3.3 基因工程的应用-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版，不定项）

第3节　基因工程的应用 课程目标 核心素养 举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。 社会责任　结合具体实例了解基因工程的应用。 社会责任、生命观念　联系当地生产、生活中的具体实例,思考用基因工程的方法解决实际问题。 课前自主预习 　 知|识|梳|理 一、基因工程在农牧业方面的应用 1.转基因抗虫植物。 (1)方法:从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因,将其导入作物中。 (2)成果:转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 2.转基因抗病植物。 (1)抗病基因的来源:某些病毒、真菌等抗病基因。 (2)成果:转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草。 3.转基因抗除草剂植物。 (1)作用:田间杂草被杀死而作物不会受到损伤。 (2)成果:转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜。 4.改良植物品质。[连线] 答案　①—b　②—a 5.提高动物的生长速率,改善畜产品的品质。 项目 应用 基因来源或处理 成果 提高动物的生长速度 外源生长激素基因 转基因鲤鱼 改善畜产品的品质 肠乳糖酶基因 转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少 二、基因工程在医药卫生领域的应用 1.微生物或动植物细胞生产药物。 (1)来源:对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物。 (2)种类:细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 (3)成果:我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等基因工程药物均已投放市场。 2.哺乳动物生产药物。 (1)乳腺(房)生物反应器:科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。 (2)成果:目前,科学家已在牛、山羊等动物乳腺(房)生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α⁃抗胰蛋白酶等重要的医药产品。 3.移植器官工厂。 (1)面临难题:人体移植器官短缺。 (2)尝试方法:在器官供体的基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,然后结合克隆技术,培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 三、基因工程在食品工业方面的应用[连线] 答案　a—③　b—②　c—① 四、基因工程在其他方面的应用 应用:培育可以降解多种污染物的“超级细菌”来处理环境污染,利用经过基因改造的微生物来生产能源。 自|主|检|测 判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)种植转基因抗虫棉的农田不需要进行防虫管理。 (×) (2)转基因抗病植物不受细菌、真菌或病毒的危害,种植过程中不需要使用农药。 (×) (3)转基因作物减少了化学农药的使用,降低了生产成本,减少了环境污染,但增加了对人体健康的损害。 (×) (4)动物基因工程的主要前景是提高动物生长的速度。 (×) (5)抑制或除去抗原决定基因可以培育没有免疫排斥反应的猪器官。 (√) (6)利用小型猪来解决人类移植器官短缺问题,首先要解决免疫排斥难题。 (√) 课堂合作探究 　 知识点一　基因工程在农牧业方面的应用 1.植物基因工程的应用。 项目 举例 优点 转基因抗虫植物 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,培育出转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等 减少环境污染、降低生产成本 转基因抗病植物 将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中,培育出转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等 转基因抗除草剂植物　 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物,培育出转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 喷洒除草剂时,田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤 利用转基因技术改良植物的品质 ①将含必需氨基酸较多的蛋白质编码基因导入玉米中;②将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛中 ①提高植物的营养价值;②提高花卉的观赏价值 特别提醒　(1)利用基因工程培育植物新品种的优越性:植物基因工程实现了原核生物与植物、不同植物、动物与植物之间的基因交流,从而大幅度地改良植物的遗传特性,体现出基因工程巨大的优越性。 (2)利用转基因技术改良植物品质的途径:①直接导入控制所需性状的结构蛋白基因;②导入与所需性状有关的某种关键酶的基因或者改变某种关键酶活性的基因。 2.动物基因工程的应用。 应用 提高动物的生长速率 改善畜产品的品质 举例 将外源生长激素基因导入鲤鱼,转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115% 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,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 【典例1】　下列关于培育转基因抗虫棉的叙述,正确的是