1.3基因工程的应用

高二生物备课组专题一基因工程1.3基因工程的应用基因工程可帮助人类解决当前存在的一些重大问题。粮食问题环境污染问题能源危机问题不治之症问题一、植物基因工程硕果累累植物基因工程在农业中的应用发展迅速，主要用于提高农作物的抗逆能力，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（1）方法：从某些生物分离出具有杀虫活性的基因导入作物中，使其具有抗虫性。（2）杀虫基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因，淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。（3）成果：抗虫棉、抗虫水稻。棉铃虫稻飞虱抗虫棉的培育过程：2、抗病转基因植物（1）病原微生物：以病毒、真菌、细菌为主。（2）抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因。（3）抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因。抗病毒的转基因小麦抗病毒的转基因甜椒3、抗逆转基因植物（1）植物所面对的不利条件：盐碱、干旱、低温、涝害等（2）盐碱和干旱对农作物的危害：细胞内的渗透压（3）抗盐碱、抗干旱基因：调节细胞渗透压的基因（4）抗寒作物、抗除草剂作物抗冻蛋白基因来自鱼。转基因抗除草剂玉米高二生物备课组4、改良植物的品质富含赖氨酸的转基因玉米转基因矮牵牛二、动物基因工程前景广阔1、用于提高动物生长速度——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植导入外源生长激素基因2、用于改善畜产品的品质转基因牛：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。乳糖不耐受症是由于人体肠道不能分泌分解乳糖的酶而引起的，当人体摄入大量乳糖后，会因无法正常代谢乳糖而出现腹泻、腹胀或腹绞痛等症状。它是多发在亚洲地区的一种先天的遗传性疾病。患者对乳糖消化和吸收受阻。大多数有乳糖不耐症的人仍然是可以喝牛奶的，只是不能过量。比如，在日本90%以上的人有乳糖不耐，但大多数人可以每天喝200毫升的牛奶而没有任何不适。3、用转基因动物生产药物成果：乳腺生物反应器操作过程：获取目的基因构建基因表达载体(乳腺蛋白基因的启动子＋药用蛋白基因)显微注射，导入受精卵形成早期胚胎移植到母体发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌的乳汁来生产所需要的药物。1）乳腺是一个外分泌器官。乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。3、用转基因动物生产药物优点：产量高、质量好、成本低、易提取乳汁中含有人生长激素的转基因牛含人凝血因子基因的转基因羊（治血友病）猪作供体的优点：（1）猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似；（2）猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物。4、用转基因动物作器官移植的供体方法：将供体基因组导入某种调节因子，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。转基因克隆猪早在20世纪，欧洲国家已经将猪的心脏、肾、肝及神经细胞移植给相应器官衰竭的晚期患者及帕金森病患者，但寿命很短。1906年，Jaboulay将猪肾移植给一位患肾功能衰竭的年青妇女，移植物存活了3d，手术后病人死于尿毒症。三、基因工程药物异军突起利用工程菌生产药物，已有60多种。概念：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。四、基因治疗曙光初照①体外基因治疗如：腺苷酸脱氨酶基因的转移②体内基因治疗用于基因治疗的基因种类：①从健康人体上分离的功能正常的基因②反义基因③自杀基因（操作复杂，但效果较可靠）小结一、植物基因工程硕果累累二、动物基因工程前景广阔三、基因工程药物异军突起1、抗虫转基因植物2、抗病转基因植物3、抗逆转基因植物4、利用转基因改良植物的品质1、提高动物生长速度2、用于改善畜产品的品质3、用转基因动物生产药物4、用转基因动物作器官移植的供体四、基因治疗曙光初照高二生物备课组取患者骨髓分离干细胞运载体病毒正常基因导入正常基因的干细胞注入患者体内ADA缺乏症的基因治疗高二生物备课组基因治疗是指（）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，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A及时反馈高二生物备课组异想天开高二生物备课组前沿介绍1、抗禽流感病毒的家禽、鱼类已经问世2、基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。3、胎儿基因疗法4、治疗肺结核高二生物备课组拓展视野神奇的基因芯片基因芯片点样仪高二生物备课组恐怖的基因武器高二生物备课组巩固提高1、提高农作物抗盐碱和抗旱能力的目的基因是（）A、抗除草剂基因B、调节细胞渗透压的基因C、抗冻蛋白基因D、Bt毒蛋白基因B高二生物备课组2、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（）①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A①②③④B②③④C①③④D①②④巩固提高C高二生物备课组IMN3.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，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：1）通常采用_____________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组DNA分子杂交2）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。膀胱上皮巩固提高