高中生物 第4章第3節(jié) 基因工程的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化前景課件 蘇教版選修3

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1、第第3節(jié)基因工程的應(yīng)用及產(chǎn)節(jié)基因工程的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化前景業(yè)化前景課前預(yù)習(xí)學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案課堂互動探究課堂互動探究課標(biāo)領(lǐng)航課標(biāo)領(lǐng)航知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第第 節(jié)節(jié)基因工程的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化前基因工程的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化前景景31.舉例說出植物基因工程的應(yīng)用及成果舉例說出植物基因工程的應(yīng)用及成果2舉例說出動物基因工程的應(yīng)用及成舉例說出動物基因工程的應(yīng)用及成果果3關(guān)注基因治療，基因芯片等醫(yī)藥衛(wèi)關(guān)注基因治療，基因芯片等醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的最新進(jìn)展生領(lǐng)域的最新進(jìn)展【重點重點】基因工程在植物、動物及基因工程在植物、動物及醫(yī)藥衛(wèi)生上的應(yīng)用醫(yī)藥衛(wèi)生上的應(yīng)用【難點難點】基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的最新進(jìn)展的最

2、新進(jìn)展情景導(dǎo)引情景導(dǎo)引美國是轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)美國是轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展最快的國家，其轉(zhuǎn)展最快的國家，其轉(zhuǎn)基因作物商品化種類最多，種植面積基因作物商品化種類最多，種植面積也最大。目前，美也最大。目前，美國國60%以上的加工以上的加工食品都是以轉(zhuǎn)基因作物為原料制作而食品都是以轉(zhuǎn)基因作物為原料制作而成的，而且大多數(shù)美國人愿意接受采成的，而且大多數(shù)美國人愿意接受采用生物技術(shù)生產(chǎn)的糧食，只有少數(shù)公用生物技術(shù)生產(chǎn)的糧食，只有少數(shù)公眾對轉(zhuǎn)基因食品持謹(jǐn)慎態(tài)度。而與此眾對轉(zhuǎn)基因食品持謹(jǐn)慎態(tài)度。而與此相反，歐洲的很多消費者則非常抵制相反，歐洲的很多消費者則非常抵制轉(zhuǎn)基因食品。民意調(diào)查顯示，轉(zhuǎn)基因食品。民意調(diào)查顯示，66%的

3、的法國人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品對健康有害，法國人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品對健康有害，在英國只有在英國只有14%的消費者愿意接受轉(zhuǎn)的消費者愿意接受轉(zhuǎn)基因食品，大多數(shù)消費者對轉(zhuǎn)基因生基因食品，大多數(shù)消費者對轉(zhuǎn)基因生物的安全性持懷疑態(tài)度。更有甚者，物的安全性持懷疑態(tài)度。更有甚者，法國的一些農(nóng)民把水果、蔬菜和牛糞法國的一些農(nóng)民把水果、蔬菜和牛糞一起傾倒在一些快餐店門前一起傾倒在一些快餐店門前,以此來抗以此來抗議它們出售的牛肉和面包中含轉(zhuǎn)基因議它們出售的牛肉和面包中含轉(zhuǎn)基因成分。在印度也出現(xiàn)了大批農(nóng)民毀壞成分。在印度也出現(xiàn)了大批農(nóng)民毀壞美國公司轉(zhuǎn)基因作物實驗田的事件。美國公司轉(zhuǎn)基因作物實驗田的事件。我們應(yīng)該如何科學(xué)地認(rèn)識

