【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.列舉基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域、食品工業(yè)方面的具體應(yīng)用及取得的豐碩成果，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，樹立社會(huì)責(zé)任意識。2.認(rèn)同基因工程的應(yīng)用價(jià)值。第3節(jié)基因工程的應(yīng)用一、基因工程在農(nóng)牧業(yè)的應(yīng)用：優(yōu)點(diǎn)：意義：目的性強(qiáng)，育種周期短。克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性。課堂活動(dòng)一：知識配對二、基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用：從社會(huì)中來胰島素是治療糖尿病的特效藥物。傳統(tǒng)生產(chǎn)胰島素的方法是從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取。曾經(jīng)生產(chǎn)供一位糖尿病病人使用一年的胰島素，需要上千頭牛，生產(chǎn)的成本非常高。1978年，科學(xué)家將編碼人胰島素的基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞中，使大腸桿菌表達(dá)重組人胰島素。我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因工程藥物-重組人胰島素已經(jīng)研制成功并得到廣泛應(yīng)用。該大腸桿菌是______________菌，請概述其培育過程：目的基因質(zhì)粒重組質(zhì)粒大腸桿菌大量可生產(chǎn)胰島素的大腸桿菌人胰島素基因轉(zhuǎn)基因細(xì)培養(yǎng)構(gòu)建導(dǎo)入在醫(yī)藥衛(wèi)生的應(yīng)用深挖教材：課本90頁：資料卡目的基因質(zhì)粒重組質(zhì)粒大腸桿菌大量可生產(chǎn)干擾素的大腸桿菌人干擾素基因培養(yǎng)構(gòu)建導(dǎo)入1.干擾素的化學(xué)本質(zhì)是______;干擾素的作用機(jī)理是_______________。2.傳統(tǒng)生產(chǎn)干擾素的方法是_______________________提取。3.干擾素用于___________________________________________________疾病的治療。4.目前大量生產(chǎn)干擾素的方法是什么？5.利用轉(zhuǎn)基因大腸桿菌能直接生產(chǎn)有活性的干擾素等化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白的藥物嗎？為什么？糖蛋白干擾病毒復(fù)制病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多發(fā)骨髓瘤和某些白血病從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)用基因工程方法從大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得不能。轉(zhuǎn)基因細(xì)菌是原核生物，細(xì)胞中只有核糖體，可以合成蛋白質(zhì)，糖蛋白需在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工。酵母菌酵母比較項(xiàng)目基因結(jié)構(gòu)基因表達(dá)受體細(xì)胞導(dǎo)入目的基因的方式生產(chǎn)條件藥物提取基因工程菌細(xì)菌等生物基因的結(jié)構(gòu)與人類基因的結(jié)構(gòu)有較大差異細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，產(chǎn)生的藥用蛋白可能沒有活性微生物細(xì)胞Ca2＋處理（大腸桿菌）需要嚴(yán)格滅菌，嚴(yán)格控制工程菌所需的溫度、pH、營養(yǎng)物質(zhì)濃度等外界條件大從微生物細(xì)胞中提取乳腺生物反應(yīng)器動(dòng)物基因的結(jié)構(gòu)與人類基因的結(jié)構(gòu)基本相同合成的藥用蛋白與天然蛋白質(zhì)相同動(dòng)物的受精卵顯微注射法不需要嚴(yán)格滅菌，溫度等外界條件對其影響不從動(dòng)物乳汁中提取歸納總結(jié)：乳腺生物反應(yīng)器與工程菌生產(chǎn)藥物的比較易錯(cuò)提醒基因工程應(yīng)用的三個(gè)易混點(diǎn)(1)動(dòng)物基因工程的目的主要是改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)或者是用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。（2）高產(chǎn)青霉菌是誘變產(chǎn)生的，不屬于基因工程菌。(3)乳腺生物反應(yīng)器的操作過程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，目的基因首端要連接乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件，否則目的基因在乳腺細(xì)胞中不能轉(zhuǎn)錄。