1。3基因工程的应用(第一课时)

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1.2基因工程的应用(第1课时)

1.2基因工程应用（第1课时）（一）基因工程应用编制：王曼审核：秦磊校对：张统省【学习目标】1．举例说出基因工程的应用2．关注转基因生物的安全性问题3．举例说出生物武器的危害【自学质疑】一、回顾：1.基因工程基本操作的“五步曲”是什么？PCR扩增过程2．基因表达载体的组成及各自作用3．将目的基因导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞的常用方法4．目的基因的检测与鉴定的步骤5.必记概念：基因组文库 cDNA文库基因的编码区和非编码区启动子、终止子、起始密码、终止密码内含子、外显子RNA聚合酶结合位点、结构基因与标记基因基因探针显微注射感受态细胞二、导学知识网络体系抗虫转基因植物抗病转基因植物转基因植物其他抗逆转基因植物改良植物品质提高动物生长速度改善畜产品的品质转基因动物用转基因动物生产药物用转基因动物作器官移植的供体基因工程药物基因治疗转基因生物的安全性问题（食品安全、生态安全）生物武器的危害性【质疑讨论】1.植物、动物的基因工程技术主要在哪些方面取得成果？2.抗虫基因、抗病基因、抗逆基因、改良植物品质的基因主要有哪些？3.“乳腺生物发生器”的优缺点及基因工程的大体操作步骤。

4.基因治疗的概念、种类及治病原理知识点归纳：一、植物基因工程成果1．抗虫转基因植物杀虫基因：主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抵制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。

优点：降低生产成本，减少环境污染2．抗病转基因植物抗病基因：使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因抗毒素合成基因。

3．其他抗逆转基因植物：抗逆基因：调节渗透压的基因（使植物细胞渗透压升高以适应盐碱或干旱环境）、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因。

作用：以提高植物对环境适应能力。

4．利用转基因改良植物的品质举例：将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高植物氨基酸含量。

人教版生物选修3(课后习题)1.3 基因工程的应用 Word版含答案

1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指( )A.提供基因的动物B.基因组成中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因遗传信息的动物2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是( )A.减少氮肥使用量,降低生产成本B.减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构、海华水”,化引起淡水“赤洋,污染环境。

利用现象”“潮基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,保护环境。

3下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用?( )A.提高农作物的抗逆性B.生产某些天然药物C.改良农作物的品质D.作器官移植的供体项为动物基因工程技术的重要应用。

4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后恢复正常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疗,其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中,从而使病人恢复正常。

5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。

下列说法正确的是( )A.抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C.转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D.限制酶识别的序列一定是GAATTC于终止密码子存在,子mRN不同的限制酶识别的序A,上。

载体不是酶。

限制酶有多种列大都不相同。

6以下关于抗病转基因植物成功表达抗病毒基因后的说法,正确的是( )A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抵抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异,毒并不是所有病,也不可以抗虫。

抗病毒基因也会发生变异。

毒7下列不属于利用基因工程技术制取药物的是( )A.从大肠杆菌体内获取白细胞介素B.从酵母菌体内获得干扰素C.利用青霉菌获取青霉素D.从大肠杆菌体内获得胰岛素等如大肠杆菌、酵母菌(胞)中并使,该基因得到高效表达以产生药物,然后通过培养微生物来获得药物的一种技术。

1.3 基因工程的应用公开课课件

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：
发致病基因突变
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四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗的概念:
是指是把正常基因（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。
2、基因治疗的类型:
体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。（操作复杂，但效果可靠。）
中不正确的是
( B)
A．基因治疗是治疗人类遗传病的最有效的手段
B．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
C．以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法
D．基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
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【活学活用】
8．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得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀
乳腺生物反应器的优点： ①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。
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2．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携
带白蛋白的转基因牛，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30多倍，转基因动
物是指（）
A.提供基因的动物
B
B.基因组中增加外源基因的动物
1.3 基因工程的应用
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1
基因工程的实际应用领域有：农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等。
植物基因工程硕果累累：
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2
一、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）

人教版教学课件基因工程的应用

兔研人员将乙型肝炎表面抗原基因注入兔受精卵的情形。
我国培养的转基因兔，转入的乙型肝炎表面抗原基因已在基因兔体内整合并表达。
就基因药物而言，最理想的表达场所是乳腺
为什么?
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。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
四、基因治疗曙光初照
基因治疗：把正常基因导入病人体内，使该基因的表
普通棉
2.抗病转基因植物
病原微生物引起植物生病的微生物如：病毒、真菌、细菌等。
抗病毒目的基因最多：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因
抗真菌目的基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因
举例抗病毒转基因小麦、抗病毒转基因甜椒
抗病毒的转基因小麦
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
造成低产、减产的常见因素盐碱、干旱、低温、涝害等
转基因鲑鱼
普通鲑鱼
中科院水生生物研究所培育的转基因鲤鱼，表现出快速生长效应。
2.用于改善畜产品的品质
如，将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变。
美国通过基因工程将人的基因植入牛的体内，由转基因公牛授精的母牛产下5头健壮的牛犊，每头都含有一个人类的基因。
转基因高赖氨酸玉米
使果品延熟，便于储存将控制番茄成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄。
转基因延熟番茄

