基因工程的应用与基因工程的安全性ppt课件演示文稿
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基因工程及其应用图解
生燃料生产
利用转基因微生物转化生物质, 生产可再生的生物燃料,减少化 石燃料消耗。
生物修复
利用基因工程技术改造微生物, 用于清除污染物,修复环境污染。
基因工程的伦理和风险问题
1 伦理问题
包括基因改良是否符合道德原则,个体权益和公众利益的平衡。
2 风险评估
需要对基因工程技术的长期影响、安全性和环境风险进行全面评估。
3 透明度和监管
建立透明的监管和管理体系,确保基因工程的安全与可持续发展。
基因工程未来的发展趋势和前景
精准医学
基因工程将在个性化医疗方面发挥重要作用,根据 个体基因信息提供定制化的治疗方案。
可持续农业
基因工程将继续提高农作物的适应性和产量,推动 可持续农业的发展。
基因工程及其应用图解
基因工程是一种革命性的科学技术,可以通过改变生物的遗传信息来创造新 的特性和功能。本演示将介绍基因工程的定义、原理、技术以及在农业、医 学和环境保护领域的应用。
基因工程的基本原理和技术
基本原理
通过定向改变生物的遗传物质, 如 DNA 序列,来改变其性状和 表现。
主要技术
包括基因克隆、DNA 合成、基 因编辑和基因传递等技术,可 精确操控生物的基因。
应用案例
例如,利用 CRISPR-Cas9 技术可 以精确编辑人类基因,治疗某 些遗传病。
基因工程在农业中的应用
作物改良
通过转基因技术可使作物具 有较高的产量、抗病性和耐 逆性,提升农业生产效益。
生物农药
利用基因工程技术培育具有 杀虫或杀菌功能的生物农药, 减少化学农药对环境的污染。
缺陷改良
利用基因编辑技术可修复作 物中的基因缺陷,提高其品 质和营养价值。
《基因工程》PPT教学 ppt课件
PPT课件
36
典型例子:抗烟草花叶病毒的转基因烟草、 抗病毒的转基因小麦、甜椒
PPT课件
37
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
PPT课件
38
4.利用转基因改良植物的品质
PPT课件
39
富含赖氨酸的转基因玉米
基转 因入 的荧 发光 荧素 光酶 烟蛋 草白
PPT课件 不会引起过敏的转基因大4豆0
原 理: 基因重组
表达水平: DNA分子水平
过程:
意义: 1、定向改造某些性状
2、克服远缘杂交
PPT课件
3
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游 启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
RNA聚合酶结合位点
启动子:位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起 始mRNA合成的序列。没有启动子,基因就不能转录。
将目的基因导入 农杆菌介导的遗传转化法
植物细胞
基因枪法
方法
将目的基因导入 动物细胞
——显微注射法
将目的基因导入——感受态细胞吸收DNA分子
微生物细胞
(氯化钙法)
PPT课件
24
(四)目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功 ①形态检测
检测— ②分子检测
PPT课件
25
非目的基因片段 GACATAGCTACA CTGTATCGATGT
PPT课件
1
我们主要讨论4个问题:
1. 什么是基因工程——基因工程的概念。
2. 为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术。 3. 怎样进行基因工程——4大步骤 4. 基因工程的应用和前景
PPT课件
2
1、概念:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
《基因工程说课》课件
《基因工程说课》ppt课 件
CATALOGUE
目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
CATALOGUE
基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内,以改变其遗传物质, 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支,它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术,对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等,这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期,当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具,
