(完整版)2017人教版高中生物選修三1.3《基因工程的應(yīng)用》

1、1.3基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)列列舉基因工程的應(yīng)用成果。舉基因工程的應(yīng)用成果。課標(biāo)解讀課標(biāo)解讀1.結(jié)結(jié)合教材實(shí)例，說(shuō)出基因工程的應(yīng)用及取得的豐碩成果。合教材實(shí)例，說(shuō)出基因工程的應(yīng)用及取得的豐碩成果。2.了解基因工程的新進(jìn)展。了解基因工程的新進(jìn)展。3.了解基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等方面的應(yīng)用。了解基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等方面的應(yīng)用。 1抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物與抗病轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物與抗病轉(zhuǎn)基因植物植物基因工程碩果累累植物基因工程碩果累累 類(lèi)型類(lèi)型項(xiàng)目項(xiàng)目抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物方法方法從某些生物中分離出具從某些生物中分離出具有有 ，將其導(dǎo)入作物中將其導(dǎo)

2、入作物中將將 導(dǎo)導(dǎo)入植物中入植物中殺蟲(chóng)活性的基因殺蟲(chóng)活性的基因抗病基因抗病基因基因基因種類(lèi)種類(lèi)bt毒蛋白基因、毒蛋白基因、 抑抑制劑基因、制劑基因、 抑制劑抑制劑基因、植物凝集素基因等基因、植物凝集素基因等抗病毒基因：病毒抗病毒基因：病毒外殼蛋白外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因基因和病毒的復(fù)制酶基因抗抗真菌基因：真菌基因： 基基因和抗毒素合成基因因和抗毒素合成基因蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶幾丁質(zhì)酶幾丁質(zhì)酶成果成果轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻等基因抗蟲(chóng)水稻等抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草和抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、甜椒、和抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、甜椒、番茄等番茄等意義意義

3、減少了減少了 的使用，降低了生產(chǎn)成本，的使用，降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，降低了對(duì)人體健康的損害減少了環(huán)境污染，降低了對(duì)人體健康的損害化學(xué)農(nóng)藥化學(xué)農(nóng)藥2.其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物(1)抗抗逆基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞逆基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞 的基因，提高農(nóng)作物抗鹽堿和的基因，提高農(nóng)作物抗鹽堿和抗干旱能力；魚(yú)的抗干旱能力；魚(yú)的 基因使作物耐寒；抗除草劑基基因使作物耐寒；抗除草劑基因使作物抗除草劑。因使作物抗除草劑。(2)成果：抗鹽抗旱煙草、耐寒番茄、抗除草劑玉米等。成果：抗鹽抗旱煙草、耐寒番茄、抗除草劑玉米等。滲透壓滲透壓抗凍蛋白抗凍蛋白3轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)(1)優(yōu)良基因：必需氨基

4、酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番優(yōu)良基因：必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄果實(shí)成熟的基因和與植物花青素代謝有關(guān)的基因。茄果實(shí)成熟的基因和與植物花青素代謝有關(guān)的基因。(2)成果：富含成果：富含 的轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因延熟番茄的轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因延熟番茄和轉(zhuǎn)基因矮牽牛。和轉(zhuǎn)基因矮牽牛。賴(lài)氨酸賴(lài)氨酸思維激活思維激活1 基基因工程育種的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？因工程育種的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？提示提示基因工程育種最大的優(yōu)勢(shì)是目的性強(qiáng)，克服了遠(yuǎn)源雜基因工程育種最大的優(yōu)勢(shì)是目的性強(qiáng)，克服了遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙。交不親和的障礙。植物基因工程的應(yīng)用植物基因工程的應(yīng)用項(xiàng)項(xiàng)目目抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物植物抗病轉(zhuǎn)基因抗病

