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1、成才之路成才之路 生物生物路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3 基因工程基因工程专题一专题一第三节基因工程的应用第三节基因工程的应用专题一专题一目目 标标 定定 位位1预预 习习 导导 学学2要要 点点 精精 析析3思思 维维 升升 华华4知知 识识 构构 建建5课课 时时 作作 业业7应应 用用 探探 究究6目目 标标 定定 位位1举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点重点)2了解基因工程的进展。了解基因工程的进展。3了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。预预
2、习习 导导 学学一、植物基因工程的成果一、植物基因工程的成果植植物物基基因因工工程程技技术术主主要要用用于于提提高高农农作作物物的的_能能力力，以以及及改改良良农农作作物物的的_和和利利用用植植物物生生产产_等等方方面。面。(一一)抗虫转基因植物抗虫转基因植物1杀杀虫虫基基因因种种类类：Bt毒毒蛋蛋白白基基因因、_抑抑制制剂剂基基因、因、_抑制剂基因、植物凝集素基因等。抑制剂基因、植物凝集素基因等。2成果：抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。成果：抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。抗逆抗逆品质品质药物药物蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶(二二)抗病转基因植物抗病转基因植物1植物的病原微生
3、物：植物的病原微生物：_、真菌和细菌等。、真菌和细菌等。2抗病基因种类抗病基因种类(1)抗病毒基因：病毒抗病毒基因：病毒_基因和病毒的复制酶基因。基因和病毒的复制酶基因。(2)抗真菌基因：抗真菌基因：_基因和抗毒素合成基因。基因和抗毒素合成基因。(3)成成果果：抗抗烟烟草草花花叶叶病病毒毒转转基基因因烟烟草草和和抗抗病病毒毒的的转转基基因因小小麦、甜椒、番茄等。麦、甜椒、番茄等。病毒病毒外壳蛋白外壳蛋白几丁质酶几丁质酶(三三)抗逆转基因植物抗逆转基因植物1抗抗逆逆基基因因：调调节节细细胞胞_的的基基因因使使作作物物抗抗碱碱、抗抗旱旱；鱼鱼的的抗抗冻冻蛋蛋白白基基因因使使作作物物耐耐寒寒；抗抗除
4、除草草剂剂基基因因，使使作作物物抗除草剂。抗除草剂。2成成果果：具具抗抗寒寒能能力力的的烟烟草草、番番茄茄、具具抗抗除除草草剂剂的的大大豆豆、玉米。玉米。(四四)利用转基因改良植物品质利用转基因改良植物品质1优优良良基基因因：必必需需氨氨基基酸酸含含量量多多的的蛋蛋白白质质编编码码基基因因、控控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。2成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。渗透压渗透压 二、动物基因工程的成果二、动物基因工程的成果(一一)提高动物的生长速度提高动物的生长速度1生长基
5、因：外源生长基因：外源_基因。基因。2成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。(二二)改善畜产品的品质改善畜产品的品质1优良基因：肠乳糖酶基因。优良基因：肠乳糖酶基因。2成果：转基因牛成果：转基因牛_含量少。含量少。(三三)用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物1基基因因来来源源：药药用用_基基因因_蛋蛋白白基基因启动子。因启动子。2成果：乳腺生物反应器。成果：乳腺生物反应器。生长激素生长激素乳糖乳糖蛋白蛋白乳腺乳腺(四四)用转基因动物作器官移植的供体用转基因动物作器官移植的供体1器官供体：抑制或除去抗原决定基因。器官供体：抑制或除去抗原决定基因。2成果：利用克隆技术培育
