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1、高二生物基因工程的应用与基因工程的安全性第1页，此课件共37页哦基因工程的应用与基基因工程的应用与基因工程的安全性因工程的安全性(综合综合)第第3 3节节 第2页，此课件共37页哦第3页，此课件共37页哦一、基因工程与遗传育种1转基因植物转基因植物 (1)运用基因工程培育动植物新品种最突出的优点是：能克服远缘杂交不亲和的障碍；育种时间短。(2)基因工程在植物育种方面的应用主要表现在：培育高产、优质的农作物新品种；培育有各种抗性的农作物新品种。第4页，此课件共37页哦 (3)成果：抗植物病毒的转基因烟草、番茄、苜蓿和马铃薯，抗虫棉，耐贮存的转基因番茄，抗逆性强的转基因农作物等。2转基因动物转基因
2、动物 转基因动物是指转入了外源基因的动物。如我国科学家1989年将人的生长激素基因导入鲤鱼的受精卵中，培育成了转基因鲤鱼；1999年我国上海诞生了转基因牛，其牛奶中含有大量人体蛋白，可以治病。第5页，此课件共37页哦完全免费,无需注册,天天更新！第6页，此课件共37页哦二、基因工程与疾病治疗1基因工程药物基因工程药物 基因工程技术已经成功地应用于基因工程药物的研制。现已研制成功的基因工程药物有几十种，如已投放市场的人的生长激素、胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。2基因治疗基因治疗 基因治疗是向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。第7页，此课件共37页哦三、基因工程与
3、生态环境保护 利用基因工程技术开发具有生物可降解的新型塑料(聚羟基烷酯塑料)，替代不可降解的化学合成塑料。利用基因工程技术培育能分解石油中多种成分的“超级菌”。用转基因微生物处理工业废水等。第8页，此课件共37页哦1.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述，不正确的是()ARNA聚合酶对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致抗虫蛋白的抗性丧失C抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传播至近缘作物，从而造成基因污染D转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素的抗性来确定的 D第9页，此课件共37页
4、哦2.人们常应用转基因技术生产所需要的转基因产品，如利用大肠杆菌生产人胰岛素。下列选项中能说明人胰岛素基因完成了在受体细胞中表达的是()A在大肠杆菌细胞中检测到人的胰岛素基因B在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因转录出的mRNAC在含有四环素的培养基中培养出大肠杆菌D在大肠杆菌的代谢产物中提取到人胰岛素 D第10页，此课件共37页哦3.石油污染是海洋污染的主要类型。利用基因工程创造的“超级细菌”能提高降解石油的效率。这是因为()A多种目的基因的表达B不消耗O2C提供动物幼体的食物D以石油成分作为生长因子A第11页，此课件共37页哦第12页，此课件共37页哦考点考点1 基因工程与遗传育种基因工程与遗传
5、育种【例1】苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。第13页，此课件共37页哦第14页，此课件共37页哦(1)将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有_种DNA片段。(2)图中表示Hind与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得_种重组质粒；如果换用Bst与BamH酶切，目的基因与质粒连接后可获得_种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的_。(4)图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞，并防止植物细胞中_对TDNA
6、的降解。第15页，此课件共37页哦(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞_。(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的_ 基因频率的增长速率。第16页，此课件共37页哦【解析】本题考查基因工程与育种的相关知识。(1)由于上述两种酶形成的末端不一样，所以被两种不同的限制性核酸内切酶切割之后所形成的片段有AA、AB、BA、BB四种切法形成的四种片段(A表示Hind，B表示BamH)。(2)同时被两种限制性核酸内切酶切割有两种不同的目的基因，即
7、AB和BA，所以重组质粒有两种。Bst与BamH酶切割的末端一样，所以同时用这两种限制性核酸内切酶切割只能形成一种目的基因，所以只能形成一种重组质粒。第17页，此课件共37页哦(3)质粒要进行复制才能更多地表达出产物，所以重组之后要能复制。(4)酶具有专一性，对TDNA的降解酶为DNA水解酶。(5)生物的细胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体。所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小。(6)自然选择是普遍存在的，纯种种植会使害虫抗性基因频率快速增长，而混合种植能降低害虫的抗性基因频率的增长速率。第18页，此课件共37页哦【答案】(1)4(2)21(3)复制(4)DN
8、A水解酶(5)表面无相应的特异性受体(6)抗性第19页，此课件共37页哦考考点点2 基基因因工工程程与与疾疾病病治治疗疗、基基因因工工程程与与生生态态环环境境保护保护【例2】在1990年医生对一位因缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的淋巴细胞取出作体外培养，然后用某种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的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。第20页，此课件共37页哦(1)该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体_，目的基因是_，目的基因的受体细胞是_。(2)将转基因淋巴细胞多次回输
