3.3 基因工程的应用（教学课件）-【上好课】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术。 第3章 基因工程 选择性必修三 生物技术与工程 1 目录 CONTENT 01 新课导入 02 任务探究 03 第3节 基因工程的应用 课堂练习 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。 可以让学生结合学过的知识和自己的生活经历，如使用过用转基因技术生产的产品来进行分类说明。 从社会中来 除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢？ 新课导入 美国是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超过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。 2015年11月，第一种用于食用的转基因动物——大西洋鲑（俗称“三文鱼”）在美国获得批准上市。 大西洋鲑 一、基因工程在农牧业方面的应用 【任务一】阅读课本87、88和89页，了解基因工程在农牧业方面应用的规模，明确基因工程在农牧业上的具体应用有哪些？ 任务探究 【任务一】阅读课本87、88和89页，了解基因工程在农牧业方面应用的规模，明确基因工程在农牧业上的具体应用有哪些？ 转基因抗虫植物（水稻） 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，我国已批准的商业化品种有转基因抗虫棉（水稻未获审批）。 转基因抗病毒植物（番木瓜） 将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物，培育出转基因抗病毒植物，我国已批准的商业化品种有转基因抗病毒番木瓜、辣椒。 转基因抗除草剂植物（玉米） 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品种。我国的抗除草剂大豆品种已于2019年打开了阿根廷市场。 一、基因工程在农牧业方面的应用 改良植物的品质 转基因玉米、水稻（提高赖氨酸等必需氨基酸的含量）。变色矮牵牛，科学家最早希望通过转入花青素基因获得花色更深的矮牵牛，却因为RNA干扰，获得了许多变色矮牵牛。 提高动物的生长速率 科学家将生长素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率，如朱作言等育成了转基因鲤鱼（冠鲤）。但冠鲤至今并未获得审批。 改良畜产品的品质 内蒙古农业大学育成了世界上第一例转基因低乳糖牛，其所产牛奶中乳糖含量低，是众多乳糖不耐受患者的福音。 【任务一】阅读课本87、88和89页，了解基因工程在农牧业方面应用的规模，明确基因工程在农牧业上的具体应用有哪些？ 一、基因工程在农牧业方面的应用 利用微生物或动植物生产药物 激素 细胞因子 抗体 疫苗 二、基因工程在医药卫生领域的应用 【任务二】阅读课本90页和91页第1段，明确基因工程在医药卫生领域的应用有哪些方面？ 侯云德（2017年全国最高科学技术成就奖获得者）等成功研制了我国第一个基因工程药物——重组人干扰素α-1b 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。此外，感染素对治疗乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等也有一定的疗效。传统产生干扰素的方法是从人血液中的白细胞内提取，每300mL血液只能提取出1mg干扰素。1980～1982年，科学家用基因工程方法从打大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，从1kg培养物中可以得到20～40mg干扰素。1993年，我国批准生产重组让你干扰素α-1b，它是我国批准的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。 资料卡 二、基因工程在医药卫生领域的应用 【任务二】阅读课本90页和91页第1段，明确基因工程在医药卫生领域的应用有哪些方面？ Ⅱ.利用哺乳动物生产药物 二、基因工程在医药卫生领域的应用 【任务二】阅读课本90页和91页第1段，明确基因工程在医药卫生领域的应用有哪些方面？ 抗体恒定区（C区）在不同物种中存在差异，因此鼠源单抗会被人体免疫系统识别为抗原。科学家设法将鼠源抗体的恒定区 （C区）替换成人的，或者只保留鼠源抗体中对抗原识别起决定性作用的部分（CDRs）。这两类的抗体都可以通过设计嵌合基因通过基因工程来实现工业化生产。不过，最安全的还是全人源化抗体。 二、基因工程在医药卫生领域的应用 【任务二】阅读课本90页和91页第1段，明确基因工程在医药卫生领域的应用有哪些方面？ 胚胎干细胞 基因编辑敲除抗体