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

3. 3 基因工程的应用 1 导入 P87 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？ 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。 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 导入 P87 一、基因工程在农牧业方面的应用 P87 (1)全世界转基因作物种植面积变化情况 1. 基因工程在农牧业方面的应用概述 4 （2）转基因作物的种植使化学农药的施用量大大减少，作物产量增加了6.6×108t，增加经济效益1.3万亿 （3）美国种植面积最大。棉花、玉米、大豆种植比例都超过90%。 （4）2017年，我国居世界第八位。商业化种植的有棉花、番木瓜。 1. 基因工程在农牧业方面的应用概述 一、基因工程在农牧业方面的应用 P87 5 （5）在转基因动物方面，近些年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。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。 转基因大西洋鲑的优点： （1）缩短了生长周期 （2）都是雌性而且不育，避免了野生鲑鱼杂交的风险。 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 P87 1. 基因工程在农牧业方面的应用概述 ①转基因抗虫植物 ②转基因抗病植物 ③转基因抗除草剂植物 ④转基因改良植物的品质 提高作物抗逆能力 改良作物的品质 改良动物的品质 ⑤用于提高动物生长速度 ⑥用于改善畜产品的品质 一、基因工程在农牧业方面的应用 P88-89 7 ①转基因抗虫植物 提高作物抗逆能力 从某些生物中分离出抗虫基因导入作物，使之具有抗虫性状 优点： Bt毒蛋白基因 蛋白酶抑制剂基因 淀粉酶抑制剂基因 植物凝集素基因等 抗虫基因： 实例： 转基因抗虫棉 方法： 转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 减少化学农药的使用、降低生产成本、提高产量 一、基因工程在农牧业方面的应用 P88-89 8 ②转基因抗病植物 提高作物抗逆能力 将某些病毒、真菌等的抗病基因导入作物，培育出抗病作物。 优点： 抗病基因： 实例： 抗病毒的目的基因 抗真菌的目的基因 病毒外壳蛋白基因 病毒复制酶基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 方法： 减少化学农药的使用、降低生产成本、提高产量 一、基因工程在农牧业方面的应用 P88-89 抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等 9 ③转基因抗除草剂植物 提高作物抗逆能力 背景： 方法： 成果： 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 种植转基因抗除草剂大豆的农田 一、基因工程在农牧业方面的应用 P88-89 杂草常常危害农业生产，而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。 转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 10 ④转基因改良植物的品质 改良作物的品质 转基因大豆 抗癌抗衰老的紫色西红柿 一、基因工程在农牧业方面的应用 P88-89 11 目的: 成果：我国科学家培育出了赖氨酸含量提高30%的转基因玉米。 赖氨酸缺少对健康很不利。科学家们将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。 成果：将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色，大大提高了它的观赏价值。 一、基因工程在农牧业方面的应用