6、没有免疫排斥反应的猪器官。成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。(五五)基因工程药物基因工程药物1来源：转基因来源：转基因_。2成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。工程菌工程菌 三、基因治疗三、基因治疗1概概念念：把把_导导入入病病人人体体内内，使使该该基基因因的的表表达达产产物物发发挥挥功功能能，从从而而达达到到治治疗疗疾疾病病的的目目的的，这这是是治治疗疗遗遗传传病病最最有效的手段。有效的手段。2成成果果：将将腺腺苷苷脱脱氨氨酶酶基基因因导导入入患患者者的的淋淋巴巴细细胞胞，从从而而治疗复合型免疫缺陷症。治疗复合型免疫缺陷症
7、。正常基因正常基因 思维激活思维激活1由由细细菌菌转转化化而而来来的的工工程程菌菌合合成成的的药药物物蛋蛋白白可可能能没没有有活活性，为什么？性，为什么？2研研究究人人员员在在进进行行复复合合型型免免疫疫缺缺陷陷症症的的基基因因治治疗疗时时，将将腺腺苷苷酸酸脱脱氨氨酶酶基基因因转转入入患患者者的的什什么么细细胞胞？为为什什么么不不能能转转入入其其他他的体细胞？的体细胞？答案答案1细细菌菌属属于于原原核核生生物物，细细胞胞内内没没有有内内质质网网、高高尔尔基基体体等等细细胞胞器器，核核糖糖体体合合成成的的肽肽链链不不能能被被进进一一步步加加工工和和包包装装，因因而而产产生的药物蛋白可能没有活性。
8、生的药物蛋白可能没有活性。2淋淋巴巴细细胞胞。腺腺苷苷酸酸脱脱氨氨酶酶是是人人体体免免疫疫系系统统发发挥挥正正常常功功能能所所必必需需的的，淋淋巴巴细细胞胞只只有有具具有有这这种种酶酶才才能能产产生生抗抗体体等等免免疫疫物物质。质。要要 点点 精精 析析一、植物基因工程的应用一、植物基因工程的应用目的基因目的基因作用作用受体生物受体生物备注备注抗虫抗虫转基转基因植因植物物Bt毒蛋白毒蛋白基因、蛋基因、蛋白酶抑制白酶抑制剂基因、剂基因、淀粉酶抑淀粉酶抑制剂基因、制剂基因、植物凝集植物凝集素基因素基因抗虫：抗虫：Bt毒蛋白水毒蛋白水解成多肽与肠上皮解成多肽与肠上皮细胞结合，形成穿细胞结合，形成穿孔
9、，细胞肿胀裂解孔，细胞肿胀裂解致死；两种抑制剂致死；两种抑制剂分别抑制相应酶活分别抑制相应酶活性，影响消化；植性，影响消化；植物凝集素为糖蛋白，物凝集素为糖蛋白，与肠黏膜结合，影与肠黏膜结合，影响营养物质的吸收响营养物质的吸收和利用和利用棉花、水棉花、水稻等稻等抗虫但不抗病抗虫但不抗病毒、细菌、真菌毒、细菌、真菌等；等；培育抗虫作物培育抗虫作物的优点：减少环的优点：减少环境污染、降低生境污染、降低生产成本；产成本；不同抗虫基因不同抗虫基因作用机理不同；作用机理不同；Bt毒蛋白基因毒蛋白基因来自苏云金芽孢来自苏云金芽孢杆菌杆菌目的基因目的基因作用作用受体生物受体生物备注备注抗病抗病转基转基因植因
10、植物物病毒外壳蛋白病毒外壳蛋白基因、病毒复基因、病毒复制酶基因、几制酶基因、几丁质酶基因、丁质酶基因、抗毒素合成基抗毒素合成基因因前两种具有抗前两种具有抗病毒作用；病毒作用；后两种具有抗后两种具有抗真菌作用真菌作用烟草烟草(抗病抗病毒毒)、小麦、小麦(抗病毒抗病毒)引起植物生引起植物生病的微生物病的微生物有病毒、细有病毒、细菌、真菌三菌、真菌三大类大类抗逆抗逆转基转基因植因植物物调节细胞渗调节细胞渗透压基因；透压基因；抗冻蛋白基抗冻蛋白基因因(从鱼体内获从鱼体内获取取)；抗除草剂基抗除草剂基因因通过改变细通过改变细胞内渗透压，胞内渗透压，提高抗盐碱、提高抗盐碱、抗旱能力；抗旱能力；耐寒能力提耐
