3.3基因工程的应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

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,基因工程还有那些应用呢? 重组人胰岛素注射液 3.3节 基因工程的应用 学习目标 结合具体实例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用 (生命观念、社会责任) 01 02 理解基因工程的基本原理,思考用基因工程的方法解决实际问题 (生命观念、社会责任) 活动(3min) 阅读教材,完成3.3 导学案填空部分, 一. 基因工程的应用 医药卫生领域 食品工业方面 农牧业方面 基因工程的应用 ①1996-2017年,全世界转基因作物种植面积增加了100多倍。转基因作物的种植使化学农药的施用量减少了8.2%,作物产量增加了6.6 108t,增加经济效益1.3万亿。 ②美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家 ③世界转基因作物种植面积最大的是大豆,其次是玉米、棉花; ④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; 植物方面 基因工程技术广泛用于 等。 发展现状 一、基因工程在农牧业方面的应用 改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量 动物方面 转基因鲑鱼(后排)和正常鲑鱼(前排) ①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; ②2015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。 一、基因工程在农牧业方面的应用 发展现状 转基因大西洋鲑的优点 (1)缩短了生长周期 (2)都是雌性而且不育,避免了野生鲑鱼杂交的风险。 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。 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 一、基因工程在农牧业方面的应用 1.转基因抗虫植物 2.转基因抗病植物 培育方法:从某些生物中分离出具有 的基因,导入作物,使其具有抗虫性。 实例:转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 培育方法:将来源于某些病毒、真菌等的 导入植物中,培育出转基因抗病植物。 实例:抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等。 一、基因工程在农牧业方面的应用 普通水稻 抗虫水稻 普通木瓜 抗病毒木瓜 抗虫功能 抗病基因 3.转基因抗除草剂植物 培育方法:将 的基因导入作物,可培育出抗除草剂的作物品种。 实例:转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 4.改良植物的品质 培育方法:利用转基因技术改良植物的 等。 实例: 将 含量多的蛋白质编码基因导入植物中,提高氨基酸的含量,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%。 将与植物 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,大大提高观赏价值。 一、基因工程在农牧业方面的应用 降解或抵抗某种除草剂 营养价值、观赏价值 必需氨基酸 花青素代谢 5.提高动物的生长速率 培育方法:将外源 导入动物体内,以提高动物的生长速率。 实例:转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115%。 6.改善畜产品的品质 培育方法:将 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。 实例:乳汁中乳糖的含量大大降低的转基因牛 一、基因工程在农牧业方面的应用 优点:避免食物过敏、腹泻、恶心等不适 生长激素基因 肠乳糖酶基因 (1)从苏云金杆菌中分离出Bt基因导入棉花中,可培育出抗虫棉。( ) (2)将与叶绿素代谢相关的基因导入矮牵牛,可培育出自然界没有的颜色变异。( ) 提示:将与花青素代谢相关的基因导入矮牵牛,可培育出自然界没有的颜色变异。 (3)将植物生长素基因导入鲤鱼,培育出的转基因鲤鱼生长速率大大提高。( ) 提示:植物激素无法对动物起作用,应导入外源生长激素基因。 √ 当堂练习 目录 1 .基因工程在农牧业方面的应用 /////// 自主梳理 二 基因工程在医药卫生领域的应用 药物类型 细胞因子、抗体、疫苗和激素等 用途 预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等 成果 我国生产的重组人类干扰素、血小板生成素、促进红细胞生成素和粒细胞击落刺激等基因工程药物均已投放市场 1、对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌,每1Kg的培养液可提取20—40mg干扰素 基因工程药品 —— 干扰素 干扰素治疗病毒感染是“万能灵药”!过去从人血提取,300L血才提取1mg!“珍贵”程度自不用多说。 人干扰素 -2b(安达芬) 基因工程人干扰素 -2b(安达芬) 是我国第一个