高中生物专题1基因工程3基因工程的应用课件新人教版选修2

【补偿训练】 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,以下与此有关的叙述中,正确的是
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A.“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B.“提高基因的表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞 中含有更多的人白蛋白基因 C.只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白 蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的 D.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
(2)种植转基因抗虫棉若干年后,害虫会不会对转基因 抗虫棉产生抗性?为什么? 提示:会。害虫会因遗传物质发生改变产生对转基因 抗虫棉的抗性。
【探究训练】 1.(2018·邢台高二检测)下列不属于基因工程在植物 中的应用的是 ( ) A.增强植物的抗逆性 B.改良植物的品质 C.获得多倍体植物 D.利用植物细胞生产动物蛋白
2.基因治疗: (1)概念: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。 (2)成果:将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的__淋__巴_ _细__胞__中,使淋巴细胞能够产生腺苷酸脱氨酶,再将这 种淋巴细胞转入患者体内,治疗复合型免疫缺陷症。
(4)目前所处阶段:初期的临床试验阶段。 (5)存在问题:还没有完全解释__人__类_基__因__组__的运转机制, 没有充分了解基因调控机制和疾病的分子机理,还存 在着_技__术__方_面___、伦__理__道__德_方__面____,以及安_全__性__方_面_____的 多困难。
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你 们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐 对身体不好哦~
【正误小测】
1.科学家利用转基因技术培育了抗玉米螟玉米,种植
该玉米的农田就不需要进行防虫管理了。
( ×)
【分析】抗玉米螟玉米能抗玉米螟,但不一定能抵抗
其他害虫,故种植抗玉米螟玉米的农田,仍需要进行防
3.利用转基因改良植物的品质: (1)方法:将优良性状基因导入植物,获得优良品质的 植物。 (2)意义:改良植物的某些__品__质_。
二、动物基因工程 1.应用前景:在动物品种改良、建立__生_物__反__应__器__、 _器__官__移_植___等方面显示了广阔的应用前景。
2.具体应用:
项目 应用
的启动抗子原决
克隆技术
转基器因官动移物植 作
_________ 的供体
除定去基_因______ _______或抑 制其表达
结出应合没有____免___疫___排____斥___培反__育_ ___的转基因克隆猪 器官
三、基因工程药物及基因治疗 1.基因工程药物异军突起: (1)药物来源:利用转基因的“__工__程_菌__”来生产。 (2)成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫 苗、激素等。
(2)将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组能降低牛奶中的 乳糖含量的原因是_肠__乳__糖_酶__基__因__在__奶_牛__乳__腺__细__胞_中_____ _表__达__出__乳_糖__酶__,可__以__分__解__乳_汁__中__的__乳__糖_____。
2.转基因动物生产药物: (1)乳腺生物反应器的优点有__产_量__高__、__质__量_好__、__成___ _本__低__、_易__提__取___。
【补偿训练】 目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫 棉,以下说法正确的是 ( ) A.苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进 入棉花的叶肉细胞表达 B.抗虫基因导入棉花叶肉细胞后,可通过传粉、受精的 方法,使抗虫性状遗传下去
C.标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基 因 D.转基因抗虫棉经过种植,棉铃虫不会产生抗性,这样 可以有效消灭棉铃虫
(2)为什么生产乳腺生物反应器构建基因表达载体时必 须把药用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? 提示:只有连接了乳腺蛋白基因的启动子,才能保证相 应的目的基因在其乳腺细胞内得以表达。
【探究训练】 1.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精 卵,培育出了转基因羊。但人凝血因子只存在于转基因 羊的乳汁中,以下有关叙述正确的是 ( ) A.如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知,可用人工合 成的方法获得该目的基因
B.人体细胞中凝血因子基因进入山羊受精卵后,其传递 和表达不再遵循中心法则 C.在该转基因羊体内,人凝血因子基因存在于乳腺细胞 中,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聚合酶以DNA分 子的一条链为模板合成mRNA
【解题指南】解答本题的关键:(1)遗传信息的表达都 遵循中心法则。(2)由于目的基因导入受精卵中,由该 受精卵分裂、分化形成的转基因羊的所有体细胞都应 该含有目的基因,只是在乳腺细胞中表达。
【解析】选C。通过基因工程,可以增强植物的抗逆性、 改良植物的品质,或利用植物细胞生产动物蛋白;获得 多倍体植物可用秋水仙素处理植物的芽尖分生组织等。
2.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,培育出转基因抗虫的油菜品种,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,保护环境。据以上信息,下列叙 述正确的是 ( )
转基因 植物
抗逆转 基因 植物
目的基因
调节_细__胞__渗_透__压___ 基因使农作物抗 盐的碱_抗_、_冻_抗_蛋_干白__旱_基;鱼因 使作物耐寒;抗除 草剂基因使作物 抗除草剂
举例
意义
减少化学农药的使 抗盐碱、 用,降低_生__产__成_本___, 抗干旱烟 减少_环__境_污__染___等; 草,耐寒番 能够获得杂交育种 茄,抗除草 无法获得的 新品种 剂玉米 _______
