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1、11.31.3 基因工程的应用基因工程的应用【导学目标导学目标】 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 【自主学习自主学习】一、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 能力、改良农作物的品质、利用植物 生产 等方面。 二、动物基因工程及基因工程药物 1.动物基因工程应用的几个方面项目应用 基因来源或处理成果提高动物的 生长速度 外源 基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品 的品质 基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物 生产药物 药用 基因 蛋白基 因的启动子乳腺生物反应器转基因动物 作器官移植
2、 的供体 抑制或除去 基因结合 培育出没有 的转 基因克隆猪器官2.基因工程药物 (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。 三、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类型： 基因治疗和 基因治疗。 3成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞，治疗 。思考交流思考交流 通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因？正误判断正误判断 1基因工程育种与传统育种相比并无优势。( ) 2通过植物基因工程可以减少农药的使用量。( ) 3利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天
3、然的蛋白质不同。( ) 4所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。( ) 【合合 作探究作探究】 1基因检测与基因治疗的比较目的基因的作用备注2基因 检测制作相应 ，利用 原 理，快速、准确地检测人类某种疾病临床应用阶段基因 治疗把 的外源基因导入有基因缺陷 的细胞中，可分为 和 两 种方法仅处于初期的临床试验阶段，仍有许 多问题和困难制约该技术的开展2. 两种基因治疗途径的比较途径 比较 体外基因治疗体内基因治疗方法不 同 点特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制相同点都是将外源基因导入靶细胞，以纠正 基因.例例 1 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
4、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。请回答下列问题： (1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是_。 (2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中，原因是 _。 (3)通常采用_技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。 (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。 【答案】 (1)显微注射法 (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中表达 (3)DNA 分子杂交 (4)膀胱上皮 【达标检测达标检测】 课堂达标课堂达标 1下列转基因植物与所
5、选用的目的基因对应错误的是( ) A抗虫棉Bt 毒蛋白基因 B抗病毒转基因烟草几丁质酶基因 C抗盐碱和抗旱植物调节细胞渗透压的基因 D耐寒的 番茄抗冻基因 2抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是( ) A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 C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 321 世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细 胞，并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。以下与基因芯片有关的叙述中，不正确的 是( ) A利用基因芯片可以进行基因鉴定 B利用基因芯片可以改造变异基因
6、C利用基因芯片可以检测变异基因 D基因芯片技术能识别碱基序列 4 “工程菌”是指( ) A用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系 B用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到的新细胞株系3C用基因工程的方法，使 外源基因得到高效表达的菌类细胞株系 D从自然界中选取的能迅速增殖的菌类 5近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用 DNA 探针和外源基因导入的方法进 行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是 ( ) A用 DNA 探针检测镰刀型细胞贫血症 B用 DNA 探针检测病毒性肝炎 C用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症 D用基因替换的方法治疗 21 三体综
7、合征 6番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶 基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐储藏。为 满足人们的生产、生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长 的番茄新品种。操作流程如下图，请回答下列问题。抗软化番茄的培育过程示意图 (1)过程需要的工具酶有_ _。 (2)构建基因表达载体时，除了要在重组 DNA 中插入外源基因外，还需要有 _。 (3)提取目的基因采用的限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GATC。在目的基 因的两侧各有 1 个酶的切点，请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性末端的过程 示意图
8、。 (4)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做 _。目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是 _。 (5)从图中可见，mRNA1和 mRNA2的结合直接导致了_无法合成，最终使番茄获得 了抗软化的性状。 课外强化课外强化 1转基因技术在植物品种改良方面应用广泛 ，其中一项基因工程就是改造 CO2固定酶。 其目的是( ) A提高光合作用效率 B延长果实的储藏期 C培育新作物品种 D提高植物的抗性 2抗病毒转基因植物所采用的基因，使用最多的是( )4病毒外壳蛋白基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 病毒的复制酶基因 A B C D 3.转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西
9、红柿、转基因草莓等，涉及的 问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，上图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图 示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是( ) A培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因 B目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞 C转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低 D固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一 4科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是( )该技术将导致定向变异 DNA 连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对 连接起来 蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 受精卵是理想的受体 细胞 A B C D
10、5科学家将含有人的 抗胰蛋白酶基因的 DNA 片段注射到羊的受精卵中，由该受 精卵发育的羊能分泌含 抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及( ) ADNA 按照碱基互补配对原则自我复制 BDNA 以其一条链为模板合成 RNA CRNA 以自身为模板自我复制 D按照 RNA 密码子的排列顺序合成蛋白质 61976 年，美国的 HBoyer 教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆 菌体内，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物。上述的“表达”是指该基因在 大肠杆菌体内( ) A能进行 DNA 的复制 B能进行转录 C能合成人的生长激素 D能控制合成人的生长抑制素释放因子 7下列不属于利用基因
11、工程技术制取的药物是( ) A从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B在酵母菌体内获得干扰素 C利用青霉菌获取青霉素 D在大肠杆菌内获得胰岛素 8某研究小组进行了甲型 H1N1 流感病毒的疫苗研制工作，下图为他们前期研究 工作 的简要操作流程图 ：(1)实验步骤所代表的反应过程是_；在步骤之间扩增 H 基因常采用的方法 是_ _。5(2)步骤构建重组表达载体 A 和重组表达载体 B 必须使用的酶是 _ _。 (3)构建重组表达载体时，一般需要将 H 基因与载体结合，常用作基因工程载体的是 _；在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时，常常要借助载体上_的表 达。 (4)某志愿者接种甲型 H1N1 流感病毒的疫苗后，第 15 天感染甲型 H1N1 流感病毒，则 体内_细胞将迅 速增殖分化形成_细胞，从而产生大量抗体；当该病毒侵入 人体细胞后所引起的免疫反应是_与宿主细胞紧密接触并使其裂解。 (5)机体能合成数百万种特异性抗体，抗体种类如此多的原因是其结构中的 _。