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

第三章 基因工程 第二节 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 一、基因工程在农牧业方面的应用 减少化学杀虫剂使用量（生物防治） 增加作物产量 增加经济收益 转基因作物的优点 1.植物方面 2.动物方面 ①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。 转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排） 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 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。 阅读及勾画 为什么要做 怎么做 成效如何（优点） 举例 转基因植物 转基因抗虫植物 转基因抗病植物 转基因抗除草剂植物 改良植物的品质 转基因动物 提高动物的生长速率 改良畜产品的品质 让转基因哺乳动物批量生产药物 用转基因动物作为器官移植的供体 基因改造微生物或动植物的细胞生产药物 医药卫生领域的应用 二、基因工程在医药卫生领域的应用 ①干扰素的化学本质是什么? 糖蛋白 ②干扰素的作用机理是怎样的? 干扰病毒复制 ③干扰素用于哪些疾病的治疗? 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 ④传统生产干扰素的方法是什么? 从人血液中的白细胞内提取 ⑤目前大量生产干扰素的方法是什么? 用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得 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? 重组人干扰素a-1b 主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等 1.获得乳腺生物反应器的步骤？与普通转基因动物的步骤有什么区别？ 2.器官移植面临哪两大难题？为什么猪的器官可以成为替代的移植器官？ 3.怎样应用基因工程技术解决移植时可能产生免疫排斥反应的问题？ 2.让转基因哺乳动物批量生产药物 ①实例： 乳腺生物反应器或乳房生物反应器 ②培育过程： 获取药用蛋白基因 乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 基因表达载体 显微注射 受精卵 泌乳期分泌乳汁 转基因动物 药物 发育 目的基因？ 启动子？ 受体细胞？ 药用蛋白基因 乳腺中特异表达的基因的启动子 受精卵 思考： 1.与普通转基因动物的步骤有什么区别？ 2.为什么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？ 3.药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？ 4.生物反应器除了用乳腺，还可以用什么器官？ 让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达 几乎所有细胞 膀胱 需要在目的基因前加上在乳腺中特异表达的基因的启动子。 5.膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器？ 6.研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因**？ 7.与发酵工程生产医药蛋白相比用生物反应器生产药物的优点是什么？ 将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子重组 (1)有完整的蛋白质加工系统，生产的蛋白质活性高、更稳定 （2）产物容易提取 不局限于性别与生长期（乳腺生物反应器必须是雌性，且泌乳期才会分泌） 3.用转基因动物作为器官移植的供体 ①器官移植面临的两大难题？ ②如何解决？ ③为什么选择猪作为器官移植供体？ a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似 b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物 器官短缺 免疫排斥 3.用转基因动物作为器官移植的供体 ④对猪的器官进行改造的方法*： ①在器官供体的_______中导入某种_________，以_________________ ②设法 ，然后再结合______技术，培育出 的_____________ 基因组 调节因子 抑制抗原决定基因的表达 除去抗原决定基因 克隆 不会引起免疫排斥反应 转基因克隆猪器官 三、基因工程在食品工业方面的应用 1.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。 利用基因工程菌，除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等 ①概念： ②应用： 常用的基因工程菌有酵母菌、大肠杆菌等 选用大肠杆菌的优点： ①遗传物质少 ②单细胞 ③繁殖快 ④易培养 2.实例： 阿斯巴甜 凝乳酶 脂酶 淀粉酶 与原核生物相比，用真核生物生产蛋白质有什么优势？ 真核生物可通过内质网和高尔基体对产生的蛋白质进行加工和修饰，从而产生有活性的蛋白质。 比较项目 乳腺（房）生物反应器 基因工程菌生产药物 含义 基因结构 产物提取 ④乳腺生物反应器与工程菌