动物基因工程1

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2020版赢在微点高考生物人教版一轮复习讲义：第十一单元第01讲基因工程含答案

第十一单元现代生物科技专题第01讲基因工程考点一基因工程的基本工具及操作过程1．基因工程的基本工具(1)限制酶(2)DNA 连接酶①作用：将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。

②类型(3)载体①常用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧ 化学本质：双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因②其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

③载体的作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。

2．基因工程的基本操作程序答案不相同。

DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA 聚合酶连接的是单个的脱氧核苷酸。

走出误区误认为切取目的基因与切取载体时“只能”使用“同一种酶”1．在获取目的基因和切割载体时通常用同种限制酶，以获得相同的黏性末端。

但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。

2．为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体，使目的基因两侧及载体上具有两个不同的黏性末端。

(1)限制酶只能用于切割目的基因。

(×)(2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。

(×)(3)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。

(×)(4)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。

(×)(5)限制酶也可以识别和切割RNA。

(×)(6)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。

(×)(7)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。

(×)(8)载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达。

(√)(9)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。

(×)(10)设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列。

2022生物现代生物科技专题第1讲基因工程教案3

第1讲基因工程1.基因工程的诞生(Ⅰ）2.基因工程的原理及技术（含PCR技术）(Ⅱ）3。

基因工程的应用(Ⅱ）4.蛋白质工程（Ⅰ）1。

基因的结构与功能（生命观念)2。

基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等(科学思维）3。

基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究）4.正确看待转基因生物与环境安全问题（社会责任）考点一基因工程的基本工具及基本程序1．基因工程的概念（1)概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

(2)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。

2．基因工程的基本工具（1）限制性核酸内切酶(简称限制酶）。

①来源：主要来自原核生物。

②特点：具有专一性，表现在两个方面：识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列.切割-—特定核苷酸序列中的特定位点。

③作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

④作用结果错误!—错误!（2）DNA连接酶(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒的特点错误!③运载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。

3．基因工程的基本操作程序（1)目的基因的获取①从基因文库中获取②人工合成错误!③利用PCR技术扩增（2）基因表达载体的构建—-基因工程的核心①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。

②基因表达载体的组成(3）将目的基因导入受体细胞①转化含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内遗传和表达的过程.②转化方法生物类型植物动物微生物受体细胞体细胞受精卵大肠杆菌或酵母菌等(4)目的基因的检测与鉴定4。

PCR技术(1)原理：DNA复制。

（2)前提：已知目的基因的一段核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。

（3）条件：DNA模板、引物、热稳定DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸.（4)扩增过程变性温度上升到90～95 ℃左右，双链DNA解链为单链复性温度下降到55～60 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸温度上升到70～75 ℃左右，Taq 酶从引物起始合成互补链,可使新链由5′端向3′端延伸（5）结果：上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加.PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。

高中生物高考考点79 基因工程(一)-备战2022年高考生物考点一遍过

考点79 基因工程（一）高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆1．基因工程的概念（1）供体：提供目的基因。

（2）操作环境：体外。

（3）操作水平：分子水平。

（4）原理：基因重组。

（5）受体：表达目的基因。

（6）本质：性状在受体体内的表达。

（7）优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。

2．DNA 重组技术的基本工具（1）限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

③结果：产生黏性末端或平末端。

（2）DNA 连接酶①种类：按来源可分为E ·coli DNA 连接酶和T 4DNA 连接酶。

②作用：将双链DNA 片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

③DNA 连接酶和限制酶的关系（3）载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因考向一限制性核酸内切酶、DNA 连接酶等酶的作用1．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②【参考答案】C【试题解析】限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将DNA 双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。

解题技巧确定限制酶的种类（1）根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。

②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。

③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和Eco RⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。