4、和看待轉(zhuǎn)基我們應(yīng)該如何科學(xué)地認(rèn)識和看待轉(zhuǎn)基因生物的安全性，讓我們進(jìn)入本節(jié)的因生物的安全性，讓我們進(jìn)入本節(jié)的學(xué)習(xí)，并從中獲得一些啟示吧！學(xué)習(xí)，并從中獲得一些啟示吧！課前預(yù)習(xí)學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、植物基因工程成果一、植物基因工程成果1突破了傳統(tǒng)雜交育種的局限性突破了傳統(tǒng)雜交育種的局限性(1)傳統(tǒng)雜交育種的不足：育種周期傳統(tǒng)雜交育種的不足：育種周期_,易丟失易丟失_。(2)基因工程育種基因工程育種長長優(yōu)良基因優(yōu)良基因遠(yuǎn)緣雜交不育遠(yuǎn)緣雜交不育育種年限育種年限抗病轉(zhuǎn)基因抗病轉(zhuǎn)基因抗蟲轉(zhuǎn)基因抗蟲轉(zhuǎn)基因植物品質(zhì)植物品質(zhì)2開辟了生產(chǎn)開辟了生產(chǎn)_的新途徑的新途徑二、動物基因工程成果二、動物基因工程成果1改良畜禽經(jīng)

5、濟(jì)性狀的新思路改良畜禽經(jīng)濟(jì)性狀的新思路( 1 ) 加 快 動 物 的 生 長 速 度 ， 導(dǎo) 入加 快 動 物 的 生 長 速 度 ， 導(dǎo) 入_。(2)提高動物抗病能力提高動物抗病能力,導(dǎo)入抗病基因。導(dǎo)入抗病基因。疫苗疫苗生長激素基因生長激素基因2動物生物反應(yīng)器為醫(yī)藥事業(yè)開辟了動物生物反應(yīng)器為醫(yī)藥事業(yè)開辟了新途徑新途徑(1)轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)基因藥物的理想場轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)基因藥物的理想場所：所：_。(2)優(yōu)點：產(chǎn)量高、易提純，具有穩(wěn)定優(yōu)點：產(chǎn)量高、易提純，具有穩(wěn)定的的_。乳腺乳腺生物活性生物活性思考感悟思考感悟抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的培育，在生態(tài)環(huán)境抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的培育，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)上有何意義？保護(hù)上有

6、何意義？提示：提示：減少化學(xué)農(nóng)藥大量使用造成的減少化學(xué)農(nóng)藥大量使用造成的環(huán)境污染，減少生產(chǎn)成本，同時降低環(huán)境污染，減少生產(chǎn)成本，同時降低了農(nóng)藥對人類健康的損害。了農(nóng)藥對人類健康的損害。三、基因治療三、基因治療1基本原理基本原理(1)定義：基因治療是將定義：基因治療是將_的基因通過的基因通過_導(dǎo)入人體細(xì)胞導(dǎo)入人體細(xì)胞中有缺損或有變異基因的部位，并使中有缺損或有變異基因的部位，并使目的基因目的基因_，達(dá)到防治疾病，達(dá)到防治疾病的目的。的目的。健康和正常健康和正常某種載體某種載體有效表達(dá)有效表達(dá)(2)程序：程序： _的選擇與制備的選擇與制備運載體的選擇運載體的選擇 _的的選擇選擇目的基因進(jìn)入目的基因

7、進(jìn)入_的方的方式式 _。目的基因目的基因靶細(xì)胞靶細(xì)胞靶細(xì)胞靶細(xì)胞外源基因表達(dá)的檢測外源基因表達(dá)的檢測2成績與展望成績與展望(1)成績：第一例基因治療的病癥是成績：第一例基因治療的病癥是_。(2)展望：導(dǎo)入人體展望：導(dǎo)入人體_基因，基因，對人體的代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)。對人體的代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)。腺苷脫氨酶缺乏癥腺苷脫氨酶缺乏癥沒有的沒有的3存在的問題存在的問題(1)目的基因的安全性問題目的基因的安全性問題應(yīng)確認(rèn)目的基因不會產(chǎn)生有害的應(yīng)確認(rèn)目的基因不會產(chǎn)生有害的_。 目 的 基 因 的 表 達(dá) 應(yīng) 有 一 定 的目 的 基 因 的 表 達(dá) 應(yīng) 有 一 定 的_。遺傳變異遺傳變異可控性可控性(2)運載體問題運載體

