3.3基因工程的应用课件 (共32张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下《生物》（人教版）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 3.3基因工程的应用课件 (共32张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下《生物》（人教版）选择性必修3 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 23.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-04 00:00:00 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
第三章 基因工程
第3节 基因工程的应用
治疗糖尿病的特效药物是？
胰岛素
传统生产胰岛素的方法是从 、 等动物的 中提取。
猪
牛
胰腺
曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素需要上千头牛，生产的成本非常高。
1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入 细胞中，使大肠杆菌表达 。
大肠杆菌
重组人胰岛素
我国拥有自主知识产权的基因工程药物——重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。
重组人胰岛素注射液
除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢？
基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，在 、
、 等方面，展示出广阔的前景。
农牧业
医药卫生
食品工业
基因工程的应用
农牧业方面
医药卫生领域
食品工业方面
一、基因工程在农牧业方面的应用
(一）基因工程在农牧业方面的应用概述
1.1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了 倍。
2.转基因作物的种植使化学农药的施用量
8.2%，作物产量 6.6×108t,增加经济效益1.3万亿。
3. 是世界上转基因作物种植面积最大的国家。
、 、 种植比例都超过90%。
4.2017年，我国转基因作物的种植面积居世界第 位。
商业化种植的有 、 。
100多
减少了
增加了
美国
棉花
玉米
大豆
八
棉花
番木瓜
全世界转基因作物种植面积/(×106hm2)
189.8
1.7
1996—2017年,全世界转基因作物种植趋势变化
一、基因工程在农牧业方面的应用
(一）基因工程在农牧业方面的应用概述
5.在转基因动物方面，近些年几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，有些成果正在进入实用化和商业化开发的阶段。2015年11月，第一种用于食用的转基因动物—— （俗称“ ”）在 获得批准上市。
转基因大西洋鲑
三文鱼
美国
转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排）
(二）目前，基因工程技术已被广泛用于 、 和
等方面。
一、基因工程在农牧业方面的应用
改良动植物品种
提高作物
畜产品的产量
1.转基因抗虫植物
方法：
从某些生物中分离出 导入作物，使之具有 。
抗虫基因
抗虫性状
主要杀虫基因：
植物凝集素基因等。
Bt毒蛋白基因；
蛋白酶抑制剂基因；
淀粉酶抑制剂基因；
成果：
转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。
棉铃虫
转基因抗虫水稻（绿色植株）与对照（被害虫侵害的黄色植株）
优点：
减少因化学农药的使用而造成的环境污染
和对人类健康的损害、
降低生产成本、
提高产量。
2.转基因抗病植物
方法：
科学家将来源于某些病毒、真菌等的 导入植物中，培育出 。
抗病基因
转基因抗病植物
抗病基因：
抗病毒基因
抗真菌基因
病毒外壳蛋白基因（CP基因）
病毒的复制酶基因
几丁质酶基因
抗毒素合成基因
成果：
转基因抗病毒甜椒、
番木瓜
和烟草等。
3.转基因抗除草剂植物
背景：
杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产。
方法：
将 导入作物，
可以培育出 的作物品种。
降解或抵抗某种除草剂的基因
抗除草剂
成果：
转基因抗除草剂玉米、
大豆、
油菜
和甜菜等。
施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田
种植转基因抗除草剂大豆的农田
4.利用转基因改良植物品质
目的：
提高植物的 、 等。
营养价值
观赏价值
赖氨酸缺少对健康很不利。科学家们将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。
成果1：
我国科学家培育出了赖氨酸含量提高30%的 。
成果2：
将 导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色，大大提高了它的观赏价值。
转基因玉米
与植物花青素代谢有关的基因
5.利用转基因提高动物的生长速率
成果：
科学家们将 ，导入动物体内，以提高动物生长速率。
外源生长激素基因
例如,我国科学家将外源生长激素基因导入 ，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。
鲤鱼
转生长激素基因鲤鱼（下）
与非转基因鲤鱼（上）
6.用来改善畜产品的品质
有些人由于 分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现 等不适症状，称之为 。
乳糖酶
腹泻
乳糖不耐受
成果：
科学家们将 ，导入奶牛基因组，获得的转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大 ，而其他营养成分不受影响。
肠乳糖酶基因
降低
优点：
避免食物过敏、腹泻、恶心等不适。
二、基因工程在医药卫生领域的应用
1.基因工程改造 或 的细胞生产 .
