3.3 基因工程的应用-【爱上生物课】2022-2023学年高二生物优质精讲课件（人教版2019选择性必修3）

第3节 基因工程的应用 第3章 基因工程 低乳糖奶牛 基因工程肝炎疫苗 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 从社会中来 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、牛等动物的胰腺中提取。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。我国拥有自主知识产权的基因工程物---重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。 除了生产胰岛素，基因工程还有那些应用呢？ 重组人胰岛素注射液 抗虫棉、转基因大豆、重组人干扰素、促红细胞生成素等。 自20世纪70年代兴起后，得到飞速发展，展示出广阔前景。 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 一、基因工程在农牧业方面的应用 ①1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了100多倍。 转基因作物的种植使化学农药的施用量减少了8.2%，作物产量增加了6.6×108t,增加经济效益1.3万亿。 ②美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家 ③世界转基因作物种植面积最大的是大豆，其次是玉米、棉花； ④我国转基因作物的种植面积位居世界第八位，商业化种植的转基因作物有棉花和番木瓜； 基因工程的应用现状概述 ⑦几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，有些成果正在进入实用化和商业化开发的阶段； ⑧2015年11月，第一种用于食用的转基因动物——转基因大西洋鲑（俗称“三文鱼”）在美国获得批准上市。 转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排） 一、基因工程在农牧业方面的应用 基因工程的应用现状概述 基因工程在农牧业中的应用发展迅速。已被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品产量等方面。 一、基因工程在农牧业方面的应用 转基因抗虫植物 农牧业方面的应用 转基因抗病植物 转基因抗除草剂植物 改良植物的品质 提高动物的生长速率 改良畜产品的品质 1.转基因抗虫植物 一、基因工程在农牧业方面的应用 从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，导入作物，使其具有抗虫性 ①培育方法： ②实例： 转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻、马铃薯 一、基因工程在农牧业方面的应用 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。 2.转基因抗病植物 ①培育方法： ②实例： 抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等 转基因抗病毒甜椒 感染环斑病毒的番木瓜(左）与转基因番木瓜(右） 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可培育出抗除草剂的作物品种。 转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 3.转基因抗除草剂植物 ①培育方法： ②实例： 一、基因工程在农牧业方面的应用 机械化生产农田中喷洒除草剂 转基因抗除草剂玉米 利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。 将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，提高氨基酸的含量，科学家培育的某种转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。 将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高观赏价值。 4.改良植物的品质 ①培育方法： ②实例： 一、基因工程在农牧业方面的应用 高 赖 氨 酸 玉 米 转 基 因 矮 牵 牛 花 抗癌抗衰老的紫色西红柿 转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。 将外源生长激素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。 5.提高动物的生长速率 ①培育方法： ②实例： 一、基因工程在农牧业方面的应用 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的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。 乳汁中乳糖的含量大大降低的转基因牛 6.改善畜产品的品质 ①培育方法： ③实例： 一、基因工程在农牧业方面的应用 ②解决的问题: 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 我国西北地区的主要气候特点是年降雨量小，从而影响粮食的产量，如果从基因工程的角度考虑，如何避免粮食减产？ 可以用基因工程技术培育抗旱作物（筛选获取抗旱基因） 抗盐碱、 干旱基因。 干 旱 盐 碱 地 涝 灾 抗盐碱、抗旱、耐寒、抗除草剂。 学以致用 让转基因哺乳动物批量生产药物 用转基因动物作为器官移植的供体 对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 医药卫生领域的应用 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 可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病