动物基因工程

动物基因工程
随着时代的发展，科技也在飞速进步，人类正在研究和发展更先进的科学技术，其中就包括基因工程。

基因工程是指在一个有机体的基因组中添加、修改或删除基因的过程，以引起其生理或行为特性的改变。

本文主要介绍动物基因工程，以及它在现实生活中的应用。

动物基因工程是基因科技中最重要的一部分，它可以使我们对动物的行为和特性有更深刻的理解，并使它们更加适应环境的改变。

例如，科学家们可以通过基因工程的技术，在动物的染色体上添加、修改或删除特定的基因，使这些动物拥有更深刻的特性，更丰富的行为模式，更强的适应性，甚至更强的抗病能力。

动物基因工程在现实生活中有着广泛的应用。

最常见的就是利用该技术来改良家畜，使其更易于饲养，产量更高。

其次，基因工程也可以用于改良动物产品，提高其质量和性能，从而使它们更加适合消费。

此外，它还可以用于改善动物的健康水平，加速动物的增殖速度，以及帮助治疗动物的疾病。

尽管动物基因工程具有巨大的应用前景，但一些人认为这种技术具有不少风险，因此认为应该采取相应措施来防止基因工程带来的危害。

例如，基因工程技术会改变动物的生理或行为特性，可能会对环境造成不可挽回的破坏；其次，基因工程也可能带来很多未知的风险，即在基因组中添加或转移的新基因，以及引入病毒和细菌。

总的来说，动物基因工程在现实生活中具有重要的作用，但也有不少风险和潜在的副作用。

因此，在运用该技术的同时，有必要采取
有效的措施，确保所有的改造可以符合社会的健康、安全和可持续发展的要求。

2020高中生物专题1 基因工程 1. 基因工程的应用练习(含解析)

基因工程的应用［基础全练］1．下列哪一项不是动物基因工程的应用前景( )A．转入外源生长激素基因的鲤鱼B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组C．乳腺生物反应器表达医药产品D．利用工程菌生产干扰素解析：转入外源生长激素基因的鲤鱼是动物基因工程在提高动物生长速度方面的应用，选项A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组是动物基因工程在改善畜产品品质方面的应用,选项B正确;乳腺生物反应器表达医药产品是动物基因工程在药物生产上的应用，选项C正确;利用工程菌生产干扰素是基因工程制药的代表，属于微生物基因工程的应用，不属于动物基因工程的应用，选项D错误。

答案：D2．下列转基因植物与所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——抗冻基因解析：抗病转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。

几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故选项B错.答案:B3．我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。

下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述,不正确的是（)A．转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减轻了环境污染C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测D．转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因解析：转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因，而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的基因，A正确，D错误；转基因抗虫水稻减少了农药的使用，减轻了环境污染，同时降低了农业生产的成本，B正确；检测目的基因是否表达最简便的方法是进行个体水平的检测，C正确。

答案：D4．运用基因工程技术,可让羊合成并由乳腺分泌抗体.相关叙述正确的是( )①该技术将定向改造生物的性状②限制酶和DNA聚合酶是构建基因表达载体必需的工具酶③受精卵是理想的受体细胞④目的基因与运载体混合后，只能得到一种重组DNA分子A．①③B．①④C．③④ D．①②解析：基因工程可以定向改造生物的性状，①正确；限制酶和DNA 连接酶是构建基因表达载体必需的工具酶，②错误;转基因动物中常用的受体细胞是受精卵，③正确;目的基因与运载体混合后，可能得到三种DNA分子：外源DNA自连、重组DNA、运载体DNA自连，④错误。

基因工程1

第四章酶同尾酶：有一类限制性内切核酸酶，他们来源各异，识别的靶序列也不同，但切割后能产生相同的粘性末端，称为同尾酶。

同裂酶：是一类来源于不同的微生物，能识别相同的靶序列的限制性内切核酸酶。

首次发现的酶叫原型酶，而后发现的与原型酶识别序列相同的酶叫做原型酶的同裂酶。

其中，识别序列相同、而切割位点与原型酶不同的酶叫做新裂酶。

Klenow酶：枯草杆菌蛋白酶可以将DNA聚合酶Ⅰ水解为N端的小片段和C端的大片段。

其中的大片段被称为Klenow片段。

它保留了DNA聚合酶Ⅰ的5'→3'聚合酶活性和3'→5'外切酶活性，但缺少完整的Klenow酶的5'→3'外切酶活性。

Klenow酶的3'→5'外切酶活性保证了其合成DNA时的准确性。

反转录酶：即依赖于RNA的DNA聚合酶，具有5′→3′DNA合成活性和很强的RNAaseH活性，但是无3′→5′外切活性。

反转录酶能以RNA为模板指导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA（cDNA）。

限制性核酸内切酶：是一类能够识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列，并切割DNA双链结构的内切核酸酶。