微生物
动植物
药物
常见药物类型：
和激素等。
细胞因子、
抗体、
疫苗
应用：
可以用来预防和治疗 、 、 、
和 等。
人类肿瘤
心血管疾病
传染病
糖尿病
类风湿关节炎
实例：
我国生产的 、 、
和 等。
重组人干扰素
血小板生成素
促红细胞生成素
粒细胞集落刺激因子
【阅读】资料卡·干扰素
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？
和某些白血病等。
病毒感染性疾病、
乳腺癌、
淋巴癌、
多发骨髓瘤
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
抗生素 干扰素
①抗生素：抗细菌药物
②干扰素：抗病毒药物
≠
【思考】根据前面学过的基因工程的操作程序，说出通过基因工程方法用酵母菌生产乙肝疫苗的过程是怎样的？（提示：乙肝病毒抗原蛋白基因）
①用PCR扩增乙肝病毒抗原蛋白基因；
②将乙肝病毒抗原蛋白基因插入质粒，构建基因表达载体；
③将该基因表达载体导入酵母菌
(该过程也是将酵母菌制备成感受态细胞，但是并不是用Ca2+处理，而是用醋酸锂处理）；
大肠杆菌生产出来的干扰素是没有糖链的。
④检测并鉴定，筛选出成功转化的酵母菌，进行发酵培养，
分离并提纯产物，获得乙肝病毒抗原蛋白。
【思考】大肠杆菌生产的重组人胰岛素与人体细胞产生的胰岛素
结构相同吗？
胰岛素是分泌蛋白，人体细胞产生的胰岛素会经过内质网和高尔基体的加工。
不相同
大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，所以无法对胰岛素进行进一步加工。
2.让转基因哺乳动物批量生产药物
实例：
（或乳房生物反应器）
乳腺生物反应器
培育过程：
药用蛋白基因
乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件
基因表达载体
显微注射
受精卵
泌乳期
分泌乳汁
转基因动物
药物
胚胎移植
早期胚胎培养
早期胚胎
应用：
目前已经在 、 等动物的
中，获得了 、
、 和 等重要医药产品。
牛
山羊
乳腺生物反应器
抗凝血酶
血清白蛋白
生长激素
α-抗胰蛋白酶
指的是转基因生物
1.并非所有个体都可作为乳腺生物反应器，应选择 个体，
雌性
2.基因表达载体导入的是 ；
受精卵
【思考】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
【思考】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
且 才会分泌；
泌乳期
【思考】生物反应器除了用乳腺，还可以用什么器官？
膀胱
注意
【思考】研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因？
拓展：膀胱生物反应器
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
【思考】膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器？
①可以从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否处于生殖期。
②从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。
装基因动物生产药物的优点：
产量高、
质量好、
成本低、
易提取。
3.用转基因动物作为器官移植供体
原因：
人体移植器官 是一个世界性难题。为此，人们不得不把目光移向寻求 的器官移植。
短缺
可替代
以猪作为器官移植供体的原因：
①由于猪的 、 、 与
人极为相似；
内脏构造
大小
血管分布
②猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒
要远远 灵长类动物。
少于
用猪的器官作为人类器官的来源遇到的最大的难题：
免疫排斥
对猪器官改造的方法：
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；
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。
转基因猪(转抗原抑制基因)
假如某位心脏病病人换上经过改造的猪心脏后，过上健康人的生活，在生活中，他会遭到歧视吗？对此你怎么看？
生命和健康是人最宝贵的东西，如果一个病人换上了经过改造的猪心脏重获了健康，我们不仅不能歧视他，还应该从他身上看到现代生物技术在维持人体健康、治疗疾病等方面的应用价值。
三、基因工程在食品工业方面的应用
基因工程菌
1.概念：
用 的方法，使 得到 的菌类。
基因工程
外源基因
高效表达
2.应用：
利用基因工程菌，除了可以生产 ，还能生产
、 和 等。
药物
食品工业用酶
氨基酸
维生素
实例1：
一种普遍使用的甜味剂（ ），主要
由 和 形成，这两种氨基酸可通过基因工程实现 。
阿斯巴甜
天冬氨酸
苯丙氨酸
大规模生产
苯丙氨酸残基
天冬氨酸残基
实例2：
大多数奶酪的生产需要使用 来凝聚固化奶中的蛋白质。
凝乳酶
传统制备方法：
杀死未断奶的 ，将其第四胃的 取出来提取。
小牛
黏膜
基因工程技术：
将 导入 、 、
的基因组中，再通过 凝乳酶。
编码牛凝乳酶的基因
大肠杆菌
黑曲霉
酵母菌
工业发酵批量生产
用基因工程技术生产的凝乳酶已于1990年投入市场，
截止2008年，它已占据市场份额的80%以上。
实例3：
加工转化糖浆需要的 ，加工烘烤食品用到的 等也都可以通过构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产。
淀粉酶
脂酶
基因工程获得的工业用酶的优点：
生产效率较高。
纯度更高，
生产成本显著降低，
四、其他
1.培育出可以 的“超级细菌”来处理环境污染；
2.利用经过基因改造的微生物来生产能源。
