新教材高中生物人教版选择性必修三 精品 基因工程的应用.pdfVIP

3.3基因工程的应用

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教学目标

课程标准目标解读

基因工程是一种重组DNA技术。1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工

1.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的业等方面的应用。

广泛应用改善了人类的生活品质。2.认同基因工程的应用价值。

3.关注基因工程的进展。

教学重点

1.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

乳腺生物反应器。

知识精讲

知识点01基因工程在农业方面的应用

1.培育抗逆性品种

将某些生物的抗虫基因、某些病毒、真菌的抗病基因、降解或抵抗某种除草剂的基因、抗盐

碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗

虫棉。

抗虫基因作物的意义：减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。

2.改良植物的品质

利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。

知识点02基因工程在畜牧业上的应用

1.提高动物的生长速率

2.改善畜产品的品质

知识点03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

2.让转基因哺乳动物批量生产药物

实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器

培育过程：

1

应用：目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生

长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。

3.用转基因动物作为器官移植的供体

人体器官移植的难题：人体移植器官短缺是世界性难题

解决途径：寻求可替代的移植器官，如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题。

猪的优点：

a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似

b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物

最大难题：免疫排斥

改造方法：

a.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；

b.设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克

隆猪器官。

知识点04基因工程在食品工业方面的应用

1.

基因工程菌

概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。

应用：利用基因工程菌，除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。

2.实例

①阿斯巴甜：一种普遍使用的甜味剂，主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可通

过基因工程实现大规模生产。

②凝乳酶：

应用：奶酪生产中用来凝聚固化奶中的蛋白质。

传统方法：杀死未断奶的小牛，取出第四胃的黏膜进行提取。

现代制备方法：将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过

工业发酵批量生产凝乳酶。

③淀粉酶、脂酶

应用：加工转化糖浆需要淀粉酶

加工烘烤食品、制造生物能源要用到脂酶

制备方法：构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产。

优点：和天然产物中提取的酶相比，基因工程获得的工业用酶的纯度更高，生产成本显著降

2

低，生产效率较高。

知识点05其他方面的应用

培育出具有优良性状的动植物品种，获得过去难以得到的生物制品。

“”

培育可以降解多种污染物的超级细菌来处理环境污染。

利用经过基因改造的微生物来生产能源。

基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。

“”

利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大

量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。

能力拓展

考点01乳腺生物反应器

传统