江蘇專版2023-2024學年新教材高中生物第三章基因工程第二節(jié)基因工程的應用價值課件蘇教版選擇性必修3

第三章

基因工程第二節(jié)

基因工程的應用價值學習目標學科核心素養(yǎng)1.舉例說出基因工程在農牧業(yè)、醫(yī)藥業(yè)和食品業(yè)等方面的應用價值。2.闡明乳腺生物反應器的制備過程。1.生命觀念——舉例說出植物基因工程、動物基因工程成果及其給人類帶來的影響。2.社會責任——展開想象的翅膀，用圖畫或文字創(chuàng)造等，暢想基因工程的未來。01教材預習·必備知識全過關02核心要點·能力素養(yǎng)全提升01教材預習·必備知識全過關一、基因工程在農牧業(yè)中的應用價值1.

轉基因生物：利用基因工程技術培育的、能穩(wěn)定遺傳__________所決定的性狀的生物稱為轉基因生物。外源基因2.

植物基因工程碩果累累應用項目轉入基因成果舉例轉基因抗病植物病毒的________基因和衣殼蛋白基因以及__________基因、植物________基因抗病的小麥、甜椒或番茄等新品種轉基因抗蟲植物編碼蘇云金桿菌__________的基因轉基因抗蟲棉，轉基因抗蟲水稻、玉米、大豆、馬鈴薯、煙草、番茄、蘋果、核桃、楊樹和菊花等抗蟲品種也相繼問世轉基因抗逆植物編碼__________的基因、調節(jié)____________的基因轉基因抗凍番茄、抗鹽堿和抗干旱煙草復制酶幾丁質酶抗毒素

抗凍蛋白細胞滲透壓3.

動物基因工程顯示出誘人的應用前景應用項目轉入基因成果改善畜牧產(chǎn)品的品質_____________________基因提高動物的生長速度______________基因轉基因綿羊、轉基因三文魚

外源生長激素4.

優(yōu)點：運用基因工程改良動植物品種，最突出的優(yōu)點是能打破常規(guī)育種難以突破的______之間的界限。物種二、基因工程在食品業(yè)中的應用價值蛋白質種類和含量氨基酸纖維素酶蛋白酶三、基因工程在醫(yī)藥業(yè)中的應用價值1.

基因工程藥物（1）

利用______________生產(chǎn)藥物藥物來源轉基因工程菌成果重組人胰島素、__________、抗體、疫苗、激素等應用可用于腫瘤、心血管病、傳染病、糖尿病、類風濕等疾病的預防和治療轉基因工程菌細胞因子（2）

利用____________生產(chǎn)藥物生物反應器①

生物反應器的種類：乳腺生物反應器、______生物反應器、________生物反應器等。膀胱輸卵管②

乳腺生物反應器的構建啟動子2.

基因治療（1）

概念：利用正?；蛑脫Q或彌補缺陷基因的治療方法，包括基因診斷、___________、__________、目的基因導入等多項技術。

基因分離載體構建（2）

類型種類概念體內基因治療將分離出來的帶有治療作用的基因通過載體轉入患者體內的某些細胞，直接____________缺陷基因的功能體外基因治療采用轉基因技術將帶有治療作用的基因導入病毒基因組，再用病毒感染受體細胞，治療基因整合到受體基因組后，受體細胞經(jīng)______培養(yǎng)、增殖后導入患者體內糾正或彌補體外（3）

基因診斷是采用多種方法確定和______________的過程。定位病變基因02核心要點·能力素養(yǎng)全提升要點一

利用乳腺生物反應器和工程菌生產(chǎn)藥物1.乳腺生物反應器的操作過程2.乳腺生物反應器與工程菌生產(chǎn)藥物的區(qū)別比較內容乳腺生物反應器工程菌含義指讓外源基因在哺乳動物的乳腺中特異表達，利用動物的乳腺組織生產(chǎn)藥物蛋白指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系受體基因結構與人類基因結構差異動物基因結構與人類的基因結構基本相同細菌和酵母菌的基因結構與人類有較大差異基因表達合成的藥物蛋白與天然蛋白質相同細菌合成的藥物蛋白可能沒有活性受體細胞動物受精卵微生物細胞比較內容乳腺生物反應器工程菌目的基因導入方式顯微注射法感受態(tài)細胞法生產(chǎn)條件不需嚴格滅菌；溫度等外界條件對其影響不大藥物提取從動物乳汁中提取從微生物細胞或其培養(yǎng)液中提取生產(chǎn)設備畜牧業(yè)生產(chǎn)、提取設備發(fā)酵生產(chǎn)、提取設備續(xù)表3.用二看法判斷基因工程藥物典例1

