人教版选修3课件 第1部分 专题1 1.3 基因工程的应用

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生物:1.3《基因工程的应用》ppt(新人教版选修3)

生物:1.3《基因工程的应用》ppt(新人教版选修3)
例:1990年,美国正式开始首例重度免疫缺陷症的临床 基因治疗,患者是一个小女孩,因为她编码的腺苷酸脱氨 酶(简称ADA)基因发生了突变。研究人员首先克隆了人 体正常的腺苷酸脱氨酶基因(ada),然后将其转入患者 有缺陷的T淋巴细胞中,经过培养、转化后的T淋巴细胞 可以产生ADA,最后将成千上万的这种转基因的T淋巴细 胞注射到患者骨髓组织中。3年后,这个女孩体内50%的 T淋巴细胞出现了新的ada,并能合成ADA,患者的免疫 功能得到修复,症状明显缓解,治疗取得成功。
问题1:传统的育种方法有哪些? 杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种 问题2:传统的育种方法能否解决不同种生物之 间优良性状的重组问题?
问题3:基因工程技术如何解决不同种生物之间 优良性状的重组问题?
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1、转基因植物
转基因植物的产生过程
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1)抗虫转基因植物
转基因抗虫水稻(绿色)与对照(枯黄)
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6、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是 () A、耐寒的小黑麦 B、抗棉铃虫的转基因抗虫棉 C、太空椒 D、试管牛
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7、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是 () A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素
转鱼抗寒基 因的番茄
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4)利用转基因改良植物的品 质
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• 基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么?
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶 率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是通过感染或显微注 射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素 基因和牛的生长素基 因分别注射到小白鼠 受精卵中,得到的 “超级小鼠”。

人教版高中生物选修3专题一课题113基因工程的应用课件共39张PPT[可修改版ppt]

人教版高中生物选修3专题一课题113基因工程的应用课件共39张PPT[可修改版ppt]

胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取,100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素,其产量之低和价 格之高可想而知。
将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌,每2000L培养液 就能产生100g胰岛 素!使其价格降低 了30%-50%!
用转基因的植物生产药物
转基因抗乙肝西红柿(中国),虽然不能治愈 乙肝,但一年只吃几个抗乙肝西红柿,就完全能 代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食 品,就是将乙肝疫苗植入西红柿内,经过多代繁 殖,使转入的基因稳定化。
注意事项: 要用同一种限制酶切取目的基因
和运载体,并用DNA连接酶连接。 1、常用的受体细胞: 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植 物细胞等 2、常用微生物作受体细胞的原因:
微生物增殖快、代谢快、目的产物多
一般检测:标记基因是否表达
1、基因工程与作物育种
抗虫转基因植物
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
甚至还可以吸收和转化污染物。
“金大米”
转基因草莓
有玫瑰花和柠檬的香味 转基因西红柿
转基因植物的安全性争论
• 支持派认为:如果转基因农业生物技术得 不到社会支持,这一研究将被扼杀,并且 强调,迄今为止并没有发现转基因食品危 害人体健康和环境的确切证据。
转基因生物有利的一面:
⑴改变传统的育种方式缩短育种时间。培育 出高产优质、抗病虫害、抗旱、抗盐碱,抗除 草剂等特性的作物新品种。
2、“基因针线”——DNA连接酶
连 GCATTACGAT接酶TAGCTATAATATCGCGGCTAATGCTATAAATTCGCGCGTAATAT
连接酶的作用:将脱氧核糖和磷酸交 替连接的DNA骨架
连接的部位: 的缺口“缝合”。 生成磷酸二酯键

人教版选修3 1.3 基因工程的应用 课件(62张)

人教版选修3 1.3 基因工程的应用 课件(62张)

项目
乳腺生物反应器
工程菌
合成的药物蛋白与天然 细菌合成的药物蛋
基因表达
蛋白质相同
白可能没有活性
受体细胞
动物受精卵
微生物细胞
目的基因的导 入方式
显微注射法
感受态细胞法
药物提取 从动物乳汁中提取
从微生物细胞或其 培养液中提取
基因工程应用的四个易混点 (1)动物基因工程的目的不仅是为了培育体型巨大的动物,更重 要的是改良畜产品的品质或者是用转基因动物生产药物。 (2)高产青霉菌是诱变产生的,不是通过基因工程改造的工程菌。 (3)乳腺生物反应器的操作过程中,构建基因表达载体时,目的 基因首端要连接乳腺蛋白基因的启动子,否则目的基因在乳腺 上皮细胞中不能转录。构建好的基因表达载体导入受精卵,而 不是乳腺上皮细胞,这样由受精卵发育成的个体细胞均含有目 的基因(如药用蛋白基因),但其只在乳腺上皮细胞中表达。
1.目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉, 下列说法正确的是( ) 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.连续种植转基因抗虫棉不会改变棉铃虫的抗性