1.3基因工程的应用(上课用)

1.抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而来?对哺乳动物有害吗？ 2.将抗虫基因导入植物细胞中用的最多的方法是什么？我国的科学家将抗虫基因导入棉花用了什么独创的方法?
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▪ 思考：
1.细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞
内，原因是
。
组成细菌和棉花的DNA分子的空间结构和化学组成相同
取患者骨髓
分离干细胞
病毒
正正常基因的干细胞
(2)半乳糖血症
患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。
1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。
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思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。
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(一)抗虫转基因植物
1.虫害给农作物带来了哪些影响? 传统农业如何防治害虫? 有哪些不足?
2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世?
3. 抗虫基因有哪些？
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
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请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的抗虫机理。
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v

1.3《基因工程的应用》(共46张PPT)

应用示例
1．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶的控制基因，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，不耐贮藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是 ( )
A．运载工具是质粒 B．受体细胞是番茄细胞 C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因 D．目的基因的表达延缓了细胞的软化
(2)转基因作物减少了化学农药的使用，降低了生产成本，减少了
环境污染，但增加了对人体健康的损害。( × )
(3)利用小型猪来解决人类移植器官短缺问题，首先要解决免疫排
斥难题。( √ )
(4)利用动物乳腺生物反应器技术时，受体细胞应为受精卵或体细
胞。( × )
(5)乳腺生物反应器，需将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动
因植物凝集素基
取)；③抗除草
因
合成基因
剂基因
花青素代谢昆虫的肠上皮细胞的特异性受体结合，形前两种为抗 ①通过改变细胞作成穿孔，细胞肿胀病毒基因；内渗透压，提高 ①控制合成的蛋白用裂解致死；②蛋白后两种为抗抗盐碱、抗干旱质含必需氨基酸多酶抑制剂和淀粉酶真菌基因能力；抑制剂分别抑制相应酶活性，影响消化；
抗逆转基因植转基因改良植物
抗病转基因植物
目物
物
的品质
①含必需氨基酸
Bt毒蛋白基因、
①调节细胞渗
目蛋白酶抑制剂病毒外壳蛋白基透压的基因；较多的蛋白质编
因、病毒的复制
码基因；②控制
的基因、淀粉酶酶基因、几丁质 ②抗冻蛋白基番茄果实成熟的
基抑制剂基因、

1.3 基因工程的应用

异想天开
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质
例如将乳糖酶基因导入奶牛基因组，使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。
3.用转基因的动物生产药物
方法：乳腺生物反应器
注意：雌性个体才能生产药物
★为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？ ⑴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。 ⑵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。
一、植物基因工程硕果累累
转基因工程技术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
主要杀虫基因：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
Bt毒蛋白我国的转基因抗虫棉就是转入了基因培育出来的。因为用化学农药防治害虫最大的危害是环境污染，因此可将具有杀虫活性的基因导入到农作物中。
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁女孩进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中。在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗，同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。
2.抗病转基因植物
引起生物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等
抗病基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因. 抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因.

人教版教学课件3.1.3基因工程的应用

• 什么叫显微注射技术？
• 基因工程在环保方面有什么应用？
1）用于环境监测。
2）用于被污染环境的净化。 • 通过基因工程方法怎样进行环境监测？例如：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。
特点：是快速、灵敏，1吨水中有10 个病毒也能检测出来。
• 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？
1）“超级细菌” ——分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。方法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。 2）“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。 3）杀虫剂：通过基因重组构建新的杀虫剂，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过因血清蛋白基因动物生产药物的工程菌胰岛素基因
干扰素基因
人
一、植物基因工程硕果累累
阅读书P17页
转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力, 以及改良弄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
2.抗病转基因植物
3.其他抗逆转基因植物

我国在抗逆基因的分离、克隆和转化等方面的研究已取得一定进展，克隆了耐盐碱相关基因，通过遗传转化已获得了耐1％NaCl的苜蓿，耐 O．8％NaCl的草莓，耐2％NaCl的烟草。抗逆基因工程作物已进入田间试验阶段。我国科学家刘岩等获得了耐盐性明显提高的转基因玉米植株。我国科学家张荃等获得了耐盐性提高的转基因番茄。
治疗乙型肝炎
• 基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法：是向人体注射生长激素。传统生产方法：需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。

《专题11.3基因工程的应用》作业设计方案-高中生物人教版选修3

《基因工程的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 掌握基因工程的基本概念、原理与意义；2. 理解基因工程在农业、医疗、工业等领域的应用；3. 培养学生从实际操作的角度思考问题，增强科技创新意识与科学探索能力。