降解多种污染物
比较项目 乳腺（房）生物反应器 基因工程菌生产药物
基因结构
基因产物
受体细胞
导入方式
生产条件
产物提取
哺乳动物基因的结构与人类结构基本相同。
细菌或酵母菌等生物的基因结构与人类基因结构有较大差异。
与天然蛋白质完全相同。
细菌细胞内缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成的蛋白质可能不具有生物活性。
哺乳动物的受精卵
微生物细胞
显微注射法
Ca2+处理法（感受态细胞法）
不需要严格的灭菌，温度等外界条件对其影响不大。
需严格灭菌，严格控制工程菌所需的
温度、pH、营养物质浓度等外界条件。
从动物乳汁中提取，相对简单。
（一般经过工业发酵后）从微生物
细胞（或发酵液）中提取，相对复杂。
乳腺生物反应器与基因工程菌生产药物比较
练习与应用
一、概念检测
1.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导入大肠杆菌的细胞内，再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列相关叙述正确的是（ ）
A.转录生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶
B.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初生代谢物
C.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
D.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等
C
练习与应用
一、概念检测
2.基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ）
A.培育青霉菌并从中提取青霉素
B.利用乳腺生物反应器生产药物
C.制造一种能降解石油的“超级细菌"
D.制造一种能产生干扰素的基因工程菌
A
用人工诱变获得的高产青霉菌大量生产青霉素，不属于基因工程的应用。
二、拓展应用
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。
①用______________________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________细胞，再通过培育得到转基因植株；
④用草甘膦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：______________________________________________
限制酶和DNA连接酶
矮牵牛
转基因矮牵牛对草甘膦产生了一定的抗性。
（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。
探究思路：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。
感谢观看
THANKS
第三章 基因工程
第3节 基因工程的应用
治疗糖尿病的特效药物是？
胰岛素
传统生产胰岛素的方法是从 、 等动物的 中提取。
猪
牛
胰腺
曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素需要上千头牛，生产的成本非常高。
1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入 细胞中，使大肠杆菌表达 。
大肠杆菌
重组人胰岛素
我国拥有自主知识产权的基因工程药物——重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。
重组人胰岛素注射液
除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢？
基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，在 、
、 等方面，展示出广阔的前景。
农牧业
医药卫生
食品工业
基因工程的应用
农牧业方面
医药卫生领域
食品工业方面
一、基因工程在农牧业方面的应用
(一）基因工程在农牧业方面的应用概述
1.1996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加了 倍。
2.转基因作物的种植使化学农药的施用量
8.2%，作物产量 6.6×108t,增加经济效益1.3万亿。
3. 是世界上转基因作物种植面积最大的国家。
、 、 种植比例都超过90%。
4.2017年，我国转基因作物的种植面积居世界第 位。
商业化种植的有 、 。
100多
减少了
增加了
美国
棉花
玉米
大豆
八
棉花
番木瓜
全世界转基因作物种植面积/(×106hm2)
189.8
1.7
1996—2017年,全世界转基因作物种植趋势变化
一、基因工程在农牧业方面的应用
(一）基因工程在农牧业方面的应用概述
5.在转基因动物方面，近些年几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，有些成果正在进入实用化和商业化开发的阶段。2015年11月，第一种用于食用的转基因动物—— （俗称“ ”）在 获得批准上市。
转基因大西洋鲑
三文鱼
美国
转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排）
(二）目前，基因工程技术已被广泛用于 、 和
等方面。
一、基因工程在农牧业方面的应用
改良动植物品种
提高作物
畜产品的产量
1.转基因抗虫植物
方法：
从某些生物中分离出 导入作物，使之具有 。
抗虫基因
抗虫性状
主要杀虫基因：
植物凝集素基因等。
Bt毒蛋白基因；
蛋白酶抑制剂基因；
