高中生物 基因工程 1.3 基因工程的应用素材 新人教版选修3.doc

基因工程 1.3 基因工程的应用情境导入课程目标赖氨酸是一种重要的必需氨基酸，普通玉米因赖氨酸的含量较低而使营养价值降低。现在科学家已培育出富含赖氨酸的玉米，你知道富含赖氨酸的玉米是如何培育出来的吗？该技术的基本原理和途径是怎样的？1.列举基因工程在植物、动物方面的具体应用及取得的丰硕成果。2列举基因工程在医疗方面的具体应用及取得的丰硕成果。3举例讨论并用流程图表示几种转基因生物的培育过程。4尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。5关注基因工程的发展。一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。1抗虫转基因植物（1）方法：将从某些生物中分离出的具有杀虫活性的基因导入作物中，使其具有抗虫性。（2）目的基因：bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。（3）意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减轻对环境的污染。2抗病转基因植物（1）引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等。（2）目的基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因（抗病毒）；几丁质酶基因和抗毒素合成基因（抗真菌）。（3）意义：能够获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。3抗逆转基因植物（1）原理：盐碱、干旱、低温、涝害等不利的环境条件，是造成低产、减产的常见因素。干旱和盐碱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关。（2）目的基因：可调节细胞渗透压的基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因。（3）成果：抗盐抗旱烟草、抗寒番茄、耐除草剂玉米等。4利用转基因改良植物的品质（1）应用范围：可以提高生物中氨基酸的含量、延长番茄等果实的储存时间、改变花色等，从而提高作物品质。（2）实例：将某些必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物中；或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，提高氨基酸的含量。自主思考 转基因育种与常规育种方法相比，优点有哪些？提示：目的性强，能定向改造生物性状；能克服远缘杂交不亲和的障碍。二、动物基因工程前景广阔动物基因工程在动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等很多方面显示了广阔的应用前景。1用于提高动物生长速度：将外源生长激素基因导入动物体内成功表达，可以提高动物的生长速率。2用于改善畜产品的品质：科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。3用转基因动物生产药物：科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品，因而称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。4用转基因动物作器官移植的供体：器官移植最大的难题是免疫排斥。科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。自主思考 将基因工程用于提高动物生长速度有何意义？提示：能提高家畜、家禽、鱼、虾等农牧渔产品的产量，解决人类的食物供应问题。三、基因工程药物异军突起1工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。2利用工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。3干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。四、基因治疗曙光初照1基因治疗是把正常基因导