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响,如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题,如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产,涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年,美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶,成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接,从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后,基因工程技术不断发展,逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系, 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
基因歧视
基因信息可能被用于歧视某些人群, 如保险、就业等方面。
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目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
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基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内,以改变其遗传物质, 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支,它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术,对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等,这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期,当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具,
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响,如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题,如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产,涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年,美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶,成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接,从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后,基因工程技术不断发展,逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系, 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
基因歧视
基因信息可能被用于歧视某些人群, 如保险、就业等方面。
第二节基因工程及其应用ppt课件
2)用同一种限制酶切断目的基因,使 其产生相同的黏性末端。
3)将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处,再加入适量DNA连接酶,形成了 一个重组DNA分子(重组质粒)
目的基因与运载体的结合过程,实 际上是不同来源的基因重组的过程。
(三)基因操作的基本步骤 • 步骤三:目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞: 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
(三)基因操作的基本步骤 • 步骤四:目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
(三)基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3)有关基因工程的叙述中,错误的是( A)
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源:
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为,转基因新产品也是一把双刃 剑,犹如水能载舟,亦能覆舟,甚至带来 灾难性的后果,你是否同意这一观点?举 例说明。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A:紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B:转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花,
会发光的转基因鱼
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒,其中常含有抗药 基因,如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用,但 复制只能在宿主细胞内成。
3)将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处,再加入适量DNA连接酶,形成了 一个重组DNA分子(重组质粒)
