3.3基因工程的应用课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

问题探讨 羊产出蜘蛛丝——动物转基因技术 问题探讨 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 脑洞大开: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 ? 问题探讨 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、医药卫生和食品工业等方面,展示出广阔的前景。 农牧业 医药卫生 食品工业 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 改善产品的品质 细胞因子 抗体 疫苗 激素 食品工业用酶 食品工业用氨基酸 食品工业用维生素 第3节 基因工程的应用 基因工程在农牧业方面的应用概述 植物方面 1996—2017年,全世界转基因作物种植趋势变化 全世界转基因作物种植面积/( 106hm2) 189.8 1.7 1.7 106hm2 a.全世界转基因作物种植面积呈增加趋势 1.898 108hm2 100多倍 1996年 2017年 基因工程在农牧业方面的应用概述 植物方面 a.全世界转基因作物种植面积呈增加趋势 1.美国 7500万公顷 2.巴西 5020万公顷 3.阿根廷 2360万公顷 4.加拿大 1310万公顷 5.印度 1140万公顷 6.巴拉圭 300万公顷 7.巴基斯坦 300万公顷 8.中国 280万公顷 9.南非 270万公顷 10.玻利维亚 130万公顷 46% 42% 10% 1.5% 0.5% 2017年我国商业化种植的转基因作物是棉花和番木瓜 基因工程在农牧业方面的应用概述 植物方面 棉花 大豆 玉米 油菜 64% 80% 78% 77% 26% 32% 24% 30% 2016年 2017年 2016年-2017年四大转基因作物应用率 基因工程在农牧业方面的应用概述 动物方面 【资料】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。 转基因鲑鱼(后排)和正常鲑鱼(前排) 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:转基因抗虫植物 污染环境,损害人类健康,增加生产成本。 将具有杀虫活性的基因导入作物中,使其具有抗虫性。 使用化学农药的弊端 解决这些弊端的途径 抗虫 水稻 普通 水稻 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:转基因抗虫植物 Bt毒蛋白基因 淀粉酶抑制剂基因 蛋白酶抑制剂基因 植物凝集素基因 阻断或降低蛋白酶的活性,使害虫不能正常消化食物,还会引起厌食反应。 导致细胞膜穿孔,细胞肿胀裂解。 产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合。 可与害虫肠道黏膜上的某种物质结合,影响害虫对营养物质的吸收和利用。 抗虫目的基因种类 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:转基因抗虫植物 怎么做 转入外源抗虫基因 抗虫基因主要来自苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因。 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。 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 普通棉花 抗虫棉花 基因工程在农牧业方面的应用概述 普通水稻 抗虫水稻 应用:转基因抗虫植物 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用: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。 普通木瓜 抗病毒木瓜 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:转基因除草植物 转基因抗除草剂玉米 喷洒除草剂后,杂草全部除掉,转基因玉米生长正常。 未洒除草剂,杂草丛生。 优点: 在喷洒除草剂时,田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤。 培育方法:将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物,可培育出抗除草剂的作物品种。 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:利用转基因改良植物品质 ①使食品的营养成分均衡 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。将富含氨基酸的蛋白质编码基因导入玉米,获得的转基因玉米中赖氨酸的含量提高30%。 转基因高赖氨酸玉米 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:利用转基因改良植物品质 ②丰富花品颜色,提高观赏价值。 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。 转基因矮牵牛 普通矮牵牛 基因工程在农牧业方面的应用概述 应用:用于提高动物生长速度 普通鲤鱼 转基因鲤鱼 科学家们将外源生长激素基因,导入动物体内,以提高动物生长速率。 基因工程在农牧业方面的应用概述 为什