8、問題運載體運載體優(yōu)點優(yōu)點不足不足脂質(zhì)體脂質(zhì)體導(dǎo)入效率導(dǎo)入效率低低,無無_病病毒毒逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄病毒病毒_;_導(dǎo)入效率非導(dǎo)入效率非常低常低腺病毒腺病毒導(dǎo)入效率導(dǎo)入效率高高;便便于治療遺傳于治療遺傳病與代謝病病與代謝病引起嚴(yán)重引起嚴(yán)重的的_靶向性靶向性安全安全針針對增殖細(xì)胞對增殖細(xì)胞免疫反應(yīng)免疫反應(yīng)(3)_問題問題對多基因遺傳病難以收到較好的療效。對多基因遺傳病難以收到較好的療效。四、基因芯片四、基因芯片1基本原理基本原理(1)制作原理與方法制作原理與方法致病多基因致病多基因分子雜交分子雜交DNA片段片段螢光標(biāo)記螢光標(biāo)記分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù)分子雜交分子雜交2用途用途(1)監(jiān)測監(jiān)測_的變化、分析的

9、變化、分析_。(2)尋找和發(fā)現(xiàn)尋找和發(fā)現(xiàn)_和新的藥物和新的藥物分子。分子。(3)研究基因的功能以及生物體在進(jìn)研究基因的功能以及生物體在進(jìn)化、發(fā)育、遺傳等過程中的規(guī)律?；?、發(fā)育、遺傳等過程中的規(guī)律?；虮磉_(dá)基因表達(dá)基因序列基因序列新的基因新的基因課堂互動探究課堂互動探究基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序要點一要點一抗病轉(zhuǎn)基因抗病轉(zhuǎn)基因植物植物抗蟲轉(zhuǎn)抗蟲轉(zhuǎn)基因植基因植物物轉(zhuǎn)基因改良植轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)物的品質(zhì)生產(chǎn)生產(chǎn)疫苗疫苗目的目的基因基因病毒外殼蛋病毒外殼蛋白基因、病白基因、病毒的復(fù)制酶毒的復(fù)制酶基因、幾丁基因、幾丁質(zhì)酶基因、質(zhì)酶基因、抗毒素合成抗毒素合成基因基因蘇云金蘇云金桿菌的桿

10、菌的毒素蛋毒素蛋白基因白基因含必需氨基含必需氨基酸較多的蛋白酸較多的蛋白質(zhì)編碼基因質(zhì)編碼基因控制番茄果控制番茄果實成熟的基因?qū)嵆墒斓幕蚺c植物花青與植物花青素代謝有關(guān)的素代謝有關(guān)的基因基因乙肝乙肝病毒病毒抗體抗體基因基因抗病轉(zhuǎn)抗病轉(zhuǎn)基因植基因植物物抗蟲轉(zhuǎn)抗蟲轉(zhuǎn)基因植基因植物物轉(zhuǎn)基因改良轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)植物的品質(zhì)生產(chǎn)生產(chǎn)疫苗疫苗作作用用前兩種前兩種為抗病為抗病毒基因；毒基因；后兩種后兩種為抗真為抗真菌基因菌基因編碼毒編碼毒素蛋白素蛋白控制合成控制合成的蛋白質(zhì)含的蛋白質(zhì)含必需氨基酸必需氨基酸多多延遲番茄延遲番茄成熟成熟改變花瓣改變花瓣的顏色的顏色控制控制合成合成乙肝乙肝病毒病毒抗體抗體抗病轉(zhuǎn)抗

