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1、基因工程的应用基因工程的应用水稻象甲虫水稻象甲虫水稻象甲虫水稻象甲虫营养价值高，不耐储存，营养价值高，不耐储存，营养价值高，不耐储存，营养价值高，不耐储存，难运输。难运输。难运输。难运输。影响面大，难检影响面大，难检影响面大，难检影响面大，难检测，难治理测，难治理测，难治理测，难治理遗传疾病危害遗传疾病危害遗传疾病危害遗传疾病危害大，难治疗大，难治疗大，难治疗大，难治疗器官移植器官移植器官移植器官移植面临的问面临的问面临的问面临的问题：供体题：供体题：供体题：供体器官不足，器官不足，器官不足，器官不足，排斥反应排斥反应排斥反应排斥反应阻碍阻碍阻碍阻碍孟山都公司孟山都公司（Monsanto Co
2、mpany）是一家跨国农业生物技术公司。其生产的旗舰产品Roundup是全球知名的草甘膦除草剂。 该公司目前也是转基因 (GE) 种子的领先生产商，该公司研发的转基因水稻在中国广西已经大面积种植，转基因大豆与转基因食用油在中国的各大著名商场已经随处可见，并且有垄断中国传统种子市场的野心，此公司在越战中使用的生物毒剂到现在依然毒害着越南人民，（据国外相关人士分析，依据该公司的生物技术研发方向，孟山都公司正在计划一场“生物战争”足以改变人类的原始遗传基因），孟山都总部设于美国密苏里州克雷沃克尔。美国美国基因工程技术公司基因工程技术公司，简称简称简称简称基因泰克基因泰克基因泰克基因泰克，是由，是由，
3、是由，是由风险投资风险投资风险投资风险投资家家家家Robert A.Robert A. Swanson Swanson和生物化学家和生物化学家和生物化学家和生物化学家Herbert BoyerHerbert Boyer博士于博士于博士于博士于19761976创立的生物技术公司，被认为是生物技创立的生物技术公司，被认为是生物技创立的生物技术公司，被认为是生物技创立的生物技术公司，被认为是生物技术行业的创始者。创始人术行业的创始者。创始人术行业的创始者。创始人术行业的创始者。创始人BoyerBoyer博士，是博士，是博士，是博士，是DNADNA重组技术先驱者。重组技术先驱者。重组技术先驱者。重组技
4、术先驱者。19731973年，年，年，年，BoyerBoyer和同事和同事和同事和同事Stanley CohenStanley Cohen用限制酶从用限制酶从用限制酶从用限制酶从DNADNA分子剪下需分子剪下需分子剪下需分子剪下需要的片段连接到质粒上。要的片段连接到质粒上。要的片段连接到质粒上。要的片段连接到质粒上。19771977年，公司制造出荷尔蒙生长抑制素；年，公司制造出荷尔蒙生长抑制素；年，公司制造出荷尔蒙生长抑制素；年，公司制造出荷尔蒙生长抑制素；19781978年，公司合成了人类胰岛素。年，公司合成了人类胰岛素。年，公司合成了人类胰岛素。年，公司合成了人类胰岛素。20082008年
5、年年年3 3月，基因泰克拥有超月，基因泰克拥有超月，基因泰克拥有超月，基因泰克拥有超过过过过11,00011,000名雇员，首席执行官是名雇员，首席执行官是名雇员，首席执行官是名雇员，首席执行官是Arthur D. LevinsonArthur D. Levinson。瑞士罗氏制。瑞士罗氏制。瑞士罗氏制。瑞士罗氏制药集团在药集团在药集团在药集团在20092009年年年年3 3月月月月2626日出资约日出资约日出资约日出资约468468亿美元全额收购了该公司。亿美元全额收购了该公司。亿美元全额收购了该公司。亿美元全额收购了该公司。一、植物基因工程的应用：一、植物基因工程的应用：一、植物基因工程的