基因来源或处理
提高动物的 外源_生__长__激_素___
生长速度 基因
改善畜产 品的品质
肠乳糖酶基因
成果
转基因绵羊、转 基因鲤鱼 转基因牛分泌的乳 汁中乳糖含量大大 减低,其他营养成 分不受影响
项目 基因来源或
应用
处理
成果
_药__用__蛋白基因
转基因动物 +乳腺 生产药物 _____蛋白基因
乳腺生物反应器
学习课件
高中生物专题1基因工程3基因工程的应用课件新人教版选修2
1.3 基因工程的应用
一、植物基因工程
1.植物基因工程技术的应用: (1)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)。 (2)改良__农_作__物__的__品__质__。 (3)利用植物_生__产__药__物__等。
(2)抗虫棉能抗病毒、细菌和真菌吗?为什么? 提示:不能,抗虫基因具有专一性。 (3)经上述过程培育的抗虫棉能否取得最后的成功,最 简单的检测方法是什么? 提示:做抗虫实验。
2.培育抗逆作物的意义:
(1)从环境保护角度出发,分析转基因抗虫棉与普通棉 相比在害虫防治方面的优越性:_减__少__了__化__学_农__药__的__使___ _用__量__,降__低__了__环_境__污__染____。
6.某遗传病患者通过基因治疗获得的正常性状能够在 后代个体中表现。 ( ×) 【分析】基因治疗只是将正常基因导入某些功能细胞 中,这些细胞为体细胞,所以性状不能在下一代中表现。
主题1 植物基因工程 【问题探究】 1.基因工程应用于提高植物抗逆能力:
(1)上图中序号①和②代表的含义: ①_抗__虫__基_因___;②构__建__基__因__表_达__载__体____。
转基因 植物
目的基因
抗病毒基因:病毒
抗病转 基因 植物
外毒壳的蛋_复_白_制_基_酶_因_基和因病。 抗质_素_真酶_合_菌基_成_基因_基因和因:_抗几__毒丁__
举例
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
意义
减少化学农药的使 用,降低_生__产_成__本___, 减少_环_境__污__染___等; 能够获得杂交育种 无法获得的 新品种 _______
虫管理。
2.利用转基因改良植物品质,目的基因一定是控制该 性状的基因。 ( ×) 【分析】不一定,还可能是与控制该性状有关的某种 酶的基因。
3.基因工程育种比传统育种所需的时间短,并且可以 解决远缘亲本难以杂交的问题。 ( √) 【分析】基因工程育种目的性强,直接将目的基因导 入受体细胞培育转基因生物,与传统育种相比,所需时 间短,同时也克服了远缘亲本难以杂交的问题。
【解析】选A。如果人凝血因子基因的核苷酸序列已 知,可用人工合成的方法获得该目的基因,A正确;人体 细胞中凝血因子基因进入山羊受精卵后,其传递和表达 仍然遵循中心法则,B错误;在转基因羊中,人凝血因子 基因存在于所有的体细胞中,只是人凝血因子基因只在 该羊的乳腺细胞中表达,在其他体细胞中不表达,C错误; 人凝血因子基因开始转录后,RNA聚合酶以DNA分子 的一条链为模板合成mRNA,D错误。
A.Bt基因的化学成分是蛋白质 B.转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因 C.Bt基因中有菜青虫的遗传物质 D.转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 【解题指南】解答本题的关键是明确基因的概念及转 基因的基本原理。
【解析】选B。基因是DNA分子上决定生物性状的基本 单位,而DNA是由脱氧核苷酸中的碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、 胸腺嘧啶、胞嘧啶)通过碱基互补配对在氢键的作用下 形成的双螺旋结构,因此Bt基因的化学成分不是蛋白 质,A错误;基因控制生物的性状,将抗菜青虫的Bt基因 转移到优质油菜中,培育出转基因抗虫油菜,该品种能
【总结提升】 利用转基因技术改良植物的品质
主题2 动物基因工程
【问题探究】
1.动物基因工程改良动物品种:
(1)为提高动物的生长速度,需将外源生长激素基因导 入动物体内,应该选择的受体细胞是_受__精__卵__,原因是 __受_精__卵__体__积__较_大__,_操__作_较__容__易__,含__营__养__物_质__丰__富__,也__能______ _保__障__发__育_成__的__个__体__所_有__细__胞__都__含_有__外__源__基__因_,_全__能__性_____ _较_导入大肠杆菌,能 获得产生人干扰素的菌株。 ( √) 【分析】利用基因工程的原理,将人的干扰素基因重 组到质粒后导入大肠杆菌,若成功表达可获得能产生 人干扰素的菌株。
5.通过基因工程生产干扰素与传统的生产方法相比较, 患者的治疗费用大大提高了。 ( ×) 【分析】生产干扰素的传统方法为从血液中提取干扰 素,产量很低,费用极高。通过人的白细胞干扰素基因 在受体细胞中克隆和表达获取,大大降低了患者的治 疗费用。
【解题指南】解答本题要注意以下关键点: (1)将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法。 (2)转基因生物在有性生殖时,子代不一定能够获得相 应性状。 (3)抗虫作物只能抵抗害虫对该作物的破坏,不能消灭 害虫。
【解析】选C。苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后,需 用农杆菌转化法导入棉花的叶肉细胞,不能直接进入棉花的叶肉 细胞表达,A项错误;叶肉细胞是体细胞,其基因不能通过有性生 殖进行遗传,可以通过组织培养技术,使抗虫性状遗传下去,B项 错误;构建好的基因表达载体中必须含有标记基因,以便于确定 目的基因是否进入受体细胞内,C项正确;棉铃虫抗性的产生是基 因突变的结果,但抗虫棉的自然选择会使棉铃虫的抗性基因频率 升高,D项错误。
2.提高农作物的抗逆能力:
转基因 植物
抗虫转 基因 植物
目的基因
_B_t_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
举例
转基因抗虫 棉、转基因 抗虫水稻
意义
减少化学农药的使 用减,少降_环低__境__生__污__产_染__成____本等__;, 能够获得杂交育种 无法获得的_新__品__种__
产生特异的杀虫蛋白,对菜青虫有显著抗性,表明转基 因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因,B正确; 将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中,培育出转基因 抗虫油菜,表明Bt基因不是来源于菜青虫,不含有菜青 虫的遗传物质,C错误;转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白 是一种蛋白质属于有机物而不是无机物,D错误。