11、病轉(zhuǎn)基因植基因植物物抗蟲轉(zhuǎn)抗蟲轉(zhuǎn)基因植基因植物物轉(zhuǎn)基因改轉(zhuǎn)基因改良植物的良植物的品質(zhì)品質(zhì)生產(chǎn)生產(chǎn)疫苗疫苗受體受體生物生物煙草煙草(抗抗病毒病毒)、馬鈴薯馬鈴薯(抗病毒抗病毒)抗蟲玉抗蟲玉米、抗米、抗蟲棉花蟲棉花小麥、玉小麥、玉米、番茄、米、番茄、矮牽牛等矮牽牛等胡蘿胡蘿卜卜【特別提醒特別提醒】(1)運用基因工程改良運用基因工程改良動植物品種，最突出的優(yōu)點是能打破動植物品種，最突出的優(yōu)點是能打破常規(guī)育種難以突破的物種界限，使不常規(guī)育種難以突破的物種界限，使不同物種生物間的遺傳物質(zhì)可以相互重同物種生物間的遺傳物質(zhì)可以相互重組和轉(zhuǎn)移。組和轉(zhuǎn)移。(2)轉(zhuǎn)基因生物只是個別性狀的改變，轉(zhuǎn)基因生物只是個別性

12、狀的改變，并不改變原物種的分類地位，即轉(zhuǎn)基并不改變原物種的分類地位，即轉(zhuǎn)基因生物還是原物種。因生物還是原物種。(3)植物基因工程常用方法：植物基因工程常用方法：農(nóng)桿菌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法；介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法；基因槍法；基因槍法；花粉管通道法?；ǚ酃芡ǖ婪?。 科學(xué)家通過基因工程，成功培科學(xué)家通過基因工程，成功培育出能抗棉鈴蟲的棉花植株育出能抗棉鈴蟲的棉花植株抗蟲抗蟲棉，其過程大致如圖所示。棉，其過程大致如圖所示。(1)細(xì)菌的基因能細(xì)菌的基因能“嫁接嫁接”到棉花細(xì)胞到棉花細(xì)胞內(nèi)，其原因是內(nèi)，其原因是_。(2)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和 表 達(dá) 其 遺 傳 特 性

13、 的 關(guān) 鍵 是和 表 達(dá) 其 遺 傳 特 性 的 關(guān) 鍵 是_，這需要通過檢測才能，這需要通過檢測才能知道，從生物個體水平上檢測，采用知道，從生物個體水平上檢測，采用的方法是的方法是_。(3)利用基因工程技術(shù)培育抗蟲棉，相利用基因工程技術(shù)培育抗蟲棉，相比誘變育種和傳統(tǒng)的雜交育種方法，比誘變育種和傳統(tǒng)的雜交育種方法，具有具有_和和_等突出等突出的優(yōu)點，但是目前基因工程仍不能取的優(yōu)點，但是目前基因工程仍不能取代傳統(tǒng)的雜交育種和誘變育種。與基代傳統(tǒng)的雜交育種和誘變育種。與基因工程技術(shù)相比，雜交育種和誘變育因工程技術(shù)相比，雜交育種和誘變育種方法主要具有種方法主要具有_的優(yōu)點。的優(yōu)點。(4)某棉農(nóng)在食

14、用了該抗蟲棉種子壓榨某棉農(nóng)在食用了該抗蟲棉種子壓榨的棉子油后，出現(xiàn)鼻塞流涕、皮膚瘙的棉子油后，出現(xiàn)鼻塞流涕、皮膚瘙癢等難忍癥狀。停用一段時間后這些癢等難忍癥狀。停用一段時間后這些癥狀會自然消失，該現(xiàn)象很可能是癥狀會自然消失，該現(xiàn)象很可能是_?！舅悸伏c撥思路點撥】本題考查轉(zhuǎn)基因植物本題考查轉(zhuǎn)基因植物的培育過程。解答本題需明確運用基的培育過程。解答本題需明確運用基因工程技術(shù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物的步驟方因工程技術(shù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物的步驟方法。此方法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)法。此方法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法，利用農(nóng)桿菌能在自然胞的常用方法，利用農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，條件下感染雙子