6、应用：一、植物基因工程的应用： 基因工程在农业中应基因工程在农业中应基因工程在农业中应基因工程在农业中应用发展迅速，短短的用发展迅速，短短的用发展迅速，短短的用发展迅速，短短的5 5年时年时年时年时间里，全世界转基因作物间里，全世界转基因作物间里，全世界转基因作物间里，全世界转基因作物的种植面积就增长了的种植面积就增长了的种植面积就增长了的种植面积就增长了3030倍。倍。倍。倍。我国转基因作物的种植面我国转基因作物的种植面我国转基因作物的种植面我国转基因作物的种植面积也迅速增长，目前居世积也迅速增长，目前居世积也迅速增长，目前居世积也迅速增长，目前居世界第四位。界第四位。界第四位。界第四位。1
7、 1、转基因植物工程技术主要应用哪些方面？、转基因植物工程技术主要应用哪些方面？、转基因植物工程技术主要应用哪些方面？、转基因植物工程技术主要应用哪些方面？2 2、转基因植物工程的成果有哪些？所需要的目的基因、转基因植物工程的成果有哪些？所需要的目的基因、转基因植物工程的成果有哪些？所需要的目的基因、转基因植物工程的成果有哪些？所需要的目的基因有哪些？有哪些？有哪些？有哪些？3 3、以转基因抗虫棉为例，描述转基因植物的操作过程。、以转基因抗虫棉为例，描述转基因植物的操作过程。、以转基因抗虫棉为例，描述转基因植物的操作过程。、以转基因抗虫棉为例，描述转基因植物的操作过程。4 4、试比较使用农药和
8、使用抗虫棉提高产量的优缺点。、试比较使用农药和使用抗虫棉提高产量的优缺点。、试比较使用农药和使用抗虫棉提高产量的优缺点。、试比较使用农药和使用抗虫棉提高产量的优缺点。5 5、展开想象，谈谈你认为转基因工程技术在植物方面、展开想象，谈谈你认为转基因工程技术在植物方面、展开想象，谈谈你认为转基因工程技术在植物方面、展开想象，谈谈你认为转基因工程技术在植物方面的应用前景。的应用前景。的应用前景。的应用前景。提高农作物的抗逆性；提高农作物的抗逆性；提高农作物的抗逆性；提高农作物的抗逆性；改良农作物的品质；改良农作物的品质；改良农作物的品质；改良农作物的品质；利用植物生产药物等方面。利用植物生产药物等方
9、面。利用植物生产药物等方面。利用植物生产药物等方面。 转基因植物转基因植物成果成果可用的目的基因可用的目的基因抗虫植物抗虫植物抗虫棉抗虫棉抗虫水稻等抗虫水稻等抗病植物抗病植物抗病小麦抗病小麦抗真菌烟草抗真菌烟草抗逆植物抗逆植物抗寒番茄抗寒番茄抗盐碱水稻抗盐碱水稻抗除草剂大豆抗除草剂大豆改良品质改良品质延熟番茄延熟番茄转基因牵牛花转基因牵牛花富含赖氨酸的玉米富含赖氨酸的玉米生产药物生产药物药物蛋白烟草药物蛋白烟草BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因毒蛋白基因毒蛋白基因蛋白酶抑制剂基因蛋白酶抑制剂基因蛋白酶抑制剂基因蛋白酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因病毒外壳蛋
10、白基因和病毒的复制病毒外壳蛋白基因和病毒的复制病毒外壳蛋白基因和病毒的复制病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因酶基因酶基因酶基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因可调节渗透压基因可调节渗透压基因可调节渗透压基因可调节渗透压基因抗除草剂基因抗除草剂基因抗除草剂基因抗除草剂基因控制番茄成熟的基因控制番茄成熟的基因控制番茄成熟的基因控制番茄成熟的基因与花青素代谢有关的基因与花青素代谢有关的基因与花青素代谢有关的基因与花青素代谢有关的基因药物蛋白基因药物蛋白基因药物蛋白基因药物蛋
11、白基因转基因抗虫棉的过程：转基因抗虫棉的过程：转基因抗虫棉的过程：转基因抗虫棉的过程：苏云金杆菌苏云金杆菌苏云金杆菌苏云金杆菌细菌细菌细菌细菌BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因毒蛋白基因毒蛋白基因质粒质粒质粒质粒同种限制酶同种限制酶同种限制酶同种限制酶构建表达载体构建表达载体构建表达载体构建表达载体DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶导入棉花受体细胞导入棉花受体细胞导入棉花受体细胞导入棉花受体细胞花粉管通道法花粉管通道法花粉管通道法花粉管通道法检测与鉴定检测与鉴定检测与鉴定检测与鉴定抗虫棉抗虫棉抗虫棉抗虫棉二、动物基因工程的前景：二、动物基因工程的前景：1 1、动物基因工程应用于哪些方面？、动物基因
