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课件网) 第3节 基因工程的应用 第3章 基因工程 生物学 学习目标 1.通过举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多个领域的具体应用，理解其基本原理，意识到基因工程在改善人类生活方面的重要意义。（生命观念、社会责任） 2.通过对生物反应器及工程菌的了解，体会科学研究的思路，初步建立工程思维，能依据基因工程的基本流程，自己设计方案并加以完善。（科学思维、科学探究） 3.能够主动关注基因工程领域的最新进展，培养对科学探索和创新的持续兴趣，能够从社会发展的角度评价基因工程的重要性。（社会责任） 学习重难点 重点： 理解基因工程在农牧业、医药卫生、食品工业方面的具体应用实例及价值。 难点： 乳腺生物反应器和工程菌的构建原理及优势。 导入新课 1993年我国批准生产重组人干扰素α-1b，它是我国批准生产的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。 利用乳腺生物反应器和基因工程菌生产药物 新课讲授 任务一 新课讲授 【合作探究】：科学家可以通过对微生物或动植物的细胞进行基因改造，构建基因工程菌或乳腺生物反应器，使它们能够生产药物，是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。某生物制药公司生产干扰素的方法如下图所示： [任务一]：利用乳腺生物反应器和基因工程菌生产药物 新课讲授 结合教材P90～91基因工程在医药卫生领域的应用，回答下列问题： 1.什么叫基因工程菌？从图中工程菌与大肠杆菌细胞内的获得的干扰素，二者的生物活性是否相同？为什么？ 用_____的方法，使_____得到_____的菌类，一般称为基因工程菌。 基因工程 外源基因 高效表达 否。大肠杆菌是原核生物，只有核糖体，缺乏内质网、高尔基体等真核细胞特有的膜结构细胞器。酵母菌是真核生物，含有内质网，高尔基体等多种细胞器，能对蛋白质进行加工处理，因此两者的生物活性不同。 2．选用细菌或酵母菌等作为受体细胞工程菌的优点有哪些？ 细菌和酵母菌繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对少，生产能力大等。 1.基因工程菌 细菌拟核 质粒 质粒 重组质粒 核酸切割 送入细胞 重组细菌 插入质粒 2.利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等 产物 应用 阿斯巴甜 主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸就可以通过基因工程实现大规模生产 凝乳酶 科学家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 淀粉酶、 酯酶 通过构建基因工程菌、然后用发酵技术大量生产 新课讲授 3.利用乳腺反应器生产要确保干扰素基因在乳腺细胞中特异性表达，构建基因表达载体时有什么要求？这样做的目的是什么？ 构建基因表达载体时，需要将干扰素基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起。这样做的目的是利用乳腺蛋白基因启动子的特异性，使干扰素基因仅在乳腺细胞中转录，从而实现干扰素在乳腺中的特异性表达。 利用转基因哺乳动物批量生产药物 (1)实例： 乳腺生物反应器或乳房生物反应器 (2)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 注意：启动子具有物种和组织的特异性 早期胚胎培养 胚胎移植 早期胚胎 代孕母体 分娩 利用转基因哺乳动物批量生产药物 含有人凝血因子Ⅸ的转基因羊 人治疗性抗体转基因奶牛 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)应用： 比较内容 乳腺生物反应器 基因工程菌 含义 指让外源基因在哺乳动物的乳腺 中特异表达,利用动物的_____生产药物蛋白 指用基因工程的方法,使外 ... ...