DNA连接酶：是能催化双链DNA片段靠在一起的3‘-OH末端与5’-P末端之间通过生成磷酸二酯键，使两末端连接的一种核酸酶黏性末端：指DNA分子在限制性内切核酸酶的作用下形成的具有互补碱基的单链延伸形成的末端结构，他们能够通过互补碱基间的配对而重新连接起来。

平末端：平末端指DNA分子两条链在限制性内切酶作用下断裂的位置是处在一个对称结构的中心，形成的一种平齐的末端结构类型。

星号活性(staractivity):也称星活性，同一类限制性内切酶在某些反应条件变化时酶的专一性发生改变，许多酶的识别位点会改变，导致识别与切割序列的非特异性，最值这种现象称为星号活性。

限制与修饰现象：限制作用：即在一种宿主细胞生长良好的入噬菌体，但在另一种宿主细胞中生长很差。

动物基因工程名词解释(一)

动物基因工程名词解释(一)动物基因工程名词解释1. 动物基因工程（Animal Genetic Engineering）动物基因工程是指利用基因技术对动物的基因组进行修改和改良的一种科学研究领域。

通过插入、删除或改变动物基因中的特定序列，可以使动物具备特定的性状或增强某种功能。

例子：科学家通过动物基因工程技术，成功将蛍光基因导入小鼠基因组中，使得这些小鼠身体发出绿色荧光，用于研究某些疾病的发生机制。

2. 基因组编辑（Genome Editing）基因组编辑是指通过特殊的酶或其他方法对动物基因组进行定点修饰和改变的技术。

基因组编辑可以实现对特定基因进行修饰、添加或删除，从而改变动物的遗传特性和表现。

例子： CRISPR-Cas9是一种常用的基因组编辑工具，它可以精确地剪切DNA，并在剪切位点上引入指定的修饰。

通过使用CRISPR-Cas9技术，科学家们成功将人类患有遗传性疾病的小鼠模型进行基因组修复，恢复了正常的基因功能。

3. 转基因动物（Transgenic Animals）转基因动物是指通过人为手段将外源基因导入动物体内，使其在遗传上表达外源基因的动物。

转基因动物常被用于研究某种特定基因的功能、疾病的发生机制以及药物的研发等。

例子：转基因小猪是一种通过基因工程技术将人类所需的器官（如心脏、肝脏等）的功能基因导入小猪胚胎的动物。

它们可以被用作器官移植的来源，以满足人类对器官移植的需求。

4. 启动子（Promoter）启动子是基因组DNA序列中的一个特定区域，它可以调控特定基因的转录过程。

启动子通过与转录因子结合，促进RNA聚合酶的结合和基因转录的启动。

例子：将一种特定的启动子与荧光基因连接，然后将该组合导入小鼠基因组，可以使得小鼠的某个组织或细胞产生荧光，从而实现对该组织或细胞的追踪研究。

5. 基因突变（Gene Mutation）基因突变是指基因序列中发生的变异或改变，可能影响基因的功能和表达。

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专题一基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。

