基因工程的应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptxVIP

第3节

基因工程的应用;;

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、牛等动物的胰腺中获取。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。;;

1.转基因抗虫植物

(1)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

(2)成果：转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等;

基因工程在农牧业方面的应用

2.转基因抗病植物

(1)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

(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，培育出了;

基因工程在农牧业方面的应用

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;

优良基因;

基因工程在农牧业方面的应用

5.提高动物的生长速率

(1)基因：外源生长激素基因

(2)成果：转基因鲤鱼;

6.改善畜产品的品质

(1)基因：肠乳糖酶基因

(2)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;

》》活动1分析基因工程在农牧业方面的应用

问题3:转基因植物和转基因动物的制备用到的技术主要有哪些?;

目标二

基因工程在医药卫生领域及食品工业方面的应用;

2.1基因工程在医药卫生领域的应用

1.对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物

(1)常见药物类型：细胞因子、抗体、疫苗和激素等

(2)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；

(3)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;

》》活动2分析基因工程在医药卫生领域的应用

干扰素是人体或动物受到病毒侵染后产生的一种细胞因子???是一种具有干扰

病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等。

传统生产方法：从人血液中白细胞提取，每300L血液只能提取1mg干扰素。

现代生产方法：;

2.让转基因哺乳动物批量生产药物

(1)实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器

(2)培育过程：;

问题2:药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中?培育乳腺生物反应器时为什

么要选用乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件与药用蛋白基因重组在一起?

几乎所有细胞；目的是让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达。;

问题3:与工厂化生产药用蛋白相比，用动物乳腺生物反应器生产药用蛋白

的优势有哪些?

(1)动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定。(2)产物直接经乳汁分泌，易提取。;

问题4:从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，

例如乳腺、膀胱、血液等，由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因?

将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组。;

》活动2分析基因工程在医药卫生领域的应用

2.让转基因哺乳动物批量生产药物

(1)实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器

(2)培育过程：

药用蛋白基因

基因表显微发育转基因泌乳期药物

乳腺中特异表达的基因达载体注射卵动物分泌乳汁蛋白

的启动子等调控元件

问题5:膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器?

(1)正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物。(2)不受性别限制，受体来源更广泛。

(3)不受年龄限制。;

3.用转基因动物作为器官移植的供体

(1)人体器官移植的难题：人体移植器官短缺是世界性难题

(2)解决途径：寻求可替代的移植器官，如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题;

2.1基因工程在医药卫生领域的应用

3.用转基因动物作为器官移植的供体

(3)改造方法：;

2022年1月7日，马里兰大学医学院进行了世界首例活人成功植入基因编辑猪心脏的手

术，57岁的心脏病患者大卫·贝内特(DavidBennett)接受了一颗经过基因编辑的猪心脏以挽救生命。

医生用一只1岁大、240磅重的小猪心脏替换了Dave原本的心脏。而这只小猪，是

Revivicor公司专门为异种移植进行基因编辑和培育的。

2022年3月8日，大卫·贝内特因病情恶化而不幸去世，这颗猪心脏让他延长了2个月