15、葉植物和裸子植物，以及其以及其Ti質(zhì)粒上的質(zhì)粒上的TDNA能轉(zhuǎn)移至能轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體體DNA上的特點，可以把目的基因插上的特點，可以把目的基因插入其入其Ti質(zhì)粒的質(zhì)粒的TDNA中，借助其作中，借助其作用使目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞中。用使目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞中?！窘馕鼋馕觥考?xì)菌基因能嫁接到棉花細(xì)細(xì)菌基因能嫁接到棉花細(xì)胞內(nèi)的原因是胞內(nèi)的原因是DNA的結(jié)構(gòu)和組成單位的結(jié)構(gòu)和組成單位是相同的，并且嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配是相同的，并且嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對的原則進(jìn)行?；蚬こ逃N的優(yōu)點對的原則進(jìn)行?；蚬こ逃N的優(yōu)點主要是目的性強(qiáng)、育種周期短、克服主

16、要是目的性強(qiáng)、育種周期短、克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙等。遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙等。【答案答案】(1)組成細(xì)菌和植物的組成細(xì)菌和植物的DNA分子的空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成相分子的空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成相同同;有互補(bǔ)的堿基序列有互補(bǔ)的堿基序列(2)目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體色體DNA上上讓害蟲吃棉花的葉子，看害蟲是否死讓害蟲吃棉花的葉子，看害蟲是否死亡亡(3)目的性強(qiáng)目的性強(qiáng)能有效地打破物種的生能有效地打破物種的生殖隔離界限殖隔離界限操作簡便易行操作簡便易行(4)過敏反應(yīng)過敏反應(yīng)跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1以下關(guān)于抗病毒轉(zhuǎn)基因植物的說法以下關(guān)于抗病毒轉(zhuǎn)基因植物的說法中，正確的是中，正

17、確的是()A抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒病毒B抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性具有局限性或特異性C抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲D抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳,不會變異不會變異解析：選解析：選B?？共《巨D(zhuǎn)基因植物只能?？共《巨D(zhuǎn)基因植物只能抵抗某些病毒，不是所有病毒，不可抵抗某些病毒，不是所有病毒，不可以抗蟲，抗病毒基因和植物體其它基以抗蟲，抗病毒基因和植物體其它基因一樣存在基因突變的可能。因一樣存在基因突變的可能。動物基因工程運載體導(dǎo)入的常用方動物基因工程運載體導(dǎo)入的常用

18、方法：顯微注射法。受體細(xì)胞：一般法：顯微注射法。受體細(xì)胞：一般用受精卵。用受精卵。動物基因工程的應(yīng)用動物基因工程的應(yīng)用要點二要點二目目的的基基因因特別提醒特別提醒受體受體生物生物作用作用提高動提高動物生長物生長速度速度生長激生長激素基因素基因促進(jìn)生促進(jìn)生長長,提提高生長高生長速度速度鯉魚鯉魚注意：不注意：不能導(dǎo)入生能導(dǎo)入生長素基因長素基因改善畜改善畜產(chǎn)品的產(chǎn)品的品質(zhì)品質(zhì)腸乳糖腸乳糖酶基因酶基因?qū)⑷樘欠謱⑷樘欠纸猓档徒?，降低牛奶中乳牛奶中乳糖的含量糖的含量奶牛奶牛部分人對部分人對乳糖會發(fā)乳糖會發(fā)生過敏反生過敏反應(yīng)應(yīng)目目的的基基因因特特別別提提醒醒受體受體生物生物作用作用轉(zhuǎn)基因動轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥

