江苏专版2023-2024学年新教材高中生物第3章基因工程第3节基因工程的应用课件新人教版选择性必修3

第3章

基因工程第3节

基因工程的应用学习目标1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。2.探讨乳腺生物反应器的制备过程。01基础落实·必备知识全过关02重难探究·能力素养全提升01基础落实·必备知识全过关知识点一

基因工程在农牧业方面的应用1.

转基因抗虫植物（1）

方法:从某些生物中分离出具有________________,将其导入作物中。（2）

成果:________________、玉米、水稻等。抗虫功能的基因转基因抗虫棉花（3）意义:减少化学杀虫剂的使用,降低生产成本,减少环境污染。2.

转基因抗病植物（1）

方法:将来源于某些病毒、真菌等的__________导入植物中。抗病基因（2）成果:转基因抗病毒甜椒、番木瓜等。（3）

意义:能获得用常规育种方法很难培育出的______________。抗病的新品种3.

转基因抗除草剂植物（1）

方法:将____________________________导入作物中。降解或抵抗某种除草剂的基因（2）成果:转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。（3）意义:在喷施除草剂时,田间杂草会被杀死而作物不受损伤。4.

基因工程在农牧业方面的作用（1）

改良植物的品质优良基因成果__________________的蛋白质编码基因富含赖氨酸的转基因玉米与植物花青素代谢相关的基因______________必需氨基酸含量多转基因矮牵牛（2）

提高动物的生长速率①基因：外源生长激素基因。②成果：____________。转基因鲤鱼（3）

改善畜产品的品质①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。肠乳糖酶基因知识点二

基因工程在医药卫生领域和食品工业方面的应用1.

基因工程在医药卫生领域的应用（1）对微生物或动植物的细胞进行基因改造，生产药物成果：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

药用蛋白乳腺中特异表达（3）

建立移植器官工厂①方法：在器官供体的基因组中导入______________，以抑制______________的表达，或设法除去抗原决定基因，然后结合__________，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。②优点：解决人体移植器官短缺问题；避免__________反应。某种调节因子抗原决定基因克隆技术免疫排斥2.

基因工程在食品工业方面的应用（1）

基因工程菌：用基因工程的方法，使__________得到高效表达的菌类。外源基因（2）

应用①生产药物以及食品工业用酶、氨基酸和维生素等。②通过工业发酵批量生产凝乳酶等。③用基因工程技术获得的工业用酶的__________、生产成本显著降低、生产效率较高。纯度更高旁栏边角

想一想

提示

对照组为非转基因矮牵牛。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

结论语句

辨一辨（1）

转入外源生长素基因的转基因动物，生长速率更快。

(

)

×

×（3）

“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。

(

)

×（4）

用大肠杆菌生产的人的胰岛素没有活性。

(

)

√（5）

利用转基因微生物可生产人的胰岛素等某些激素。

(

)

√（6）

基因工程药物生产效率高、针对性强、成本低、价格便宜。

(

)

√（7）

器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题。

(

)

√02重难探究·能力素养全提升主题一

基因工程在农牧业方面的应用情境探究

1.

请写出培育抗草甘膦大豆的基本步骤。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.

培育转基因大西洋鲑所选的目的基因、受体细胞和导入方法分别是什么?_________________________________________________________________提示

大鳞大马哈鱼的生长激素基因、大西洋鲑的受精卵、显微注射法。3.

与传统的杂交育种相比，利用基因工程技术育种的优点有哪些？_____________________________________________________________________________________________________________________________提示

基因工程育种克服了不同物种之间的生殖隔离障碍，可以定向改造生物的性状，而杂交育种只能在同一个物种内把优良性状进行组合。

方法突破

1.转基因植物的培育过程

2.转基因动物的培育过程（以转基因牛培育过程为例）视角应用科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系，过程如下图所示。下列说法不正确的是(

)

D

主题二

基因工程在医药卫生领域的应用情境探究

请根据上述资料讨论回答下列问题。1.

与大肠杆菌相比，用酵母菌生产干扰素有什么优势？___________________________________________________________________________________________________________________提示

酵母菌为真核生物，有生物膜系统，可通过内质网和高尔基体对产生的干扰素进行加工和修饰，从而产生有活性的干扰素。2.

要确保药用蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达，构建基因表达载体时有什么要求？___________________________________________________________________________提示

要将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起。3.

利用动物乳腺生物反应器生产药物有什么优点与缺陷?___________________________________________________________________________________________________________________________提示

优点是产量高、质量好、成本低、易提取。缺陷是该方法必须培育雌性动物，利用其乳腺分泌乳汁获取药物，因此受动物性别限制。4.

异体器官移植往往会产生免疫排斥反应，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，请尝试提出改造思路。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

提示

在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。方法突破

1.乳腺生物反应器培育过程

2.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别（在生产人的药物蛋白方面）比较内容乳腺生物反应器工程菌基因结构动物基因结构与人类的基因结构基本相同细菌和酵母菌的基因结构与人类有较大差异基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白质相同细菌合成的药物蛋白可能没有活性生产条件不需严格灭菌;温度等外界条件对其影响不大药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取视角应用视角1

基因工程在医药卫生领域的应用

√视角2

乳腺（膀胱）生物反应器的制备及特点2.

人的血清白蛋白在临床上需求量很大。科学家培育出一种转基因山羊，其膀胱上皮细胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列叙述正确的是(

)

DA.可从人体成熟的红细胞中获取血清白蛋白基因B.应选用膀胱上皮细胞作为目的基因的受体细胞C.人的血清白蛋白基因只存在于转基因山羊的膀胱上皮细胞中D.转基因山羊将人的血清白蛋白分泌到尿液中有利于该蛋白的收集[解析]

人体成熟的红细胞中细胞核退化消失，无法获取血清白蛋白基因，A项错误；由于膀胱上皮细胞没有全能性，应选用受精卵作为目的基因的受体细胞，以培育出转基因山羊，B项错误