3.3基因工程的应用 高二生物（人教版2019选择性必修3）.pptx

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。;;教学目标

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.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

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;基因工程在农牧业中的应用发展迅速。已被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品产量等方面。;转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。;转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜、甜菜等。;几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，有些成果正进入实用化和商业化开发阶段。;转基因鲤鱼等。;1.对微生物或动植物细胞进行基因改造，使它们能够生产药物。;中国干扰素之父---侯云德院士;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原件重组。获得转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来生产所需要的药品。;1.为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢?

这是因为动物乳房是一种高度分化的腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，其乳腺的蛋白质合成能力惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10000kg，即便是一头奶山羊，一年也可产奶2000kg。;3.正因为利用乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用它生产医用蛋白已成为一种风险投资产业，受到科学界、商界和医药界的高度重视。目标医药产品有：①血浆蛋白，包括血纤蛋白原、抗胰蛋白酶等；②第二代医用蛋白，如抗体、乳清蛋白、乳铁蛋白等；③“人源化牛奶”，即用人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因后，获得的一种与人奶相似的“因工程奶”。

4.为了使乳汁中有目标产品，需要在目标产品蛋白质编码框的前面加上在乳腺组织中特异表达的基因的启动子等调控元件。将构建好的基因表达载体通过显微注射导入受精卵中，由该受精发育成的动物个体分泌的乳汁中含有所需要的目标产品。;人体移植器官短缺是世界性难题。若用猪的器官来解决器官的来源问题，实现的最大难题是免疫排斥。

;基因工程在医药微生领域的应用;用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类;1.奶酪—生产需要凝乳酶来凝聚固化奶中的蛋白质;2.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。;比较内容;比较内容;培养出可以降解多种污染物的“超级细菌”，处理环境污染；用经过基因改造的微生物来生产生物能源。;农牧业方面

;拓展应用

1.除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途，径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。

(1)下面是探究“转人外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程，请补充完整。

①用等处理目的基因和Ti质粒，构建重组Ti质粒;

②将重组Ti质粒转入农杆菌中;

③利用含有重组Ti质粒的农杆菌侵染___________细胞，再通过培育得到转基因植株；

④用草甘膦同时喷洒转基因植株和对照组植株。结果:对照组植株死亡，转基因植株存活，但也受到了影响。

结果:对照组植株死亡，转基因植株存活，但也受到了影响。

结论:_____________________________________________

;(2)请思考并回答下列问题。

①在该实验中，对照组是怎样设计的?

②如果增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，转基因矮牵牛对草甘膦的抗性是否会增加?请你给出进一步探究的思路。