5、轉(zhuǎn)基因植物植物抗逆轉(zhuǎn)基因抗逆轉(zhuǎn)基因植物植物轉(zhuǎn)基因改良植物轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)的品質(zhì)目的目的基因基因bt毒蛋白基毒蛋白基因、蛋白酶因、蛋白酶抑制劑基因、抑制劑基因、淀粉酶抑制淀粉酶抑制劑基因、植劑基因、植物凝集素基物凝集素基因因病毒外殼蛋病毒外殼蛋白基因、病白基因、病毒的復(fù)制酶毒的復(fù)制酶基因、幾丁基因、幾丁質(zhì)酶基因、質(zhì)酶基因、抗毒素合成抗毒素合成基因基因調(diào)節(jié)細(xì)胞調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基滲透壓的基因；因；抗凍蛋白抗凍蛋白基因基因(從魚(yú)體從魚(yú)體內(nèi)獲取內(nèi)獲取)；抗除草劑抗除草劑基因基因含必需氨基酸含必需氨基酸較多的蛋白質(zhì)編較多的蛋白質(zhì)編碼基因；碼基因；控制番茄果實(shí)控制番茄果實(shí)成熟的基因；成熟的基因；與植物花

6、青素與植物花青素代謝有關(guān)的基因代謝有關(guān)的基因作作用用抗蟲(chóng)：抗蟲(chóng)：bt毒蛋白水解成多毒蛋白水解成多肽與昆蟲(chóng)的腸上皮細(xì)胞的特肽與昆蟲(chóng)的腸上皮細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，形成穿孔，異性受體結(jié)合，形成穿孔，細(xì)胞腫脹裂解致死；細(xì)胞腫脹裂解致死；蛋白蛋白酶抑制劑和淀粉酶抑制劑分酶抑制劑和淀粉酶抑制劑分別抑制相應(yīng)酶活性，影響消別抑制相應(yīng)酶活性，影響消化；化；植物凝集素基因控制植物凝集素基因控制合成一種糖蛋白，此糖蛋白合成一種糖蛋白，此糖蛋白能與昆蟲(chóng)腸道黏膜上的某種能與昆蟲(chóng)腸道黏膜上的某種物質(zhì)結(jié)合，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的物質(zhì)結(jié)合，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用吸收和利用前兩種為前兩種為抗病毒基抗病毒基因；后兩因；后兩種為抗真種為

7、抗真菌基因菌基因通過(guò)改通過(guò)改變細(xì)胞內(nèi)變細(xì)胞內(nèi)滲透壓，滲透壓，提高抗鹽提高抗鹽堿、抗干堿、抗干旱能力；旱能力；提高耐提高耐寒能力；寒能力；提高抗提高抗除草劑能除草劑能力力控制控制合成的合成的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含必需含必需氨基酸氨基酸多；多；延遲延遲番茄成番茄成熟；熟；改變改變花瓣的花瓣的顏色顏色受體受體生物生物棉花、棉花、水稻等水稻等煙草煙草(抗病毒抗病毒)小麥小麥(抗病毒抗病毒)煙草煙草(抗干旱、抗鹽抗干旱、抗鹽堿堿)；番茄；番茄(抗寒抗寒)；大豆、玉米大豆、玉米(抗除草抗除草劑劑)玉米、番茄、玉米、番茄、矮牽牛等矮牽牛等特別提醒特別提醒(1)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物雖能抗蟲(chóng)但不抗病毒、細(xì)菌、真菌抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植

8、物雖能抗蟲(chóng)但不抗病毒、細(xì)菌、真菌等；等；(2)培育抗蟲(chóng)作物的優(yōu)點(diǎn)：減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本；培育抗蟲(chóng)作物的優(yōu)點(diǎn)：減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本；(3)不同的抗蟲(chóng)基因作用機(jī)理不同；不同的抗蟲(chóng)基因作用機(jī)理不同；(4)bt毒蛋白基因來(lái)自蘇云金芽孢毒蛋白基因來(lái)自蘇云金芽孢桿菌。桿菌?！眷柟天柟?】 金金茶花是中國(guó)特有的觀賞品種，但易得枯萎病?？茖W(xué)茶花是中國(guó)特有的觀賞品種，但易得枯萎病?？茖W(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病基因，通過(guò)下圖所示的方法家在某種植物中找到了抗枯萎病基因，通過(guò)下圖所示的方法培育出了抗枯萎病的新品種。下列相關(guān)敘述中，正確的是培育出了抗枯萎病的新品種。下列相關(guān)敘述中，正確的是()。a圖中圖

