最新专题基因工程的应用

1．转基因抗虫棉的目的基因是什么？是从哪种生物获取 的？抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？
提示：Bt毒蛋白基因；目的基因是从苏云金芽孢杆菌体内 提取出来的；不能，因为抗虫基因具有专一性。
2．从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相 比，在害虫防治方面有哪些优越性？
提示：减少化学农药使用量，降低了环境污染。
[跟随名师·解疑难] 乳腺(房)生物反应器的原理、操作及应用 (1)原理： 应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚 未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中，经胚胎移植，得到能在 乳腺中表达转基因产品的个体，其乳腺组织可分泌生产“目的 产品”，如具有药用价值的蛋白，这些蛋白进入乳汁中，再通 过回收含转基因蛋白的动物乳汁，就可以提取有重要药用价 值的生物活性蛋白。
(2)操作过程：
(3)主要用途： 生产多肽类药物、基因工程疫苗、抗体、营养品等。 目前，科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表 达出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要医药产品。 [特别提醒] 利用乳腺生物反应器生产蛋白质，受性别 和发育时期的限制，而利用膀胱生物反应器生产蛋白质则不 受此限制。
”来生产药品。
(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素
等。
1．分析用转基因动物生产药物的过程，思考以下问题： (1)就药物基因而言，最理想的表达场所是哪里？ (2)乳腺生物反应器有哪些优点？ (3)讨论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？ 提示：(1)转基因动物的乳腺。 (2)产量高、质量好、成本低、易提取。 (3)①获取目的基因；②构建基因表达载体；③显微注射导入 哺乳动物受精卵中；④将受精卵送入母体内发育成转基因动物。 2．分析用转基因动物作器官移植的供体时，应采取什么措施？ 提示：抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因。
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的 淋巴细胞 中，治疗复合 型免疫缺陷症。
基因转移 组织细胞
4．目前所处阶段 目前处于 初期的临床试验 阶段。
分析教材P23复合型免疫缺陷症的基因治疗，回答下列问 题：
(1)研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的什么细胞？为 什么不能转入其他的体细胞？
(2)如何鉴定该患者是否治疗成功？ 提示：(1)淋巴细胞。腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正 常功能所必需的，淋巴细胞中具有这种酶才能产生抗体等免疫 物质。 (2)鉴定患者产生抗体的能力是否明显改善，免疫能力是 否明显提高。
解，最后造成害虫死亡
基因类 型
来源
作用原理
应用实例
蛋白酶抑制剂基因控制产生的
抑制剂，可与害虫消化道中的
蛋白酶 抑制剂 基因
大豆、豇 蛋白酶结合形成复合物，从而 豆、番茄 阻断或降低蛋白酶的活性，使 和马铃薯 昆虫不能正常消化食物中的蛋
等 白质。这种复合物还能刺激昆
转基因 烟草
虫分泌过量的消化酶，引起害
[跟随名师·解疑难] 1．抗虫转基因植物的类型及作用原理
基因类型 来源
作用原理
应用实例
Bt毒蛋白基因编码的蛋白质
进入害虫肠道，在消化酶的 杀虫蛋白
作用下，蛋白质被降解成有 基因(Bt 苏云金芽
毒的多肽，多肽结合在肠上 毒蛋白基 孢杆菌
皮细胞的特异性受体上，导 因)
致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂
转基因 抗虫棉
[跟随名师·解疑难] 1．基因治疗的原理 利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法，即把正常 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．基因治疗的过程
3．两种治疗途径的比较
途径 比较
体外基因Leabharlann Baidu疗
体内基因治疗
从患者体内获得某种细胞
直接向患者体内组织
不 方法 →体外完成基因转移→筛
专题基因工程的应用
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2．其他抗逆基因
抗逆基因
作用
调节细胞渗透压 改变细胞内渗透压，提高
基因
抗盐碱、抗旱 能力
抗冻蛋白 基因 耐寒能力提高
抗除草剂 基因 抗除草剂
成果 抗盐、抗旱烟 草 耐寒番茄 抗除草剂玉米
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 。
细胞中转移基因
同
选、细胞扩增→输入体内
点 特点
方法较简单，但效果 操作复杂，但效果可靠
难以控制
都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因， 相同点
目前两种方法都处于临床试验阶段
[特别提醒] 基因治疗针对遗传病的治疗方法，是用正 常基因去替代细胞内异常的基因，使正常基因的表达产物 发挥功能，而非替换基因本身；另外，替换以后性状可以 发生改变，但由于正常基因只是导入某些功能细胞中，且 是体细胞，所以获得的性状不会遗传给下一代。
虫的厌食反应
基因类型 来源
作用原理
应用实例
淀粉酶抑 制剂基因
淀粉酶抑制剂基因控制产生 禾谷类植 的淀粉酶抑制剂，可以抑制
转基因 物和豆科 昆虫消化道中的淀粉酶活性，
烟草 植物 使害虫不能消化淀粉，阻断
害虫的能量来源
植物凝集 素基因
植物凝集素基因控制植物合
成一种糖蛋白，与昆虫肠道
植物界中
抗虫小麦、
黏膜上的某些物质结合，影
[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：
广泛存在
水稻
响害虫对营养物质的吸收和
利用
2．利用转基因改良植物品质的途径 (1)直接导入控制该性状的结构蛋白基因。 (2)导入与该性状有关的某种酶的基因或者改变关键酶的 活性。
[自读教材·夯基础] 1．动物基因工程应用的几个方面
项目 应用 提高动物的生长 速度
基因来源或处理
外源 生长激素 基因
成果 转基因绵羊、转基因鲤鱼
改善畜产品的品 肠乳糖酶
转基因牛分泌的乳汁中乳
基因
质
糖含量少
项目 应用 转基因动物生产 药物
转基因动物作 器官移植 的供 体
基因来源或处理
成果
药用
乳
腺蛋白基因＋ 蛋白基因的启动子
乳腺生物反应器 克隆技术
抗原决定结合
免疫培排育斥出反
抑制基或因除去
没有应
的转基因克隆猪器
官
2．基因工程药物
工程菌
(1)方式：利用基因工程培育“