9、到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了_，产生这种物质的两个基本步骤是_和_。(3)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是_(4)该病的治疗方法属于基因工程运用中的_，这种治疗方法的原理是_第21页，此课件共37页哦【解析】本题以一个实际生活问题为线索，全方位地考查了基因工程。该基因工程实例的运载体是病毒，目的基因是腺苷酸脱氨酶基因，受体细胞是淋巴细胞。将转基因淋巴细胞输入患者体内，目的基因会得到表达，产生腺苷酸脱氨酶(相应的抗体)，从而使患者免疫力恢复正常。其治疗的原理是将正常的外源基因导入有缺陷的细胞中，并使之表达，达到基因治疗的目的。人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比，
10、其差别是碱基排列顺序的不同。第22页，此课件共37页哦【答案】(1)某种病毒腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞(2)腺苷酸脱氨酶(或“相应抗体”)转录翻译(3)脱氧核苷酸排列顺序不同(或“遗传信息不同或碱基的数目和排列顺序不同”)(4)基因治疗把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内，从而达到治疗的目的第23页，此课件共37页哦第24页，此课件共37页哦1.(2010浙江卷)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞【解析
11、】目的基因为抗除草剂基因，故应用限制酶切割抗除草剂基因而不是烟草花叶病毒的核酸。【答案】A第25页，此课件共37页哦2.(2010江苏卷)下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C动物的生长激素基因转入植物后不能表达D如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题第26页，此课件共37页哦【解析】本题考查了转基因技术的安全性问题。转入到油菜的抗除草剂基因，可以通过花粉传入环境中，A项正确；由于植物与害虫间是相互选择的，转抗虫基因的植物可使昆虫群体抗性基因频率增加，B项错误；动物生长激素基
12、因转入植物后也能表达，C项错误；转基因技术的安全性问题，要通过验证才能得到证实，D项错误。【答案】A第27页，此课件共37页哦3.(2009上海卷)科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是()A基因自由组合定律B半保留复制原则C基因分离定律D碱基互补配对原则第28页，此课件共37页哦【解析】本题考查基因工程的相关知识，目的基因与运载体能形成重组质粒依据的是粘性末端的碱基互补配对原则。【答案】D第29页，此课件共37页哦4.(2011浙江四校联考)基因敲除主要是应用D
13、NA同源重组原理，将同源DNA片段导入受体细胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基因敲除既可以用突变基因或其他基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。下列有关基因敲除的说法，正确的是()A基因敲除实际上是抑制某个基因的表达，从而达到使该基因“沉默”的目的B利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因C基因敲除可定向改变生物体的某一基因D从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天性愚型第30页，此课件共37页哦【解析】基因敲除技术可以用正常基因替换原来的病变基因，因此该技术可定向改变生物体的某一基因，但不能修复该基因。由于先天性愚型属于染色体数
14、目异常遗传病，基因敲除技术无法对其进行治疗。【答案】C第31页，此课件共37页哦5.(2010金华一中联考)我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒的核酸的几个重要片段逆转录后插入天花病毒DNA中，形成重组病毒疫苗。该疫苗具有复制能力，可以持续刺激免疫系统，使人产生较强的免疫能力。该疫苗研制过程中()A运用了RNA病毒容易突变的能力B运用了基因工程手段，使用质粒作为运载体C通常需要利用动物细胞培养技术D该重组病毒的形成说明艾滋病病毒和天花病毒具有相同的遗传物质 第32页，此课件共37页哦【解析】该疫苗研制过程中是将艾滋病病毒的RNA逆转录为DNA，再将其与天花病毒的DNA重组，运用了基因
15、工程手段，在此天花病毒起了运载体的作用。这里的重组DNA分子需要导入动物细胞后才能进行复制，所以需要利用动物细胞培养技术。【答案】C第33页，此课件共37页哦完全免费,无需注册,天天更新！第34页，此课件共37页哦6.(2010浙江省五校联考)基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是，限制酶的识别序列和切点是。根据图示判断下列操作正确的是()第35页，此课件共37页哦A质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割B质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割C目的基因和质粒均用限制酶切割D目的基因和质粒均用限制酶切割【解析】质粒只有用限制酶切割，才不会将两个标记基因都破坏，而目的基因只有用限制酶切割才能获得需要的片段。【答案】A第36页，此课件共37页哦7.(改编题)下列图中关于P、Q、R、S、M的描述，不正确的是()第37页，此课件共37页哦