12、工程应用于哪些方面？、动物基因工程应用于哪些方面？、动物基因工程应用于哪些方面？2 2、列出动物基因工程的成果与可用的目的基因。、列出动物基因工程的成果与可用的目的基因。、列出动物基因工程的成果与可用的目的基因。、列出动物基因工程的成果与可用的目的基因。3 3、什么是乳腺生物反应器？用它生产高价值的蛋白、什么是乳腺生物反应器？用它生产高价值的蛋白、什么是乳腺生物反应器？用它生产高价值的蛋白、什么是乳腺生物反应器？用它生产高价值的蛋白质（如血清白蛋白、抗凝血酶）比工厂化生产的优越质（如血清白蛋白、抗凝血酶）比工厂化生产的优越质（如血清白蛋白、抗凝血酶）比工厂化生产的优越质（如血清白蛋白、抗凝血酶
13、）比工厂化生产的优越之处有哪些？之处有哪些？之处有哪些？之处有哪些？4 4、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？过程是怎样的？过程是怎样的？过程是怎样的？动物基因工程的应用：动物基因工程的应用：动物基因工程的应用：动物基因工程的应用：动物品种改良；动物品种改良；动物品种改良；动物品种改良；建立生物反应器，生产药物；建立生物反应器，生产药物；建立生物反应器，生产药物；建立生物反应器，生产药物；器官移植。器官移植。器官移植。器官移植。转基因生物转基
14、因生物目的基因目的基因快速生长转基因鱼快速生长转基因鱼降低乳糖的转基因奶牛降低乳糖的转基因奶牛生产药物蛋白的乳腺生物生产药物蛋白的乳腺生物反应器反应器转基因生物与目的基因的关系转基因生物与目的基因的关系转基因生物与目的基因的关系转基因生物与目的基因的关系外源生长素基因外源生长素基因肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因血清白蛋白基因；血清白蛋白基因；血清白蛋白基因；血清白蛋白基因；抗凝血酶基因等抗凝血酶基因等抗凝血酶基因等抗凝血酶基因等优点：优点：优点：优点： 产量高；产量高；产量高；产量高；质量好；成本质量好；成本质量好；成本质量好；成本低；易提取。低；易提取。低；易提取。低；易提
15、取。用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程：操作过程：操作过程：操作过程：获取目的基因获取目的基因获取目的基因获取目的基因构建表达载体构建表达载体构建表达载体构建表达载体显微注射显微注射显微注射显微注射胚胎移植胚胎移植胚胎移植胚胎移植转基因动物转基因动物转基因动物转基因动物如血清白蛋白基因如血清白蛋白基因如血清白蛋白基因如血清白蛋白基因目的基因前加特异表达的启动子目的基因前加特异表达的启动子目的基因前加特异表达的启动子目的基因前加特异表达的启动子受体细胞是受精卵受体细胞是受
16、精卵受体细胞是受精卵受体细胞是受精卵体外形成早期胚胎后移植体外形成早期胚胎后移植体外形成早期胚胎后移植体外形成早期胚胎后移植目的基因在雌性个体中表达，从分泌目的基因在雌性个体中表达，从分泌目的基因在雌性个体中表达，从分泌目的基因在雌性个体中表达，从分泌乳汁中提取所需的蛋白质。乳汁中提取所需的蛋白质。乳汁中提取所需的蛋白质。乳汁中提取所需的蛋白质。三、基因工程药物异军突起：三、基因工程药物异军突起：三、基因工程药物异军突起：三、基因工程药物异军突起：原理原理原理原理： 利用工程菌大规模生产具有预防和治疗疾病利用工程菌大规模生产具有预防和治疗疾病利用工程菌大规模生产具有预防和治疗疾病利用工程菌大规
