基因工程的应用上课版

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1、第三节基因工程的应用1、阐明基因工程及其取得的丰硕成果2、关注基因工程的进展3、认同基因工程的应用促进生产的提高本节聚焦一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术：1.提高农作物的抗逆能力（抗旱，寒，抗除草剂等）2.改良农作物的品质3.利用植物生产药物(一)抗虫转基因植物1.传统农业如何防治害虫?有哪些不足?2.现在已有哪些抗虫植物问世?抗虫棉叶子正常棉叶子3.抗虫基因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Bt毒蛋白基因是什么东西？从苏云金芽孢杆菌里面分离出来的抗虫基因，该蛋白质本身没有毒性，但是当虫子吃进去之后，会

2、在消化酶的作用下变成毒性很强的多肽。2.抗病转基因植物抗烟草花叶病毒转基因甜椒抗病毒转基因西葫芦抗病转基因植物所采用的基因：病毒外壳蛋白基因病毒的复制酶基因抗真菌的基因：几丁质酶基因抗毒素合成基因常见抗病基因：3.其他抗逆转基因植物转基因水稻抗盐碱和抗干旱的调节细胞渗透压基因4.利用转基因改良植物的品质含大量维生素的转基因玉米抗癌抗衰老的紫色西红柿含有维生素A的黄金大米转基因矮牵牛转基因蓝玫瑰拓展：发光树发光动物1.用于提高动物生长速度二、动物基因工程前景广阔转入外源生长激素基因的“超级小鼠”普通鲑鱼转基因鲑鱼2.用于改善畜产品的品质“乳糖不耐

3、症”乳糖含量低的奶牛：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组3.用转基因的动物生产药物乳腺生物反应器（乳房生物反应器）将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将受精卵送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。构建基因表达载体显微注射导入哺乳动物受精卵中形成早期胚胎将胚胎送入母体动物只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达。获取目的

4、基因（如血清蛋白基因）发育成转基因动物乳房生物反应器的操作过程药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起4.用转基因的动物作器官移植的供体背景：人体移植器官短缺，是世界性难题；寻求可以替代的移植器官问题：避免免疫排斥方法：导入某种调节，以抑制抗原决定基因的表达；设法去除抗原决定基因。胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。1978年，科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，用2000ml大肠杆菌发酵液得到100mg

5、胰岛素。1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了30%~50%。基因工程药品——胰岛素三、基因工程药品异军突起治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长激素。现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从450L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。基因工程药品——生长激素干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外

6、干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980~1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。思考：用原核细胞作为受体细胞产生的干扰素，有没有活性？无；干扰素是糖蛋白；原核细胞无内质网和高尔基体等细胞器，所以不能添加糖基，必须经过人工修饰。基因工程艾滋病疫苗基因工程乙肝疫苗四、基因治疗曙光初照怎么办？基因治疗：（1）概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗遗

7、传病的最有效的手段。（2）种类：a:从健康人体上分离得到功能正常的基因取代病变基因；血友病和镰刀形细胞贫血症。b:反义基因：产生的mRNA与病变基因mRNA互补，阻断非正常蛋白的功能。c:自杀基因：让癌细胞自我覆灭。（3）方法：a:体外基因治疗：比如镰刀形细胞贫血症。先从病人体内获得相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后输入患者体内。特点：操作复杂，效果可靠。b:体内基因治疗：利用运载体，把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的。特点：操作简单，但效果不可靠。体内基因治疗和体外基因治

8、疗的比较思考：经基因治疗成功的镰刀形细胞贫血症的男子与杂合子女性结婚，后代患病的概率是多少呢？答案是：1/2思考：如果一个双亲都是杂合子（Aa）的白化