平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(1)教案

2.介绍基因工程出现的背景，有哪些理论的进步和技术的出现共同催生了基因工程？
实施基因工程需要哪些基本工具？
2.限制酶的发现历程及其功能、特点和作用结果。
3.DNA连接酶的作用部位和功能。
4.载体的发现历程及特点和选择原则。
5.三种基本工具齐备，如何获得重组DNA分子并导入受体细胞？比较单酶切和双酶切。
3.通过视频学习限制性内切核酸酶、DNA连接酶的功能、作用部位及作用结果，介绍载体的种类及特点，渗透科学思维。
教学重点
1.限制性核酸内切酶、DNA连接酶的功能和特点及载体的共同特点。
2.构建重组DNA分子的方法。
教学难点
单酶切和双酶切的比较
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
1.简介基因工程取得的成果
教案
教学基本信息
课题
基因工程（1）
DNA重组技术的基本工具
学科
生物
学段：高中
年级
高二
教材
书名：《选修3现代生物科技专题》出版社：人民教育出版社出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.通过简介催生基因工程的基础理论和技术及基因工程的成果，提升学生的社会责任及追求科学的精神。
2.通过介绍科学家对DNA重组技术三种基本工具的研究历史，渗透科学思维。
介绍DNA重组技术的基本工具
小结
小结DNA重组技术的基本工具及其功能、特点。
提出后续学习内容。
内容小结。为后续内容伏笔

1基因工程的基本概念汇总

形成重组DNA 分子。
质粒DNA
基因片段
重组DNA
基因工程的安全性
一、基因工程的安全隐患
1. 对环境的影响
重新组合一种在自然见尚未发现的的生物性状有可能给现有的生态环境带来不良影响。
2. 新型病毒的出现制造带有抗生素抗性基因或有产生病毒能力的基因的新型微生物有可能在人类或其它生物体内传播。
3. 癌症扩散
我国生产的部分基因工程疫苗和药物
微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。
1976年，27岁的风险投资人Robert Swanson 与University of California的教授Herb Boyer共饮了几杯啤酒，讨论了基因工程技术的商业前景。讨论结束时，他们决定建立一个公司，并取名为Genentech（Genetic Engineering Technology）。第一个基因工程公司在学术界和商业界的满腹怀疑中诞生了！
原核生物基因表达的调控Βιβλιοθήκη 调节基因启动子操纵基因
结构基因
Ｒ
转录
Ｐ
Ｏ
RNA聚合酶
lacZ
lacY
lacA
转录
信使RNA 翻译
阻抑物
乳糖
半乳糖苷酶
酶
酶
阻抑物与乳糖结合后构象发生了改变，因而不能与操纵基因结合，使得结构基因进行转录。
1 基因工程的基本概念
C 重组DNA技术与基因工程的基本用途
胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提
取获得大量同一 DNA 分子，也称基因克隆或重组 DNA

基因工程笔记总结

基因工程笔记总结一、基因工程的概念。

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

又称为DNA重组技术。

（一）基因工程的理论基础。

1. DNA是遗传物质。

- 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，这为基因工程中对DNA的操作提供了理论依据。

2. DNA双螺旋结构和中心法则的确立。

- 沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型，阐明了DNA的结构特点，为DNA的切割、连接等操作提供了可能。