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
应用
基因来源
成果
项目
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
利用克隆技术培育 转基因动物作器官 抑制或除去
移植的供体 __抗__原__决__定___基因 没有免疫排斥反应 的猪器官

人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用 课件 (共28张PPT)

人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用 课件 (共28张PPT)

1、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?
2、用动物乳腺作为反应器,生产高价值的蛋白质(如: 血清白蛋白、抗凝血酶等)比工厂化生产的优越之处 有哪些?
乳腺生物反应器的操作过程:
获取目的基因 构建基因表达载体 (药用蛋白基因) (药用蛋白基因与乳腺蛋白基因
的启动子等调控组件重组)
植物基因 工程应用
动物基因 工程应用
【课堂练习】
1、 科学家能利用基因工程技术培育出特殊 的西红柿、香蕉,食用后人体内可产生特定 的抗体,这说明这些西红柿、香蕉中的有丰富的免疫球蛋白 B.含有某种抗原特异性物质 C.含有一些生活的病菌 D.能刺激人体内的效应T细胞分泌抗体
受精卵 中。 ________
2.继哺乳动物乳腺发生器研发成功后,膀胱生物 发生器的研究也取得了一定进展。最近,科学家 培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合 成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答:
DNA分子杂交 技术检测外源基因 3)通常采用_____________
是否插入了小鼠的基因组。
转入荧光酶的转基因烟草苗
【合作探究1】
(结合已学知识,思考以下问题,并在小组内讨论交流,将交流的 结果整理在导学案上。)
1、转基因抗虫棉是转入的何种抗虫基因?来自于哪种生 物体内?抗虫棉的培育过程?抗虫转基因植物出现的 意义?
2、利用基因工程培育抗虫棉,与诱变育种和杂交育种相 比,有什么优点?是属于哪种变异?
4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在 小鼠的膀胱上皮 _________细胞中特异表达。
显微注射
形成胚胎
(哺乳动物受精卵中)
将胚胎送入 母体动物 动物进入泌乳期
(分泌的乳汁中包 含所需要的药物)

高中生物人教版选修3课件1.3基因工程的应用(1)

高中生物人教版选修3课件1.3基因工程的应用(1)

目标导航 预习导引 一 二 三 四
自主预习 合作探究
4.用转基因动物作器官移植的供体 为解决免疫排斥问题,对猪的器官进行改造,方法:将某种调节因 子导入供体动物基因组,抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗 原决定基因,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因 克隆猪器官。
转基因克隆器官的优势有哪些? 提示:①为移植器官的来源增加了新的途径;②克服了不同种生 物器官移植的免疫排斥问题。
自主预习 合作探究
知识梳理 典例透析
一、乳腺生物反应器的优点及操作过程 1.优点:产量高、质量好、成本低、易提取。 2.操作过程:获取目的基因(如血清白蛋白基因)→构建基因表达 载体→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成早期胚胎→将胚胎 移植到母体动物子宫内→发育成转基因动物→转入的基因在雌性 个体中表达,从雌性个体分泌的乳汁中提取所需蛋白质。 3.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别
自主预习 合作探究
比较内容 药物提取
产品
乳腺生物反应器
从动物乳汁中提取
抗凝血酶、血清白 蛋白、生长激素和 α-抗胰蛋白酶等
工程菌 从微生物细胞或其培养液 中提取
细胞因子、抗体、疫苗和 激素等
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
二、基因治疗的原理和过程 1.原理:把正常基因导入含有缺陷基因的受体细胞中,存在基因缺 陷的病人细胞中既含有缺陷基因,又含有通过基因工程导入的正常 基因,在病人体内两种基因都能表达,正常基因的表达产物掩盖了 缺陷基因的表达产物,从而达到治疗疾病的目的。 2.基因治疗方法 (1)体外基因治疗:先从病人体内获得某种相关细胞,进行培养,然 后在体外完成基因转移,再筛选基因成功转移的细胞扩增培养,最 后重新输入患者体内,这种方法叫做体外基因治疗。 (2)体内基因治疗:直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫 做体内基因治疗。