9、中在基因工程中依次叫做基因表達(dá)載體、目的基因在基因工程中依次叫做基因表達(dá)載體、目的基因b形成形成的操作中使用的酶有限制酶、的操作中使用的酶有限制酶、dna聚合酶和聚合酶和dna連接連接酶酶c由由培育至培育至過(guò)程中，依次經(jīng)歷了脫分化、再分化過(guò)程過(guò)程中，依次經(jīng)歷了脫分化、再分化過(guò)程d在在幼苗中檢測(cè)到抗枯萎病基因標(biāo)志著成功培育新品種幼苗中檢測(cè)到抗枯萎病基因標(biāo)志著成功培育新品種解析解析圖中依次叫運(yùn)載體、目的基因；過(guò)程的操作使用的圖中依次叫運(yùn)載體、目的基因；過(guò)程的操作使用的酶有限制酶和酶有限制酶和dna連接酶；由培育至的過(guò)程為植物組織培養(yǎng)，連接酶；由培育至的過(guò)程為植物組織培養(yǎng)，包括脫分化和再分化；幼苗具

10、有抗枯萎的性狀標(biāo)志著成功培育包括脫分化和再分化；幼苗具有抗枯萎的性狀標(biāo)志著成功培育出新品種。出新品種。答案答案c動(dòng)物基因工程的前景動(dòng)物基因工程的前景動(dòng)物基因工程的應(yīng)用動(dòng)物基因工程的應(yīng)用 項(xiàng)目項(xiàng)目應(yīng)用應(yīng)用基因來(lái)源基因來(lái)源成果成果提高動(dòng)物的生提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度長(zhǎng)速度外源外源 基因基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)鯉魚(yú)改善畜產(chǎn)品的改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)品質(zhì)腸乳糖酶基因腸乳糖酶基因轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中中 含量少含量少生長(zhǎng)激素生長(zhǎng)激素乳糖乳糖轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物藥物藥用藥用 基因乳腺基因乳腺蛋白基因的蛋白基因的 .乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器

11、官移植的供體官移植的供體抑制或除去抑制或除去 基基因因利用克隆技術(shù)培育利用克隆技術(shù)培育沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的豬器官的豬器官蛋白蛋白啟動(dòng)子啟動(dòng)子抗原決定抗原決定思維激活思維激活2 器器官移植是一個(gè)世界性難題，現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以官移植是一個(gè)世界性難題，現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以用豬的器官代替人的器官進(jìn)行移植，其原因是什么？用豬的器官代替人的器官進(jìn)行移植，其原因是什么？提示提示豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人類(lèi)的極為相似，豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人類(lèi)的極為相似，而且豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類(lèi)疾病的病毒遠(yuǎn)少于靈長(zhǎng)目動(dòng)而且豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類(lèi)疾病的病毒遠(yuǎn)少于靈長(zhǎng)目動(dòng)物。物。動(dòng)物基因工程的應(yīng)用

12、動(dòng)物基因工程的應(yīng)用項(xiàng)目項(xiàng)目目的基因目的基因作用作用受體受體生物生物說(shuō)明說(shuō)明提高動(dòng)物提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度生長(zhǎng)速度生長(zhǎng)激素生長(zhǎng)激素基因基因促進(jìn)生長(zhǎng)，提促進(jìn)生長(zhǎng)，提高生長(zhǎng)速度高生長(zhǎng)速度鯉魚(yú)鯉魚(yú)不能導(dǎo)入生長(zhǎng)素不能導(dǎo)入生長(zhǎng)素基因基因改善畜產(chǎn)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)品的品質(zhì)腸乳糖酶腸乳糖酶基因基因轉(zhuǎn)基因牛分泌轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖的乳汁中乳糖含量少含量少奶牛奶牛解決某些人食用解決某些人食用牛奶出現(xiàn)的過(guò)敏牛奶出現(xiàn)的過(guò)敏癥狀癥狀轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物生產(chǎn)藥物(生物反應(yīng)生物反應(yīng)器或乳腺生器或乳腺生物反應(yīng)器物反應(yīng)器)藥用蛋白乳藥用蛋白乳腺基因微腺基因微生物蛋白基生物蛋白基因啟動(dòng)子因啟動(dòng)子分泌乳汁來(lái)分泌乳汁來(lái)生產(chǎn)相應(yīng)的

