高中生物选修三学案：1.3 基因工程的应用 学案

1．3 基因工程的应用

1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。

3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点)

一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20)

植物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.抗虫和抗病转基因植物

抗虫转基因植物抗病转基因植物

基因种类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

(1)抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒

的复制酶基因；

(2)抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合

成基因

成果水稻、棉花、玉米、马铃薯、番茄

等

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

2.抗逆转基因植物

(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。

(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。

3．利用转基因改良植物的品质

植物基因工程成果表现

“三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。

二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21)

应用项目基因来源成果提高动物的生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼

改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少

转基因动物生产药物药用蛋白基因＋乳腺蛋白基

因的启动子

乳腺(房)生物反应器

转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因

利用克隆技术培育没有免疫

排斥反应的猪器官

三、基因工程药物(阅读教材P21～P23)

1.药物来源：转基因的“工程菌”。

2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

四、基因治疗(阅读教材P23～P24)

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患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。

3．方法

(1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，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。

(2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。

连一连

判一判

(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×)

(2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×)

分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。

(3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×)

(4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√)

(5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×)

(6)基因治疗又叫基因诊断。(×)

三种转基因生物的生产过程

探究1转基因植物生产过程图解

探究2转基因动物生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)

探究3转基因微生物生产过程图解(以可生产干扰素的酵母菌的培育过程为例)

转基因作物中的目的基因

(1)目的基因都是来自其他生物的能表现出优良性状的外源基因，并不都是来自细菌、病毒等微生物，如抗冻蛋白基因来自鱼类。

(2)有的目的基因通过控制蛋白质的合成，直接控制生物的某种性状，这反映了基因与性状的直接关系；有的目的基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，这体现的是基因和性状的间接关系。

(3)注意“抗虫”和“抗病”的区别，二者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个体水平的检测。

1．(2018·扬州高二检测)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，下列有关叙述正确的是()

A．过程①是获取抗冻基因的过程，用到的酶只有限制酶

B．在重组质粒上，抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子，启动和终止翻译的进程

C．过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒，要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选

D．根据抗冻基因制作的DNA探针，可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在

[解析]选D。据题图可知，该转基因技术操作中，获取目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成，需要的酶是逆转录酶和限制酶，A项错误；目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段，分别启动和终止转录的进程，B项错误；重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中，C项错误；检测目的基因是否导入受体细胞，通常是用DNA探针进行检测，即DNA分子杂交技术，D 项正确。

2．(2018·广东潮南实验学校月考)干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。从如图所示方式中可以看出，该公司生产干扰素运用的方法是()

A．个体间的杂交B．基因工程

C．细胞融合D．器官移植

[解析]选B。该过程将淋巴细胞中的干扰素基因转移到酵母菌中，并使其成功表达，是转基因技术。

基因工程应用中的“一、二、三、四”