高中生物人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用说课ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用说课ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了从社会中来，植物方面，动物方面，转基因抗虫植物，农牧业方面的应用，转基因抗病植物，转基因抗除草剂植物，改良植物的品质，提高动物的生长速率，改良畜产品的品质等内容，欢迎下载使用。

胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。传统生产胰岛素的方法：生产成本非常高；从猪、牛等动物的胰腺中获取；曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素需要上千头牛；
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重组人胰岛素并已得到广泛应用。
　　思考：除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢?
自20世纪70年代兴起后，基因工程得到飞速发展，展示出广阔前景。
一.基因工程在农牧业方面的应用
资料一：1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了一百多倍；
资料三：2016年世界范围的统计数据表明，转基因作物的种植使化学杀虫剂施用量减少了8.2%，作物产量增加了66×108 t，增加经济收益近1.3万亿元。
资料二：我国转基因作物的种植面积位居世界第八位，商业化种植的转基因作物有棉花和番木瓜。
资料四：2015年11月，第一种用于食用的转基因动物——转基因大西洋鲑（俗称“三文鱼”）在美国获得批准上市。
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。
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。
任务1：自主阅读P88-89，总结基因工程应用于农牧业的6个具体内容
思考1：转基因抗虫植物导入的是什么基因？具有什么优势？
相关基因：具有抗虫功能的基因，优势：植物具有抗虫性
实例：转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等
对照（被害虫侵害的黄绿色植株）转基因抗虫水稻（绿色植株）
非转基因抗虫棉（左）转基因抗虫棉（右）
转基因抗虫植物成为目前防治作物虫害的发展趋势
实例：转基因抗病毒甜椒、番木瓜、烟草
右为转基因抗病毒番木瓜
科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出转基因抗病植物。
思考1：杂草常常危害农业生产，大量施用除草剂可能存在什么问题？
大多数除草剂不仅能杀死杂草，还会损伤作物，导致作物减产。
实例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等
施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田
转基因抗除草剂植物：通过导入降解或抵抗某种除草剂的基因 使得喷洒除草剂时，杀死杂草，同时不会损伤作物
利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。
资料一：将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，提高氨基酸的含量，科学家培育的某种转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。
资料二：我国科学家将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高观赏价值。
思考：导入什么基因可提高动物的生长速率？
资料：我国科学家培育的转生长激素基因鲤鱼，同等养殖条件下，生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%-115%。
非转基因鲤鱼（上）转生长激素基因鲤鱼（下）
资料：有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，这称为乳糖不耐受。我国约有1/3的成年人乳糖不耐受。
思考：请问是否可以想出一个方案，解决我国人群乳糖不耐受的问题？
方案：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，获得的转基因牛，使其分泌的乳汁中的乳糖含量大大降低。
二.基因工程在医药卫生领域的应用
任务2：自主阅读P90-91，总结医药卫生领域的应用主要包括哪3个方面
改造微生物或动植物细胞生产药物
资料：我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等基因工程药物均已投放市场。
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，是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。常见药物类型包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等，可用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等。
为什么不利用传统技术生产药物，而选择基因工程药品？
1 批判性思维
资料：干扰素治疗病毒感染是“万能灵药”！ 过去从人血提取，300 L血才提取1 mg！ 通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌， 每1 Kg的培养液可提取20—40 mg干扰素
基因工程药品优点：可以解决传统制药中原料来源的不足，降低生产升本
用转基因哺乳动物批量生产药物
乳汁中含有人凝血因子Ⅸ的转基因羊
乳汁中含有人生长激素的转基因牛
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。称为“乳腺生物反应器”。
应用：已在牛和山羊等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。
用转基因动物做器官移植的供体
人体移植器官短缺是世界性难题，用猪的器官来解决器官的来源问题成为设想实现的最大难题是免疫排斥。
思考：怎么利用基因工程技术解决免疫排斥的问题呢？
用基因工程技术对猪的器官进行改造：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。
假如某位心脏病病人换上经过改造的猪心脏后，过上健康人的生活，在生活中，他会遭到歧视吗？对此你怎么看？
生命和健康是人最宝贵的东西，如果一个病人换上了经过改造的猪心脏重获了健康，我们不仅不能歧视他，还应该从他身上看到现代生物技术在维持人体健康、治疗疾病等方面的应用价值；
让转基因哺乳动物批量生产药物
用转基因动物作为器官移植的供体
基因改造微生物或动植物的细胞生产药物
三.基因工程在食品工业方面的应用
利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等
基因工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。
利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素
通过构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产： ①用来凝聚固化奶中的蛋白质的凝乳酶 ②用于加工转化糖浆淀粉酶 ③用于加工烘烤食物脂 酶 ④一种普遍使用的甜味剂，主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成的阿巴斯甜
生产成本显著降低、生产效率较高、纯度更高
思考：利用基因工程菌生产食品用的用酶、氨基酸和维生素的原因？
转基因技术自诞生以来，发展迅速，研究对象已涵盖至少35科、200多种的植物，涉及大豆、玉米和棉花等重要作物，以及牧草、花卉和林木等。请课后调查：
目前我国批准发放了那些转基因作物的生产应用安全证书和 进口安全证书？
2、你或你的亲朋好友日常生活中使用的生物产品，哪些在生产过程中用到了转基因技术？
3 课后任务