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1、专题1 基因工程 第3节 基因工程的应用,栏目链接,一、植物基因工程硕果累累,提高农作物的_能力、改良农作物的_、利用植物生产_等。 1抗虫转基因植物。 (1)方法：从某些生物中分离出具有_，将其导入作物中，使其具有抗虫性。,抗逆,品质,药物,杀虫活性的基因,栏目链接,(2)杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、_抑制剂基因、_抑制剂基因、植物凝集素基因等。 (3)成果：抗虫棉、抗虫水稻等。 (4)意义：减少_的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人体健康的损害。,淀粉酶,蛋白酶,农药,栏目链接,2抗病转基因植物。 (1)植物的病原微生物：_、_和细菌等。 (2)方法：将_导入植物中，使其具有抗
2、病特性。 (3)抗病基因种类。 抗病毒基因：病毒_基因和病毒的复制酶基因。 抗真菌基因：_基因和抗毒素合成基因。,病毒,真菌,抗病基因,外壳蛋白,几丁质酶,栏目链接,(4)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 3其他抗逆转基因植物。 (1)方法：将_基因导入植物，获得抗逆作物。 (2)抗逆基因：调节细胞_的基因，提高作物抗盐碱、抗干旱的能力；鱼的_基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (3)成果：抗盐抗旱烟草、耐寒番茄、抗除草剂玉米等。,抗逆,栏目链接,渗透压,抗冻蛋白,4利用转基因改良植物的品质。 (1)我国科学家将富含赖氨酸的_导入玉米，获得的转基因
3、玉米中赖氨酸的含量比对照组提高30%。 (2)我国科学家将控制番茄_的基因导入番茄，获得了转基因延熟番茄。,蛋白质编码基因,果实成熟,栏目链接,二、动物基因工程前景广阔,1提高动物的生长速度。 (1)基因：外源_基因。 (2)成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 2改善畜产品的品质。 (1)优良基因：_基因。 (2)成果：转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少。,生长激素,肠乳糖酶,栏目链接,3转基因动物生产药物。 (1)基因来源：药用_基因_蛋白基因的启动子。 (2)成果：乳腺生物反应器。 4转基因动物作_的供体。 (1)器官供体：抵制或除去_。 (2)成果(预期)：结合_培育没有_的猪器官。,蛋白,乳腺
4、,器官移植,抗原决定基因,克隆技术,免疫排斥反应,栏目链接,三、基因工程药物异军突起,1方式：利用基因工程培育“_”来生产药品。 2成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。,工程菌,栏目链接,四、基因治疗,1概念：把_导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞。 3途径：分为_和_。,正常基因,体外基因治疗,体内基因治疗,栏目链接,栏目链接,知识点1 利用基因工程生产转基因生物(或目的基因产物),1转基因植物。 (1)生产过程图解(以抗虫棉生产过程为例)：,栏目链接,(2)成果。,栏目链接,2转基因动物。 (
5、1)生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)：,栏目链接,(2)成果(或前景)。,栏目链接,栏目链接,3.转基因微生物。 (1)生产过程图解(以可生产干扰素酵母菌的培育过程为例)：,栏目链接,(2)应用：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业。例如：可以通过转基因培育的工程菌生产人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素、白细胞介素、干扰素、乙肝疫苗等。,栏目链接,例1 继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答： (1)将人的生长激素基因导入小鼠
6、受体细胞，常用方法是_。 (2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中，原因是_.,栏目链接,(3)通常采用_技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 (4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_细胞中特异表达。跟乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器有何优势？ _。,栏目链接,解析：在基因工程中，若受体细胞是动物细胞，常采用显微注射的方法导入目的基因。若要使小鼠膀胱上皮细胞合成人的生长激素，在进行基因转移时，当作受体细胞的通常是受精卵，其原因是受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中得到表达。检测目的基因是否插入到受体细胞的基蜃椋捎玫氖DNA分子杂交技术。乳腺生物反应器生产药物受
