受到的污 染和体内聚集的有毒物质残留比普通鲑鱼少得多。 思考：转基因生物有哪些优点 减少化学杀虫剂使用量(生物防治) 增加作物产量、增加经济效益 改良动植物品种 转基因鲑鱼(后排)和正常鲑鱼(前排) 【植物方面】1996—2017年，全世界转基因 作物的种植面积增加了一百多倍。 【动物方面】转基因动物方面的成果正在进入 实用化和商业化开发的阶段。 200 189.8 100 1.7 0 1996 年份 基因工程在农牧业方面的运用 1996-2017年，全世界转 全世界转基因作物 种 植 面 积 / ( × 1 0 h m ) 2017 基因工程在农牧业方面的运用 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. 主要杀虫基因： ①Bt 毒蛋白基因：当Bt 抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的 特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。 ②蛋白酶抑制剂基因：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。 ③淀粉酶抑制剂基因：产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合。 ④植物凝集素基因：可与害虫肠道黏膜上的某些物质结合，影响害虫 对营养物质的吸收和利用。 基因工程在农牧业方面的运用 1 转基因抗虫植物 3.成果：转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 4. 优 点 ：① 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、 ②降低生产成本、提高产量。 转基因抗虫水稻(绿色植株)与 对照(被害虫侵害的黄色植株) 转基因抗虫棉(右) 基因工程在农牧业方面的运用 2| 转基因抗病植物 1. 成 果 ：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。 2. 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，培育出转 导入的病毒CP基因转录为mRNA后，被植物RNA沉默系统识别为“外源核 酸”,进而诱导产生小干扰RNA(siRNA)。 siRNA 与植物体内的RNA诱导沉默复合体结合， 特异性切割病毒RNA的同源 序列 (包括入侵病毒的基因组RNA或mRNA), 从而抑制病毒复制。 植物表达的CP蛋白与入侵病 基 因 )毒的外壳蛋白竞争性结合病 毒RNA, 形 成非感染性病毒颗 粒(无功能外壳包裹),阻 断病毒组装和传播。 普通木瓜 转基因木瓜 基因抗病植物。 抗病毒基因 3. 抗病基因 抗真菌基因 病毒外壳蛋白基因(CP 病毒的复制酶基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 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。 3. 成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 种植转基因抗除草剂大豆的农田 基因工程在农牧业方面的运用 没有喷施草甘膦 非转基因玉米 喷施草甘膦后的 非转基因玉米 喷施草甘膦后的 转基因玉米 改良植物的品质 1. 目 的 ： (1)改良植物的营养价值： 例如，将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编 ... ...