13、生產(chǎn)相應(yīng)的藥品藥品奶牛奶牛已生產(chǎn)出的藥品已生產(chǎn)出的藥品有抗凝血酶、血有抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)清白蛋白、生長(zhǎng)激素和激素和抗胰蛋抗胰蛋白酶白酶轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植作器官移植的供體的供體導(dǎo)入某種導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子；調(diào)節(jié)因子；設(shè)法除去設(shè)法除去抗原決定基抗原決定基因因抑制抗原抑制抗原決定基因的決定基因的表達(dá)；表達(dá)；不不能合成相應(yīng)能合成相應(yīng)抗原抗原豬豬選擇豬的器官作選擇豬的器官作人器官替代品的人器官替代品的原因：原因：其內(nèi)臟其內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血構(gòu)造、大小、血管分布與人的極管分布與人的極為相似；為相似；體內(nèi)體內(nèi)隱藏的致病基因隱藏的致病基因少少特別提醒特別提醒(1)動(dòng)物基因工程的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高

14、動(dòng)物生長(zhǎng)速度、動(dòng)物基因工程的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物等方面，不是為了產(chǎn)生改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物等方面，不是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。體型巨大的個(gè)體。(2)比乳腺生物反應(yīng)器更具有優(yōu)勢(shì)的是比乳腺生物反應(yīng)器更具有優(yōu)勢(shì)的是(相同原理的相同原理的)膀胱生物反應(yīng)膀胱生物反應(yīng)器，如收集蛋白容易，不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害；不分性別、不分生器，如收集蛋白容易，不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害；不分性別、不分生殖期等。殖期等?！眷柟天柟?】 上上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水

15、平的新轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。多倍?！稗D(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指是指()。a提供基因的動(dòng)物提供基因的動(dòng)物b基因組中增加外源基因的動(dòng)物基因組中增加外源基因的動(dòng)物c能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物d能表達(dá)基因信息的動(dòng)物能表達(dá)基因信息的動(dòng)物解析解析轉(zhuǎn)基因生物是指利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因培育出的轉(zhuǎn)基因生物是指利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因培育出的能夠?qū)⑿滦誀罘€(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物。題中的轉(zhuǎn)基因能夠?qū)⑿滦誀罘€(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物。題中的轉(zhuǎn)基因牛中攜帶有外源的白蛋

16、白基因。牛中攜帶有外源的白蛋白基因。答案答案b1基因工程藥物異軍突起基因工程藥物異軍突起(1)來(lái)來(lái)源源 。(2)成果成果細(xì)胞因子、細(xì)胞因子、 、 、激素等。、激素等。(3)作用作用預(yù)防和治療人類(lèi)腫瘤、心血管疾病、預(yù)防和治療人類(lèi)腫瘤、心血管疾病、 、各種傳染、各種傳染病、病、 、類(lèi)風(fēng)濕等疾病。、類(lèi)風(fēng)濕等疾病。基因工程藥物及基因治療基因工程藥物及基因治療 轉(zhuǎn)基因工程菌轉(zhuǎn)基因工程菌抗體抗體疫苗疫苗遺傳病遺傳病糖尿病糖尿病2基因治療曙光初照基因治療曙光初照(1)概概念念把把 導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。從而達(dá)到治療疾病的目