11、寒能力提高；高；抗除抗除草剂草剂烟草烟草(抗旱、抗旱、抗盐碱抗盐碱)、番茄番茄(抗寒抗寒)、大豆、大豆、玉米玉米(抗除抗除草剂草剂)抗逆指抵抗抗逆指抵抗不良环境的不良环境的能力，如盐能力，如盐碱、干旱、碱、干旱、低温、涝害低温、涝害等等知知识识贴贴士士：Bt毒毒蛋蛋白白基基因因产产生生Bt毒毒蛋蛋白白并并无无毒毒性性，进进入入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。青青霉霉素素是是诱诱变变后后的的高高产产青青霉霉菌菌产产生生的的，不不是是通通过过基基因因工工程生产的。程生产的。目的基因目的基因作用作用受体生物受体生物备注备注转基转基因改因改良植良植物的物的品质品质必
12、需氨基酸含必需氨基酸含量多的蛋白质编量多的蛋白质编码基因；码基因；控制番茄果实控制番茄果实成熟的基因；成熟的基因；与花青素代谢与花青素代谢有关的基因有关的基因控制合成控制合成的蛋白质含的蛋白质含必需氨基酸必需氨基酸多；多；延迟番茄延迟番茄成熟；成熟；改变花瓣改变花瓣的颜色的颜色玉米、番玉米、番茄、牵牛茄、牵牛花等花等赖氨酸、亮赖氨酸、亮氨酸等都属氨酸等都属于必需氨基于必需氨基酸酸以以下下关关于于抗抗病病毒毒转转基基因因植植物物的的说说法中正确的是法中正确的是()A抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性抗病毒转基因植物对病
13、毒的抗性具有局限性或特异性C抗病毒转基因植物可以抗害虫抗病毒转基因植物可以抗害虫D抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异解解析析抗抗病病毒毒转转基基因因植植物物只只可可以以抵抵抗抗某某些些病病毒毒，不不是是所所有有病病毒毒，不不可可以以抗抗虫虫。抗抗病病毒毒基基因因和和植植物物体体的的其其他他基基因因一一样样存存在基因突变的可能性。在基因突变的可能性。答案答案B金金茶茶花花是是中中国国特特有有的的观观赏赏品品种种，但但易易被被有有害害真真菌菌感感染染得得枯枯萎萎病病，降降低低观观赏赏价价值值。科科学学家家在在某某种种植植物物中中找找到到了了抗抗枯枯萎萎病病
14、的的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：(1)将将连接到连接到上并形成上并形成，常用到的酶有，常用到的酶有_。(2)抗抗枯枯萎萎病病的的金金茶茶花花培培育育成成功功，从从变变异异的的角角度度来来说说，属属于于_。(3)通通过过检检测测，被被侵侵染染的的金金茶茶花花叶叶片片细细胞胞具具备备了了抗抗病病性性，这这说说明明已已经经_。抗抗病病基基因因是是否否表表达达可可以以从从个个体体水水平平上上做做_实验，简述实验过程实验，简述实验过程_。答案答案(1)限制性内切酶、限制性内切酶、DNA连接酶连接酶(2)基因重组基因重组(
15、3)表表达达抗抗病病接接种种将将普普通通金金茶茶花花和和转转基基因因金金茶茶花花分分成成两两组组，分分别别接接种种有有害害真真菌菌，其其他他培培养养条条件件适适宜宜且且相相同同。培培养养一一段段时时间间观观察察两两组组金金茶茶花花的的抗抗病病情情况况，通通过过对对照照确确定定抗抗病病基基因因是是否否表达。表达。解解析析是是用用限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶切切割割质质粒粒，是是指指目目的的基基因因的的获获取取，是是指指目目的的基基因因与与质质粒粒在在DNA连连接接酶酶的的作作用用下下形形成成重重组组质质粒粒。(2)基基因因工工程程是是在在人人为为作作用用下下将将控控制制不不同同性性状状的的基