淀粉酶抑制剂基因；
成果：
转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。
棉铃虫
转基因抗虫水稻（绿色植株）与对照（被害虫侵害的黄色植株）
优点：
减少因化学农药的使用而造成的环境污染
和对人类健康的损害、
降低生产成本、
提高产量。
2.转基因抗病植物
方法：
科学家将来源于某些病毒、真菌等的 导入植物中，培育出 。
抗病基因
转基因抗病植物
抗病基因：
抗病毒基因
抗真菌基因
病毒外壳蛋白基因（CP基因）
病毒的复制酶基因
几丁质酶基因
抗毒素合成基因
成果：
转基因抗病毒甜椒、
番木瓜
和烟草等。
3.转基因抗除草剂植物
背景：
杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产。
方法：
将 导入作物，
可以培育出 的作物品种。
降解或抵抗某种除草剂的基因
抗除草剂
成果：
转基因抗除草剂玉米、
大豆、
油菜
和甜菜等。
施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田
种植转基因抗除草剂大豆的农田
4.利用转基因改良植物品质
目的：
提高植物的 、 等。
营养价值
观赏价值
赖氨酸缺少对健康很不利。科学家们将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。
成果1：
我国科学家培育出了赖氨酸含量提高30%的 。
成果2：
将 导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色，大大提高了它的观赏价值。
转基因玉米
与植物花青素代谢有关的基因
5.利用转基因提高动物的生长速率
成果：
科学家们将 ，导入动物体内，以提高动物生长速率。
外源生长激素基因
例如,我国科学家将外源生长激素基因导入 ，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。
鲤鱼
转生长激素基因鲤鱼（下）
与非转基因鲤鱼（上）
6.用来改善畜产品的品质
有些人由于 分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现 等不适症状，称之为 。
乳糖酶
腹泻
乳糖不耐受
成果：
科学家们将 ，导入奶牛基因组，获得的转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大 ，而其他营养成分不受影响。
肠乳糖酶基因
降低
优点：
避免食物过敏、腹泻、恶心等不适。
二、基因工程在医药卫生领域的应用
1.基因工程改造 或 的细胞生产 .
微生物
动植物
药物
常见药物类型：
和激素等。
细胞因子、
抗体、
疫苗
应用：
可以用来预防和治疗 、 、 、
和 等。
人类肿瘤
心血管疾病
传染病
糖尿病
类风湿关节炎
实例：
我国生产的 、 、
和 等。
重组人干扰素
血小板生成素
促红细胞生成素
粒细胞集落刺激因子
【阅读】资料卡·干扰素
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？
和某些白血病等。
病毒感染性疾病、
乳腺癌、
淋巴癌、
多发骨髓瘤
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
抗生素 干扰素
①抗生素：抗细菌药物
②干扰素：抗病毒药物
≠
【思考】根据前面学过的基因工程的操作程序，说出通过基因工程方法用酵母菌生产乙肝疫苗的过程是怎样的？（提示：乙肝病毒抗原蛋白基因）
①用PCR扩增乙肝病毒抗原蛋白基因；
②将乙肝病毒抗原蛋白基因插入质粒，构建基因表达载体；
③将该基因表达载体导入酵母菌
(该过程也是将酵母菌制备成感受态细胞，但是并不是用Ca2+处理，而是用醋酸锂处理）；
大肠杆菌生产出来的干扰素是没有糖链的。
④检测并鉴定，筛选出成功转化的酵母菌，进行发酵培养，
分离并提纯产物，获得乙肝病毒抗原蛋白。
【思考】大肠杆菌生产的重组人胰岛素与人体细胞产生的胰岛素
结构相同吗？
胰岛素是分泌蛋白，人体细胞产生的胰岛素会经过内质网和高尔基体的加工。
不相同
大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，所以无法对胰岛素进行进一步加工。
2.让转基因哺乳动物批量生产药物
实例：
（或乳房生物反应器）
乳腺生物反应器
培育过程：
药用蛋白基因
乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件
基因表达载体
显微注射
受精卵
泌乳期
分泌乳汁
转基因动物
药物
胚胎移植
早期胚胎培养
早期胚胎
应用：
目前已经在 、 等动物的
中，获得了 、
、 和 等重要医药产品。
牛
山羊
乳腺生物反应器
抗凝血酶
血清白蛋白
生长激素
α-抗胰蛋白酶
指的是转基因生物
1.并非所有个体都可作为乳腺生物反应器，应选择 个体，
雌性
2.基因表达载体导入的是 ；
受精卵
【思考】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
【思考】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
且 才会分泌；
泌乳期
【思考】生物反应器除了用乳腺，还可以用什么器官？
膀胱
注意
【思考】研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因？
拓展：膀胱生物反应器
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
【思考】膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器？
①可以从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否处于生殖期。
