3.3基因工程的应用 3.4蛋白质工程课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第3节 基因工程的应用 1.转基因抗虫（病）植物的培育成功有什么意义？ 2.基因工程育种有什么优点？ 3.怎样培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官？ 4.转基因动物作器官移植的供体解决了医学上的什么难题？ 5.干扰素的化学本质是什么？它可以用以治疗哪些疾病？ 6.乳腺生物反应器是什么含义？如何怎样才能培育出乳腺生物反应器？ 第4节 蛋白质工程的原理和应用 1.从蛋白质的种类来看，基因工程有什么不足之处？ 2.什么叫蛋白质工程？ 3.蛋白质工程的思路是什么？有什么应用？ 4.速效胰岛素类似物为什么作用效果非常显著？ 第三章 基因工程 第3节 基因工程的应用 第4节蛋白质工程的原理与应用 乳腺（房）生物反应器 器官移植 生长 基因改造微生物 或动植物的细胞 利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等 降解污染物的“超级细菌”； 基因改造的微生物生产生物能源 其他方面： 一、基因工程的应用 阅读课本87-91面 3 一、基因工程的应用 1、想要提高玉米中赖氨酸（必需氨基酸）的含量、使得矮牵牛花呈现自然界没有的颜色分别导入何种目的基因？ 赖氨酸含量高的蛋白质编码基因 与植物花青素代谢相关的基因 2、我国约有1/3的成年人乳糖不耐受，如何解决？ 3、何为乳腺生物反应器？药用蛋白导入的受体细胞是？如何使得目的基因只在乳腺中表达？ 4、利用猪作为器官移植的供体，免疫排斥问题如何解决？ 肠乳糖酶基因 牛受精卵 代孕母体 转基因奶牛 显微注射 胚胎移植 分娩 人 载体 早期胚胎 培养 受精卵 乳腺中特异表达的基因的启动子 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再结合克隆技术 赖氨酸 天冬氨酸激酶 （含量低） 二氢吡啶二羧酸合成酶 玉米 促进 促进 抑制 抑制 改造 后的 天冬氨酸激酶 异亮氨酸 （352位） 苏氨酸 （352位） 变为 异亮氨酸 （104位） 天冬酰胺 （104位） 改造后的二氢吡啶二羧酸合成酶 变为 玉米 赖氨酸 （含量提高5倍） 促进 （含量提高2倍） 赖氨酸 玉米 促进 基因工程的局限性：①基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 ②天然蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需要。 (1)蛋白质工程的概念 (2)蛋白质工程的基本原理 (3)蛋白质工程的应用 ①医药工业方面：研发速效胰岛素类似物；延长干扰素的保存时间；降低小鼠单克隆抗体诱发免疫反应的强度。 ②其他工业方面：改进___的性 能或开发新的__________。 ③农业方面：通过改造某些参 与调控光合作用的酶，增加粮食 产量；改造微生物蛋白质的结构， 设计优良微生物农药，防治病虫害。 生物功能 蛋白质 合成基因 脱氧核苷 酸系列 蛋白质结构 氨基酸系列 酶 工业用酶 二、蛋白质工程的原理与应用 第二代基因工程 主要原因： ①蛋白质具有十分复杂的空间结构，基因的结构相对简单，容易改造； ②改造后的基因可以遗传给下一代，被改造的蛋白质无法遗传。 阅读课本93-95面 6 1.基因工程应用于提高植物抗逆能力，请思考回答下列转基因抗虫棉问题： (1)抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？为什么？ 提示　不能。抗虫基因具有专一性。 (2)从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性有哪些？ 提示　减少了化学农药的使用量，降低了环境污染。 拓展 提升科学思维 (3)种植转基因抗虫棉若干年后,害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性？为什么？ 提示　会。害虫会因遗传物质发生改变产生对转基因抗虫棉的抗性。 2.为提高动物的生长速度，需将外源生长激素基因导入动物体内，应该选择的受体细胞是什么？并说明理由。 提示　受精卵。受精卵体积较大，操作较容易，营养物质含量丰富，也能保障发育成的个体所有细胞都含有外源生长激素基因，全能性较高。 (1)写出流程图中字母代表的含义： A. ；B. ；C. ；D. ；E. 。 (2)上图字母中属于中心法则的过程有 ，属于蛋白质工程的过程有 。 预期功能 氨基酸序列 改造或合成 转录 翻译 D、E A、B、C $$