16、基因因重重新新组组合合从从而而改改造造生生物物性性状状，从从本本质质上上来来说说这这种种变变异异属属于于基基因因重重组组。(3)金金茶茶花花叶叶片片细细胞胞具具备备了了抗抗病病性性，说说明明目目的的基基因因已已在在受体细胞中得到了表达。受体细胞中得到了表达。二、动物基因工程的应用二、动物基因工程的应用目的基因目的基因作用作用受体生物受体生物备注备注提高动物提高动物生长速度生长速度生长激素生长激素基因基因促进生长，促进生长，提高生长提高生长速度速度鲤鱼鲤鱼不能导入生长素不能导入生长素基因基因转基因动转基因动物生产药物生产药物物(生物反生物反应器或乳应器或乳房生物反房生物反应器应器)药用蛋白药用蛋
17、白基因乳基因乳腺蛋白基腺蛋白基因启动因启动子子分泌乳汁分泌乳汁来生产相来生产相应的药品应的药品奶牛奶牛已生产出的药品已生产出的药品有抗凝血酶、血有抗凝血酶、血清蛋白、生长激清蛋白、生长激素和素和抗胰蛋白抗胰蛋白酶酶目的基因目的基因作用作用受体生物受体生物备注备注提高动物提高动物生长速度生长速度生长激素生长激素基因基因促进生长，促进生长，提高生长速提高生长速度度鲤鱼鲤鱼不能导入生长素不能导入生长素基因基因转基因动转基因动物生产药物生产药物物(生物反生物反应器或乳应器或乳房生物反房生物反应器应器)药用蛋白药用蛋白基因乳基因乳腺蛋白基腺蛋白基因启动因启动子子分泌乳汁来分泌乳汁来生产相应的生产相应的药
18、品药品奶牛奶牛已生产出的药品已生产出的药品有抗凝血酶、血有抗凝血酶、血清蛋白、生长激清蛋白、生长激素和素和抗胰蛋白抗胰蛋白酶酶知知识识贴贴士士：动动物物基基因因工工程程的的应应用用主主要要体体现现在在提提高高动动物物生生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面。长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面。动动物物基基因因工工程程主主要要为为了了改改善善畜畜产产品品的的品品质质，不不是是为为了了产产生体型巨大的个体。生体型巨大的个体。美美国国科科学学家家运运用用基基因因工工程程的的方方法法得到体型巨大的得到体型巨大的“超级小鼠超级小鼠”，运用的方法是，运用的方法是()A把把牛牛
19、的的生生长长激激素素基基因因和和人人的的生生长长激激素素基基因因分分别别注注入入小小白鼠体内白鼠体内B把把牛牛的的生生长长激激素素基基因因和和人人的的生生长长激激素素基基因因分分别别注注入入小小白鼠的受精卵中白鼠的受精卵中C把把植植物物细细胞胞分分裂裂素素基基因因和和生生长长激激素素基基因因分分别别注注入入小小白白鼠的受精卵中鼠的受精卵中D把把人人的的生生长长激激素素基基因因和和牛牛的的生生长长激激素素基基因因分分别别注注入入小小白鼠的卵细胞中白鼠的卵细胞中解解析析外外源源的的生生长长激激素素基基因因的的表表达达可可以以使使转转基基因因动动物物生生长长得得更更快快。1982年年，美美国国科科学
20、学家家将将人人的的生生长长激激素素基基因因和和牛牛的的生生长长激激素素基基因因分分别别注注射射到到小小白白鼠鼠的的受受精精卵卵中中，得得到到了了体体型型巨巨大大的的“超级小鼠超级小鼠”。答案答案B下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A“转基因动物转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物是指体细胞中出现了新基因的动物B“提提高高基基因因表表达达水水平平”是是指指设设法法使使牛牛的的乳乳腺腺细细胞胞中中含含有有更多的人白蛋白基因更多的人白蛋白基因C只只在在转转基基因因牛牛乳乳汁汁中中才才能能获获取取人人白白蛋蛋白白，是是因因为为人人白白蛋白基因在牛乳腺细胞中是纯合的蛋白基因在牛乳腺细胞中是纯