動物基因工程前景廣闊，最令人興奮的是利用基因工程技術使哺乳動物成為乳腺生物反應器，以生產(chǎn)所需要的藥品，如轉基因動物生產(chǎn)人的生長激素?？茖W家培養(yǎng)轉基因動物成為乳腺生物反應器時(

)

DA.僅僅利用了基因工程技術B.基因表達載體中不需要乳腺蛋白基因的啟動子C.利用農桿菌轉化法將人的生長激素基因導入受精卵中D.轉基因動物需要進入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”[解析]

培育轉基因動物時，除利用了基因工程技術之外，還利用了胚胎和細胞工程技術，A項不符合題意；轉基因動物成為乳腺生物反應器時，基因表達載體中必須含有乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件，這樣目的基因才能在乳腺細胞中得以表達，B項不符合題意；將目的基因導入動物的受精卵中利用的是顯微注射法，C項不符合題意；乳腺生物反應器生產(chǎn)的藥物需從乳汁中提取，因此轉基因動物進入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”，D項符合題意。對點演練1

蜘蛛絲（絲蛋白）被稱為“生物鋼”，有著超強的抗張強度，可制成防彈背心、降落傘繩等。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造肌腱?？茖W家研究出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法——培育轉基因羊作為乳腺生物反應器。下列有關乳腺生物反應器的說法，錯誤的是(

)

BA.將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等結合在一起構建成表達載體B.將含有絲蛋白基因的表達載體導入動物乳腺細胞中即可獲得乳腺生物反應器C.與乳腺生物反應器相比，膀胱生物反應器不受性別等限制，受體來源更廣泛D.轉基因動物產(chǎn)生的生殖細胞可能含有藥用蛋白基因[解析]

將含有絲蛋白基因的表達載體導入動物的受精卵中才可獲得乳腺生物反應器，B項錯誤。對點演練2

科學家在牛的乳腺生物反應器中獲得人的血清白蛋白。下列相關敘述不正確的是(

)

B

[解析]

乳腺細胞高度分化，難以表達全能性，一般以牛的受精卵作為受體細胞，B項錯誤。典例2

應用基因工程的方法，可將酵母菌制造成“工程菌”，用于生產(chǎn)乙肝疫苗。在制造該“工程菌”時，應向酵母菌中導入(

)

DA.乙肝病毒的表面抗原

B.抗乙肝病毒抗體的基因C.抗乙肝病毒的抗體

D.乙肝病毒的表面抗原基因[解析]

利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗時，應該向酵母菌中導入乙肝病毒的表面抗原基因。對點演練3

[2023江蘇蘇州昆山一中高二質量檢測]對微生物或動植物的細胞進行基因改造，使它們能夠生產(chǎn)藥物，是目前基因工程取得實際應用成果非常多的領域。下列不屬于基因工程藥物的是(

)

CA.從大腸桿菌體內獲取的白細胞介素

B.從酵母菌體內獲取的干擾素C.從青霉菌體內獲取的青霉素

D.從大腸桿菌體內獲取的胰島素[解析]

基因工程是使外源基因在受體細胞中表達生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術，A、B、D三項均為外源基因的表達，而青霉菌產(chǎn)生青霉素是一種正?；虻恼１磉_，故青霉素不屬于基因工程藥物。要點二

基因治療的原理及過程1.原理：利用正常基因置換或彌補缺陷基因的治療方法，即把正常基因導入病人體內，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的。2.過程（如下圖）

典例3

《人類基因治療》報道，在美國佛羅里達大學基因治療中心接受基因治療的三名遺傳性失明患者都重新獲得了一定的視力，并且沒有嚴重的副作用?；蛑委熓侵?

)

AA.把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的B.對有缺陷的細胞進行修復，從而使其恢復正常，達到治療疾病的目的C.運用人工誘變方法，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變，從而恢復正常D.運用基因工程技術，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的[解析]

基因治療只是將正常的外源基因導入病人體內，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，而細胞中的缺陷基因并未修復，基因治療不是切除病變基因或誘發(fā)其突變，A符合題意。對點演練4

基因治療是人類疾病治療的一種嶄新手段。下列有關敘述不正確的是(

)

BA.基因治療是治療疾病的新途徑，其利用的是轉基因技術B.基因治療是一種利用基因工程產(chǎn)品治療人類疾病的方法C.可利用分離出來的功能正常的基因取代病變基因，或依靠其表達產(chǎn)物彌補病變基因帶來的生理缺陷D.在沒有充分了解基因調控機制等機理之前，進行基因治療是十分困難的[解析]

基因治療是