3.3 基因工程的应用-【高效课堂】2022-2023学年高二生物同步精讲课件（人教版2019选择性必修3）

第三章 基因工程 第3节 基因工程的应用 本节聚焦: 基因工程的应用有哪些？ 怎样理性看待基因工程在生产和生活中的应用？ 羊产出蜘蛛丝——动物转基因技术 抗病毒基因 鱼类的抗冻蛋白基因 萤火虫的荧光基因 乌龟的长寿基因 人类胰岛素的合成基因 富含赖氨酸的蛋白质合成基因 植物花青素代谢有关的基因 根据基因工程的原理我们可以利用下面这些基因培育什么样的个体呢？ 受体细胞 = 导入 ？ 3 自20世纪70年代兴起后，基因工程得到飞速发展，展示出广阔前景。 农牧业方面 食品工业 医疗卫生领域 4 1996 2017 0 100 200 189.8 1.7 全世界转基因作物种植面积/( ×106 hm2) 1996—2017年， 全世界转基因作物种植趋势变化 年份 资料1：1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了一百多倍； 1.植物方面 资料3：2016年世界范围的统计数据表明，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。 资料2：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。 基因工程应用广泛 基因工程优势明显 基因工程在农牧业方面的应用 一 5 资料4：2015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。 2.动物方面 转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排） 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。 基因工程在农牧业方面的应用 一 6 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 任务1：自主阅读P88-89，总结基因工程应用于农牧业的6个具体内容 基因工程在农牧业方面的应用 一 7 转基因抗虫植物 思考1：转基因抗虫植物导入的是什么基因？具有什么优势？ 相关基因：具有抗虫功能的基因，优势：植物具有抗虫性 实例：转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等 对照（被害虫侵害的黄绿色植株） 转基因抗虫水稻（绿色植株） 非转基因抗虫棉（左） 转基因抗虫棉（右） 转基因抗虫植物成为目前防治作物虫害的发展趋势 基因工程在农牧业方面的应用 一 8 转基因抗病植物 右为转基因抗病毒甜椒 右为转基因抗病毒番木瓜 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。 基因工程在农牧业方面的应用 一 9 转基因抗除草剂植物 思考1：杂草常常危害农业生产，大量施用除草剂可能存在什么问题？ 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 转基因抗除草剂植物：通过导入降解或抵抗某种除草剂的基因 使得喷洒除草剂时，杀死杂草，同时不会损伤作物 基因工程在农牧业方面的应用 一 10 改善植物品质 资料一：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%。提高营养价值。 资料二：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。 高赖氨酸玉米 转基因的矮牵牛花 基因工程在农牧业方面的应用 一 11 学以致用： 如何培育转基因抗虫植物、抗病植物、抗除草剂植物？ （选择其中一例写出具体过程） Bt抗虫蛋白质基因 Ti质粒 重组Ti 质粒 农杆菌 作物细胞 抗虫作物 苏云金芽孢杆菌 抗病基因 Ti质粒 重组Ti 质粒 病毒 真菌 子房或 花柱切面 转基因种子 转基因植物 提高动物的生长速度 思考：导入什么基因可提高动物的生长速率？ 外源生长激素基因 资料：我国科学家培育的转生长激素基因鲤鱼，同等养殖条件下，生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%-115%。 非转基因鲤鱼（上） 转生长激素基因鲤鱼（下） 基因工程在农牧业方面的应用 一 13 改善畜产品品质 资料：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，这称为乳糖不耐受。我国约有1/3的成年人乳糖不耐受。 思考：请问是否可以想出一个方案，解决我国人群乳糖不耐受的问题？ 基因工程在农牧业方面的应用 一 乳糖酶基因 牛受精卵 代孕母体 转基因奶牛 显微注射 胚胎移植 分娩 人 载体 早期胚胎 培养 14 任务2：自主阅读P90-91，总结医药卫生领域的应用主要包括哪3个方面 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 基因改造微生物或动植物的细胞生产药物 医药卫生领域的应用 基因工程在医疗卫生领域的应用 二 15 基因工程在医疗卫生领域的应用 二 【资料1】：胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素