3.3 基因工程的应用-2023-2024学年高二生物同步备课优质课件（人教版2019选择性必修3）

第3章 第2节 基因工程的应用 目标 01 02 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,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。（社会责任） 学习目标 基于基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业应用的实例，说明基因工程给社会带来的巨大进步（科学思维） 2 胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。传统生产胰岛素的方法是从猪、牛等动物的胰腺中获取。曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素需要上千头牛，生产的成本非常高。 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？ 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。 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，在农牧业、医药卫生、（工业、环境、能源）和食品工业等方面，展示出广阔的前景。 植物基因工程 动物基因工程 基因工程药物 食品工业 基因工程的应用 应用生物 植物 动物 微生物 请同学们自主阅读教材P88-89，以小组为单位，按照下表中的几个方面进行梳理、讨论，填写表格： 一、基因工程在农牧业方面的应用 项目 举例 为什么要做 怎样做 成效如何 转基因植物 抗虫 抗病 抗除草剂 改良品质 转基因动物 提高生长速率 改良畜产品品质 一、基因工程在农牧业方面的应用 （一）转基因抗虫植物： (1)方法： 转基因抗虫棉 转基因抗虫水稻(绿色植株)对照(被害虫侵害的黄色植株) 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具有抗虫性的作物 (2)成果： 转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等 非转基因棉 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。 ①减少了化学农药的使用量；②降低了环境污染；③降低了生产成本。 思考 转基因抗虫棉 非转基因棉 化学农药 一、基因工程在农牧业方面的应用 （一）转基因抗虫植物： Bt毒蛋白基因 淀粉酶抑制剂基因 蛋白酶抑制剂基因 植物凝集素基因 阻断或降低蛋白酶的活性，使害虫不能正常消化食物，还会引起厌食反应。 导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解。 产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合。 可与害虫肠道黏膜上的某种物质结合，影响害虫对营养物质的吸收和利用。 （一）转基因抗虫植物： 拓展延伸：抗虫目的基因种类 一、基因工程在农牧业方面的应用 一、基因工程在农牧业方面的应用 （二）转基因抗病植物： (1)背景： 许多栽培作物由于自身缺少抗病基因，因此用常规育种的方法很难培育出抗病的新品种 (2)方法： 科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物 (3)成果： 转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等 一、基因工程在农牧业方面的应用 （二）转基因抗病植物： 抗病转基因植物 病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因 抗病毒基因 几丁质酶基因、抗毒素合成基因 抗真菌基因 拓展延伸：抗病目的基因种类 一、基因工程在农牧业方面的应用 （三）转基因抗除草剂植物 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 种植转基因抗除草剂大豆的农田 (1)背景： 杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产 (2)方法： 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种 (3)成果： 转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 一、基因工程在农牧业方面的应用 （四）改良植物新品种 优良基因 成果 某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因 与植物花青素代谢相关的基因 转基因矮牵牛 富含赖氨酸的转基因玉米 一、基因工程在农牧业方面的应用 （五）提高动物的生长速率： (1)基因： 外源生长激素基因 (2)成果： 将外源生长激素基因导入动物体内， 以提高动物的生长速率。 (2)培育方法： 转基因鲤鱼 转基因小鼠 一、基因工程在农牧业方面的应用 （六）改善畜产品的品质： (1)基因： 肠乳糖酶基因 (2)成果： 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 肠乳糖酶基因在奶牛乳腺细胞中表达出乳糖酶，可以分解乳汁中的乳糖。 为什么将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组能降低牛奶中的乳糖含量？ 思考 乳糖耐受（有乳糖酶） 乳糖不耐受（无乳糖酶） 大肠 肠道内渗透压增高，刺激胃肠蠕动增加 二、基因工程在医药卫生领域的运用 请同学们自主阅读教材P90-91，思考并回答下列问题： 主要应用 为什么做 如何做 基因来源或处理 成果 二、基因工程在医药卫生领域的运用 （一）基因改造微生物或动植物的细胞生产药物： 【情景资料1】胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一