19、物生產(chǎn)藥物物(乳腺乳腺生物反應(yīng)生物反應(yīng)器或乳房器或乳房生物反應(yīng)生物反應(yīng)器器)藥用蛋藥用蛋白基因白基因乳腺乳腺蛋白基蛋白基因的啟因的啟動子動子分泌乳分泌乳汁來生汁來生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)相應(yīng)的藥品的藥品牛和牛和山羊山羊已生產(chǎn)出已生產(chǎn)出的藥品有的藥品有抗凝血酶、抗凝血酶、血清白蛋血清白蛋白、生長白、生長激素和激素和抗胰蛋白抗胰蛋白酶酶目的基因目的基因 特別提醒特別提醒受體受體生物生物作用作用轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因動物用動物用作器官作器官移植的移植的供體供體某種調(diào)某種調(diào)節(jié)因子；節(jié)因子；設(shè)法除設(shè)法除去抗原決去抗原決定基因定基因抑制抗抑制抗原決定基原決定基因的表達(dá)；因的表達(dá)；不能合不能合成相應(yīng)抗成相應(yīng)抗原原豬豬選擇豬的器選擇

20、豬的器官做人器官官做人器官替代品的原替代品的原因：因：其內(nèi)其內(nèi)臟構(gòu)造、大臟構(gòu)造、大小、血管分小、血管分布與人相布與人相似似;體內(nèi)隱體內(nèi)隱藏的致病基藏的致病基因少因少 繼哺乳動物乳腺生物反應(yīng)器研繼哺乳動物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：中。請回答：(1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是細(xì)胞，常用方法是_。

21、(2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入因轉(zhuǎn)入_中，原因是中，原因是_。(3)通常采用通常采用_技術(shù)檢測外源基技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組中。因是否插入了小鼠的基因組中。(4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時在研制膀胱生物反應(yīng)器時,應(yīng)使外源應(yīng)使外源基因在小鼠的基因在小鼠的_細(xì)胞中特異表達(dá)。細(xì)胞中特異表達(dá)?！舅悸伏c撥思路點撥】本題考查動物基因工本題考查動物基因工程的應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是掌握基程的應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是掌握基因工程操作的基本程序和基本技術(shù)。因工程操作的基本程序和基本技術(shù)。【解析解析】轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器是指利用轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器是指利用轉(zhuǎn)基因活體動物的某

22、種能夠高效表達(dá)外轉(zhuǎn)基因活體動物的某種能夠高效表達(dá)外源基因的器官或組織來進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)源基因的器官或組織來進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)活性功能蛋白的技術(shù)，該技術(shù)的第一步活性功能蛋白的技術(shù)，該技術(shù)的第一步就是導(dǎo)入外源基因就是導(dǎo)入外源基因,對于動物細(xì)胞來說對于動物細(xì)胞來說,常采用的方法是顯微注射法。顯微注射常采用的方法是顯微注射法。顯微注射法的優(yōu)點是導(dǎo)入的外源基因片段可長達(dá)法的優(yōu)點是導(dǎo)入的外源基因片段可長達(dá)50 kb，且無需載體，外源基因在宿主，且無需載體，外源基因在宿主染色體上的整合率相對較高。小鼠的膀染色體上的整合率相對較高。小鼠的膀胱上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，可采用核移植胱上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，可采用核移植的方法，

23、培育出能長期合成人生長激素的方法，培育出能長期合成人生長激素的個體。的個體?！敬鸢复鸢浮?1)顯微注射法顯微注射法(2)受精卵受精卵(或早期胚胎細(xì)胞或早期胚胎細(xì)胞)受精卵受精卵(或早期胚胎細(xì)胞或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性，可使具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá)外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá)(3)DNA分子雜交分子雜交(核酸探針核酸探針)(4)膀胱上皮膀胱上皮【探規(guī)尋律探規(guī)尋律】(1)利用動物乳腺生物利用動物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)時，受體細(xì)胞應(yīng)為受精卵反應(yīng)器技術(shù)時，受體細(xì)胞應(yīng)為受精卵,并且目的基因在乳腺中表達(dá)，為了性并且目的基因在乳腺中表達(dá)，為了性狀能穩(wěn)定遺傳應(yīng)選用克隆技術(shù)繁殖。狀能穩(wěn)定遺傳應(yīng)

