3.3 基因工程的应用（学生版）-高中生物同步精品讲义（选择性必修三）.pdf

《第3章基因工程》

第3节基因工程的应用

必会知识考点梳理拓展延伸易错警示

必会知识一基因工程在农牧业方面的应用

1．植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)，以

及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

(1)转基因抗虫植物

抗虫基因作用成果

Bt基因转基因植株合成的Bt抗虫蛋白(对人畜无害)进入昆虫消化转基因抗虫

系统后，在其肠道碱性环境和相关酶的作用下降解成多肽棉、转基因

该多肽可使昆虫肠上皮细胞的细胞膜穿孔，造成害虫死亡抗虫水稻等

蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂基因和淀粉酶抑制剂基因分别抑制昆虫消化

基因和淀粉酶道中相应酶的活性，影响昆虫消化相应的物质，还能引起

抑制剂基因害虫的厌食反应

植物凝集素基植物凝集素基因控制植物合成一种糖蛋白，这种糖蛋白可

因等与昆虫肠道黏膜上的某种物质结合，从而影响害虫对营养

物质的吸收和利用

(2)转基因抗病植物

①抗病基因种类：抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因等。

抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因等。

②成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦等。

③意义：减少了化学农药的使用，降低了生产成本，减少了环境污染，降低了对人体健康的损害。

(3)转基因抗逆植物

抗逆基因作用成果

调节细胞渗透改变细胞内渗透压，提高农抗盐碱、抗旱烟草

压基因作物抗盐碱抗干旱能力

抗冻蛋白基因提高耐寒能力耐寒番茄

抗除草剂基因抗除草剂转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜

等

2．动物基因工程的应用

(1)转基因动物成果：动物转基因工程主要用于动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等。

应用基因来源或处理成果

提高动物的生长速度外源生长激素基转基因绵羊、转基因鲤鱼

因

改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量

少

转基因动物作器官移抑制或除去抗原结合克隆技术培育出没有免疫排

植的供体决定基因斥反应的转基因克隆猪器官

必会知识二基因工程在医药卫生领域的应用

1．利用微生物或动植物的细胞生产药物

药物类型细胞因子、抗体、疫苗和激素等

用途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

成果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

2．转基因哺乳动物批量生产药物

(1)动物乳腺生物反应器：将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，

通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，在体外培养至早期胚胎，然后将早期胚胎移入母体内，使

其发育成转基因动物。该转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生

物反应器或乳房生物反应器。

(2)乳腺生物反应器或乳房生物反应器的操作过程与转基因动物的操作过程基本相同。具体操作如下：

获取目的基因(如血清白蛋白基因)→构建基因表达载体(血清白蛋白基因与特异性表达的启动子等调控元件

重组)→显微注射导入哺乳动物受精卵中→培养成早期胚胎→将胚胎移植到雌性动物子宫或输卵管内→发育