17、的。(2)成果成果將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入患者將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入患者 或造血干細(xì)胞中，治或造血干細(xì)胞中，治療復(fù)合型免疫缺陷癥。療復(fù)合型免疫缺陷癥。(3)方法方法體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得 ，如，如t淋巴細(xì)淋巴細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)。然后，在胞，進(jìn)行培養(yǎng)。然后，在 完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞轉(zhuǎn)移的細(xì)胞 ，最后重新，最后重新 。體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中 的治療的治療方法。方法。正常基因正?；蛄馨图?xì)胞淋巴細(xì)胞某種細(xì)胞某種細(xì)胞體外體外擴(kuò)增培養(yǎng)擴(kuò)增培養(yǎng)輸入患者體內(nèi)輸入患者體內(nèi)轉(zhuǎn)移基因轉(zhuǎn)移基因思維激活

18、思維激活3 基基因治療是否可治療所有疾??？實(shí)施基因治療，就因治療是否可治療所有疾病？實(shí)施基因治療，就是用健康基因取代患病基因，對(duì)嗎？是用健康基因取代患病基因，對(duì)嗎？提示提示基因治療針對(duì)遺傳病的治療方法，是用正?；蛉ヌ婊蛑委熱槍?duì)遺傳病的治療方法，是用正常基因去替代細(xì)胞內(nèi)異常的基因，使正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，而代細(xì)胞內(nèi)異常的基因，使正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，而非替換基因本身，另外替換以后性狀可以發(fā)生改變，但由于非替換基因本身，另外替換以后性狀可以發(fā)生改變，但由于正?；蛑皇菍?dǎo)入某些功能細(xì)胞中，且是體細(xì)胞，所以獲得正?；蛑皇菍?dǎo)入某些功能細(xì)胞中，且是體細(xì)胞，所以獲得的性狀不會(huì)遺傳給下一代。

19、的性狀不會(huì)遺傳給下一代。1基因治療基因治療(1)概概念念向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正和補(bǔ)償基因的缺向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正和補(bǔ)償基因的缺陷，達(dá)到治療遺傳病的目的。陷，達(dá)到治療遺傳病的目的。(2)過(guò)程過(guò)程(3)途徑途徑 途徑途徑比較比較體外基因治療體外基因治療體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療不不同同點(diǎn)點(diǎn)方方法法從患者體內(nèi)獲得某種細(xì)胞從患者體內(nèi)獲得某種細(xì)胞體外完成基因轉(zhuǎn)移體外完成基因轉(zhuǎn)移篩篩選、細(xì)胞擴(kuò)增選、細(xì)胞擴(kuò)增輸入體內(nèi)輸入體內(nèi)直接向患者體內(nèi)組織直接向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因特點(diǎn)特點(diǎn)操作復(fù)雜，但效果可靠操作復(fù)雜，但效果可靠方法較簡(jiǎn)單，但效果方法較簡(jiǎn)單，但效果難以控

20、制難以控制相同點(diǎn)相同點(diǎn)都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正缺陷基因，目都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正缺陷基因，目前兩種方法都處于臨床試驗(yàn)階段前兩種方法都處于臨床試驗(yàn)階段2.基因診斷基因診斷(1)概概念念也稱(chēng)也稱(chēng)dna診斷或基因探針技術(shù)，即在診斷或基因探針技術(shù)，即在dna水平上分析檢測(cè)某水平上分析檢測(cè)某一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。(2)過(guò)程過(guò)程用放射性同位素用放射性同位素(如如32p)或熒光分子標(biāo)記的或熒光分子標(biāo)記的dna分子做探針，利分子做探針，利用用dna分子雜交的原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到分子雜交的原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測(cè)

21、疾病的目的。檢測(cè)疾病的目的。(3)特點(diǎn)特點(diǎn)準(zhǔn)確性高、不受細(xì)胞類(lèi)型和發(fā)病年齡的限制，可用于一切遺傳準(zhǔn)確性高、不受細(xì)胞類(lèi)型和發(fā)病年齡的限制，可用于一切遺傳病的診斷。病的診斷。特別提醒特別提醒在基因工程中，若受體細(xì)胞是原核生物在基因工程中，若受體細(xì)胞是原核生物(如大腸桿菌如大腸桿菌)，則生產(chǎn)的則生產(chǎn)的“干擾素干擾素”是不具備活性的，因?yàn)樵思?xì)胞內(nèi)無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、是不具備活性的，因?yàn)樵思?xì)胞內(nèi)無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，只有核糖體，因此只能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，高爾基體等細(xì)胞器，只有核糖體，因此只能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，而無(wú)法添加糖基，若使而無(wú)法添加糖基，若使“干擾素干擾素”具有活性，還必須人工處理加上具有活性，還