7、生物发育期和性别影响，而膀胱生物反应器则不受其影响。,栏目链接,答案：(1)显微注射 (2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 (3)DNA分子杂交(核酸探针) (4)膀胱上皮 处于不同生长发育时期的雌雄动物均可生产药物,栏目链接,变 式 迁 移,1为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。据此完成(1)(4)题。,栏目链接,变 式 迁 移,(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制酶作用于上图中的_处，DNA连接酶作用于_处。(填“a”或“b”) (2)将重
8、组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 _。,栏目链接,变 式 迁 移,(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用_技术。 (4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用_方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。,栏目链接,解析：(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸链上相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，即a处，只不过前者是断裂，后者是形成。(2)将重组DNA分子导入植物受体细胞常用的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。(3)将含有目的基因的水稻细胞培养成植株的技术是植物组织培养，其核心是脱分化和再分化。
9、(4)基因工程检测包括目的基因的检测和目的基因是否转录出mRNA的检测，两者都用放射性标记的目的基因(耐盐基因)作为探针检测，而鉴定属于个体水平，需要一定浓度盐水浇灌进行实验。,变 式 迁 移,栏目链接,答案：(1)a a (2)基因枪法(花粉管通道法) (3)植物组织培养 (4)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中),变 式 迁 移,栏目链接,点评：(1)基因工程育种相对于传统杂交育种的比较。,变 式 迁 移,栏目链接,变 式 迁 移,(2)动物基因工程中，一般是将目的基因导入受精卵或卵细胞(需与精子结合进一步形成受精卵)中；但在一定条件下也可导入体细胞中，直接获得含目的基
10、因的动物细胞，或进一步通过核移植技术和胚胎移植技术获得含目的基因的克隆动物。,栏目链接,变 式 迁 移,(3)利用基因工程只能生产蛋白质类的药物，而不能生产其他成分的药物。因为目的基因的表达产物为蛋白质，而非其他物质。,栏目链接,知识点2 基因治疗,1原理：基因治疗是把正常基因导入病人体内有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。 2过程：基因治疗有体外基因治疗和体内基因治疗两种途径，其中体外基因治疗过程如下图：,栏目链接,栏目链接,3注意：基因治疗并非把健康的外源基因导入患者的全部细胞，而只是导入某些功能细胞中，且是体细胞。例如对于
11、白血病的基因治疗主要就是给患者的造血干细胞导入正常基因。外源基因是不可遗传的，治疗好的患者后代仍有可能患病。,栏目链接,例2 科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。据此完成(1)(4)题。 (1)基因治疗是把健康的_导入有_的细胞中，以达到治疗疾病的目的。,栏目链接,(2)在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的_。此基因工程中的目的基因是_，
12、目的基因的受体细胞是_。 (3)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常，是由于淋巴细胞中能合成_。 (4)下图甲所示的方法是从_的DNA中直接分离出基因，图乙所示的方法是用_方法人工合成基因。,栏目链接,栏目链接,解析：图甲表示用限制酶将供体细胞的DNA切成许多片段，然后将片段通过载体转入到不同的受体细胞，从中找到目的基因。图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板，逆转录成互补的单链DNA，再合成双链DNA，从而获得目的基因。 答案：(1)外源基因 基因缺陷 (2)载体(或基因的运输工具) 腺苷酸脱氨酶基因 淋巴细胞 (3)腺苷酸脱氨酶 (4)供体细胞 逆转录,栏目链接,2下
13、列说法不正确的是( ) A干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白 B基因治疗是治疗遗传病的最有效手段 C体内基因治疗是基因治疗的一种形式 D体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节,变 式 迁 移,栏目链接,解析：人类遗传病是很难用一般药物进行治疗的，基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗两种方式。体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗是指直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 答案：D,变 式 迁 移,栏目链接,
