高中生物同步课件：1.3 基因工程的应用(新人教版选修3)

体内 体外 2.类型：_____基因治疗和_____基因治疗。 3.成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋
复合型免疫缺陷症 巴细胞，治疗___________________。 想一想 2．基因治疗的实质是利用外源基因替换了原 基因本身，还是替换了原基因的功能？ 【提示】 替换了原基因的功能。
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专题1
基因工程
解析：选C。A项中苏云金芽孢杆菌的毒蛋白 基因与质粒结合，导入棉花叶肉细胞后，需
要经过检测、鉴定后，才能实现成功表达；
B项中抗虫棉在形成配子时，基因会发生分 离,不一定能将抗虫性状完全地遗传下去；D 项中转基因抗虫棉种植时，棉铃虫食用后可 大量死亡，但同时使棉铃虫的抗性得到不断
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专题1
基因工程
【解析】
(1)将目的基因(人生长激素基因)
导入动物细胞(小鼠受体细胞)的常用方法是 显微注射技术。 (2)在哺乳动物细胞中，受精卵或早期胚胎具 有全能性，外源基因在相应的组织细胞中更 容易表达，因此，在动物细胞工程中，常将 受精卵或早期胚胎细胞作为受体细胞。
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专题1
由于缺少内质网、高尔基 体等细胞器，合成的蛋白 质可能不存在生物活性 存在乳汁中，易 从细胞中提取分离，相对 于提取 复杂 ①农业生产 ①工业生产 ②提纯设备 ②精良的生产设备 ③成本低 ③成本高
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专题1
基因工程
特别提醒
从乳腺生物反应器中提取蛋白质,
受体细胞所在个体必须是雌性的，若从尿液
中提取目的基因的产物则不受此限制。
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专题1
基因工程
2.抗病转基因植物 引起植物生病的微生物主要有病毒、真菌和
细菌等。抗病转基因植物所采用的基因，使
用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制 酶基因；抗真菌转基因植物中可使用的基因 有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。多种抗 病毒植株已培育成功并开始进行田间试验、
栽培。
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专题1
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专题1
基因工程
4.利用转基因改良植物的品质 利用转基因改良植物品质,可以有以下途径： (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。
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专题1
基因工程
例1 金茶花是中国特有的观赏品种，但易 得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植
物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因的方
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专题1
基因工程
(3)经检测，被③侵染的金茶花叶片细胞具备 了抗病性，这说明②已经________。欲快速
培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是
植物组织培养，依据的理论基础是 ________________。 (4)通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来 产生的配子中是否一定含有抗病基因？
的加强，不可能彻底地消灭棉铃虫。
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专题1
基因工程
要点二
动物基因工程的应用及基因工程药物
1.乳腺(房)生物反应器 (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，
法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答 问题。
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专题1
基因工程
(1)将②连接到①上并形成③，常用到的酶有
______________________。 (2) 图 中 ③ 除 了 含 有 ② 以 外 ， 还 应 有 ______________________________________ __________________________________。
基因工程
(3)检测目的基因(人生长激素基因)是否插入了 转基因动物染色体的DNA(小鼠基因组)上的方
法是DNA分子杂交技术。
(4)由题中信息可知，人生长激素基因在小鼠 的膀胱上皮细胞内进行了特异性表达。
【答案】
胚胎细胞)
(1)显微注射技术
(2)受精卵(早期
受精卵(或早期胚胎)具有全能性,
可使外源基因在相应的组织细胞中表达 (3)DNA分子杂交 (4)膀胱上皮
________。
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专题1
基因工程
【解析】
(1)实现目的基因与运载体的结合
需用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末
端，通过DNA连接酶连接在一起，形成基因
表达载体。(2)基因表达载体的组成应包括： 启动子、终止子、标记基因、目的基因等。
(3)金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明目
的基因已经表达，欲快速培育大量该抗病新 品种，应该采用的技术是植物组织培养技术, 其理论基础是植物细胞的全能性。栏Leabharlann 导引专题1基因工程
三、基因工程药物 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 正常基因 1..概念：把__________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。
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专题1
基因工程
专题1
基因工程
要点突破讲练互动
要点一 植物基因工程的成果 1..抗虫转基因植物 在抗虫害方面，迄今研究的最多并取得成效 的有两类基因，即苏云金芽孢杆菌的杀虫蛋 白基因(Bt毒蛋白基因)以及从豇豆等作物中
分离的蛋白酶抑制剂基因。抗虫棉、抗虫番
茄、抗虫烟草都已获得了成功。既减少了杀 虫剂的使用，又保护了环境。
收集药用蛋白比较容易，且不必对动物造成
伤害。但乳房生物反应器需是处于生殖期的 雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反 应器则是任何生长期的雌雄动物均可生产。
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基因工程
要点三
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。
性强，克服了远缘杂交不亲和的障碍。
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基因工程
二、动物基因工程的前景
基因来源 成果 项目 提高动物的 转基因绵羊、转基 生长激素 外源__________基因 生长速率 因鲤鱼 改善畜产品 转基因牛分泌的乳 肠乳糖酶基因 乳糖 汁中_____含量少 的品质 蛋白 转基因动物 药用____基因＋乳腺 乳腺生物反应器 启动子 生产药物 蛋白基因的________ 转基因动物 利用克隆技术培育 抑制或除去 作器官移植 没有免疫排斥反应 __________基因 抗原决定 的供体 的猪器官 应用
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基因工程
湛江一中高二质检)基因治疗是 例3 (2012· 人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙
述中不正确的是(
)
A．基因治疗是治疗人类遗传病的最有效的 手段 B．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗 人类疾病的方法
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专题1
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基因工程
1．3 基因工程的应用
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基因工程
学习导航 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]
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基因工程
新知初探思维启动
一、植物基因工程的成果 植物基因工程技术主要用于提高农作物的
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基因工程
特别提醒
基因治疗并非把健康的外源基因
导入患者的所有细胞中，而只是导入某些功 能细胞中。
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基因工程
4.基因检测与基因治疗的比较
基因检测
目的 基因 的作 用 现状
基因治疗
制作相应探针， 导入有基因缺陷 利用DNA分子杂 的细胞中，替换 交原理，快速、 相应基因的功能, 准确地检测疾病 治疗遗传病 临床应用阶段 临床试验阶段
程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说
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
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专题1
基因工程
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．转基因抗虫棉种植时棉铃虫不会产生抗性, 可以有效消灭棉铃虫
基因工程
3.抗逆转基因植物 (1)针对盐碱、干旱、低温、涝害等不利环境
条件而培育的抗盐碱、耐旱、耐寒、抗涝的
农作物新品种。主要方法是在有关植物中转 入调节细胞渗透压的基因。
(2)针对与农作物竞争的杂草而培育的抗除草
剂的植物。将抗除草剂基因导入大豆、玉米 等作物，喷洒除草剂时，杀死田间杂草而不 损伤作物。
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基因工程
例2
继哺乳动物乳腺反应器研发成功后，
膀胱生物反应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：
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，
常用方法是________。
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基因工程
(2)将目的基因导入动物细胞时，通常要将外 源基因导入________中，原因是___________
3.利用转基因改良植物的品质
(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编 码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物 花青素代谢有关的基因。 (2)成果：富含赖氨酸的转基因玉米、转基因 延熟番茄和转基因矮牵牛。
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基因工程
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