將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵，而不是乳腺細(xì)胞，這樣由受精卵發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中均含有目的基因（如藥用蛋白基因），但該基因只在乳腺細(xì)胞中表達(dá)。三、基因工程在食品工業(yè)及其他方面的應(yīng)用一、概念檢測1．將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因后，重新導(dǎo)入大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)，再通過發(fā)酵工程就能大量生產(chǎn)人生長激素。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．轉(zhuǎn)錄生長激素基因需要解旋酶和DNA連接酶B．發(fā)酵產(chǎn)生的生長激素屬于大腸桿菌的初生代謝物C．大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異可以遺傳D．大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中腺嘌呤和尿密啶的含量相等2．基因工程應(yīng)用廣泛，成果豐碩。下列不屬于基因工程應(yīng)用的是（）A．培育青霉菌并從中提取青霉素B．利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物C．制造一種能降解石油的"超級細(xì)菌"D．制造一種能產(chǎn)生干擾素的基因工程菌當(dāng)堂訓(xùn)練二：課本92頁CA二、拓展應(yīng)用1．除草劑的有效成分草甘磷能夠?qū)Ｒ坏匾种艵PSP合酶的活性，從而使植物體內(nèi)多種代謝途徑受到影響而導(dǎo)致植物死亡。草甘磷沒有選擇性，它在除掉雜草的同時(shí)也會(huì)使作物受損。解決這個(gè)問題的方法之一就是培育抗草甘磷的作物。(1）下面是探究"轉(zhuǎn)入外源EPSP合酶基因能否使矮牽牛抗草甘磷"的流程，請補(bǔ)充完整。①用____________________等處理含有目的基因的DNA片段和Ti質(zhì)粒，構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒；②將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌中；③利用含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染__________細(xì)胞，再通過培育得到植株；④用草甘磷同時(shí)噴灑植和對照組植株。結(jié)果：_________________________________________________________限制酶和DNA連接酶矮牽牛對照組植株死亡，植株存活，但也受到了影響結(jié)論：矮牽牛對草甘騰產(chǎn)生了一定的抗性。課本92頁二、拓展應(yīng)用1．除草劑的有效成分草甘磷能夠?qū)Ｒ坏匾种艵PSP合酶的活性，從而使植物體內(nèi)多種代謝途徑受到影響而導(dǎo)致植物死亡。草甘磷沒有選擇性，它在除掉雜草的同時(shí)也會(huì)使作物受損。解決這個(gè)問題的方法之一就是培育抗草甘磷的作物。(2）請思考并回答下列問題。①在該實(shí)驗(yàn)中，對照組是怎樣設(shè)計(jì)的？②如果增加轉(zhuǎn)入的外源EPSP合酶基因的數(shù)量，矮牽牛對草甘磷的抗性是否會(huì)增加？請你給出進(jìn)一步探究的思路。對照組為非轉(zhuǎn)基因矮牽牛理論上增加轉(zhuǎn)入的外源EPSP合酶基因的數(shù)量，矮牽牛體內(nèi)EPSP合酶的表達(dá)水平會(huì)升高，它對草甘磷的抗性會(huì)增強(qiáng)。將不同拷貝數(shù)的EPSP合酶基因分別轉(zhuǎn)入矮牽牛細(xì)胞中，培育植株，比較它們對草甘磷抗性的差異。（2020全國三卷）W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的研究思路，制備一種膀胱生物反應(yīng)器來獲得W，基本過程如圖所示回答下列問題：(1）步驟①中需要使用的工具酶有________________________________。步驟②和③所代表的操作分別是___________________和_______________________。步驟④稱為__________________________。(2）與乳腺生物反應(yīng)器相比，用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的________________________（答出2點(diǎn)即可）的限制。限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶顯微注射體外早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植性別、年齡(3）一般來說，在同一動(dòng)物個(gè)體中，乳腺上皮細(xì)胞與膀胱上皮細(xì)胞的細(xì)胞核中染色體DNA所含的遺傳信息__________（填"相同"或"不同")，原因是____________________________________________________