3.3 基因工程的应用- 2023-2024学年高二生物同步备课精选课件（人教版2019选择性必修3）

教学目标： 1、举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 2、认同基因工程的应用价值。 3、关注基因工程的进展。 教学重点： 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 教学难点： 乳腺生物反应器。 第3章 基因工程 第3节 基因工程的应用 高中生物学选择性必修3 白山市第二中学 生物组 转基因技术在生活中的应用 自20世纪70年代兴起后，基因工程得到飞速发展，展示出广阔前景。 农牧业方面 食品工业 医疗卫生领域 4 基因工程在农牧业方面的应用 植物方面： 1996 2017 0 100 200 189.8 1.7 全世界转基因作物种植面积/( ×106 hm2) 1996—2017年，全世界转基因作物种植趋势变化 年份 转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排） 动物方面： 任务1：自主阅读P88-89，完成表格内容 项目 举例 为什么要做 怎样做 成效如何 转基因植物 抗虫 抗病 抗除草剂 改良品质 转基因动物 提高生长速率 改善畜产品的品质 学以致用： 如何培育转基因抗虫植物、抗病植物、抗除草剂植物？ 如何提高动物的生长速率？如何解决乳糖不耐受？ （选择其中一例写出具体过程） 中国干扰素之父---侯云德院士 改造微生物或动植物细胞生产药物 资料卡 ①干扰素的化学本质是什么？ ②干扰素的作用机理是怎样的？ ③干扰素用于哪些疾病的治疗？ ④传统生产干扰素的方法是什么？ ⑤目前大量生产干扰素的方法是什么？ ⑥我国批准生产的第一个基因工程药物的名称叫什么？ 用于治疗哪些疾病？ 糖蛋白 干扰病毒复制 病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、 多发骨髓瘤和某些白血病等 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 主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等 重组人干扰素α-1b 基因工程在医药微生领域的应用 干扰素的化学本质是 ，其为抗 药物； 抗生素为抗 药物。 糖蛋白 病毒 细菌 干扰素生产过程： 干扰素基因 质粒 重组质粒 大肠杆菌 大量可生产干扰素的大肠杆菌 培养 导入 构建 基因工程在医药微生领域的应用 （一）改造微生物或动植物细胞生产药物 基因工程菌： 用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类，一般称为基因工程菌。 10 基因工程在医药微生领域的应用 （二）让转基因哺乳动物批量生产药物 ——乳腺生物反应器或乳房生物反应器 转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需药品。 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。 我的奶不是一般的奶！ 喝牛奶可以代替打针吃药吗？ ① 利用乳腺生物反应器的动物性别是？ ② 利用受体细胞是？原因？ ③ 目的基因可在乳腺细胞中表达，其他组织细胞中含有该目的基因吗？理由是： ④ 要使目的基因在乳腺组织中特异性表达，在构建基因表达载体时要在目的基因序列前加 。原因？ 任务2：尝试构建利用乳腺生物反应器 生产干扰素的过程 任务3：乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 【情境】利用基因工程生产干扰素有两种方法: 方法一:将干扰素基因转入细菌细胞,进行微生物培养,提取干扰素; 方法二:将干扰素基因转入高等哺乳动物的受精卵,培养成转基因动物并从其乳汁中提取干扰素。 上述两种方法中,哪种方法得到的胰岛素需要进一步加工和修饰以使其获得生物活性?试解释其原因。 方法一。方法一中的受体细胞是细菌,其细胞内无内质网和高尔基体,无法对干扰素进行加工和修饰。 基因工程在医药微生领域的应用 乳腺生物反应器 ①优点：动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定；产物直接经乳汁分泌，易提取。 ②缺点：受性别和发育时期的限制 继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答: （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是 。 （2）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 （3）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。 （4）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？