22、必須人工處理加上糖基。糖基?！眷柟天柟?】 下下圖是利用基因工程方法生產(chǎn)人白細(xì)胞干擾素的過(guò)程圖是利用基因工程方法生產(chǎn)人白細(xì)胞干擾素的過(guò)程圖，據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。圖，據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。(1)過(guò)程需要過(guò)程需要_的參與。的參與。(2)物質(zhì)是從大腸桿菌分離出的物質(zhì)是從大腸桿菌分離出的_。其化學(xué)本質(zhì)是。其化學(xué)本質(zhì)是_，它必須能在宿主細(xì)胞中，它必須能在宿主細(xì)胞中_。(3)過(guò)程表明目的基因過(guò)程表明目的基因_。解析解析(1)圖示過(guò)程即獲取目的基因，需限制性內(nèi)切酶作切割工圖示過(guò)程即獲取目的基因，需限制性內(nèi)切酶作切割工具；具；(2)物質(zhì)為從大腸桿菌中分離出的質(zhì)粒，它可作為目的基因物質(zhì)為從大腸桿菌中分離出的質(zhì)粒，

23、它可作為目的基因的運(yùn)載體，其化學(xué)本質(zhì)為小型環(huán)狀的運(yùn)載體，其化學(xué)本質(zhì)為小型環(huán)狀dna分子；分子；(3)過(guò)程表明了過(guò)程表明了目的基因可在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)表達(dá)。目的基因可在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)表達(dá)。答案答案(1)限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶(2)質(zhì)粒質(zhì)粒dna復(fù)制并穩(wěn)定地保存復(fù)制并穩(wěn)定地保存(3)在大腸桿菌內(nèi)表達(dá)在大腸桿菌內(nèi)表達(dá)【例例1】 科科學(xué)家通過(guò)基因工程，成功培育出能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植學(xué)家通過(guò)基因工程，成功培育出能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株株抗蟲(chóng)棉。其過(guò)程大致如圖所示。抗蟲(chóng)棉。其過(guò)程大致如圖所示。植物基因工程的應(yīng)用植物基因工程的應(yīng)用 (1)細(xì)菌的基因之所以能在棉花細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生抗性，其原因是細(xì)菌的基因之所以能在棉

24、花細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生抗性，其原因是_。(2)上述過(guò)程中，將目的基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi)使用的方法是上述過(guò)程中，將目的基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi)使用的方法是_，這種導(dǎo)入方法較經(jīng)濟(jì)、有效。目的基因能否在棉株體，這種導(dǎo)入方法較經(jīng)濟(jì)、有效。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是目的基因是否插入到受體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是目的基因是否插入到受體細(xì)胞染色體細(xì)胞染色體dna上，這需要通過(guò)檢測(cè)才能知道，檢測(cè)采用的最好上，這需要通過(guò)檢測(cè)才能知道，檢測(cè)采用的最好方法是方法是_。(3)上述基因工程中的核心步驟是上述基因工程中的核心步驟是_，其目的是使目的基因，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且

25、可以在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以_給下一代，同時(shí)，使給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(4)利用基因工程技術(shù)培育抗蟲(chóng)棉，與誘變育種和雜交育種方法相利用基因工程技術(shù)培育抗蟲(chóng)棉，與誘變育種和雜交育種方法相比，具有比，具有_和和_等突出的優(yōu)點(diǎn)，但是目前基因工程等突出的優(yōu)點(diǎn)，但是目前基因工程仍不能取代雜交育種和誘變育種。與基因工程技術(shù)相比，雜交育仍不能取代雜交育種和誘變育種。與基因工程技術(shù)相比，雜交育種和誘變育種方法主要具有種和誘變育種方法主要具有_的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：深度剖析深度剖析細(xì)菌的基因能在棉花細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的原因是不同的生物細(xì)菌的基因能在