- 中心法则揭示了遗传信息的传递规律，使得人们能够理解基因表达的过程，从而在基因工程中对目的基因的表达进行调控。

3. 遗传密码的破译。

- 遗传密码的破译使得人们能够根据蛋白质的氨基酸序列推测出相应的DNA序列，反之亦然，这有助于在基因工程中准确获取目的基因并预测其表达产物。

二、基因工程的基本工具。

1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）- 来源：主要从原核生物中分离纯化而来。

- 作用：识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

例如，EcoRI限制酶识别的序列是 - GAATTC -，在G和A之间切开。

- 结果：产生黏性末端（如EcoRI产生的是黏性末端）或平末端。

2. “分子缝合针”——DNA连接酶。

- 类型。

- E.coli DNA连接酶：来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来。

- T4 DNA连接酶：来源于T4噬菌体，既可以连接黏性末端，也可以连接平末端。

- 作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

3. “分子运输车”——载体。

- 种类。

- 质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，是基因工程最常用的载体。

- λ噬菌体的衍生物：经过改造后可作为基因工程的载体。

基因工程的应用

基因工程的应用基因工程是指通过改变生物体的遗传物质DNA序列，对其基因组进行修改和重组的技术手段。

它已经广泛应用于许多领域，包括农业、医学和工业等，为人类带来了许多益处和希望。

本文将探讨基因工程在这些领域的应用。

一、农业领域1.转基因植物基因工程技术使得科学家能够向植物中引入异源基因，使植物拥有抗虫、抗草甘膦等抗性能力，从而提高植物的产量和抵抗力。

例如，转基因玉米可以抵抗玉米螟的攻击，转基因大豆可以耐受除草剂的农药，这样可以减少农药的使用，提高农作物的质量和产量。

2.转基因动物基因工程还可以用于改良家禽、家畜等农业动物。

通过引入特定的基因，科学家可以使家禽生长更快、抵抗疾病能力更强，提高家畜的肉质和产量。

这有助于满足人们不断增长的食品需求，并提高食品的质量和安全性。

3.抗性育种基因工程技术可以用于改进常规育种方法，筛选出能够抵抗病虫害和逆境环境的作物品种。

通过定向的基因编辑或转基因技术，可以加强作物对病毒、真菌和昆虫等的抵抗能力。

这为农业生产提供了新的工具和途径。

二、医学领域1.基因治疗基因工程的一项重要应用是基因治疗。

科学家可以通过引入正常基因来修复或替换患者体内缺失或异常的基因。

这项技术为许多遗传性疾病的治疗提供了新的希望，例如囊性纤维化、血友病等。

2.生物制药基因工程技术使得人类能够利用重组DNA技术来生产大量的蛋白质和药物。

通过将目标基因转入快速繁殖的细胞中，科学家可以生产出例如胰岛素、人生长激素等重要药物。

这种方法比传统的化学合成药物更有效，并且避免了使用遗传工程技术的副作用。

三、工业领域1.生物能源基因工程技术可以改良微生物，使其具备高效合成生物能源的能力。

例如，通过改造细菌的代谢途径，可以使其在发酵过程中生产出醇类燃料，如乙醇和丁醇。

这种方式对于替代化石燃料和减少温室气体排放具有重要意义。

2.环境修复基因工程技术还可以应用于环境修复。

通过改造微生物的遗传物质，科学家可以使其具备降解有害物质的能力，如油污染物、有机化合物等。

高中生物第3章基因工程第1节基因工程概述案苏教3

第一节受精和胚胎发育1．掌握哺乳动物的精子和卵子的发生过程。

（重、难点）2．了解哺乳动物受精作用过程.(重、难点)3．掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点.(重点）哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精1．精子的发生（1)场所：睾丸的曲细精管。

(2）时期:动物性成熟后。

（3)过程。

1个初级精母细胞错误!2个次级精母细胞错误!4个精细胞错误!4个精子。

（4）营养供应：曲细精管的支持细胞.（5）储存：精子形成后进入曲细精管的管腔中。

2．卵子的发生(1）场所：卵巢。

(2)过程。

(3）结果：一个初级卵母细胞最终产生1个卵子和3个极体。

（4)时期。

①卵子发生的第一个阶段是胎儿期，部分卵原细胞发育为初级卵母细胞,被卵泡细胞所包围，形成卵泡。

②初情期后继续发育，在精子入卵后，才能完成减数第二次分裂,形成真正意义上的卵子。

3．体内受精（1)场所：输卵管。

（2）精子的准备：成熟与获能。

①成熟:在附睾中完成。

②获能:成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力的过程.卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。

(3)过程①精、卵细胞膜融合：获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，两细胞的细胞膜融合，精子的遗传物质进入卵细胞。

②两个重要反应：卵子外面的透明带和卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入,阻止多个精子同时受精;激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。

(4)核融合：卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个单细胞受精卵。

［合作探讨］请结合卵子受精的图片探究以下问题.探讨错误!:精子和卵子在发生上的重要区别是什么？提示：精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿出生前完成的，而精子是从性成熟后开始的.探讨错误!：卵子发育过程中细胞质不均等分配的意义是什么？提示：保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。

探讨3：受精过程中有防止多精入卵的两道屏障，其意义是什么？雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系？提示:保证子代细胞中染色体数目正常.雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核,而是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。

