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1、3.3 基因工程的应用转入三色紫罗兰基因的蓝玫瑰转入抗黄瓜花叶病毒基因的甜椒什么是基因工程？基因工程基因工程在在实际应用领域实际应用领域农牧业、工业、环境、农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等能源、医学卫生等，展示出美好的前景。展示出美好的前景。应用生物：应用生物：植物、动物、微生物植物、动物、微生物植物基因工程硕果累累植物基因工程硕果累累美国阿根廷加拿大中国10%20%30%40%50%60%70%2001年转基因作物种植面积最大的四个国家及其所占比例主要用于提高农作物抗逆能力、改良农作物品质、利用植物生产药物1 1.1.1抗虫转基因植物抗虫转基因植物解决这些弊端的途径将具有杀虫活性的基因导
2、入作物中，使其具有抗虫性。使用化学农药的弊端污染环境，损害人类健康，增加生产成本。一.农牧业方面典型例子：转基因抗虫棉Bt毒蛋白基因目的基因Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗虫棉叶子正常棉叶子一.农牧业方面1.2 1.2 抗病转基因植物抗病转基因植物花叶病 抗病基因病毒外壳蛋白基因；病毒复制酶基因；几丁质酶基因；抗毒素合成基因。一.农牧业方面1.3 1.3 抗逆转基因植物抗逆转基因植物抗盐碱、干旱基因。干旱调节细胞渗透压盐碱地涝灾抗盐碱、抗旱、耐寒、抗除草剂。抗逆基因抗逆基因作用作用成果成果调节细胞渗透压基因改变细胞内渗透压，提高抗盐碱、抗旱能力抗盐、抗旱烟
3、草抗冻蛋白基因耐寒能力提高耐寒番茄抗除草剂基因抗除草剂抗除草剂玉米2.2.利用转基因改良植物的品质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优点：改善粮食作物的营养成分含量，如氨基酸、蛋白质动物基因工程前景广阔动物基因工程前景广阔1.提高生长速度提高生长速度2.改善畜产品的品质改善畜产品的品质3.生产药物生产药物4.作为器官移植的供体作为器官移植的供体3.3.用于提高动物生长速度用于提高动物生长速度原因：外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快。转入外源生长激素基因的“超级鱼”4.4.用于改善畜产品的品质用于改善畜产品的品质4.4.用于改善畜产品的品质用于改善
4、畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适导入肠乳糖酶基因的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低。低乳糖奶牛1 1、用转基因的动物生产药物、用转基因的动物生产药物人治疗性抗体转基因奶牛含有人凝血因子的转基因羊二.医药卫生领域基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起基因工程肝炎疫苗基因工程药物异军突起基因工程药物异军突起 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接从生物的组织、细胞或血液中提取。由于受原料来源限制，价格十分昂贵。可利用什么方法来解决上述问题？利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。胰岛素是治疗糖尿病的特效药。长期以来只能依靠从猪、牛
5、等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。干扰素治疗病毒感染是“万能灵药”！从300L人血提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。利用微生物生产药物的优越性何在？（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高。（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。（3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。2 2、乳腺生物反应器、乳腺生物反应器二.医药卫生领域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。为什么动物的乳腺细胞能成为基因药物最理想的表达场所呢？二.医药卫生领域3.3.移植器官工厂移植器官工厂导入人基因具特殊用途的猪和小鼠二.医药卫生领域 用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免疫排斥，科学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗原决定基因的表达或设法去掉抗原决定基因，以期培育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官。二.医药卫生领域3.3.移植器官工厂移植器官工厂