24、選用克隆技術(shù)繁殖。(2)若從尿液中提取目的基因產(chǎn)物，則若從尿液中提取目的基因產(chǎn)物，則膀胱上皮細(xì)胞應(yīng)具有合成并分泌目的膀胱上皮細(xì)胞應(yīng)具有合成并分泌目的基因產(chǎn)物的能力，使之直接進(jìn)入尿液基因產(chǎn)物的能力，使之直接進(jìn)入尿液,因為腎小球的過濾能力是不允許蛋白因為腎小球的過濾能力是不允許蛋白質(zhì)通過的。質(zhì)通過的。跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練2科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，下列相關(guān)羊合成并由乳腺分泌抗體，下列相關(guān)敘述中正確的是敘述中正確的是()該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異DNA連接酶把目的基因與運載體黏連接酶把目的基因與運載體黏性末端的堿基對連接起來性末端的

25、堿基對連接起來蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料的基因提供資料受精卵是理想的受體細(xì)胞受精卵是理想的受體細(xì)胞ABC D解析：選解析：選B?；蚬こ炭蓪⒖刂铺囟??；蚬こ炭蓪⒖刂铺囟ㄐ誀畹耐庠椿?qū)胧荏w細(xì)胞，從而性狀的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，從而定向改造生物的性狀，而且操作過程定向改造生物的性狀，而且操作過程不受親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的制約，即克服遠(yuǎn)不受親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的制約，即克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。在基因工程操緣雜交不親和的障礙。在基因工程操作程序中，所用的作程序中，所用的DNA連接酶連接的連接酶連接的不是目的基因與運載體黏性末端的堿不是目的基因與運載體黏性末端的堿

26、基對，而是目的基因與運載體的基對，而是目的基因與運載體的DNA兩條鏈的骨架，即核苷酸與磷酸的連兩條鏈的骨架，即核苷酸與磷酸的連接，也就是說接，也就是說,DNA連接酶只能催化斷連接酶只能催化斷開的開的DNA雙鏈重新形成磷酸二酯鍵。雙鏈重新形成磷酸二酯鍵。由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)的的mRNA中核苷酸序列，進(jìn)而推測相中核苷酸序列，進(jìn)而推測相應(yīng)基因中的核苷酸排列順序，從而可應(yīng)基因中的核苷酸排列順序，從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因。以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因。轉(zhuǎn)基因羊的乳腺細(xì)胞及全身所有的組織轉(zhuǎn)基因羊的乳腺細(xì)胞及全身所有的組織細(xì)胞均來自受精卵的有絲分

27、裂，遺傳物細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，且受精卵體積質(zhì)都與受精卵完全相同，且受精卵體積較大，操作較容易，也能保證發(fā)育成的較大，操作較容易，也能保證發(fā)育成的個體的所有細(xì)胞都含有外源基因。個體的所有細(xì)胞都含有外源基因?；蛑委煹脑怼⑦^程及基因治療的原理、過程及途徑途徑要點三要點三1原理：利用正?；蛑脫Q或彌補(bǔ)缺原理：利用正常基因置換或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法，即把正?；?qū)莼虻闹委煼椒?，即把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)入病人體內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。2過程過程3途徑途徑途徑途徑比較比較體外基

28、因治療體外基因治療體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療不不同同點點方方法法從患者體內(nèi)獲得從患者體內(nèi)獲得某種細(xì)胞某種細(xì)胞體外體外完成基因轉(zhuǎn)移完成基因轉(zhuǎn)移篩選、細(xì)胞擴(kuò)增篩選、細(xì)胞擴(kuò)增輸入患者體內(nèi)輸入患者體內(nèi)直接向患者體直接向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)入健康基因轉(zhuǎn)入健康基因途徑途徑比較比較體外基體外基因治療因治療體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療不不同同點點特特點點操作復(fù)雜，操作復(fù)雜，但效果可靠但效果可靠方法較簡單，方法較簡單，但效果難以控但效果難以控制制相同點相同點都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正缺陷基因，目前兩種以糾正缺陷基因，目前兩種方法都處于臨床試驗階段方法都處于臨床試驗階段【特別