基因工程动物的研究进展及其应用前景

基因工程动物的研究进展及其应用前景随着科技的不断进步和人们对生命科学的逐渐深入了解，基因工程动物逐渐成为了研究热点。

基因工程动物是利用基因工程技术对动物基因进行设计和修饰的一种生命体，可以为人类多个领域的疾病治疗、生产和科研提供有力的支持，其研究进展和应用前景备受关注。

一、基因工程动物的研究进展基因工程技术是近年来生命科学领域快速发展的一个重要分支。

基因工程动物是在动物体内或胚胎细胞中经过基因操作后产生的新生物种。

其诞生需要多种技术支持，如细胞培养、生物学和基因编辑等技术。

利用这些技术，目前已经成功研究出了基因敲除小鼠、基因敲除猪、基因敲入猴子等多种基因工程动物。

研究表明，基因工程动物可以为人类的医学、农业、环境保护等领域提供帮助，还能够进一步深入了解生命的本质。

在医学领域，基因工程动物的应用主要体现在三个方面。

首先，基因工程动物可以用于疾病模型的建立。

例如，针对人类遗传性疾病，研究人员可以使用基因编辑技术构建出能够复制患者相似症状的基因工程动物作为研究对象，以深入了解疾病的发病机理和寻找有效治疗手段。

其次，基因工程动物也可以用于研究新药物的开发，这是目前基因工程动物在医药领域的应用发展最迅速的部分。

例如，将人类基因加入动物体内，可以使其表达人类蛋白，从而研究新药物对人体蛋白的作用和安全性，有望创造更多的药品。

最后，基因工程动物还可以在整个药物开发周期中为科学家提供有用的信息，直接或间接地优化药物研发。

例如，研究人员在小鼠体内植入转移细胞，可以通过其乘以目标脏器来测试潜在药物的有效性。

二、基因工程动物应用前景基因工程动物的应用前景广阔。

虽然大多数的应用基于目前的医学方向，但其在生产领域的应用也占有重要地位。

在医疗方面，针对目前的基因缺陷病，研究者可以针对特定基因进行编辑，使得基因工程动物产生恢复治疗作用的重要蛋白质。

基因工程技术可以将人体所需生物材料导入动物体内，以实现疾病治疗的目标。

同时，在治疗癌症方面，基因工程技术可以研究并筛选出更合适的药物，因为它可以针对特定癌细胞特征加以设计，从而达到更好的治疗效果。

基因工程名词解释 (1)

1.基因工程:是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。

2.限制性内切核酸酶:是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并由此处切割DNA双链的核酸内切酶。

3.粘性末端:指DNA分子在限制酶的作用下形成的含有几个核苷酸单链的末端，它们能够通过互补碱基间的配对而重新环化起来4.平末端:当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端5.酶的星号活性:极度非标准反应条件下,当条件改变时许多限制酶的识别位点会改变，导致与切割序列的非特异性，这种现象称为星号活性6.载体:将外源DNA或基因携带进入宿主细胞进行扩增或表达的工具7.质粒的不相容性:两种质粒在同一宿主细胞中不能共存的现象8.PCR引物:在PCR反应中，与待扩增的DNA两侧碱基互补的寡核苷酸片段，其本质是单链DNA9.cDNA文库:指将某种生物体基因组转录的全部mRNA经反转录产生的cDNA片段,分别与克隆载体重组，储存于某种受体菌中，该群体就称该生物基因组的cDNA 文库10.基因组文库:指将某种生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，在与合适的载体在体外重组，并转化相应的宿主细胞，获得的所有阳性菌落，这个群体就称为该生物基因组文库11.DNA体外重组:将外源DNA用DNA连接酶在体外连接到合适的载体DNA上12.感受态细胞:经过适当处理后容易接受外源DNA进入的细胞13.受体细胞:从实验技术上讲是能摄取外源DNA并使其稳定维持的细胞14.报告基因:一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说是一-个其表达产物非常容易被鉴定的基因。

