基因工程的应用课件-高二生物人教版选择性必修3

（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。
①对照组为非转基因矮牵牛。理论上增加转入的外源 EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平 会升高，它对草甘膦的抗性会增强。
转基因 植物
转基因抗除草剂植物 改良植物的品质
转基因 提高动物的生长速率 动物 改良畜产品的品质
成效如何 举例 （优点）
二、基因工程在医药卫生领域的应用
医 药 卫
基因改造微生物或动 植物的细胞生产药物
生 领 域
让转基因哺乳动物批 量生产药物
的 应 用
用转基因动物作为器官 移植的供体
①干扰素的化学本质是什么? 糖蛋白 ②干扰素的作用机理是怎样的? 干扰病毒复制 ③干扰素用于哪些疾病的治疗? 病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白 血病等 ④传统生产干扰素的方法是什么? 从人血液中的白细胞内提取 ⑤目前大量生产干扰素的方法是什么? 用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得 ⑥我国批准生产的第一个基因工程药物的名称叫什么?用 于治疗哪些疾病? 重组人干扰素a-1b 主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等
二、拓展应用
练习与应用
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“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛
抗草甘膦”的流程，请补充完整。
②将不同拷贝数的EPSP合酶基因分别转入矮牵牛细胞中，培 育转基因植株，比较它们对草甘辟抗性的差异。
②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
三、基因工程在食品工业方面的应用
1.基因工程菌
①概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。
常用的基因工程菌有酵母菌、大肠杆菌等 选用大肠杆菌的优点： ①遗传物质少 ②单细胞 ③繁殖快 ④易培养
第三章 基因工程
第二节 基因工程的应用
农牧业方面 基
因
工
医药卫生领域
程
的
应
食品工业方面
用
一、基因工程在农牧业方面的应用
1.植物方面
转基因作物的优点
减少化学杀虫剂使用量（生物防治） 增加作物产量 增加经济收益
2.动物方面 ①有些成果正在进入实用化和商业化开发的阶段； ②2015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。
从微生物的细胞或培养液 中提取、相对复杂
基因产物
合成的药物蛋白与天然 蛋白质完全相同
受体细胞 哺乳动物的受精卵 导入方式 显微注射法
细菌细胞内缺乏内质网、高尔 基体等，合成的蛋白质可能不
具有生物活性 微生物细胞
Ca2+处理法（感受态细胞法）
不需要严格灭菌，温 生产条件 度等外界条件对其影
响不大
需严格灭菌、严格控制工程 菌生长繁殖所需的温度、pH 、营养物质浓度等外界条件
6.研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因**？
将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子重组
7.与发酵工程生产医药蛋白相比用生物反应器生产药物的优 点是什么？
(1)有完整的蛋白质加工系统，生产的蛋白质活性 高、更稳定 （2）产物容易提取
3.用转基因动物作为器官移植的供体 ①器官移植面临的两大难题？ 器官短缺 免疫排斥
比较项目 乳腺（房）生物反应器
使外源基因在哺乳动物
含义
的乳腺中特异表达，利 用动物的乳腺组织生产
药物蛋白
基因工程菌生产药物
用基因工程的方法， 使外源基因得到高效 表达的菌类
基因结构
动物基因的结构与人类 基因的结构基本相同
细菌细胞内和酵母菌等生 物基因的结构与人类基因 的结构有较大差异
产物提取 从哺乳动物的乳汁中提取
②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： 阿斯巴甜 凝乳酶 脂酶 淀粉酶
与原核生物相比，用真核生物生产蛋白质有什么优势？
真核生物可通过内质网和高尔基体对产生的蛋白 质进行加工和修饰，从而产生有活性的蛋白质。
④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）
①用 限制酶和DNA连接酶
等处理含有目的基因的
DNA片段和T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 矮牵牛 细胞，再 通过培育得到转基因植株； ④用草甘瞬同时喷酒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。
结论： 转基因矮牵牛对草甘膦产生了一定的抗性 。
乳腺中特异表达的 基因的启动子等调
控元件
基 显微 因 注射 表 达 载 体
受 精 卵
发育
转 泌乳期分 基 泌乳汁 因 动 物
药 物
目的基因？ 药用蛋白基因 受体细胞？ 受精卵
启动子？ 乳腺中特异表达的基因的启动子
思考： 1.与普通转基因动物的步骤有什么区别？
需要在目的基因前加上在乳腺中特异表达的基 因的启动子。
②如何解决？ ③为什么选择猪作为器官移植供体？
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
3.用转基因动物作为器官移植的供体 ④对猪的器官进行改造的方法*： ①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
转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排）
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。
转基因抗虫植物
农
牧
转基因抗病植物
抗逆性
业
转基因抗除草剂植物
方
面
改良植物的品质
的 应
提高动物的生长速率
用
改良畜产品的品质
阅读及勾画
为什么 怎么 要做 做
转基因抗虫植物
转基因抗病植物
1.获得乳腺生物反应器的步骤？与普通转基因动物的步 骤有什么区别？
2.器官移植面临哪两大难题？为什么猪的器官可以成为 替代的移植器官？
3.怎样应用基因工程技术解决移植时可能产生免疫排斥 反应的问题？
2.让转基因哺乳动物批量生产药物
①实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器
②培育过程：
获取药用蛋白基因
2.为什么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？
让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达
3.药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？
几乎所有细胞
4.生物反应器除了用乳腺，还可以用什么器官？ 膀胱
5.膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器？ 不局限于性别与生长期（乳腺生物反应器必须是雌性， 且泌乳期才会分泌）