第3节 基因工程的应用（Word教参）-【优化指导】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2019 不定项版）

第3节　基因工程的应用 课时目标 1.基于基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用实例，说明基因工程给社会带来的巨大进步。(科学思维) 2．基于基因工程在各方面发展的前景，理性看待基因工程的安全性问题。(社会责任) [对应学生用书P88] 一、基因工程在农牧业方面的应用[连线] 　 二、基因工程在医药卫生领域的应用 1．利用微生物或动植物的细胞进行基因改造，生产药物 成果：细胞因子、抗体、疫苗和激素等。 2．利用哺乳动物生产药物 (1)构建乳腺(房)生物反应器 ①目的基因：药用蛋白基因。 ②启动子：乳腺中特异表达的基因的启动子。 ③受体细胞：受精卵。 ④目的基因导入受体细胞的方法：显微注射法。 ⑤药物来源：从乳汁中提取。 (2)成果：利用乳腺生物反应器生产抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α­抗胰蛋白酶等。 3．建立移植器官工厂 (1)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，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 (2)优点：解决人体移植器官短缺问题；避免免疫排斥反应。 三、基因工程在食品工业方面的应用 1．氨基酸：利用转基因生物合成甜味剂阿斯巴甜的原料——天冬氨酸和苯丙氨酸。 2．酶：利用转基因生物获得生产奶酪需要的凝乳酶；利用转基因生物生产加工转化糖浆需要的淀粉酶；利用转基因生物生产加工烘烤食品要用到的脂肪酶等。 3．维生素 ◆名师点睛 注意“抗虫”和“抗病”的区别，两者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个体水平的检测。 ◆思维启迪 1．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．利用基因工程技术获得的工业用酶有什么优点？ 提示：纯度高，生产成本低，生产效率高。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．转入外源生长素基因的转基因动物，生长速率更快。(　　×　　) 2．“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(　　×　　) 3．用大肠杆菌生产的人的胰岛素没有活性。(　　√　　) 4．药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达的原因是药用蛋白基因只存在于乳腺细胞中，其他细胞中没有。(　　×　　) 5．用基因工程技术生产工业酶的优点是纯度高、生产成本低、生产效率高。(　　√　　) 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [对应学生用书P89] 任务一 基因工程在农牧业方面的应用 1．抗虫棉能抗病毒、细菌和真菌吗？为什么？ 答案：不能。抗虫棉具有专一性，只能抵抗虫，不能抵抗病毒、细菌和真菌。 2．对于基因工程生产的抗虫棉是否取得最后的成功，最简单的检测方法是什么？ 答案：让害虫去吃转基因棉花的植株，观察害虫的生存状况。 3．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？ 答案：减少了化学农药的使用量，降低了环境污染。 转基因生物的外源基因及实例 转基因生物 外源基因类型 成果举例 转基因抗虫植物 抗虫基因 抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯 转基因抗病植物 抗病基因 抗病毒甜椒、番木瓜和烟草 转基因抗除草剂植物 降解或抵抗某种除草剂的基因 抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜 改良植物的品质 优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、与植物花青素代谢相关的基因 高赖氨酸玉米、新花色矮牵牛 提高动物的生长速率 生长激素基因 转基因鲤鱼 改善畜产品品质 肠乳糖酶基因 转肠乳糖酶基因的奶牛 1．下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是(　　) A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内 B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组 C．将降解或抵抗某种除草剂的基因导入玉米 D．将Bt抗虫蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达 B　解析：将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速率，A不符合题意；导入肠乳糖酶基因的奶牛分泌的乳汁中乳糖含量降低，改善了牛奶的品质，B符合题意；将降解或抵抗某种除草剂的基因导入玉米是转基因抗除草剂植物的应用，C不符合题意；Bt抗虫蛋白基因是抗虫基因，能够提高植物的抗虫能力，D不符合题意。 2．(2023·辽阳高二期末)转基因抗虫植物含有Bt毒蛋白，对人体无毒，但是鳞翅目昆虫幼虫的肠道细胞含有Bt蛋白的受体，Bt