把它的编码序列和基因表达调节顺序相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序.列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到7转化体15.简并序列:分子生物学中，同-种氨基酸具有两个或更多个密码子现象称为密码子的简并性，这样的序列就叫兼并序列16.目的基因:那些已被或者准备要分离、改造、扩增或表达的特定基因或DNA 片段17.同尾酶:来源不同，识别靶序列不同,但产生相同的粘性末端的核酸内切酶。

基因工程简介(1)

02
在肿瘤治疗方面，基因治疗已经成为一种非常有效的手段。一些基因治疗药物已经被批准用于临床治疗，例如用于治疗慢性粒细胞性白血病的Gleevec。
03
除了肿瘤治疗，基因治疗还被广泛应用于其他疾病的治疗，例如遗传性疾病、心血管疾病等。目前，许多基因治疗药物正在进行临床试验，为未来治疗各种疾病提供了新的希望。
理废水、废气等。
生物修复
02
利用基因工程培育能够降解污染物的微生物，用于土壤修复、
水体净化等。
生态恢复
03
通过基因工程培育适合当地环境的植物和动物，促进生态恢复
和生物多样性保护。
04
基因工程的研究进展
基因治疗研究
01
基因治疗是指通过改变人类基因来治疗各种疾病的一种方法。近年来，随着基因技术的不断发展，基因治疗在很多领域都取得了重要的进展。
基因克隆技术将会为濒危物种的保护提供更多的选择和机会。通过克隆技术可以复制出濒危物种的个体或种群，增强其生存能力和繁殖能力，维护生物多样性和生态平衡。
06
相关案例介绍
案例一：基因治疗在肿瘤治疗中的应用
总结词
基因治疗在肿瘤治疗中应用广泛，为肿瘤患者提供了新的治疗途径。
详细描述
通过基因工程技术将外源基因导入肿瘤细胞，增强肿瘤细胞的免疫原性，诱导宿主免疫系统攻击肿瘤细胞，从而起到抗肿瘤作用。
除了治疗遗传性疾病，基因编辑技术还可以用于研究人类基因的功能和进化。通过编辑人类基因，可以了解人类基因在不同情况下的表现和作用，从而更好地理解人类生命和进化的奥秘。
基因克隆技术
基因克隆是指通过人工方法将一个或多个基因片段连接到载体上，并在宿主细胞中进行复制和表达的一种技术。

哺乳动物基因工程

5
SV40感染猴细胞时呈裂解型，不致癌；但感染啮齿类动物后，
6
便发生非同源整合而致癌。
7
猴多瘤病毒DNA（SV40）
SV40的基因组DNA
t / T基因编码病毒的小抗原和大
SV40 DNA
ori
VP2
T
VP3
VP1
t
抗原与病毒的致癌作用密切相关
SV40在裂解宿主细胞前的晚期
SV40来源的启动子控制Neor 标记基因，以G418筛选重组子。
以此载体在人细胞系中表达b1-干扰素和单纯疱疹病毒B蛋白获得成功。
人牛痘病毒DNA
02
03
04
05
06
01
胞质中自主复制。以前外源基因插在病毒基因组的非必需区内，构建
人牛痘病毒是一个大型DNA病毒，基因组长185 kb，能在宿主细
人牛痘病毒的生物学特性
组质粒导入哺乳动物受体细胞，此时外源基因整合在受体细胞染色体 DNA上，并在T7RNA聚合酶的作用下表达出重组蛋白。人囊状纤维化基因就是采用这种战略高效表达的。
量表达T7RNA聚合酶，然后再将含有外源基因和T7启动子的细菌型重
人牛痘病毒DNA表达载体的构建外源基因导入受体细胞之前，先以上述的重组病毒感染细胞，使其大
DRE
MMTP
Ap r
E.coli ori
SV40 P
Neo r
删除编码病毒核心蛋白和外壳蛋白的
基因，并与大肠杆菌质粒拼接，构成
穿梭载体，它不能整合，同时也不能
形成成熟的病毒颗粒裂解受体细胞。
安装细胞色素P450 dioxin介导的增强
子DRE，控制小鼠乳腺癌启动子MMTP，由其带动外源基因的表达。
盒中不含任何病毒基因序列，这对外源基因表达产物的分离纯化减轻