3.3基因工程的应用课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第三章基因工程 第3节 基因工程的应用 学习目标： 1.基因工程的应用有哪些？ 2.怎样理性地看待基因工程在生产和生活中的应用？ 【从社会中来】 1．糖尿病的治疗需要哪种激素？ 胰岛素。 2．这种激素需要口服还是注射？为什么？ 需要注射，胰岛素为多肽类激素，口服会被水解为氨基酸，失去药效。 3．胰岛素是如何生产的？（阅读课本87页左上角的内容） 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药物--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，基因工程还有哪些应用呢？ 【从社会中来】 抗虫棉、转基因大豆、重组人干扰素、促红细胞生成素等。 重组人胰岛素注射液 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，在农牧业、医药卫生、（工业、环境、能源）和食品工业等方面，展示出广阔的前景。 基因工程的应用 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 5 ①1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了一百多倍；经济效益：2016年世界转基因作物的种植使化学杀虫剂施用量减少了8.2%，作物产量增加了66×108 t，增加经济收益近1.3万亿元。 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； 一、基因工程在农牧业方面的应用 植物方面 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； ⑤转基因作物的优点： 减少化学杀虫剂使用量（生物防治） 增加作物产量 增加经济收益 一、基因工程在农牧业方面的应用 植物方面 ①有些成果正在进入实用化和商业化开发的阶段； ②2015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 动物方面 基因工程被广泛用于_______________、________________________等方面 改良动植物品种 提高作物和畜产品的产量 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 抗逆性 一、基因工程在农牧业方面的应用 阅读教材88-89页基因工程在农牧业的应用实例。能够说出每种实例用到的目的基因和优点。 学生活动 一、基因工程在农牧业方面的应用 10 植物方面 1、转基因抗虫植物 转基因抗虫水稻（绿）与对照（黄） 从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物，是目前防治作物虫害的一种发展趋势。 例如： 转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 一、基因工程在农牧业方面的应用 普通棉花 抗虫棉花 苏云金芽孢杆菌（Bt） Bt作用机理 转基因抗虫植物：抗虫棉 2、转基因抗病植物 转基因抗病毒甜椒 科学家将源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物。 例如： 抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等 一、基因工程在农牧业方面的应用 植物方面 3、转基因抗除草剂植物 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。 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。 例如： 已获得转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 一、基因工程在农牧业方面的应用 植物方面 4、改良作物品质 呈现自然界没有的颜色变异，提升观赏价值 含大量维生素的转基因玉米 利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。 例如： 我国科学家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。 一、基因工程在农牧业方面的应用 植物方面 思考： 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） 一、基因工程在农牧业方面的应用 1、提升动物的生长速率 转入外源生长激素基因的“超级小鼠” 由于外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长更快，因此科学家将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率 例如： 转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115% 动物方面 一、基因工程在农牧业方面的应用 2、改善畜产品的品质 低