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课件网) 专题1基因工程 1.3基因工程的应用 §1.3 基因工程的应用 一、教学目标: 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 二、教学重点: 基因工程在农业和医疗等方面的应用。 三、教学难点: 1.基因治疗。 细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内,原因是 §1.3 基因工程的应用 组成细菌和棉花的DNA分子的空间结构和化学组成相同 基因在不同物种间可以表达的原因是: 所有生物共用一套遗传密码 1 植物基因工程硕果累累 2 动物基因工程前景广阔 3 基因工程药物异军突起 4 基因治疗曙光初照 §1.3 基因工程的应用 5 基因工程与生态环境保护 1)提高农作物的抗逆能力 2)改良农作物的品质 3)利用植物生产药物等方面 1 植物基因工程硕果累累 ①抗虫转基因植物 转基因抗虫苹果 所采用的抗虫基因主要有: 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 1)提高农作物的抗逆能力 化工农业、转基因农业,还是生态农业? --十字路口的中国稻米 中国馆:科技主题 室内种植“绿色超级水稻” 这次展出的室内种植绿色超级水稻,以其抗病、节水、节肥和高产的几大特点凸显农业高科技的推广 盐城田中 郝青瑞 制作 ②抗病转基因植物 所采用的抗病基因主要有:抗病毒的病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;抗真菌的几丁质酶基因和抗毒素合成基因 1)提高农作物的抗逆能力 抗虫棉能抗病吗? 其它抗逆基因主要有:调节渗透压的基因(抗盐碱、抗干旱)、抗冻蛋白基因(抗寒)、抗除草剂基因等。 ③其它抗逆转基因植物 1)提高农作物的抗逆能力 富含赖氨酸的转基因玉米 将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物或改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,以提高必需氨基酸的含量 2)改良农作物的品质 将控制果实成熟的基因导入果实,获得转基因延熟果实 转基因延熟番茄 普通番茄 2)改良农作物的品质 2)改良农作物的品质 转基因矮牵牛 转基因蓝玫瑰 将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉,改变花卉的颜色,以提高观赏价值 2)改良农作物的品质 转入荧光素酶蛋白基因的发荧光烟草 转基因金大米 2)改良农作物的品质 用于提高动物生长速度 1 2 用于改善畜产品的品质 3 用转基因动物生产药物 4 用转基因动物作器官移植的供体 2 动物基因工程前景广阔 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 用于提高动物生长速度 1 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,转基因奶牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低,其它营养成分不变。 2 用于改善畜产品的品质 (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。 设问:为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢? 乳腺生物反应器的操作过程 获取目的基因 (例如血清蛋白基因) 构建基因表达载体 (在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子) 显微注射导入哺乳动物受精卵中 形成胚胎 将胚胎送入母体动物 发育成转基因动物(只有雌性动物个体的乳腺中,转入的基因才能表达) 3 用转基因动物生产药物 利用乳腺生物反应器产生的医药产品主要有: 抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、a-抗胰蛋白酶等 利用乳腺生物反应器生产药物的优点: ①产量高;②质量好;③成本低;④易提取。 3 用转基因动物生产药物 供体动物: 解决方法: 存在的难题: 猪 免疫排斥 将器官供体基因组导入 , 以抑制 的表达或设法 ... ...