人教版高中生物选修三1.3《基因工程的应用》课件(共28张PPT)

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2、实例:
(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋 巴细胞中,再将这种淋巴细胞转入患者体内。
3、基因治疗的类型
体外基因治疗:先从病人体内获得某种细 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。 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。(如将治疗囊性纤维 病的正常基因转入患者肺组织) 4、基因治疗的发展现状:处于初期的临床 试验阶段
基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取,100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素,其产量之低和价 格之高可想而知。
将合成的胰岛素 基因导入大肠杆菌, 每2000L培养液就能产 生100g胰岛素!使其 价格降低了30%-50%!
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗概念:
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,是治 疗遗传病的最有效的手段。 (把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中, 从而达到治疗疾病的目的)
可长人耳的裸鼠
三、基因工程药品异军突起
• 在传统的药品生产中,某些药品如胰岛素、 干扰素直接生物体的哪些结构中提取? 药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制,价格因工程方法制造“工程菌”,可高效 率地生产出各种高质量、低成本的药品。
下列不属于利用基因工程技术制取的药 物是( ) A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素
生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交 培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是 ①生长素促进果实发育 ②染色体变异 ③基因 重组④基因突变⑤基因工程 A.①②③④ B.①④③② C.①④②⑤ D.①④③⑤

人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共34张PPT[可修改版ppt]

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• 基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法,是向人体注射 生长激素。而生长激素的获得很困难。以前, 要获得生长激素,需解剖尸体,从大脑的底 部摘取垂体,并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法,将人的生长激 素基因导入大肠杆菌中,使其生产生长激素。 人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长 激素,相当于6万具尸体的全部产量。
• 基因工程在环保方面有什么应用? 1)用于环境监测。 2)用于被污染环境的净化。
• 通过基因工程方法怎样进行环境监测? 例如:用DNA探针可以检测饮用水中
病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏, 1吨水中有10个病毒也能检测出来。
• DNA分子杂交原理:
DNA分子杂交是基因诊断最基本的方 法之一。其基本原理是:互补的DNA单链 能够在一定条件下结合成双链,即能够进行 杂交。这种结合是特异的,即严格按照碱基 互补配对进行。因此,当用一段已知基因的 核苷酸序列作为探针,与被测基因进行接触, 若两者的碱基完全配对成双链,则表明被测 基因中含有已知的基因序列。
• 就基因药物而言,最理想的表达场所是哪里?
转基因动物的乳腺。
• 什么叫转基因动物? 是指把人或哺乳动物的某种基因导入到
哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里, 目的基因若与受精卵染色体DNA整合,细胞 分裂时,该基因随染色体的倍增而倍增,使 每个细胞中都带有目的基因,使性状得以表 达,并稳定地遗传给后代,从而获得基因产 品。这样一种新的个体,称为转基因动物。
加特异表达的启动子)
形成胚胎 将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物(只有在产下的雌性动物个体中,转
入的基因才能表达)
• 什么叫显微注射技术?
用口径为1μm的DNA 注射器,将大量的目的基 因片段注入到受精卵的核 内,然后把经过注射的受 精卵移植到另一只雌性动 物的子宫内,使受精卵发 育为转基因动物。

人教版生物选修3 1.3 基因工程的应用 课件 (共27张PPT)

人教版生物选修3 1.3 基因工程的应用 课件  (共27张PPT)