目的基因与运载体的结合过程,实 际上是不同来源的基因重组的过程。
(三)基因操作的基本步骤 • 步骤三:目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞: 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
(三)基因操作的基本步骤 • 步骤四:目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
(三)基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3)有关基因工程的叙述中,错误的是( A)
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源:
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为,转基因新产品也是一把双刃 剑,犹如水能载舟,亦能覆舟,甚至带来 灾难性的后果,你是否同意这一观点?举 例说明。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A:紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B:转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花,
会发光的转基因鱼
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒,其中常含有抗药 基因,如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用,但 复制只能在宿主细胞内成。
基因工程的应用ppt
通过转基因技术,可以让作物具备抗病虫害、耐干旱等特性,提高农作物的产量和质量。
改良食品营养
通过基因工程,可以增加作物中的维生素、矿物质和营养物质含量,提供更加营养丰富的食
品。
环境友好农业
通过转基因技术,可以减少农药和化肥的使用,降低农业对环境的影响,并提高农作物的抗
逆能力。
基因工程在医学领域的应用
行深入的伦理和风险评估来保证基因工程的安全和可持续发展。
基因工程的未来发展与展望
未来,随着技术的不断进步,基因工程将在各个领域发挥更重要的作用。我
们可以期待更多的基因治疗、转基因作物和环境保护方面的创新。
Байду номын сангаас
1
基因治疗
通过修复或调节病人的基因,基因治疗可以治愈一些遗传疾病,如血液病和免疫
系统疾病。
2
药物生产
利用基因工程技术,可以生产出许多重要的药物,如胰岛素、人类生长激素等,
帮助患者控制病症。
3
基因诊断
通过检测基因的变异,基因诊断可以帮助医生早期发现疾病,为患者提供更加精
确的治疗方案。
基因工程在环境保护领域的应用
通过基因工程技术,大规模生产高效的酶,用于
工业生产、污水处理等领域。
生物降解塑料
通过转基因技术,生产可降解的塑料,减少对环
境的污染。
生物染料
利用转基因微生物和植物,生产天然、环保的生
物染料,取代化学染料。
基因工程的伦理和风险评估
基因工程带来了许多伦理和风险方面的问题,如道德考量、基因改变带来的未知影响等。科学家和政府需要进
基因工程的应用
基因工程是一项革命性的技术,可以将基因从一种生物转移到另一种生物中。
它在农业、医学、环境保护和工业等领域有着广泛的应用。
改良食品营养
通过基因工程,可以增加作物中的维生素、矿物质和营养物质含量,提供更加营养丰富的食
品。
环境友好农业
通过转基因技术,可以减少农药和化肥的使用,降低农业对环境的影响,并提高农作物的抗
逆能力。
基因工程在医学领域的应用
行深入的伦理和风险评估来保证基因工程的安全和可持续发展。
基因工程的未来发展与展望
未来,随着技术的不断进步,基因工程将在各个领域发挥更重要的作用。我
们可以期待更多的基因治疗、转基因作物和环境保护方面的创新。
Байду номын сангаас
1
基因治疗
通过修复或调节病人的基因,基因治疗可以治愈一些遗传疾病,如血液病和免疫
系统疾病。
2
药物生产
利用基因工程技术,可以生产出许多重要的药物,如胰岛素、人类生长激素等,
帮助患者控制病症。
3
基因诊断
通过检测基因的变异,基因诊断可以帮助医生早期发现疾病,为患者提供更加精
确的治疗方案。
基因工程在环境保护领域的应用
通过基因工程技术,大规模生产高效的酶,用于
工业生产、污水处理等领域。
生物降解塑料
通过转基因技术,生产可降解的塑料,减少对环
境的污染。
生物染料
利用转基因微生物和植物,生产天然、环保的生
物染料,取代化学染料。
基因工程的伦理和风险评估
基因工程带来了许多伦理和风险方面的问题,如道德考量、基因改变带来的未知影响等。科学家和政府需要进
基因工程的应用
基因工程是一项革命性的技术,可以将基因从一种生物转移到另一种生物中。
它在农业、医学、环境保护和工业等领域有着广泛的应用。
《基因工程简介》课件
前沿的学科,将对医学、农业、环境和能源等领域带来深刻的变革和进步。了解基因工程的基本概 念、应用和挑战,是我们迎接未来科技发展的重要一步。
基因转导
将外源基因导入目标细胞,实 现基因功能的调控和表达。
基因编辑
利用CRISPR-Cas9等技术,对基 因组中的特定位置进行精确编 辑和改造。
基因工程的伦理和风险问题
1 伦理问题