29、提醒特別提醒】基因治療并非把健康基因治療并非把健康的外源基因?qū)牖颊叩乃屑?xì)胞中，的外源基因?qū)牖颊叩乃屑?xì)胞中，而只是導(dǎo)入某些功能細(xì)胞中，而且是而只是導(dǎo)入某些功能細(xì)胞中，而且是體細(xì)胞中。體細(xì)胞中。 1990年科學(xué)家們對一位缺乏腺年科學(xué)家們對一位缺乏腺苷脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺苷脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行基因治療，其方陷病的美國女孩進(jìn)行基因治療，其方法是首先將患者的白細(xì)胞取出作體外法是首先將患者的白細(xì)胞取出作體外培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中,再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞回輸?shù)?/p>

30、患者的再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功體內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。能趨于正常。據(jù)材料回答下列問題：據(jù)材料回答下列問題：( 1 ) 基 因 治 療 是 把 健 康 的基 因 治 療 是 把 健 康 的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 導(dǎo) 入 有導(dǎo) 入 有_的細(xì)胞中，以達(dá)到的細(xì)胞中，以達(dá)到治療疾病的目的。治療疾病的目的。(2)在基因治療過程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的在基因治療過程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具中作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具中的的_，此基因工程中的目的，此基因工程中的目的基因是基因是_，目的基因

31、的受體，目的基因的受體細(xì)胞是細(xì)胞是_。(3)將轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w將轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨于正常是由于白細(xì)胞內(nèi)后，免疫能力趨于正常是由于白細(xì)胞中能合成中能合成_。(4)下圖中甲所示的方法是從下圖中甲所示的方法是從_的的DNA中直接分離出基因，圖乙所示中直接分離出基因，圖乙所示的方法是用的方法是用_的方法人工合成的方法人工合成基因?；?。【解析解析】第第(4)小題中圖甲表示用小題中圖甲表示用DNA限制性內(nèi)切酶將供體細(xì)胞的限制性內(nèi)切酶將供體細(xì)胞的DNA切成許多片段，然后將片段通過運載切成許多片段，然后將片段通過運載體轉(zhuǎn)入到不同的受體細(xì)胞，從中找到體轉(zhuǎn)入到不同的受體細(xì)胞

32、，從中找到目的基因。圖乙表示用目的基因轉(zhuǎn)錄目的基因。圖乙表示用目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈的單鏈DNA，再合成雙鏈，再合成雙鏈DNA，從而，從而獲得目的基因。獲得目的基因?！敬鸢复鸢浮?1)外源基因外源基因基因缺陷基因缺陷(2)運載體運載體(或基因的運輸工具或基因的運輸工具)腺苷腺苷脫氨酶基因脫氨酶基因白細(xì)胞白細(xì)胞(3)腺苷脫氨酶腺苷脫氨酶(4)供體細(xì)胞供體細(xì)胞反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3基因治療是把健康的外源基因?qū)牖蛑委熓前呀】档耐庠椿驅(qū)?)A患者的所有細(xì)胞中患者的所有細(xì)胞中B患者的某些功能細(xì)胞中患者的某些功能細(xì)胞中C患者的患者的DNA分子中分子中D以上均不正確以上均不正確解析：選解析：選B。基因治療是向目標(biāo)細(xì)胞。基因治療是向目標(biāo)細(xì)胞(患者的某些功能細(xì)胞患者的某些功能細(xì)胞)中引入正常功中引入正常功能的基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷，能的基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷，達(dá)到治療目的。而不是把健康的外源達(dá)到治療目的。而不是把健康的外源基因?qū)胨械募?xì)胞或基因?qū)胨械募?xì)胞或DNA分子中。分子中。知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束點此進(jìn)入課件目錄點此進(jìn)入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用