基因工程的应用 学案 高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.docxVIP

第3节基因工程的应用学案

【学习目标】

1举例说出基因工程在农业、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。

2阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。

3展开想象的翅膀，用图画或文字创造等，畅想基因工程的未来。

【重点难点】

说出植物基因工程、动物基因工程成果及其给人类带来的影响

学习内容：

一、基因工程在农牧业方面的应用

1．改良植物品种

(1)转基因抗虫植物

a.方法：从某些生物中分离出具有的基因导入作物中。

b.实例：转基因抗虫、玉米、大豆、和马铃薯等。

(2)转基因抗病植物

a.方法：将来源于某些等的抗病基因导入植物。

b.实例：转基因抗病毒、番木瓜和烟草等。

(3)转基因抗除草剂植物

a.方法：将的基因导入作物。

b.实例：转基因抗除草剂、、油菜和甜菜等。

(4)改良植物的品质

a.提高营养价值

方法：将必需氨基酸含量多的编码基因导入植物

实例：含量提升30%的转基因玉米

b.提高观赏价值

方法：将与植物代谢相关的基因导入矮牵牛

实例：转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异

2.改良动物品种

(1)提高动物的生长速率

a.方法：将外源生长激素基因导入。

b.实例：提高42%-115%的转基因鲤鱼。

(2)改善畜产品的品质

a.方法：将基因导入奶牛基因组。

b.实例：大降低牛奶中的含量，解决乳糖不耐受问题。

二、基因工程在医药卫生领域的应用

1.利用微生物或动植物的细胞进行基因改造，生产药物

(1)利用基因工程生产、抗体、疫苗和激素等，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。

(2)我国生产的重组人干扰素、、促红细胞生成素和等基因工程药物已投放市场。

2.让哺乳动物批量生产药物——乳腺生物反应器

(1)将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的等调控元件重组在一起→导入哺乳动物→培育成转基因动物→泌乳期后通过分泌乳汁生产药物。

(2)目前，科学家已经在牛、山羊等动物中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等药物。

3.建立移植器官工厂——用猪的器官来解决人类器官移植的来源不足问题

(1)理论基础：猪的内脏分布与人的极为相似与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多。

(2)面临难题：反应。

(3)解决方法：在器官供体的基因组中导入某种调节因子,以抑制的表达，或设法除去抗原决定基因→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.工业用氨基酸

阿斯巴甜主要由和形成，这两种氨基酸都可以通过基因工程大规模生产。

2.工业用酶

(1)将编码生凝乳酶的基因导入、或的基因组，通过工业发酵批量生产凝乳酶。

(2)通过构建基因工程菌，利用发酵技术大量生产酶和酶。

课堂练习：

1．下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是()

A．DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接

B．Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞

C．Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用

D．需制备好相应抗原来检测Bt抗虫蛋白

2．近年来基因工程的发展非常迅猛，下列不属于基因工程应用的是()

A．克隆猴“中中”和“华华”

B．利用乳腺生物反应器生产药物

C．制造一种能分解石油的“超级细菌”

D．制造一种能产生干扰素的工程菌

3．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是()

A．A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种

B．A→B过程利用了DNA半保留复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶

C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞

D．B→D为