②从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。
装基因动物生产药物的优点：
产量高、
质量好、
成本低、
易提取。
3.用转基因动物作为器官移植供体
原因：
人体移植器官 是一个世界性难题。为此，人们不得不把目光移向寻求 的器官移植。
短缺
可替代
以猪作为器官移植供体的原因：
①由于猪的 、 、 与
人极为相似；
内脏构造
大小
血管分布
②猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒
要远远 灵长类动物。
少于
用猪的器官作为人类器官的来源遇到的最大的难题：
免疫排斥
对猪器官改造的方法：
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；
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。
转基因猪(转抗原抑制基因)
假如某位心脏病病人换上经过改造的猪心脏后，过上健康人的生活，在生活中，他会遭到歧视吗？对此你怎么看？
生命和健康是人最宝贵的东西，如果一个病人换上了经过改造的猪心脏重获了健康，我们不仅不能歧视他，还应该从他身上看到现代生物技术在维持人体健康、治疗疾病等方面的应用价值。
三、基因工程在食品工业方面的应用
基因工程菌
1.概念：
用 的方法，使 得到 的菌类。
基因工程
外源基因
高效表达
2.应用：
利用基因工程菌，除了可以生产 ，还能生产
、 和 等。
药物
食品工业用酶
氨基酸
维生素
实例1：
一种普遍使用的甜味剂（ ），主要
由 和 形成，这两种氨基酸可通过基因工程实现 。
阿斯巴甜
天冬氨酸
苯丙氨酸
大规模生产
苯丙氨酸残基
天冬氨酸残基
实例2：
大多数奶酪的生产需要使用 来凝聚固化奶中的蛋白质。
凝乳酶
传统制备方法：
杀死未断奶的 ，将其第四胃的 取出来提取。
小牛
黏膜
基因工程技术：
将 导入 、 、
的基因组中，再通过 凝乳酶。
编码牛凝乳酶的基因
大肠杆菌
黑曲霉
酵母菌
工业发酵批量生产
用基因工程技术生产的凝乳酶已于1990年投入市场，
截止2008年，它已占据市场份额的80%以上。
实例3：
加工转化糖浆需要的 ，加工烘烤食品用到的 等也都可以通过构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产。
淀粉酶
脂酶
基因工程获得的工业用酶的优点：
生产效率较高。
纯度更高，
生产成本显著降低，
四、其他
1.培育出可以 的“超级细菌”来处理环境污染；
2.利用经过基因改造的微生物来生产能源。
降解多种污染物
比较项目 乳腺（房）生物反应器 基因工程菌生产药物
基因结构
基因产物
受体细胞
导入方式
生产条件
产物提取
哺乳动物基因的结构与人类结构基本相同。
细菌或酵母菌等生物的基因结构与人类基因结构有较大差异。
与天然蛋白质完全相同。
细菌细胞内缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成的蛋白质可能不具有生物活性。
哺乳动物的受精卵
微生物细胞
显微注射法
Ca2+处理法（感受态细胞法）
不需要严格的灭菌，温度等外界条件对其影响不大。
需严格灭菌，严格控制工程菌所需的
温度、pH、营养物质浓度等外界条件。
从动物乳汁中提取，相对简单。
（一般经过工业发酵后）从微生物
细胞（或发酵液）中提取，相对复杂。
乳腺生物反应器与基因工程菌生产药物比较
练习与应用
一、概念检测
1.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导入大肠杆菌的细胞内，再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列相关叙述正确的是（ ）
A.转录生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶
B.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初生代谢物
C.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
D.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等
C
练习与应用
一、概念检测
2.基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ）
A.培育青霉菌并从中提取青霉素
B.利用乳腺生物反应器生产药物
C.制造一种能降解石油的“超级细菌"
D.制造一种能产生干扰素的基因工程菌
A
用人工诱变获得的高产青霉菌大量生产青霉素，不属于基因工程的应用。
二、拓展应用
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。
①用______________________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________细胞，再通过培育得到转基因植株；
④用草甘膦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：______________________________________________
限制酶和DNA连接酶
矮牵牛
转基因矮牵牛对草甘膦产生了一定的抗性。
（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。
探究思路：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。
感谢观看
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