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1、精选优质文档-倾情为你奉上课题3 基因工程的应用教学目标考点3基因工程的应用（B级，课标要求：举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高）重点：例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景案例引入在基因工程研究中有这样一则故事：1988年比利时PGS公司的科研人员想研制出一种烟草，这种烟草可以让瘾君子们不用抽烟而只需拿烟叶闻闻或放在嘴里咀嚼就可以过烟瘾，以此减少尼古丁对人体的毒害。他们将一种神经肽的编码基因转入烟草，得到的转基因烟草高效表达出高产量的神经肽。可是由于神经肽是通过血液运输起作用的，它
2、在口腔中会被降解掉，所以没有达到他们预期的目的。但他们却意外地找到一种利用转基因植物生产神经肽的途径。自主学习（一）基因工程的应用1 植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。（1）抗虫转基因植物：Bt蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因。广泛用于抗虫基因植物，如抗虫棉。蛋白酶拟制基因、淀粉酶抑制基因、植物凝集素基因等。（2）抗病转基因植物：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因等培养出抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、番茄等（3）其他抗逆转基因植物：如将鱼的抗
3、冻蛋白基因导入烟草和番茄，使烟草和番茄的抗寒能力均有提高。此外，将抗除草剂基因导入大豆、玉米等作物，喷洒除草剂时，杀死田间杂草而不损伤作物。（4）利用转基因改良植物的品质：如富含赖氨酸的转基因玉米、转基因抗软化番茄（5）提高植物的光合作用效率：（6）延长果实的储藏期：（7）提高植物次生代谢产物的产率：2.动物基因工程前景广阔（1）用于提高动物生长速度,提高产量。如将外源生长激素基因导入鱼体内。（2）用于改善畜产品的品质。如在转基因牛乳腺中转入乳糖酶基因，生产的牛奶中无乳糖。（3）用转基因动物生产药物（药用蛋白）科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过 等方法，到入哺
4、乳动物的 中，然后将 送入母体内，使其生长发育成转基因动物。目前，科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等医药产品。（4）用转基因动物作器官移植的供体科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。（5）提高抗病能力。提高动物对疾病的抗性，是动物品种改良的一个重要方面。现已经培育出抗猪瘟病的转基因猪和抗口蹄疫病毒的转基因兔。3.基因工程药物异军突起包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。干扰素是动物或人体细胞
5、受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，所以它是一种抗病毒的特效药。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取的，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌内获得干扰素。细胞工程生产干扰素的方法： 基因工程和发酵工程生产干扰素的方法： 4.基因诊断基因诊断：基因诊断是用 放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做 探针 ，利用 DNA分子杂交 原理，鉴定被检测标本上的 遗传信息 ，达到 疾病 的目的。特点： 、 、 可以诊断：诊断遗传病：例如用珠蛋白的DNA探针可以检测出镰刀型细胞贫血症。用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出苯丙酮尿症诊断传染性疾病：例
6、如利用DNA探针可以迅速地检测出肝炎患者的病毒，目前用基因诊断的方法已经能够检测出肠道病毒等多种病毒。思考：如何运用基因诊断的方法快速的检测出SARS患者？诊断肿瘤：例如用白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针，可以用来检测白血病。环境检测：用DNA探针可以检测引水中病毒的含量。具体的做法是使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。目前，采用基因诊断技术已经能够对多种病毒类、细菌类和寄生虫类疾病进行诊断。5.基因治疗曙光初照定义：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。（利
7、用正常基因 或 基因的治疗方法。）体外基因治疗：基本原理：是采用 将带有治疗作用的基因（目的基因），导入患带来的影响。例如研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生腺苷酸脱氨酶，然后，再将这种淋巴细胞转入患者体内。半年后，患者提内检测出了被改造的淋巴细胞，并产生了腺苷酸脱氨酶。体内基因治疗：将带有治疗作用的基因（目的基因），通过 直接送入人体内受体细胞中，叫做体内基因治疗。例如科学家利用经过修饰的腺病毒作载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转入患者肺组织中。用于基因治疗的基因种类：第一类是从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用于取代病变基因，或依靠其表达
8、产物，来弥补病变基因带来的生理缺陷，如对血友病的治疗第二类是反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻断非正常蛋白质合成。第三类是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又称自杀基因。（二）转基因生物的安全性问题1在转基因植物的安全问题上要考虑转基因食品的食用安全，转基因植物对生态系统的影响。如，转基因植物的扩散对 的影响，导入的目的基因是否会扩散到其它物种而导致自然界的混乱；大面积种植转基因植物，其 等能否对生态环境造成大规模的负面效应。转基因动物也要考虑对 的影响，对 的影响等。2生物武器的危害：利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入 ，或在一些致病的细菌或
9、病毒中插入能 的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物。典型例题1.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）A、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DNA分子杂交C、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解析：基因工程是生物工程技术的核心内容，能够按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状。基因治疗是把正常的基因导入有缺陷的细胞，从而使其表达，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来进行，其遵循的原理是DNA分子杂交，具有很强的特异性，因此一种基因探针只能检测水体中的一种（一类）病毒。所用生物共用一套遗传密码，所以原
10、核基因也能用来进行真核生物的遗传改良。2.基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了关于科技与伦理的争论。有人欢呼，科技的发展将改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是( )摒弃现有的道德观念，推动科技发展发挥道德规范的作用，限制负面效应科技的发展必需以现有道德规范为准绳调整现有道德规范，适应科技发展A. B. C. D. 课后题组1.下列关于基因成果的叙述，错误的是 （ ）A.在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病B.在农业上主要是培养高产、稳产、品质优良和具有抗药性的农作物C.在畜牧养殖业上培育出了体形巨大、品质优良的动物D.在环境保护方面主要用于环境监察测和对污染环境的
11、净化2.基因治疗是指 （ ）A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常D.运用基因工程技术，把有基因缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的3.一位女性患有严重复合型免疫缺陷病(SCID)，主要表现为缺乏腺苷酸脱氨酶(简称ada)，而腺苷酸脱氨酶是免疫系统完成正常功能必需的，因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在无菌条件下生活。患者由于从父母处各继承了一个腺苷酸脱氨酶缺失基因，导致体内无法合成腺苷酸脱氨酶。运用现代生物技术进行治疗后，患者的免疫功能得到了很大的修复。右图表示治疗SCID的过程，请据图回答：(1)要获得携带人正常ada基因的细菌，需要的工具酶包括 。(2)参与治疗SCID的病毒a核酸中不含有的碱基是 ，细菌内的ada基因整合到病毒的核酸上，依赖病毒对细菌的 过程。(3)治疗过程中，病毒起 的作用。(4)T淋巴细胞由 细胞在胸腺中发育而成，能随 和 在体内流动。 (5)进入T细胞的ada基因发挥治疗作用的标志是 答案：（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 （2）U 侵染 （3）载体（4）造血干细胞 血液 淋巴 （5）体内合成腺苷酸脱氨酶专心-专注-专业