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

3.3 基因工程的应用 低乳糖奶牛 基因工程肝炎疫苗 授课人：卢梦婷 2023.4.14 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？ 注射，胰岛素为蛋白类激素，口服会被蛋白酶水解，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） ①传统方法：从猪、牛等动物的胰腺中获取。 重组人胰岛素注射液 除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢？ ②基因工程方法：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。 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 3 全世界转基因作物种植面积呈增加趋势 1.7×106hm2 189.8×106hm2 100多倍 1996年 2017年 2017年我国商业化种植的转基因作物是棉花和番木瓜。 一、农牧业方面 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 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 一、农牧业方面 一、农牧业方面 从某些生物中分离出抗虫基因，导入作物，培育转基因 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） 抗病基因 抗病 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基因 抗除草剂 转基因抗除草剂玉米 种植转基因抗除草剂大豆 1.转基因抗虫植物 ①植物方面 2.转基因抗病植物 3.转基因抗除草剂植物 利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。 一、农牧业方面 紫色西红柿 高赖氨酸玉米 转基因矮牵牛 4.改良植物的品质 ①植物方面 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。 一、农牧业方面 转入外源生长激素基因 的“超级小鼠” 转基因鲤鱼（下） 与非转基因鲤鱼（上） ②动物方面 1.提高动物的生长速率 将肠乳糖酶基因导入奶牛，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。（避免出现乳糖不耐受） 一、农牧业方面 ②动物方面 2.改善畜产品的品质 二、医药卫生领域 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 2 中国干扰素之父---侯云德院士 1.干扰素的化学本质是什么？ 糖蛋白 干扰病毒复制 从人血液中的白细胞内提取 用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得 2.干扰素的作用机理是怎样的？ 3.传统生产干扰素的方法是什么？ 4.目前大量生产干扰素的方法是什么？ 阅读课本P90页，思考以下问题： 思考：根据前面学过的基因工程的操作程序，说出通过基因工程方法用酵母菌生产干扰素的过程是怎样的？ 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 将该基因表达载体导入酵母菌 目的基因的检测与鉴定 用PCR获取和扩增干扰素基因 将干扰素基因插入质粒 检测并鉴定，从酵母菌中分离出干扰素 将目的基因导入受体细胞 02 ①实例： 乳腺（房）生物反应器 ②培育过程： 2、让转基因哺乳动物批量生产药物 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。 ③应用： 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 （载体） 基因表达载体 显微注射 转基因动物 药物 胚胎工程 二、医药卫生领域 受精卵 02 3、用转基因动物作为器官移植的供体 二、医药卫生领域 实例：用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题 a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似 b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物 免疫排斥 （1）为什么选择猪作为器官供体？ （2）选择猪器官移植给人最大的难题是什么？ 在器官供体的基因组中导入某种_________，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 调节因子 抑制或除去抗原决定基因 （3）解决方法？ 三、食品工业方面 利用基因工程菌， 除了可以生产药物， 还能生产氨基酸和维生素、食品工业用酶（凝乳酶、淀粉酶、脂肪酶）等 利用经过基因改造的微生物生产清洁能源 培育可以降解多种污染物的“超级细菌”治理环境污染 其他方面 农牧业方面 医药卫生领域 食品工业方面 课堂小结 1.基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（