基因工程涉及对生命和基因的控制,引发伦理和道德层面的反思和讨论。
2 风险问题
基因工程可能带来环境风险和基因突变等潜在问题,需要严格的安全评估和监管。
《基因工程简介》PPT课 件
基因工程是一门研究控制和改变生物基因组的学科。通过改变生物体基因组 的结构和组织,可以产生改善农作物、生产药物、治疗疾病等社会需求的生 物。
基因工程的定义
基因工程是一种重要的生物技术,利用现代分子遗传学和基因组学知识,设 计和操作基因的技术,以改变生物体的特征,实现对生命过程和物质转化的 控制。
农业生产
基因工程可以改良农作物,提高产 量和耐性,解决粮食安全和环境问 题,为农业生产带来巨大变革。
基因编辑
通过基因编辑技术,可以精确修改 和调整生物基因组,开辟了新的治 疗疾病和改良物种的途径。
基因工程的主要技术方法
基因克隆
将感兴趣的基因从一个物种转 移到另一个物种,以实现基因 的功能研究和应用。
3 社会问题
基因工程引发公众关注和争议,涉及科技发展与社会责任之间的平衡问题。
基因工程的未来发展趋势
精准医学
基因工程将深化个体基因组研究, 实现个体化治疗和预防,推动精 准医学的发展。
生物能源
基因工程技术有望提升生物能源 的生产效率,推动可再生能源的 发展和应用。
基因转导
将外源基因导入目标细胞,实 现基因功能的调控和表达。
基因编辑
利用CRISPR-Cas9等技术,对基 因组中的特定位置进行精确编 辑和改造。
基因工程的伦理和风险问题
1 伦理问题
基因工程涉及对生命和基因的控制,引发伦理和道德层面的反思和讨论。
2 风险问题
基因工程可能带来环境风险和基因突变等潜在问题,需要严格的安全评估和监管。
《基因工程简介》PPT课 件
基因工程是一门研究控制和改变生物基因组的学科。通过改变生物体基因组 的结构和组织,可以产生改善农作物、生产药物、治疗疾病等社会需求的生 物。
基因工程的定义
基因工程是一种重要的生物技术,利用现代分子遗传学和基因组学知识,设 计和操作基因的技术,以改变生物体的特征,实现对生命过程和物质转化的 控制。
农业生产
基因工程可以改良农作物,提高产 量和耐性,解决粮食安全和环境问 题,为农业生产带来巨大变革。
基因编辑
通过基因编辑技术,可以精确修改 和调整生物基因组,开辟了新的治 疗疾病和改良物种的途径。
基因工程的主要技术方法
基因克隆
将感兴趣的基因从一个物种转 移到另一个物种,以实现基因 的功能研究和应用。
3 社会问题
基因工程引发公众关注和争议,涉及科技发展与社会责任之间的平衡问题。
基因工程的未来发展趋势
精准医学
基因工程将深化个体基因组研究, 实现个体化治疗和预防,推动精 准医学的发展。
生物能源
基因工程技术有望提升生物能源 的生产效率,推动可再生能源的 发展和应用。
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一、基因工程与遗传育种 1.转基因植物 (1)运用基因工程培育动植物新品种最突出的优 点是: ①能克服 远缘杂交不亲和 的障碍; ②育种时间 短 。 (2) 基因工程在植物育种方面的应用主要表现在: ①培育高产、优质的农作物新品种; ②培育有各种抗性的农作物烟草、番茄、 苜蓿和马铃薯,抗虫棉,耐贮存的转基因番茄, 抗逆性强的转基因农作物等。 2.转基因动物 转基因动物是指转入了 外源基因 的动物。 如我国科学家 1989 年将人的生长激素基因导入鲤 鱼的受精卵中,培育成了转基因鲤鱼; 1999 年我 国上海诞生了转基因牛,其牛奶中含有大量人体 蛋白,可以治病。
【解析】本题考查基因工程与育种的相关知识。 (1)由于上述两种酶形成的末端不一样,所以被两种 不同的限制性核酸内切酶切割之后所形成的片段有 AA 、 AB 、 BA 、 BB 四种切法形成的四种片段 (A 表示 HindⅢ,B表示BamHⅠ)。 (2)同时被两种限制性核酸内切酶切割有两种不同的 目的基因,即AB和BA,所以重组质粒有两种。BstⅠ 与 BamHⅠ酶切割的末端一样,所以同时用这两种限 制性核酸内切酶切割只能形成一种目的基因,所以 只能形成一种重组质粒。
【答案】 (1)4 (2)2 1 (3)复制 (4)DNA水解酶 (5)表面无相应的特异性受体
(6)抗性
考点2 基因工程与疾病治疗、基因工程与生 态环境保护
【例2】在1990年医生对一位因缺乏腺苷酸脱氨酶 基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行 治疗。采用的方法是首先将患者的淋巴细胞取出 作体外培养,然后用某种病毒将正常腺苷酸脱氨 酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转 基因淋巴细胞回输到患者的体内,经过多次治疗, 患者的免疫功能趋于正常。
(3)质粒要进行复制才能更多地表达出产物,所以重 组之后要能复制。 (4)酶具有专一性,对TDNA的降解酶为DNA水解酶。 (5)生物的细胞表面的受体具有特异性,人类肠上皮 细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体。所以该 毒素蛋白对人类的风险相对较小。 (6)自然选择是普遍存在的,纯种种植会使害虫抗性 基因频率快速增长,而混合种植能降低害虫的抗性 基因频率的增长速率。