用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞
株系称为“工程菌”
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基因工程药品 —— 胰岛素
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床 上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中 提取,每100kg胰腺只能提取4~5g胰岛素。用 该方法生产的胰岛素产量低,价格昂贵,远不 能满足社会需要。1979年,科学家将动物体内 的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组,并 在大肠杆菌内实现了表达。1982年,美国一家 基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市 场,售价降低了30%~50%。
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(2)体内基因治疗: 用基因工程的方法,直接向人体组织中转移基因。
例如:1994年科学家利用经过修饰的腺病毒做载体,将治疗 遗传性囊性纤维化病的正常基因转入患者肺组织中。
(此方法称为病毒感染法)
3.用于基因治疗的基因种类: (1)从健康人体中分离得出的功能正常的基因 (2)反义基因 (3)编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因(自杀基因)
1.3 基因工程的应用
1、植物基因工程硕果累累 2、动物基因工程前景广阔 3、基因工程药物异军突起 4、基因治疗曙光初照
1
一、植物基因工程硕果累累源自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。
2
1.抗虫转基因植物
1)方法: 从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其
有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分
解DDT等毒害物质。
26
六、基因工程与食品业
基因工程为食品工业中提供了什么前景?
基因工程为人类开辟新的食物来源。 1)鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达获
得成功。这表明,未来能用发酵罐培养的大肠杆 菌或酵母菌来生产人类所需要的卵清蛋白。

新版人教版高中生物选修三专题一 基因工程的应用 (共23张PPT)学习演示PPT课件

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外源基因导入靶细胞,以纠正缺陷基因, 目前都处于初期的临床试验阶段
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练一练
B 1、抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是
A.抗病毒转基因植物,可以抵抗所有病毒 B.抗病毒转基因植物,对病毒的抗性具有局限性或特异性 C.抗病毒转基因植物可以抗害虫 D.抗病毒转基因植物可以稳定遗传,不会变异
D 2.下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是
疗的目的 3、用转基因动物生产药物
治疗方法:先将患者的淋巴细胞取出,体外培养,然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,使淋巴细胞能够产生 腺苷酸脱氨酶,再将这种细胞注射到患者的体内,经过多次注射,患者的免疫功能趋于正常。
将基富因含 工赖程C氨操、酸作的程运蛋序白的用质四编个人码步基骤工因:导诱入玉变米,的提高方玉米法赖氨,酸含量使。 有基因缺陷的细胞发生基因突
D.抗病毒转基因植物可以稳定遗传,不会变异 如:导入肠乳糖酶基因的转基因奶牛
也称为DNA诊断或基因探针技术,是用放 利用基因工程方法制造“工程菌”,可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品
D.将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 D.将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
射性同位素(如 P) 、荧光分子等标记的DNA分 32 4、利用转基因改良农作物品质
(2)从乳汁中获取目的基因产物,产量高,易 提纯,表达的蛋白质已经过充分的修饰加工,具 有稳定的生物活性。
(3)从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的 同时,转基因动物又可无限繁殖。
提高作物抗旱和抗盐碱能力; C治、疗合方成法球:蛋先白将的患D者N的A 淋巴细胞取出,体外培养,然后将正常的腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,使淋巴细胞能够产生

人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)

人教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用(共73张PPT)
及时检测 (1)用转基因的动物生产药物 的基因来源是 药用蛋白基因 +乳 腺蛋白基因的启动子。 (2)成果是 乳腺生物反应器 。
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(三)用转基因的动物生产药物 设问:就基因药物而言,最理想的表达 场所是哪里?
转基因动物的乳腺。
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(二)用于改善畜产品的品质
举例说明
将 肠乳糖酶基因 导入奶牛基因组, 转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大 大减低。
(1)优良基因:肠乳糖酶基因。 (2)成果:转基因牛分泌的乳汁中乳糖 含量少
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——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
(一)用于提高动物生长速度 (1)基因:导入外源生长激素基因
(2)成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼。
转基因动物生产过程图解(以转基因牛 生产过程为例):
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1.3 基因工程的应用
[目标导航] 1.结合教材实例,说出基因工 程的应用及取得的丰硕成果。 2.了解基因工程的新进展。 3.了解基因工程在农业、医疗 等方面的应用。

人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共40张PPT[可修改版ppt]