二、作业内容作业内容主要包括三个部分：第一部分：理论知识学习学生需完成对《基因工程的应用》章节的预习，重点掌握基因工程的基本概念、工具与操作步骤，理解基因工程的操作流程和实际应用价值。

第二部分：实践案例分析结合基因工程在现实中的应用，选择若干典型案例进行深度解析。

学生需从案例中提炼出基因工程的关键技术和操作流程，分析其在应用中的优缺点以及潜在风险。

具体包括：1. 农业方面：通过阅读或网上查询基因工程在抗虫抗病农作物育种中的实例，如转基因抗虫棉等，理解基因工程在农业上的应用和意义。

2. 医疗方面：分析基因工程在疾病诊断和治疗中的应用，如基因诊断、基因治疗等，并探讨其可能带来的伦理和社会问题。

3. 工业方面：了解基因工程在生物制药、生物材料生产等方面的应用，如利用基因工程生产胰岛素等生物药物。

第三部分：小组讨论与报告学生需以小组形式进行讨论，每组选择一个实践案例进行深入探讨，并撰写一份简短的报告。

报告中需包括案例背景、关键技术、应用价值及潜在风险分析等内容。

报告要求逻辑清晰、条理分明，且不得少于500字。

三、作业要求1. 学生需认真预习《基因工程的应用》章节内容；2. 对所选案例进行详细了解与分析，搜集相关数据与信息；3. 小组讨论需积极发言，提出自己的观点和疑问；4. 报告书写要求条理清晰、观点明确、分析深入；5. 按时提交作业，不迟到早退。

四、作业评价1. 教师根据学生预习情况给予基础评价；2. 对小组讨论的表现及报告内容进行评价；3. 考虑学生在分析案例时的逻辑性和创新性进行评价；4. 对学生报告的格式和语言表达给予评价。

五、作业反馈1. 教师对每份报告进行详细批改，并给出改进意见；2. 组织学生进行作业分享与交流，相互学习；3. 针对学生在作业中出现的共性问题进行课堂讲解；4. 对表现优秀的小组和个人给予表扬和鼓励。

高中生物课件-1.3 基因工程的应用

乳腺生物反应器
将药物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，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将其送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
乳腺生物反应器的优点：①产量高
2、人的糖蛋白必须经过内质网和高尔机体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是（B）
A大肠杆菌 B 酵母菌 C、 T4噬菌体D 质粒

基因工程药品 —— 干扰素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg 干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
1.如何获得抗虫植物？
2.抗虫作物优点：
减少环境污染、减低生产成本、提高产量
3. 抗虫基因有哪些？ 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
典型例子：转基因抗虫棉——Bt毒蛋白基因
4.抗虫棉能抗病吗？
(二)抗病转基因植物
1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，
基因工程可以生产人类需要的药物，我们吃的某些食品可以是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。
六、巩固联系
1、下列不属于需用基因工程方法生产药物的是（ C）

人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)

及时检测 (1)用转基因的动物生产药物的基因来源是药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子。 (2)成果是乳腺生物反应器。
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（三）用转基因的动物生产药物设问:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
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（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
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。
(1)优良基因：肠乳糖酶基因。 (2)成果：转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少
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——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度（1）基因：导入外源生长激素基因
(2)成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
转基因动物生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)：
人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)课件PPT 部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT
1.3 基因工程的应用
[目标导航] 1.结合教材实例，说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。 2.了解基因工程的新进展。 3.了解基因工程在农业、医疗等方面的应用。

课件13：1.3 基因工程的应用

观

通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。
培育流程如图:
思考：为检测病毒外壳蛋白
基因是否被导入4号猪并正
常表达，可采用的方法有？
①DNA测序 ②染色体倍性分析
③体细胞结构分析
④抗原—抗体杂交
3
PART 01
基因工程药物异军突起
20世纪80年代初，第一种基因工程药物——重组人胰岛素投放市场以来，利用转基因工程菌生产的药物已有60多种，这些药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
“工程菌”生产药物
为生产具有特定性能的α-淀粉酶，科学家从某种细菌中克隆了α-淀粉酶基因，利用基因工程大量制备琢α-淀粉酶，实验流程见下图。请回答下列问题：
α-淀粉酶基因
表达载体
构建重组表达载体
思考1：为何细菌是基因工程生产药物时理想受体细胞？
导入大肠杆菌
工程菌的筛选与鉴定
工程菌的大量培养 α-淀粉酶产品分析
从健康人体分离得到功能正常的基因，用以取代病变基因，或依靠其表达产物，来弥补病变基因带来的生理缺陷。
通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的 mRNA分子进行互补，从而阻断非正常蛋白质的合成。
编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因。
基因治疗的方法讨论
方法
体内基因治疗
体外基因治疗
具体操作
案例
生殖隔离
Bt毒蛋白基因转录翻译
Bt毒蛋白
棉花 Bt毒蛋白基因转录翻译 Bt毒蛋白（抗虫）
利用Bt毒蛋白基因得到的转基因植物对人体有毒害吗？
已知转基因植物中毒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，为什么？