13_基因工程的应用

1.3—基因工程的应用小崔崔2013年赴美考察转基因【合作探究1】植物基因工程的成果植物基因工程技术主要用于以下3个方面：①提高农作物的能力②改良农作物的。③利用植物生产等方面。抗逆品质药物（一）抗虫转基因植物1．杀虫基因种类：基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。Bt毒蛋白蛋白酶淀粉酶3．抗虫棉方法：将从中分离出来Bt毒蛋白基因转入棉花中原理：Bt毒蛋白基因的蛋白质本身没有毒性，但被害虫摄食后进入害虫肠道，在消化酶的作用下，蛋白质能够降解为小分子量的有毒的。苏云金芽孢杆菌多肽苏云金芽孢杆菌（二）抗病转基因植物1．植物的病原微生物：主要有、真菌和细菌等。2．抗病基因种类（1）抗病毒基因：病毒基因和病毒的复制酶基因。（2）抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因。（3）成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。病毒外壳蛋白几丁质酶●牛刀小试1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的病毒B.抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有特异性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B（三）其他抗逆转基因植物1．抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。渗透压将深水鱼的抗冻基因导入番茄（四）转基因改良植物品质1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟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。富含赖氨酸的转基因玉米只能从食物中获得的氨基酸转基因矮牵牛【合作探究2】动物基因工程的成果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用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做的供体抑制抗原决定基因的表达或除去。结合，培育出没有的转基因克隆猪器官生长激素蛋白肠乳糖酶乳腺抗原决定基因克隆技术免疫排斥器官移植转入人生长激素基因的超级小鼠转入外源生长激素基因的超级鲤鱼你适合喝牛奶吗通过无菌添加乳糖酶，XX舒化奶将牛奶中90%以上的乳糖分解，使牛奶中的绝大部分乳糖预先分解成易于吸收的葡萄糖和半乳糖，可以满足不同程度的乳糖不耐受者及乳糖酶缺乏者的饮奶需求，从根本上解决我国人群健康饮奶问题。到底谁是猪？●牛刀小试2上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是（）双选A.转基因动物是指体细胞中出现新基因的动物B.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的，在其他细胞中则是杂合的D.如果人白蛋白基因的序列是已知的，可以用化学方法合成该目的基因E.转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录翻译，故不能合成人白蛋白DE【合作探究3】基因工程药物1．来源：转基因。2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。3.干扰素动物或人体细胞受到感染后产生的一种。几乎能抵抗所有病毒引起的感染工程菌病毒糖蛋白【思维发散】由细菌转化而来的工程菌合成的药物蛋白可能没有活性，为什么？细菌属于原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，核糖体合成的肽链不能进一步加工和包装，因而产生的药物蛋白可能没有活性【合作探究4】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。正常基因（1）体外基因治疗先从病人体内获取，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在完成基因转移，再筛选成功转移的细胞，最后重新。成功例子：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞,治疗复合型免疫缺陷症。某种细胞体外扩增培养输入患者体内思考:为什么不能转入其他体细胞？腺苷脱氢酶是人体免疫系统发挥正常作用所必需的，淋巴细胞只有在这种酶作用下才能产生抗体等免疫物质（2）体内基因治疗直接向人体组织细胞内的治疗方法。成功例子：利用经过修饰的作为载体，成功将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织。转移基因腺病毒备注：在基因治疗的过程中，正常基因、病变基因都可以表达，由于正常基因的表达掩盖了病变基因的表达，使病人表现正常，最终达到治疗疾病的目的●牛刀小试3《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指()A．把健康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．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的A1..运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出抗虫的转基因油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上的信息，下列叙述正确的是()A．Bt基因的化学成分是蛋白质B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于Bt基因在其体内得以表达的结果。D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物C2.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是()A．获得目的基因需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶B．可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞C．含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株D．可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性A3.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是()A．只要目的基因导入成功，转基因羊的乳汁中就会有人凝血因子B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵C．在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNAB4近年来基因工程的发展非常迅猛，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，下列做法中不正确的是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21三体综合症D5.关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是()三选A．基因治疗可以有效地改善患者的生理状况，其操作对象是基因B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因E．基因治疗只能治疗一些传染病，如艾滋病F．基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因BEF6如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型为（）A．儿子、女儿全部正常B．儿子、女儿中各一半正常C．儿子全部有病，女儿全部正常D．儿子全部正常，女儿全部有病C7.干扰素是治疗癌症的药物，成分是一种糖蛋白，它必须从血液中提取，每升人血只能提取0.05μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如图的方式生产干扰素，试分析原理和优点。(1)从人的淋巴细胞中取出________，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内，让酵母菌_____________(2)酵母菌能用________方式繁殖，速度很快，能大量生产________，不但提高了产量，也降低了成本。(3)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工程菌”，此种操作能制备到干扰素吗？________请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析：①人的基因之所以能接到植物体内，其物质基础是_____________。②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了________。这个事实说明，人和植物共用一套________________，蛋白质合成方式____________。答案：(1)干扰素基因;合成干扰素(2)出芽生殖;干扰素(3)不能大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体等细胞器，无法合成糖蛋白(4)①DNA结构基本相同②干扰素;遗传密码;基本相同