【课件】基因工程的应用-2023-2024学年高二生物同步教学说课课件（人教版2019选择性必修3）.pptx

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1、第第3章章 基因工程3.3 基因工程的应用010204050306CONTENTS教学设计思路点击此处添加正文教学目标点击此处添加正文教学重难点点击此处添加正文教学过程点击此处添加正文教学反思点击此处添加正文目目 录教材分析点击此处添加正文本章教材分析说教材说学情说目标说重难点说过程3.3 基因工程的应用说教与学 与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是：举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。结合教材内容，确定本节的教学目标如下。本节教材分析说教材说学情说目标说重难点说过程说教与学教学目标1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生、食品工业等方面的应用。2.认同基

2、因工程的成果丰硕、应用广泛；理性看待基因工程的应用。3.关注基因工程的进展。重点难点说教材说学情说目标说重难点说过程说教与学基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。乳腺生物反应器说教材说学情说目标说重难点说过程说教与学教学设计思路调查导入调查导入 分析资料分析资料建构新知建构新知学以致用学以致用课后调查课后调查u身边的基因工程产品u基因工程的应用u提出不同的解决实际问题的方案，并评估方案的可行性u基因工程在其他领域的应用在农牧业方面在医药卫生领域在食品工业方面一复习旧知，引入新知创设情境说教材说学情说目标说重难点说过程说教与学一复习旧知，引入新知创设情境说教材说学情说目标说重难点说过

3、程说教与学1.基因工程在农牧业方面的应用（1）植物方面1996-20171996-2017年，全世界转基因作物种植面积增加年，全世界转基因作物种植面积增加了了100100多倍。多倍。转基因作物的种植使化学农药的施用量减转基因作物的种植使化学农药的施用量减少了少了8.28.2%，作物产量增加了，作物产量增加了6.66.610108 8t,t,增加经增加经济效益济效益1.31.3万亿。万亿。美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家世界转基因作物种植面积最大的是大豆，其次是玉米、棉花；世界转基因作物种植面积最大的是大豆，其次是玉米、棉花；我国转基因作物的种植面

4、积位居世界第八位，商业化种植的转基因作物我国转基因作物的种植面积位居世界第八位，商业化种植的转基因作物有有棉花棉花和和番木瓜番木瓜；一.基因工程的应用几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，有些成果正在进入有些成果正在进入实用化和商业化实用化和商业化开发的阶段；开发的阶段；20152015年年1111月，月，第一种第一种用于用于食用食用的转基因动物的转基因动物转基因大西转基因大西洋鲑洋鲑（俗称（俗称“三文鱼三文鱼”）在美国获得批准上市。）在美国获得批准上市。转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排）转基因鲑鱼（后排）和正常鲑鱼（前排）1.基因工程在农牧业方面的应用（1

5、）动物方面一.基因工程的应用基因工程在农牧业中的应用发展迅速。已被广泛用于基因工程在农牧业中的应用发展迅速。已被广泛用于改良动植物改良动植物品种、提高作物和畜产品产量品种、提高作物和畜产品产量等方面。等方面。转基因抗虫植物农牧业方面的应用转基因抗病植物转基因抗除草剂植物改良植物的品质提高动物的生长速率改良畜产品的品质抗逆性1.基因工程在农牧业方面的应用一.基因工程的应用A.培育方法：B.实例：让转基因哺乳动物批量生产药物用转基因动物作为器官移植的供体对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物医药卫生领域的应用2.基因工程在医药卫生领域的应用一.基因工程的应用 我国生产的重组人干扰素、血小板生成

6、素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等 可以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；（1）对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物药物举例：细胞因子、抗体、疫苗和激素等。应用：实例：2.基因工程在医药卫生领域的应用一.基因工程的应用干扰素的化学本质是什么？干扰素的作用机理是怎样的？干扰素用于哪些疾病的治疗？传统生产干扰素的方法是什么？目前大量生产干扰素的方法是什么？我国批准生产的第一个基因工程药物的名称叫什么？用于治疗哪些疾病？糖蛋白干扰病毒复制病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等从人血液中的白细胞内提取用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内

7、获得重组人干扰素-1b主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等【思考】：资料卡干扰素一.基因工程的应用 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-抗胰蛋白酶等重要医药产品（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：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发育应用：2.基因工程在医药卫生领域的应用一.基因工程的应用注意：启动子具有物启动子具有物种和组织的特异性种和组织的特异性乳腺生物反应器A.动物泌乳期有间隔B.有些蛋白不能在乳腺里表达C.某些蛋白在乳腺中

8、的修饰可能与天然状态不同 优点 缺点A.适合于表达高等动物体内的复杂蛋白B.制备乳腺反应器的方法成熟C.乳腺是天然的高效合成蛋白质的器官D.乳汁中重组蛋白的提取和纯化相对容易（2）让转基因哺乳动物批量生产药物2.基因工程在医药卫生领域的应用一.基因工程的应用膀胱生物反应器A.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。B.从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。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（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：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

9、的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物A.猪的优点：B.最大难题：免疫排斥2.基因工程在医药卫生领域的应用一.基因工程的应用 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。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(1)基因工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。概念：应用：(2)实例：阿斯巴甜：凝乳酶：A.应用：奶酪生产中用来凝聚固化奶中的蛋白质 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B.制备方法：3.基因工程在食品工业方面的应用一.基因工程的应

10、用比较项目乳腺（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3.基因工程在食品工业方面的应用一.基因工程的应用【课堂小结课

11、堂小结】巩固巩固练习练习03说教材说学情说目标说重难点说过程说教与学四巩固练习本节课的主要特点如下。1.通过翔实丰富的资料，充分展现基因工程的应用成果 从学生身边的转基因产品人手，激发了学生的学习兴趣。然后，从农牧业、医药卫生、食品工业等方面介绍了很多基因工程应用的实例。在教学中，教师并不是简单地呈现实例。而是结合了对一些生产原理、过程等的分析，让学生既加深了对基因工程操作流程的认识。又深刻感受到了基因工程的应用价值。反思2.通过引导学生分析用基因工程生产产品的优势，来渗透造福人类的态度和价值观 结合学生自身的认知，引导他们通过将基因工程技术与传统技术对比，来认识基因工程应用的优势，从而使他们认同基因工程给我们的生产和生活带来了正面影响，能够理性地多与有关话题的讨论，科学地宣传转基因技术相关知识。同时还使学生体会到科学技术是不断发展的，感悟到科学技术为人类服务的魅力和自己肩负的社会责任，从而有助于他们制立学习科学技术报效祖国的志向。反思