21、合的D转转基基因因牛牛的的肌肌肉肉细细胞胞中中也也有有人人白白蛋蛋白白基基因因，但但不不发发生生转录、翻译，故不能合成人白蛋白转录、翻译，故不能合成人白蛋白答案答案D解解析析转转基基因因动动物物是是指指细细胞胞中中被被转转入入了了外外源源基基因因的的动动物物，而而不不是是指指出出现现新新基基因因的的动动物物，如如发发生生基基因因突突变变可可能能会会出出现现新新基基因因，但但发发生生了了基基因因突突变变的的动动物物不不叫叫转转基基因因动动物物；“提提高高基基因因表表达达水水平平”是是指指设设法法使使牛牛的的乳乳腺腺细细胞胞中中含含有有更更多多的的人人白白蛋蛋白白，而而不不是是人人白白蛋蛋白白基基
22、因因；转转基基因因牛牛的的肌肌肉肉细细胞胞中中也也有有人人白白蛋蛋白白基基因因，但但由由于于基基因因的的选选择择性性表表达达，在在肌肌肉肉细细胞胞中中该该基基因因不不表表达达，只只能能在在牛牛乳乳腺腺细细胞胞中中表表达达并并分分泌泌到到乳乳汁汁中中，因因而而只只能能在在转转基基因因牛牛乳乳汁中获取人白蛋白。汁中获取人白蛋白。三、基因治疗三、基因治疗基基因因治治疗疗是是把把正正常常基基因因导导入入病病人人体体内内，使使该该基基因因的的表表达达产产物物发发挥挥功功能能，从从而而达达到到治治疗疗疾疾病病的的目目的的，这这是是治治疗疗遗遗传传病病的的最最有效的手段。有效的手段。1基因治疗种类和方法基因
23、治疗种类和方法(1)体体外外基基因因治治疗疗：先先从从病病人人体体内内获获得得某某种种细细胞胞进进行行培培养养，然然后后，在在体体外外完完成成基基因因转转移移，再再筛筛选选成成功功转转移移的的细细胞胞扩扩增增培培养养，最后重新输入患者体内。如腺苷酸脱氨酶基因的转移。最后重新输入患者体内。如腺苷酸脱氨酶基因的转移。(2)体体内内基基因因治治疗疗：用用基基因因工工程程的的方方法法，直直接接向向人人体体组组织织细细胞中转移基因。胞中转移基因。2基因治疗现状基因治疗现状基基因因治治疗疗目目前前处处于于初初期期的的临临床床试试验验阶阶段段。可可以以说说，在在没没有有完完全全解解释释人人类类基基因因组组的
24、的运运转转机机制制，充充分分了了解解基基因因控控制制机机制制和和疾疾病的分子机理之前，进行基因治疗是十分困难的。病的分子机理之前，进行基因治疗是十分困难的。另另外外，还还存存在在着着技技术术方方面面、伦伦理理道道德德方方面面以以及及安安全全性性方方面面的诸多困难。的诸多困难。3用于基因治疗的基因种类用于基因治疗的基因种类(1)从从健健康康人人体体上上分分离离得得到到的的功功能能正正常常的的基基因因，用用以以取取代代病病变变基基因因，或或依依靠靠其其表表达达产产物物，来来弥弥补补病病变变基基因因带带来来的的生生理理缺缺陷陷，如对血友病和地中海贫血病的治疗。如对血友病和地中海贫血病的治疗。(2)反
25、反义义基基因因，即即通通过过产产生生的的mRNA分分子子，与与病病变变基基因因产产生生的的mRNA进行互补，来阻断蛋白质合成。进行互补，来阻断蛋白质合成。(3)编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫做自杀基因。编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫做自杀基因。下下列列关关于于基基因因工工程程应应用用的的叙叙述述，正确的是正确的是()A基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B基因诊断的基本原理是基因诊断的基本原理是DNA分子杂交分子杂交C一种基因探针能检测水体中的各种病毒一种基因探针能检测水体中的各种病毒D原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良原核基因不能用来进
