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基因工程的应用和蛋白质工程【知识精讲+高效备课】高考生物一轮复习（新教材新高考）.pptx

来源：花匠小妙招时间：2024-11-29 14:31

核心知识全面复习高考一轮复习 ——选择性必修三《生物技术与工程》—— 第58讲基因工程的应用和蛋白质工程复习目标要求 1.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。 2.举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。考点一　基因工程的应用考点二　蛋白质工程的原理和应用主要考点必备知识基因工程的应用考点一 1.基因工程在农牧业方面的应用 6 转基因抗虫植物转基因抗虫水稻（绿色植株）与对照（被害虫侵害的黄色植株）方法：从某些生物中分离出抗虫基因导入作物，使之具有抗虫性状。优点：减少因化学农药的使用而造成的环境污染和对人类健康的损害、降低生产成本、提高产量。 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。主要杀虫基因：成果：转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。病毒外壳蛋白基因（CP基因）病毒的复制酶基因抗病毒基因几丁质酶基因抗毒素合成基因抗真菌基因转基因抗病植物方法：科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出转基因抗病植物。成果：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。抗病基因： 1.基因工程在农牧业方面的应用转基因抗除草剂植物背景：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。成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田种植转基因抗除草剂大豆的农田 1.基因工程在农牧业方面的应用成果：我国科学家培育出了赖氨酸含量提高30%的转基因玉米。赖氨酸缺少对健康很不利。科学家们将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。利用转基因改良植物品质目的:提高植物的营养价值、观赏价值等。成果：将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色，大大提高了它的观赏价值。 1.基因工程在农牧业方面的应用成果：科学家们将外源生长激素基因导入动物体内，以提高动物生长速率。例如,我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。利用转基因提高动物的生长速率转生长激素基因鲤鱼（下）与非转基因鲤鱼（上） 1.基因工程在农牧业方面的应用有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，称之为乳糖不耐受。用来改善畜产品的品质优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适。成果：科学家们将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，获得的转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低，而其他营养成分不受影响。 1.基因工程在农牧业方面的应用 2.基因工程在医药卫生领域的应用 12 常见药物类型：细胞因子、抗体、疫苗和激素等。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。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刺激因子等。对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物干扰素是动物或人体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，因此在临床上常作为抗病毒的特效药。传统生产干扰素的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: 干扰素基因质粒重组质粒构建导入大肠杆菌酵母菌培养大量可以产生干扰素的大肠杆菌酵母菌 2.基因工程在医药卫生领域的应用目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器培育过程：药用蛋白基因乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件基因表达载体显微注射受精卵转基因动物药物胚胎移植应用：让转基因哺乳动物批量生产药物我的奶不是一般的奶！早期胚胎 2.基因工程在医药卫生领域的应用 15 基因工程技术还可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。目前，人体移植器官短缺是一个世界性难题。为此，人们不得不把目光移向寻求可替代的移植器官。由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多，是否可以用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题呢？实现这一目标的最大难题是免疫排斥。目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