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 第3节 基因工程的应用 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。 重组人胰岛素注射液 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？ 从社会中来 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到飞速的发展，展示出广阔的应用前景。 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 01 基因工程在农牧业方面的应用 【资料1】基因工程在农牧业中的应用发展迅速。1996—2017年，全世界转基因作物的种植面积增加了一百多倍，从1.7×106 hm²发展到1.898 × 108 hm2（如图）。据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6.6×108t，增加经济收益近1.3万亿元。 美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家，转基因棉花、大豆、玉米的种植面积占相关作物种植面积的比例都超过了90%。2017年，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。 一、基因工程在农牧业方面的应用 【资料2】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） 一、基因工程在农牧业方面的应用 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 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方面。 一、基因工程在农牧业方面的应用 1、转基因抗虫植物 （1）原理：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。 （2）举例：转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。 苏云金杆菌——Bt抗虫蛋白基因 转基因抗虫水稻（绿色植株）与 对照（被害虫侵害的黄色植株） 一、基因工程在农牧业方面的应用 优点：减少因化学农药的使用而造成的环境污染和对人类健康的影响。 是目前防治作物虫害的一种发展趋势。 2、转基因抗病植物 （1）原理：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。 （2）举例：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。 “病”--病原微生物，有病毒、真菌和细菌等 一、基因工程在农牧业方面的应用 转基因抗病毒甜椒 转基因抗病毒木瓜与对照 3、转基因抗除草剂植物 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。 （1）原理：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。这样在喷洒除草剂时，田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤。 （2）举例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 一、基因工程在农牧业方面的应用 4、改良植物的品质 利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等 ①将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，可以提高这种氨基酸的含量，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%。 ②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，大大提高了它的观赏价值。 高赖氨酸玉米 转基因矮牵牛 一、基因工程在农牧业方面的应用 5、提高动物的生长速率 （1）原理：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。 （2）举例：我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。 转生长激素基因鲤鱼（下） 与非转基因鲤鱼（上） 转入外源生长激素基因的“超级小鼠” 一、基因工程在农牧业方面的应用 6、改善畜产品的品质 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。 低乳糖奶牛 方法：科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，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。 一、基因工程在农牧业方面的应用 【问题探究1】转基因植物和动物的培育 （1）转基因植物和转基因动物的制备用到的技术主要有哪些？ 基因工程 植物组织培养 基因工程 体外胚胎培养 胚胎移植 一、基因工程在农牧业方面的应用 （2）转基因植物和转基因动