17、模生产具有预防和治疗疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物的蛋白质，即基因疫苗或药物的蛋白质，即基因疫苗或药物的蛋白质，即基因疫苗或药物 。工程菌工程菌工程菌工程菌： 用基因工程的方法，使外源基因得到高效率用基因工程的方法，使外源基因得到高效率用基因工程的方法，使外源基因得到高效率用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞系。表达的菌类细胞系。表达的菌类细胞系。表达的菌类细胞系。成果成果成果成果： 利用工程菌生产的药物已有利用工程菌生产的药物已有利用工程菌生产的药物已有利用工程菌生产的药物已有6060多种多种多种多种例：例：例：例：利用工程菌生产药物有什么优越之处？利用工程菌生产药物有什么优
18、越之处？利用工程菌生产药物有什么优越之处？利用工程菌生产药物有什么优越之处？利用工程菌产生的干扰素具有活性吗？利用工程菌产生的干扰素具有活性吗？利用工程菌产生的干扰素具有活性吗？利用工程菌产生的干扰素具有活性吗？四、基因治疗：四、基因治疗：四、基因治疗：四、基因治疗：正常基因正常基因正常基因正常基因适当载体适当载体适当载体适当载体DNADNA重组重组重组重组患者离体细胞患者离体细胞患者离体细胞患者离体细胞含有正常基因的细胞含有正常基因的细胞含有正常基因的细胞含有正常基因的细胞注入体内，产注入体内，产注入体内，产注入体内，产生正常蛋白质生正常蛋白质生正常蛋白质生正常蛋白质原理原理原理原理： 把正
19、常的基因导入含有缺陷基因的受体细胞中，把正常的基因导入含有缺陷基因的受体细胞中，把正常的基因导入含有缺陷基因的受体细胞中，把正常的基因导入含有缺陷基因的受体细胞中，存在缺陷的细胞中即含有存在缺陷的细胞中即含有存在缺陷的细胞中即含有存在缺陷的细胞中即含有 缺陷基因，有含有通过基缺陷基因，有含有通过基缺陷基因，有含有通过基缺陷基因，有含有通过基因工程导入的正常基因，在病人体内两种基因都能因工程导入的正常基因，在病人体内两种基因都能因工程导入的正常基因，在病人体内两种基因都能因工程导入的正常基因，在病人体内两种基因都能表达，正常基因的表达产物掩盖了缺陷基因的表达表达，正常基因的表达产物掩盖了缺陷基因
20、的表达表达，正常基因的表达产物掩盖了缺陷基因的表达表达，正常基因的表达产物掩盖了缺陷基因的表达产物，从而治愈了有基因缺陷的疾病。产物，从而治愈了有基因缺陷的疾病。产物，从而治愈了有基因缺陷的疾病。产物，从而治愈了有基因缺陷的疾病。基因治疗的方法基因治疗的方法基因治疗的方法基因治疗的方法： 体外基因治疗体外基因治疗体外基因治疗体外基因治疗 体内基因治疗体内基因治疗体内基因治疗体内基因治疗存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题：技术方面、伦理道德方面、安全性方：技术方面、伦理道德方面、安全性方：技术方面、伦理道德方面、安全性方：技术方面、伦理道德方面、安全性方面等诸多困难面等诸多困难面等诸多困难
21、面等诸多困难课 堂 小 结基基基基因因因因工工工工程程程程的的的的应应应应用用用用植物基因工程植物基因工程植物基因工程植物基因工程提高农作物的抗逆性；提高农作物的抗逆性；提高农作物的抗逆性；提高农作物的抗逆性；改良农作物的品质；改良农作物的品质；改良农作物的品质；改良农作物的品质；利用植物生产药物等方面。利用植物生产药物等方面。利用植物生产药物等方面。利用植物生产药物等方面。 动物基因工程动物基因工程动物基因工程动物基因工程加快动物生长速度；加快动物生长速度；加快动物生长速度；加快动物生长速度；动物品种改良；动物品种改良；动物品种改良；动物品种改良；建立生物反应器，生产药物；建立生物反应器，生产药物；建立生物反应器，生产药物；建立生物反应器，生产药物；器官移植。器官移植。器官移植。器官移植。基因工程药物基因工程药物基因工程药物基因工程药物原理：原理：原理：原理：成果：成果：成果：成果：基因治疗基因治疗基因治疗基因治疗原理原理原理原理方法方法方法方法
