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

转基因甜椒 转基因番木瓜 转基因相关产品 低乳糖奶牛 3.3 基因工程的应用 1 学习目标 1.通过查找资料了解基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用，能进行关于转基因食品的调查并将调查结果制成资料卡（生命观念、社会责任）。 2.结合生活实际举例说出基因工程的应用对人类生活带来的影响，基于生物学的基本观点，识别身边的虚假宣传和无科学依据的传言。理性认识基因工程的应用价值（科学思维、社会责任）。 3.关注基因工程的进展，能设想基因技术新产品，畅想基因工程的未来（生命观念、社会责任）。 学习重难点 教学重点： 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用； 教学难点： 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用； 正确认识基因工程对人类生活的影响。 从社会中来 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。 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药物——重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。 重组人胰岛素注射液 除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢? PART 01 基因工程在农牧业方面的应用 ● 改良动植物品种 ● 提高作物产量 ● 提高畜产品的产量 基因工程在农牧业中的应用 基因工程在农牧业中的应用发展迅速，1996—2017年， 转基因作物种植面积增加了100多倍。 2.作物产量增加6.6×108t； 好处： 1.使用化学杀虫剂施用量减少8.2%； 2017年，我国转基因作物种植面积居世界第八位，商业化种植的转基因作物有棉花和番木瓜。 3.增加经济收益约1.3万亿元。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 1.转基因抗虫植物 从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因导入作物中 实例： 转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻、马铃薯等。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 2.转基因抗病植物 从某些病毒、真菌中分离出抗病毒的基因导入作物中 实例： 转基因抗病毒甜椒、番木瓜、烟草等。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 3.转基因抗除草剂植物 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物中，喷洒除草剂时杂草被杀死而作物不受损伤。 实例： 抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 4.改良植物的品质 将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，提高必需氨基酸的含量，提高营养价值。 实例： 转基因玉米。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 4.改良植物的品质 将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛，使它呈现出自然界没有的颜色变异，提高观赏价值。 实例： 转基因矮牵牛。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 5.提高动物的生长速率 将外源生长激素基因导入动物体内，提高动物的生长速率。 实例： 转基因鲤鱼、转基因三文鱼。 基因工程在农牧业中的应用 原理： 6.改善农畜产品的品质 将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，使获得转基因牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低，而其他营养成分不受影响。 实例： 转基因奶牛。 PART 02 基因工程在医药卫生领域的应用 ● 干扰素 ● 乳腺生物反应器 ● 基因工程器官移植 基因工程在医药卫生领域的应用 【资料卡】 干扰素是动物或人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，在临床上被广泛应用于治疗病毒感染性疾病，此外，对治疗乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血中提取，300L血才提取1mg干扰素。 1980—1982年，科学家用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞中获得了干扰素，从1kg培养物中可以得到20~40mg干扰素。 1993年，我国批准生产重组干扰素α-1b，它是我国批准生产的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。 （一）对微生物细胞基因进行改造，使它们生产药物 基因工程在医药卫生领域的应用 （一）对微生物细胞基因进行改造，使它们生产药物 请尝试写出基因工程生产干扰素的方案。 1.用基因文库法获取目的基因——编码人干扰素基因序列，人工进行合成，并用PCR技术对目的基因扩增 2.构建基因表达载体：将质粒与编码人干扰素基因用限制酶切割产生相同的黏性末端，并用DNA连接酶进行连接，形成重组DNA分子 3.用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使重组DNA分子导入 4.用发酵罐培养大肠杆菌，从细菌中提取干扰素 基因工程在医药卫生领域的应用 用微生物如大肠杆菌、酵母菌生产药物有什么优势？ 细菌和酵母菌繁殖快，多为单细胞生物，遗传物质相对较少，生产能力强，生产条件容易控制等 与大肠杆菌相比，用酵母菌生产人的干扰素有什