江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第3章基因工程第3節(jié)基因工程的應(yīng)用課件新人教版選擇性必修3

第3章

基因工程第3節(jié)

基因工程的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說出基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)等方面的應(yīng)用。2.探討乳腺生物反應(yīng)器的制備過程。01基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)02重難探究·能力素養(yǎng)全提升01基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)知識點一

基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用1.

轉(zhuǎn)基因抗蟲植物（1）

方法:從某些生物中分離出具有________________,將其導(dǎo)入作物中。（2）

成果:________________、玉米、水稻等?？瓜x功能的基因轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花（3）意義:減少化學(xué)殺蟲劑的使用,降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染。2.

轉(zhuǎn)基因抗病植物（1）

方法:將來源于某些病毒、真菌等的__________導(dǎo)入植物中?？共』颍?）成果:轉(zhuǎn)基因抗病毒甜椒、番木瓜等。（3）

意義:能獲得用常規(guī)育種方法很難培育出的______________?？共〉男缕贩N3.

轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物（1）

方法:將____________________________導(dǎo)入作物中。降解或抵抗某種除草劑的基因（2）成果:轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米、大豆、油菜和甜菜等。（3）意義:在噴施除草劑時,田間雜草會被殺死而作物不受損傷。4.

基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的作用（1）

改良植物的品質(zhì)優(yōu)良基因成果__________________的蛋白質(zhì)編碼基因富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米與植物花青素代謝相關(guān)的基因______________必需氨基酸含量多轉(zhuǎn)基因矮牽牛（2）

提高動物的生長速率①基因：外源生長激素基因。②成果：____________。轉(zhuǎn)基因鯉魚（3）

改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)①基因：______________。②成果：轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他營養(yǎng)成分不受影響。腸乳糖酶基因知識點二

基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和食品工業(yè)方面的應(yīng)用1.

基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用（1）對微生物或動植物的細胞進行基因改造，生產(chǎn)藥物成果：細胞因子、抗體、疫苗、激素等。

藥用蛋白乳腺中特異表達（3）

建立移植器官工廠①方法：在器官供體的基因組中導(dǎo)入______________，以抑制______________的表達，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后結(jié)合__________，培育出不會引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。②優(yōu)點：解決人體移植器官短缺問題；避免__________反應(yīng)。某種調(diào)節(jié)因子抗原決定基因克隆技術(shù)免疫排斥2.

基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用（1）

基因工程菌：用基因工程的方法，使__________得到高效表達的菌類。外源基因（2）

應(yīng)用①生產(chǎn)藥物以及食品工業(yè)用酶、氨基酸和維生素等。②通過工業(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)凝乳酶等。③用基因工程技術(shù)獲得的工業(yè)用酶的__________、生產(chǎn)成本顯著降低、生產(chǎn)效率較高。純度更高旁欄邊角

想一想

提示

對照組為非轉(zhuǎn)基因矮牽牛。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

結(jié)論語句

辨一辨（1）

轉(zhuǎn)入外源生長素基因的轉(zhuǎn)基因動物，生長速率更快。

(

)

×

×（3）

“轉(zhuǎn)基因植物”是指植物體細胞中出現(xiàn)了新基因的植物。

(

)

×（4）

用大腸桿菌生產(chǎn)的人的胰島素沒有活性。

(

)

√（5）

利用轉(zhuǎn)基因微生物可生產(chǎn)人的胰島素等某些激素。

(

)

√（6）

基因工程藥物生產(chǎn)效率高、針對性強、成本低、價格便宜。

(

)

√（7）

器官短缺和免疫排斥是目前制約人體器官移植的兩大難題。

(

)

√02重難探究·能力素養(yǎng)全提升主題一

基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用情境探究

1.

請寫出培育抗草甘膦大豆的基本步驟。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.

培育轉(zhuǎn)基因大西洋鮭所選的目的基因、受體細胞和導(dǎo)入方法分別是什么?_________________________________________________________________提示

大鱗大馬哈魚的生長激素基因、大西洋鮭的受精卵、顯微注射法。3.

與傳統(tǒng)的雜交育種相比，利用基因工程技術(shù)育種的優(yōu)點有哪些？_____________________________________________________________________________________________________________________________提示

基因工程育種克服了不同物種之間的生殖隔離障礙，可以定向改造生物的性狀，而雜交育種只能在同一個物種內(nèi)把優(yōu)良性狀進行組合。

方法突破

1.轉(zhuǎn)基因植物的培育過程

2.轉(zhuǎn)基因動物的培育過程（以轉(zhuǎn)基因牛培育過程為例）視角應(yīng)用科學(xué)家利用耐鹽堿植物中的耐鹽基因，培育出了耐鹽水稻新品系，過程如下圖所示。下列說法不正確的是(

)

D

主題二

基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用情境探究

請根據(jù)上述資料討論回答下列問題。1.

與大腸桿菌相比，用酵母菌生產(chǎn)干擾素有什么優(yōu)勢？___________________________________________________________________________________________________________________提示

酵母菌為真核生物，有生物膜系統(tǒng)，可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體對產(chǎn)生的干擾素進行加工和修飾，從而產(chǎn)生有活性的干擾素。2.

要確保藥用蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達，構(gòu)建基因表達載體時有什么要求？___________________________________________________________________________提示

要將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起。3.

利用動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物有什么優(yōu)點與缺陷?___________________________________________________________________________________________________________________________提示

優(yōu)點是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取。缺陷是該方法必須培育雌性動物，利用其乳腺分泌乳汁獲取藥物，因此受動物性別限制。4.

異體器官移植往往會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，科學(xué)家正嘗試利用基因工程技術(shù)對豬的器官進行改造，請嘗試提出改造思路。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

提示

在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。方法突破

1.乳腺生物反應(yīng)器培育過程

2.乳腺生物反應(yīng)器與工程菌生產(chǎn)藥物的區(qū)別（在生產(chǎn)人的藥物蛋白方面）比較內(nèi)容乳腺生物反應(yīng)器工程菌基因結(jié)構(gòu)動物基因結(jié)構(gòu)與人類的基因結(jié)構(gòu)基本相同細菌和酵母菌的基因結(jié)構(gòu)與人類有較大差異基因表達合成的藥物蛋白與天然蛋白質(zhì)相同細菌合成的藥物蛋白可能沒有活性生產(chǎn)條件不需嚴格滅菌;溫度等外界條件對其影響不大藥物提取從動物乳汁中提取從微生物細胞或其培養(yǎng)液中提取視角應(yīng)用視角1

基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用

√視角2

乳腺（膀胱）生物反應(yīng)器的制備及特點2.

人的血清白蛋白在臨床上需求量很大?？茖W(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因山羊，其膀胱上皮細胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列敘述正確的是(

)

DA.可從人體成熟的紅細胞中獲取血清白蛋白基因B.應(yīng)選用膀胱上皮細胞作為目的基因的受體細胞C.人的血清白蛋白基因只存在于轉(zhuǎn)基因山羊的膀胱上皮細胞中D.轉(zhuǎn)基因山羊?qū)⑷说难灏椎鞍追置诘侥蛞褐杏欣谠摰鞍椎氖占痆解析]

人體成熟的紅細胞中細胞核退化消失，無法獲取血清白蛋白基因，A項錯誤；由于膀胱上皮細胞沒有全能性，應(yīng)選用受精卵作為目的基因的受體細胞，以培育出轉(zhuǎn)基因山羊，B項錯誤