26、行真核生物的遗传改良解解析析基基因因治治疗疗的的常常见见类类型型是是把把健健康康的的外外源源基基因因导导入入有有基基因因缺缺陷陷的的细细胞胞中中，用用健健康康的的外外源源基基因因代代替替缺缺陷陷基基因因发发挥挥作作用用，达达到到治治疗疗疾疾病病的的目目的的。一一种种基基因因探探针针只只能能检检测测某某种种病病毒毒，而而不不是是各各种种病病毒毒。原原核核基基因因可可通通过过基基因因工工程程转转移移到到真真核核生生物物体体内内，如抗虫棉的培育。如抗虫棉的培育。答案答案B下列有关基因治疗的说法正确的是下列有关基因治疗的说法正确的是()A把把健健康康的的外外源源基基因因导导入入有有基基因因缺缺陷陷的的
27、细细胞胞中中，达达到到治治疗疾病的目的疗疾病的目的B对对有有缺缺陷陷的的细细胞胞进进行行修修复复，从从而而使使其其恢恢复复正正常常，达达到到治疗疾病的目的治疗疾病的目的C运运用用人人工工诱诱变变的的方方法法，使使有有基基因因缺缺陷陷的的细细胞胞发发生生基基因因突变恢复正常突变恢复正常D运运用用基基因因工工程程技技术术，把把有有缺缺陷陷的的基基因因切切除除，达达到到治治疗疗疾病的目的疾病的目的答案答案A解解析析目目前前实实施施的的基基因因治治疗疗措措施施有有体体外外基基因因治治疗疗和和体体内内基基因因治治疗疗，其其基基本本方方法法都都是是把把相相应应的的正正常常基基因因导导入入有有基基因因缺缺陷
28、陷的相关细胞中，从而使病人恢复正常。的相关细胞中，从而使病人恢复正常。思思 维维 升升 华华一、乳腺生物反应器和一、乳腺生物反应器和“工程菌工程菌”1乳腺生物反应器乳腺生物反应器(1)优点：产量高、质量好、成本低、易提取。优点：产量高、质量好、成本低、易提取。(2)操作方法：操作方法：用用基基因因工工程程技技术术实实现现动动物物乳乳腺腺生生物物反反应应器器的的操操作作过过程程与与转转基基因因动动物物操操作作过过程程相相同同。为为了了使使目目标标产产品品在在乳乳腺腺中中形形成成，需需要要使用乳腺蛋白基因的启动子等调控组件。使用乳腺蛋白基因的启动子等调控组件。操操作作过过程程大大致致归归纳纳为为：
29、获获取取目目的的基基因因(例例如如血血清清白白蛋蛋白白基基因因)构构建建基基因因表表达达载载体体(在在血血清清白白蛋蛋白白基基因因前前加加特特异异表表达达的的启启动动子子)显显微微注注射射导导入入哺哺乳乳动动物物受受精精卵卵中中形形成成早早期期胚胚胎胎将将胚胚胎胎移移植植到到母母体体动动物物子子宫宫内内发发育育成成转转基基因因动动物物在雌性个体中使转入基因表达，从分泌乳汁中提取所需蛋白质。在雌性个体中使转入基因表达，从分泌乳汁中提取所需蛋白质。2“工程菌工程菌”(1)用途：利用基因工程培育用途：利用基因工程培育“工程菌工程菌”来生产药品。来生产药品。“工工程程菌菌”：用用基基因因工工程程的的方
30、方法法，使使外外源源基基因因得得到到高高效效表表达达的的菌菌类类细细胞胞株株系系一一般般称称为为“工工程程菌菌”，如如含含有有人人胰胰岛岛素素基基因因的的大大肠肠杆杆菌菌菌菌株株，含含有有抗抗虫虫基基因因的的土土壤壤农农杆杆菌菌菌菌株株都都是是“工工程程菌菌”。用用基基因因工工程程生生产产的的药药品品，从从化化学学成成分分上上分分析析都都应应该该是是蛋蛋白质类。白质类。(2)产产品品：利利用用“工工程程菌菌”可可生生产产细细胞胞因因子子、抗抗体体、疫疫苗苗、激激素等。素等。在在基基因因工工程程中中，若若受受体体细细胞胞是是原原核核生生物物(如如大大肠肠杆杆菌菌)，则则生生产产的的“干干扰扰素素
31、”是是不不具具备备活活性性的的，因因为为原原核核细细胞胞内内无无内内质质网网、高高尔尔基基体体等等细细胞胞器器，只只有有核核糖糖体体，因因此此只只能能合合成成相相应应的的蛋蛋白白质质，而而无无法法添添加加糖糖基基，若若使使“干干扰扰素素”具具有有活活性性，还还必必须须人人工工处处理理加加上糖基。上糖基。二、转基因育种与传统杂交育种的比较二、转基因育种与传统杂交育种的比较原理原理主要处理方法主要处理方法优点优点缺点缺点应用应用杂杂交交育育种种基因重基因重组组杂交杂交自交自交筛选。即先筛选。即先通过两个具有不通过两个具有不同优良性状的纯同优良性状的纯种杂交得到种杂交得到F1，然后再将然后再将F1自