(5)已知转基因植物中毒素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,原因是人类肠上皮细胞________________ 。 (6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合 播种,其目的是降低害虫种群中的__________ 基因 频率的增长速率。
(1) 将图中①的 DNA 用 HindⅢ、 BamHⅠ完全酶切 后,反应管中有________种DNA片段。 (2) 图中②表示 HindⅢ与 BamHⅠ酶切、 DNA 连接 酶连接的过程,此过程可获得 ________ 种重组质 粒;如果换用 BstⅠ与 BamHⅠ酶切,目的基因与 质粒连接后可获得________种重组质粒。 (3) 目 的 基 因 插 入 质 粒 后 , 不 能 影 响 质 粒 的 __________。 (4) 图中③的 Ti 质粒调控合成的 vir 蛋白,可以协助 带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,并防止植 物细胞中____________对T-DNA的降解。
3.石油污染是海洋污染的主要类型。利用基因工
程创造的“超级细菌”能提高降解石油的效率。
这是因为( A ) A.多种目的基因的表达 B.不消耗O2 C.提供动物幼体的食物
D.以石油成分作为生长因子
考点1 基因工程与遗传育种
【例 1】苏云金杆菌 (Bt) 能产生具有杀虫能力的毒 素蛋白。下图是转 Bt 毒素蛋白基因植物的培育过 程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下 列问题。
2. 人们常应用转基因技术生产所需要的转基因产
品,如利用大肠杆菌生产人胰岛素。下列选项中
能说明人胰岛素基因完成了在受体细胞中表达的 是( D )
A.在大肠杆菌细胞中检测到人的胰岛素基因
B .在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因转录出的 mRNA C.在含有四环素的培养基中培养出大肠杆菌 D.在大肠杆菌的代谢产物中提取到人胰岛素
1.我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗 虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉。下列 叙述,不正确的是( D ) A.RNA聚合酶对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少 B.重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致抗虫蛋白 的抗性丧失 C .抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传播至近缘作物,从而 造成基因污染 D .转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生 素的抗性来确定的
(4) 该 病 的 治 疗 方 法 属 于 基 因 工 程 运 用 中 的 __________,这种治疗方法的原理是____________
(1)该病治疗运用了基因工程技术,在这个实例中运 载体 __________ ,目的基因是 ________________ , 目的基因的受体细胞是__________。 (2)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫 能力趋于正常是由于产生了 ________________ ,产 生 这 种 物 质 的 两 个 基 本 步 骤 是 __________ 和 __________。 (3)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比,其主 要差别是_____________________________________
二、基因工程与疾病治疗 1.基因工程药物 基因工程技术已经成功地应用于基因工程药物 的研制。现已研制成功的基因工程药物有几十种, 如已投放市场的人的生长激素、胰岛素、干扰素、 乙肝疫苗等。 2.基因治疗 基因治疗是向目标细胞中引入 正常功能的 基因,以纠正或补偿基因的缺陷,达到治疗的目的。
三、基因工程与生态环境保护 利用基因工程技术开发具有生物可降解的 新型塑料(聚羟基烷酯塑料),替代不可降解的化 学合成塑料。利用基因工程技术培育能分解石 油中多种成分的“超级菌”。用转基因微生物 处理工业废水等。
【解析】本题考查基因工程与育种的相关知识。 (1)由于上述两种酶形成的末端不一样,所以被两种 不同的限制性核酸内切酶切割之后所形成的片段有 AA 、 AB 、 BA 、 BB 四种切法形成的四种片段 (A 表示 HindⅢ,B表示BamHⅠ)。 (2)同时被两种限制性核酸内切酶切割有两种不同的 目的基因,即AB和BA,所以重组质粒有两种。BstⅠ 与 BamHⅠ酶切割的末端一样,所以同时用这两种限 制性核酸内切酶切割只能形成一种目的基因,所以 只能形成一种重组质粒。
【答案】 (1)4 (2)2 1 (3)复制 (4)DNA水解酶 (5)表面无相应的特异性受体
(6)抗性
考点2 基因工程与疾病治疗、基因工程与生 态环境保护
