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3.3基因工程的应用
目标导航
教学目标
课程标准目标解读
基因工程是一种重组DNA技术。1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工
1.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的业等方面的应用。
广泛应用改善了人类的生活品质。2.认同基因工程的应用价值。
3.关注基因工程的进展。
教学重点
1.基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。
教学难点
乳腺生物反应器。
知识精讲
知识点01基因工程在农业方面的应用
1.培育抗逆性品种
将某些生物的抗虫基因、某些病毒、真菌的抗病基因、降解或抵抗某种除草剂的基因、抗盐
碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内,将从根本上改变作物的特性。如转基因抗
虫棉。
抗虫基因作物的意义:减少农药的用量,降低了生产的成本,减少了农药对环境的污染。
2.改良植物的品质
利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。
知识点02基因工程在畜牧业上的应用
1.提高动物的生长速率
2.改善畜产品的品质
知识点03基因工程在医药卫生领域的应用
1.
对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物
2.让转基因哺乳动物批量生产药物
实例:乳腺生物反应器或乳房生物反应器
培育过程:
1
应用:目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中,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。
3.用转基因动物作为器官移植的供体
人体器官移植的难题:人体移植器官短缺是世界性难题
解决途径:寻求可替代的移植器官,如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题。
猪的优点:
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
最大难题:免疫排斥
改造方法:
a.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;
b.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。
知识点04基因工程在食品工业方面的应用
1.
基因工程菌
概念:用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类。
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
①阿斯巴甜:一种普遍使用的甜味剂,主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成,这两种氨基酸可通
过基因工程实现大规模生产。
②凝乳酶:
应用:奶酪生产中用来凝聚固化奶中的蛋白质。
传统方法:杀死未断奶的小牛,取出第四胃的黏膜进行提取。
现代制备方法:将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中,再通过
工业发酵批量生产凝乳酶。
③淀粉酶、脂酶
应用:加工转化糖浆需要淀粉酶
加工烘烤食品、制造生物能源要用到脂酶
制备方法:构建基因工程菌,然后用发酵技术大量生产。
优点:和天然产物中提取的酶相比,基因工程获得的工业用酶的纯度更高,生产成本显著降
2
低,生产效率较高。
知识点05其他方面的应用
培育出具有优良性状的动植物品种,获得过去难以得到的生物制品。
“”
培育可以降解多种污染物的超级细菌来处理环境污染。
利用经过基因改造的微生物来生产能源。
基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。
“”
利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大
量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。
能力拓展
考点01乳腺生物反应器
传统
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