32、交，自交，人工筛选获取所人工筛选获取所需品种。需品种。使位于使位于不同个不同个体上的体上的多个优多个优良性状良性状集中于集中于一个个一个个体上，体上，即即“集集优优”。育种时育种时间长间长如用纯如用纯种高杆种高杆抗病小抗病小麦与矮麦与矮杆不抗杆不抗病小麦病小麦培育矮培育矮杆抗病杆抗病小麦小麦原理原理主要处理方法主要处理方法优点优点缺点缺点应用应用转转基基因因育育种种异源异源DNA(基基因因)重组重组“提提”“”“装装”“”“导导”“”“检检”“”“选选”。即：。即：目的基因的提目的基因的提取，装入运载取，装入运载体，导入受体体，导入受体细胞，目的基细胞，目的基因的检测与鉴因的检测与鉴定，筛选出
33、符定，筛选出符合要求的新品合要求的新品种。种。可以按照人的可以按照人的意愿改造生物，意愿改造生物，克服了远缘杂克服了远缘杂交不亲和的障交不亲和的障碍，目的性强、碍，目的性强、科技含量高，科技含量高，可以培育出高可以培育出高产、优质或具产、优质或具有特殊用途的有特殊用途的动植物品种。动植物品种。技术复技术复杂，工杂，工作量大，作量大，操作繁操作繁琐。琐。如转基如转基因向日因向日葵豆、葵豆、转基因转基因超级绵超级绵羊、转羊、转基因超基因超级鲤鱼级鲤鱼等。等。知知 识识 构构 建建应应 用用 探探 究究科科学学家家们们对对一一位位因因缺缺乏乏腺腺苷苷酸酸脱脱氨氨酶酶基基因因而而患患严严重重复复合合型
34、型免免疫疫缺缺陷陷症症的的美美国国女女孩孩进进行行基基因因治治疗疗，其其方方法法是是首首先先将将患患者者的的淋淋巴巴细细胞胞取取出出，体体外外培培养养，然然后后，用用反反转转录录病病毒毒将将正正常常腺腺苷苷酸酸脱脱氨氨酶酶基基因因转转入入人人工工培培养养的的淋淋巴巴细细胞胞中中，再再将将这这些些转转基基因因淋淋巴巴细细胞胞重重新新输输入入患患者者体体内内，经经过过多多次次治治疗疗，患患者者的的免免疫疫功功能能趋趋于于正常。正常。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)基基因因治治疗疗是是把把健健康康的的_导导入入有有_的的细细胞胞内内，以达到治疗疾病的目的。以达到治疗疾病的目的。(2)在在基基因
35、因治治疗疗过过程程中中，逆逆转转录录病病毒毒的的作作用用相相当当于于基基因因工工程程中中基基因因操操作作工工具具中中的的_。此此基基因因工工程程中中的的目目的的基基因因是是_，目的基因的受体细胞是，目的基因的受体细胞是_。(3)上上图图甲甲所所示示的的方方法法是是从从_的的DNA中中直直接接分分离离出出基因，图乙所示的方法是用基因，图乙所示的方法是用_方法人工合成基因。方法人工合成基因。解解析析图图甲甲表表示示用用限限制制酶酶将将供供体体细细胞胞的的DNA切切成成许许多多片片段段，然然后后将将片片段段通通过过载载体体转转入入不不同同的的受受体体细细胞胞，从从中中找找到到目目的的基基因因。图图乙乙表表示示以以目目的的基基因因转转录录成成的的信信使使RNA为为模模板板，反反转转录录成互补的单链成互补的单链DNA，再合成双链，再合成双链DNA，从而获得目的基因。，从而获得目的基因。答案答案(1)外源基因基因缺陷外源基因基因缺陷(2)载体腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞载体腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞(3)供体细胞反转录供体细胞反转录
