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（2019）选择性必修3

第3章 基因工程 3.3 基因工程的应用 1 学习目标 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用 干扰素、乳腺生物反应器 羊产出蜘蛛丝——动物转基因技术 基因工程的应用 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（花色）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 = ？ 基因工程自20世纪70年代兴起后， 得到了飞速的发展， 展示出广阔的前景 基因工程的应用 01 02 农牧业方面 医药卫生领域 03 食品工业方面 基因工程自20世纪70年代兴起后， 得到了飞速的发展， 展示出广阔的前景 农牧业方面 课本P87 【情景一】1996—2017年，全世界转基因作物的种植面积增加了一百多倍 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6.6×108t，增加经济收益近1.3万亿元 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转基因鲑鱼缩短了其成长周期，因此它受到的污染和体内聚集的有毒物质残留比普通鲑鱼少得多 思考：转基因作物有哪些优点？ ① 减少化学杀虫剂使用量 ② 增加作物产量、增加经济效益 【情景二】转基因动物方面的成果正在进入实用化和商业化开发的阶段 转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排） 农牧业方面 课本P87-89 基因工程被广泛用于_______________、_________和_____________等方面 改良动植物品种 提高作物 农牧业方面的应用 转基因抗虫植物 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 畜产品的产量 农牧业方面 课本P87-89 目的基因 应用实例 转基因抗虫植物 转基因抗病植物 转基因抗除草剂植物 改良植物的品质 自主学习：阅读P88-89，按照下面几个方面进行梳理 抗虫功能的基因 转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等 抗病功能的基因 抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等 降解或抵抗某种除草剂的基因 转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 与植物花青素代谢相关的基因 转基因矮牵牛 农牧业方面 课本P88-89 培育方法：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。 实例：转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 1 转基因抗虫植物 非转基因抗虫棉（左） 转基因抗虫棉（右） 对照（被害虫侵害的黄绿色植株） 转基因抗虫水稻（绿色植株） 非转基因抗虫玉米（下） 转基因抗虫玉米（上） 主要杀虫基因： 植物凝集素基因等。 Bt抗虫蛋白基因； 蛋白酶抑制剂基因； 淀粉酶抑制剂基因； 补充在课本P88对应位置 1 转基因抗虫植物 主要杀虫基因： 植物凝集素基因等。 Bt抗虫蛋白基因； 蛋白酶抑制剂基因； 淀粉酶抑制剂基因； 2 转基因抗病植物 主要抗病基因 抗病毒基因 病毒外壳蛋白基因（CP基因） 病毒的复制酶基因 抗真菌基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 补充在课本P90资料卡对应位置 抗生素 干扰素 ①抗生素：抗细菌药物 ②干扰素：抗病毒药物 ≠ 优点： 缺点： 产量高、质量好、成本低、易提取 容易受时间和性别的限制 乳腺生物反应器的优缺点？ 补充在课本P90左下角 农牧业方面 课本P88-89 2 转基因抗病植物 培育方法：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。 实例：抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等。 抗病基因 抗病毒基因 病毒外壳蛋白基因（CP基因） 病毒的复制酶基因 抗真菌基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 农牧业方面 课本P88-89 5 提高动物的生长速率 实 例：转基因鲤鱼、转基因小鼠 实 例：转基因牛(乳汁中乳糖的含量大大降低) 目的基因：外源生长激素基因 目的基因：肠乳糖酶基因 解决问题：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 6 改善畜产品的品质 医药卫生领域 课本P90 1.对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 细胞因子、抗体、疫苗和激素等 ①常见药物类型： ②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； 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基因工程药物均已投放市场。 ③实例： 医药卫生领域 课本P90 1.对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 (1)基因工程药品 —— 干扰素 　通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌及酵母菌，每1Kg的培养物可提取20