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1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质
如转基因牛分泌的乳汁,乳糖含量降低, 营养成分不变
3.用转基因的动物生产药物
• 什么叫转基因动物?
是指把人或哺乳动物的某种基因导入到 哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里, 目的基因若与受精卵染色体DNA整合,细胞 分裂时,该基因随染色体的倍增而倍增,使 每个细胞中都带有目的基因,使性状得以表 达,并稳定地遗传给后代,从而获得基因产 品。这样一种新的个体,称为转基因动物。
转黄瓜抗青枯病基因的 马铃薯
不会引起过敏的转基因大豆
4.利用转基因改良植物的品质
提高观赏价值
基因工程在农业上的应用:
1)高产、稳产和具优良品质的品种 用基因工程的方法可以改善粮食作物的
蛋白质含量。如“转基因高赖氨酸玉米”植 株。 2)抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗 盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作 物体内,将从根本上改变作物的特性。如转
转基因动物作器官移植的供体
• 在传统的药品生产中,某些药品如胰岛素、 干扰素直接从生物体的哪些结构中提取?
药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点 由于受原料来源的限制,价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题? 利用基因工程方法制造“工程菌”,可
高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
原理:利用DNA分子杂交原理;
• 基因诊断技术在什么方面发展迅速?
在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前 已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。
• 举例
1)β—珠蛋白的DNA探针 → 镰刀状细胞贫 血症
2)苯丙氨酸羧化酶基因探针 → 苯丙酮尿症
(2)基因治疗——实验阶段
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1.动物乳腺生物反应器生产药物有什么优点与限制? 提示:优点:产量高、质量好、成本低、易提取。局限: 受动物性别和是否处于生殖期的限制。 2.用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程 与转基因动物的操作过程有什么异同? 提示:二者过程相似,不同的是在获得转基因动物时,需 要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺蛋白基因的启动子 等调控组件重组在一起构建表达载体。
[答案] C
转基因生物自交后代性状分离比分析 若将目的基因插入同源染色体中的一条染色体DNA中, 则转基因生物可看做是杂合子。若用A+表示含有目的基因的 染色体,A-表示不含目的基因的染色体,则有:
A+A-×A+A- ↓
1A+A+∶2A+A-∶1A-A- 因此子代中不含目的基因的个体占1/4。
利用基因工程技术将一个有功能的基因剔除的方法叫做基因敲除, 该技术常用于研究特定基因的功能。基因敲除一般包括三个步骤: 第一步,从细胞中提取正常DNA分子,在目的基因中插入一段碱基 序列使之失活;第二步,将含有失活基因的DNA分子导入胚胎干细 胞,用失活基因通过基因互换替换掉受体细胞中一个正常的目的基 因;第三步,培养处理后的细胞得到基因敲除动物。下图表示获得 M基因敲除小鼠的过程,“+”表示基因存在,“-”表示该基因 敲除,M+/M-表示敲除一个M基因的杂合子。请回答下列问题:
解析:由于只有一只基因敲除的杂合子小鼠,因此必须先让该小 鼠与正常小鼠杂交得多只杂合子,再让不同性别的杂合子间交 配,即可得到隐性纯合子。 答案:(1)基因突变 基因重组 (2)第一步:正常小鼠×杂合子小鼠→F1(从F1得到杂合子小 鼠);第二步:让F1中的不同性别杂合子小鼠彼此交配→F2,从 F2中得到隐性纯合子小鼠。
从动物乳汁中提 从微生物细胞或其培养