26、棉花細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的原因是不同的生物共用一套遺傳密碼；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞最常用的方法是農(nóng)共用一套遺傳密碼；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是桿菌轉(zhuǎn)化法；檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是dna分子分子雜交法；基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，當(dāng)導(dǎo)入受體細(xì)雜交法；基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，當(dāng)導(dǎo)入受體細(xì)胞后，目的基因可以隨著載體的復(fù)制而遺傳給下一代。胞后，目的基因可以隨著載體的復(fù)制而遺傳給下一代。答案答案(1)它它們共用一套遺傳密碼們共用一套遺傳密碼(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法dna分子分子雜交技術(shù)雜交技術(shù)(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建

27、遺傳基因表達(dá)載體的構(gòu)建遺傳(4)目的性強(qiáng)克服目的性強(qiáng)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性遠(yuǎn)緣雜交不親和性(或能有效地打破物種的生殖隔離界限或能有效地打破物種的生殖隔離界限)操作操作簡(jiǎn)便易行簡(jiǎn)便易行【例例2】 繼繼哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研究成功后，膀胱生物反應(yīng)哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研究成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。液中。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。(1)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通

28、常要將外源基因轉(zhuǎn)入_中，中，原因是原因是_。(2)轉(zhuǎn)基因小鼠的膀胱上皮細(xì)胞合成的人的生長(zhǎng)激素的成分轉(zhuǎn)基因小鼠的膀胱上皮細(xì)胞合成的人的生長(zhǎng)激素的成分是是_，此過(guò)程包括，此過(guò)程包括_和和_。(3)在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使外源基因在小鼠的在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使外源基因在小鼠的_細(xì)胞中特異表達(dá)。細(xì)胞中特異表達(dá)。動(dòng)物基因工程的應(yīng)用動(dòng)物基因工程的應(yīng)用思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：深度剖析深度剖析本題考查生物反應(yīng)器的知識(shí)。本題考查生物反應(yīng)器的知識(shí)。(1)作為動(dòng)物基因工程受作為動(dòng)物基因工程受體細(xì)胞的通常是受精卵，因?yàn)槭芫洋w積大，便于操作，經(jīng)培養(yǎng)體細(xì)胞的通常是受精卵，因?yàn)槭芫洋w積大，便于操作，經(jīng)培養(yǎng)后可直接

29、表達(dá)性狀。后可直接表達(dá)性狀。(2)人的生長(zhǎng)激素的成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的人的生長(zhǎng)激素的成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。合成過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)膀胱生物反應(yīng)器中得以表達(dá)目的基膀胱生物反應(yīng)器中得以表達(dá)目的基因的是小鼠的膀胱上皮細(xì)胞。因的是小鼠的膀胱上皮細(xì)胞。答案答案(1)受受精卵受精卵體積大，便于操作，經(jīng)培養(yǎng)后可直接表精卵受精卵體積大，便于操作，經(jīng)培養(yǎng)后可直接表達(dá)性狀達(dá)性狀(2)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)膀胱上皮膀胱上皮【例例3】 科科學(xué)家們對(duì)一位缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患先天性體液學(xué)家們對(duì)一位缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷癥的美國(guó)女孩進(jìn)行基因治療，其方法是首先

30、將患者免疫缺陷癥的美國(guó)女孩進(jìn)行基因治療，其方法是首先將患者的白細(xì)胞取出做體外培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷酸的白細(xì)胞取出做體外培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，經(jīng)過(guò)多次治療，患者的免疫功能趨于正胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，經(jīng)過(guò)多次治療，患者的免疫功能趨于正常。常。基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 (1)基因治療是把健康的基因治療是把健康的_導(dǎo)入有導(dǎo)入有_的細(xì)胞中，以達(dá)的細(xì)胞中，以達(dá)到治療疾病的目的。到治療疾病的目的。(2)在基因治療過(guò)程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因在基因治療過(guò)程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)