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（2019）选择性必修3

还记得糖尿病的症状吗？ 情境导入 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 动物的胰腺中提取。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。除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢？ 抗虫棉、转基因大豆、转基因甜椒等。 从社会中来 抗病毒基因 鱼类的抗冻蛋白基因 萤火虫的荧光基因 乌龟的长寿基因 人类胰岛素的合成基因 富含赖氨酸的蛋白质合成基因 植物花青素（花色）代谢有关的基因 根据基因工程的原理我们可以利用下面这些基因培育什么样的个体呢？ 受体细胞 = 导入 ？ 脑洞大开 基因工程自20世纪70年代兴起后， 得到了飞速的发展， 展示出广阔的前景。 情境导入 3 1.农牧业 2.医药卫生 3.食品工业 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 提高动物的生长速率 改善产品的品质 细胞因子 抗体 疫苗 激素 食品工业用酶 食品工业用氨基酸 食品工业用维生素 目录 /CONTENTS 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） 5 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； 1.植物方面 一：基因工程在农牧业方面的应用 转基因作物的优点 第1：减少化学杀虫剂的施用量，减少环境污染 第2：增加作物产量 第3：增加经济效益 一：基因工程在农牧业方面的应用 ①转基因抗虫植物 世界上每年因虫害而造成的农产品损失估计为13% 。 13% 如果加上这些农产品在贮藏过程中因虫害而造成的损失，数额将达60～100 亿元。 在我国，水稻每年因虫害减产 10% 以上，小麦减产近 20% ，棉花产量损失在 30% 以上。 10%-30% 60~100亿万元 为什么做 一：基因工程在农牧业方面的应用 怎么做 ①转基因抗虫植物 转入外源抗虫基因 抗虫基因主要来自苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因。 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。 Bt抗虫蛋白质基因 Ti质粒 重组Ti 质粒 农杆菌 作物细胞 抗虫作物 苏云金芽孢杆菌 还有蛋白酶抑制剂基因；淀粉酶抑制剂基因；植物凝集素基因等 非转基因抗虫棉（左） 转基因抗虫棉（右） 一：基因工程在农牧业方面的应用 ①转基因抗虫植物 成果 转基因抗虫水稻(绿色植株)与对照(被害虫侵害的黄色植株) 转基因抗虫棉花 转基因抗虫玉米 转基因抗虫大豆 转基因抗虫水稻 转基因抗虫马铃薯 优点： 减少因化学农药的使用而造成的环境污染和对人类健康的损害、降低生产成本、提高产量。 一：基因工程在农牧业方面的应用 为什么做 ②转基因抗病植物 植物病害是多种多样的，从根茎叶到花和果实都有病害发生。 许多栽培作物自身缺少抗病基因。 一：基因工程在农牧业方面的应用 成果 ②转基因抗病植物 转基因抗病毒甜椒 转基因抗病毒番木瓜 转基因抗病毒烟草 一：基因工程在农牧业方面的应用 怎么做 ②转基因抗病植物 抗病基因 Ti质粒 重组Ti 质粒 病毒 真菌 子房或 花柱切面 转基因种子 转基因植物 病毒外壳蛋白基因（CP基因） 病毒的复制酶基因 抗病毒基因 抗真菌基因 抗病基因： 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。 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 一：基因工程在农牧业方面的应用 为什么做 ③转基因抗除草剂植物 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。 杂草对除草剂产生抗性 残留除草剂对人体有危害 一：基因工程在农牧业方面的应用 怎么做 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，培育出抗除草剂的作物品种。 降解或抵抗除草剂的基因 Ti质粒 重组Ti 质粒 子房或 花柱切面 转基因种子 转基因植物 ③转基因抗除草剂植物 一：基因工程在农牧业方面的应用 成果 施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田 转基因抗除草剂玉米 / 转基因抗除草剂大豆 转基因抗除草剂油菜 / 转基