选修三专题一13《基因工程应用》教案

个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途选修三专题一第3节基因工程的应用一、授课方案目标举例说出基因工程应用及获得的丰富成就。关注基因工程的进展。认可基因工程的应用促使生产力的提升。二、授课方案要点和难点授课方案要点基因工程在农业和医疗等方面的应用。授课方案难点基因治疗。三、授课方案过程1、转基因生物与目的基因的关系转基因生物目的基因目的基因从何来抗虫棉Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟几丁质酶基因和抗毒素合成基草因抗盐碱和干旱作物调理细胞浸透压的基因耐寒的番茄抗冻蛋白基因鱼抗除草剂大豆抗除草剂基因加强甜味的水果降低乳糖的奶牛甜味基因肠乳糖酶基因1/7个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途生产胰岛素的工程菌人胰岛素基因人讨论：1、用动物乳腺作为反响器，生产高价值的蛋白质<如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优胜之处有哪些？<乳腺生物反响器的长处：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。）b5E2RGbCAP简介：动物乳腺生物反响器1987年美国科学家戈登<Gordon）等人初次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA<组织型纤溶酶原激活物），展现了用动物乳腺生产高附带值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产品的方式称为动物乳腺反响器。为何要用动物乳腺作为反响器生产高价值的蛋白质产品呢？这是由于动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力特别强，特别是一些经过长久的遗传改进，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优异奶牛，一年可产奶10000kg。即即是一只奶山羊，一年也可产奶2000kg。p1EanqFDPw动物乳腺生物反响器归纳起来有四大长处：①产量高，且易收获目标产品，能够随乳汁分泌而排出动物体外；②目标产品的质量好。动物乳腺组织不只拥有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这类全面的蛋2/7个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途白质后加工能力；③产品成本低；④从奶牛中提取产品，操作比较简单。DXDiTa9E3d正由于利用动物乳腺生物反响器生产高附带值的产品有上述长处，当前利用动物乳腺生物反响器生产医用蛋白质已成为一种风险投财富业，遇到科学家、商界和医药界的高度重视。当前对准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，此中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已经过第三期临床实验，立刻投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因代替牛的乳蛋白基因，使牛奶变为像人奶的一种基因工程奶。RTCrpUDGiT动物乳腺生物反响器的做法与转基因动物的操作是同样的，但是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，建立成表达载体后经过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。5PCzVD7HxA2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反响器的操作过程是如何的？用基因工程技术实现动物乳腺生物反响器的操作过程与转基因动物操作过程同样。3/7个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途不同样之处：为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子建立成表达载体。jLBHrnAILg操作过程大概归纳为：获得目的基因<比方血清白蛋白基因）→建立基因表达载体<在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物<只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。xHAQX74J0X3、什么叫工程菌？对于工程菌的学习，也可联合基因工程操作程序，予以说明，并联合微生物生长和代谢的特色，说明工程菌生产药物的优胜性。LDAYtRyKfE增补：利用微生物生产药物的优胜性安在?所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，建立成表达载体后导入微生物，此后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药比较有以下优胜性：Zzz6ZB2Ltk<1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就能够生产出大批药品。<2）能够解决传统制药中原料根源的不足。比方，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物，一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。1978年科学家用2000L大4/7个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途肠杆菌发酵液获得100g胰岛素，相当于从1000kg猪胰脏中提取的量。又如，生长素是治疗侏儒症患者的药物，治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长素。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获得原料。dvzfvkwMI1<3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。4、什么是基因治疗？对于基因治疗，可联合课文中的详细实例，归纳出大概治疗过程。至于能否采纳讨论方式，可依据讲堂时间而定。假如时间紧，也可采纳教师指引学习的方法。rqyn14ZNXI四、答案和提示思虑与研究依据所学内容，试归纳写出基因工程解决了哪些生活、生产中难以解决的问题。提示：基因工程能够生产人类需要的药物，如胰岛素、搅乱素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也能够是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常例方法难以生产的或许生产成本过高。EmxvxOtOco五、知识拓展利用微生物生产药物的优胜性安在?所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，建立成表达载体后导入微生物，此后利用微生物5/7个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药比较有以下优胜性：SixE2yXPq5<1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就能够生产出大批药品。<2）能够解决传统制药中原料根源的不足。比方，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物，一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。1978年科学家用2000L大肠杆菌发酵液获得100g胰岛素，相当于从1000kg猪胰脏中提取的量。又如，生长素是治疗侏儒症患者的药物，治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长素。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获得原料。6ewMyirQFL<3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。在抗病毒转基因植物中，为何使用病毒外壳蛋白基因能够抗病毒侵染？对于病毒外壳蛋白<coatprotein，CP）基因导入植物后的抗病毒机理，当前有几种假说。一种假说以为：CP基因在植物细胞内表达累积后，当入侵的病毒裸露核酸进入植物细胞后，会立刻被这些外壳蛋白从头包裹，进而阻截病毒核酸分子的复制和翻译。另一种假说以为：植物细胞内累积的病毒外壳蛋白会控制病毒脱除外壳，使病毒核酸分子不可以够开释出来。但是近来的研究表示，假如将病毒的外壳蛋白的AUG初步密码缺失，使之不可以够被翻译，或许将外壳蛋6/7个人采集整理资料，仅供沟通学习，勿作商业用途白基因变为反义RNA基因，整合到植物细胞染色体上，转基因植物则有很好的抗性。所以，有人以为抗性机理不是外壳蛋白在起作用，而是CP基因转录出RNA后，与入侵病毒RNA之间的互相作用起到了抗性作用。kavU42VRUs利用C