液中提取
生产设备
畜牧业生产、提
取设备
工业生产,设备精良
[特别提醒] (1)动物基因工程的目的不仅仅是为了培育体型巨大的动 物,更重要的是改良畜产品的品质或者是用转基因动物生产药 物。 (2)青霉素是诱变后的高产青霉菌产生的,不是通过基因工 程改造的工程菌产生的。
2.用于转基因植物的杀虫基因主要是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。
3.抗病转基因植物所采用的基因最多的是病 毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;抗 真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶 基因和抗毒素合成基因。
4.动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、 改善畜产品的品质,用转基因动物生产药物, 还可以用转基因动物作器官移植的供体。
[思路点拨]
[精讲精析] 载体上绿色荧光蛋白基因作为标记基因,可用于 筛选含目的基因的受体细胞,选项A正确;将目的基因导入羊膀胱 细胞中可制得膀胱生物反应器,获取产品将不受性别和发育时期 的限制,选项B正确;基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接 酶,选项D正确;转基因羊有性生殖产生的后代会发生性状分离, 有的子代不再具有转基因生物的特性,选项C错误。
乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别
比较内容 乳腺生物反应器
含义
指将外源基因在哺乳 动物的乳腺中特异表 达,利用动物的乳腺 组织生产药物蛋白
受体基因结 构与人类基 因结构差异
动物基因结构与人类 的基因结构基本相同
基因表达
合成的药物蛋白与天 然蛋白质相同
工程菌
指用基因工程的方法, 使外源基因得到高效表 达的菌类细胞株系
5.利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因 子、抗体、疫苗、激素等。
6.基因治疗是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,是治疗遗传病最有效的手段。
7.基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗。
植物基因工程的应用
1.植物基因工程的应用领域 (1)提高农作物的__抗__逆__能__力__。 (2)改良_农 ___作__物__的__品__质__。 (3)利用植物_生__产__药__物___等。
以新背景材料为依托,考查基因诊断与基因 治疗的原理和方法
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患者的_淋__巴__细__胞__中,可治疗复合 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__的治疗 方法。
3.抗逆转基因植物[连线] 4.利用转基因改良植物的品质[连线]
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?
乳腺生物反应器
转基因动物作器__官__移__植__ 的供体
抑制或除去 _抗__原__决__定__基__因__
结合_克__隆__技__术__培育 出没有_免__疫__排__斥__反__应_ 的转基因克隆猪器官
2.基因工程药物 (1)方式:利用基因工程培育“_工__程__菌__”来生产药品。 (2)利用工程菌生产的药物包括_细__胞__因__子__、抗___体__、疫__苗__、 _激__素__等。 (3)干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种 _糖__蛋__白__。由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染,因此它 是一种_抗__病__毒__的特效药。
1.动物基因工程应用的几个方面
ห้องสมุดไป่ตู้
应用
项目 基因来源或处理
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
应用
项目 基因来源或处理
成果
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
结合基因工程的操作程序,考查动植物基因 程的应用
[例1] α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传 病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。 利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最 终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而 更容易获得这种酶。
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
类型 项目
成果
意义
抗虫转基因植物
抗病转基因植物
转基因抗虫棉、转基因抗 虫水稻等
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
减少_化__学__农__药__的使用,降低生产成本,减少环境污染, 降低了对人体健康的损害
下列关于该过程的叙述中错误的是
()
A.载体上绿色荧光蛋白基因(GFP基因)的作用是便于筛选含
有目的基因的受体细胞
B.将目的基因导入羊膀胱细胞中,将会更加容易得到α1-抗 胰蛋白酶
C.培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故
该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1-抗胰蛋白酶 D.目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
(3)途径:
途径 比较
体外基因治疗
体内基因治疗
从患者体内获得某种细胞 直接向患者体内
不 方法 →体外完成基因转移→筛 组织细胞中转移

选、细胞扩增→输入体内 基因
点 特点
方法较简单,但 操作复杂,但效果可靠
效果难以控制
都是将外源基因导入靶细胞,以纠正缺陷基 相同点
因,目前两种方法都处于临床试验阶段
(1)在目的基因上插入一段碱基序列使之失活,这种变异类型 是________。而变异基因导入胚胎干细胞,通过基因互换取 代正常基因,这种变异类型属于________。 (2)基因互换一般只能替换胚胎干细胞中一对基因中的一个, 所以通过上述处理得到的基因敲除小鼠为杂合子,如何利用 该杂合子小鼠得到隐性纯合子小鼠(M-/M-)?
提示:减少化学农药的使用量,降低环境污染。
1.抗虫转基因植物的类型及作用原理
基因类型 来源
杀虫蛋白 苏云金 基因(Bt毒 芽孢杆 蛋白基因) 菌
作用原理
Bt毒蛋白基因编码的蛋白质 进入害虫肠道,在消化酶的 作用下,蛋白质被降解成有 毒的多肽,多肽结合在肠上 皮细胞的特异性受体上,导 致细胞膜穿孔,细胞肿胀裂 解,最后造成害虫死亡
应用实例
转基因抗 虫棉
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
大豆、豇 中的蛋白酶结合形成复合物,
蛋白酶抑 豆、番茄 从而阻断或降低蛋白酶的活 转基因烟
制剂基因 和马铃薯 性,使昆虫不能正常消化食 草

物中的蛋白质。这种复合物
还能刺激昆虫分泌过量的消
化酶,引起害虫的厌食反应
2.基因治疗的实质是利用外源基因替换了原基因本身,还 是代替了原基因的功能?治疗后的性状能否遗传给后代?
提示:代替了原基因的功能。基因治疗只是改变了病人体细 胞的遗传物质,所以恢复的正常性状不会遗传给子女。
1.基因治疗 (1)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)过程:
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。
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