【例2】在1990年医生对一位因缺乏腺苷酸脱氨酶 基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行 治疗。采用的方法是首先将患者的淋巴细胞取出 作体外培养,然后用某种病毒将正常腺苷酸脱氨 酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转 基因淋巴细胞回输到患者的体内,经过多次治疗, 患者的免疫功能趋于正常。
(3)质粒要进行复制才能更多地表达出产物,所以重 组之后要能复制。 (4)酶具有专一性,对TDNA的降解酶为DNA水解酶。 (5)生物的细胞表面的受体具有特异性,人类肠上皮 细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体。所以该 毒素蛋白对人类的风险相对较小。 (6)自然选择是普遍存在的,纯种种植会使害虫抗性 基因频率快速增长,而混合种植能降低害虫的抗性 基因频率的增长速率。
(5)已知转基因植物中毒素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,原因是人类肠上皮细胞________________ 。 (6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合 播种,其目的是降低害虫种群中的__________ 基因 频率的增长速率。
(1) 将图中①的 DNA 用 HindⅢ、 BamHⅠ完全酶切 后,反应管中有________种DNA片段。 (2) 图中②表示 HindⅢ与 BamHⅠ酶切、 DNA 连接 酶连接的过程,此过程可获得 ________ 种重组质 粒;如果换用 BstⅠ与 BamHⅠ酶切,目的基因与 质粒连接后可获得________种重组质粒。 (3) 目 的 基 因 插 入 质 粒 后 , 不 能 影 响 质 粒 的 __________。 (4) 图中③的 Ti 质粒调控合成的 vir 蛋白,可以协助 带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,并防止植 物细胞中____________对T-DNA的降解。
3.石油污染是海洋污染的主要类型。利用基因工
程创造的“超级细菌”能提高降解石油的效率。
这是因为( A ) A.多种目的基因的表达 B.不消耗O2 C.提供动物幼体的食物
D.以石油成分作为生长因子
考点1 基因工程与遗传育种
【例 1】苏云金杆菌 (Bt) 能产生具有杀虫能力的毒 素蛋白。下图是转 Bt 毒素蛋白基因植物的培育过 程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下 列问题。
2. 人们常应用转基因技术生产所需要的转基因产
品,如利用大肠杆菌生产人胰岛素。下列选项中
能说明人胰岛素基因完成了在受体细胞中表达的 是( D )
A.在大肠杆菌细胞中检测到人的胰岛素基因
B .在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因转录出的 mRNA C.在含有四环素的培养基中培养出大肠杆菌 D.在大肠杆菌的代谢产物中提取到人胰岛素
1.我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗 虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉。下列 叙述,不正确的是( D ) A.RNA聚合酶对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少 B.重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致抗虫蛋白 的抗性丧失 C .抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传播至近缘作物,从而 造成基因污染 D .转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生 素的抗性来确定的
(4) 该 病 的 治 疗 方 法 属 于 基 因 工 程 运 用 中 的 __________,这种治疗方法的原理是____________
(1)该病治疗运用了基因工程技术,在这个实例中运 载体 __________ ,目的基因是 ________________ , 目的基因的受体细胞是__________。 (2)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫 能力趋于正常是由于产生了 ________________ ,产 生 这 种 物 质 的 两 个 基 本 步 骤 是 __________ 和 __________。 (3)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比,其主 要差别是_____________________________________
二、基因工程与疾病治疗 1.基因工程药物 基因工程技术已经成功地应用于基因工程药物 的研制。现已研制成功的基因工程药物有几十种, 如已投放市场的人的生长激素、胰岛素、干扰素、 乙肝疫苗等。 2.基因治疗 基因治疗是向目标细胞中引入 正常功能的 基因,以纠正或补偿基因的缺陷,达到治疗的目的。
三、基因工程与生态环境保护 利用基因工程技术开发具有生物可降解的 新型塑料(聚羟基烷酯塑料),替代不可降解的化 学合成塑料。利用基因工程技术培育能分解石 油中多种成分的“超级菌”。用转基因微生物 处理工业废水等。