高中生物同步课件：12基因工程的应用苏教版选修.ppt

第二节 基因工程的应用,第一章 基因工程,学习导航 1.举例说出基因工程的应用。（重难点） 2.关注转基因生物的安全性问题。（重点） 3.举例说出生物武器的危害。（重点）,一、基因工程的应用 1.转基因生物是指利用基因工程技术导入_培育出的、能够将_稳定地遗传给后代的基因工程生物。 2.通过基因工程培育新的动植物品种的最突出优点是能_ _。,外源基因,新性状,打破常规育种难以突破的物种,之间的界限,3.基因工程与人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治疗方面。 (1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常(如遗传病患者的基因缺陷)或携带病原体 (如乙型肝炎病毒)等。 (2)基因治疗：是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。,想一想 江苏省南京鼓楼医院将基因诊断技术用于孕妇产前检查，以降低新生缺陷儿的比例，提高人口素质。基因诊断依据的原理是什么？ 提示：DNA分子碱基互补配对或DNA分子杂交。,二、转基因生物的安全性问题 1.转基因生物的安全性除了要考虑它们的_问题外,还需考虑其对_的影响。 2.对于转基因生物及其产品，我们应当科学地_、_和利用,应保障公众对所购食品是否来源于转基因生物拥有_. 国家应当建立相应的_机制。,食用安全,生态系统,认识,评估,知情权,评估和预警,三、生物武器的危害性 1.利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入_，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗_的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的微生物，这些微生物可能被制造成_、_、毒性更强的生物武器。,致病基因,普通疫苗或药物,容易储存,便于携带,2. 人类基因组计划的完成也为生物武器的研制创造了条件。例如，对不同种群_ _的特性的阐明，就有可能被用于研制针对_的生物武器。,基因,组成,某一特定种群,3.科学技术是一把“双刃剑”，生物科学技术也不例外，它既能在许多方面造福人类，也可能因用于_而造成灾难。必须要用_和道德规范管好它，这样生物科学才能真正朝着健康的方向发展。,制造生物武器,法律,下列关于基因工程的应用错误的是( ) A我国转基因抗虫棉的目的基因是Bt毒蛋白基因 B可利用动物乳腺反应器生产转基因药物 C动物的生长激素基因转入植物不能表达 D转乳糖酶基因的奶牛的乳汁不会引起乳糖过敏,【解析】 生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达。 【答案】 C,变式训练 1.(原创)下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( ) A将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内 B将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组 C将人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达 D将Bt基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达,解析：选B。将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速度。导入肠乳糖酶基因的奶牛的牛奶中不含有乳糖，改善了牛奶的品质。将人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达是乳腺“反应器”的应用. Bt基因是抗虫基因能够提高植物的抗性。,1.基因诊断 (1)原理：探针与被测基因片段按照碱基互补配对原则杂交。 (2)工具：探针。,2.基因治疗的原理及过程 (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 (3)特点：正常基因只导入某些功能细胞中.,特别提醒 当进行体细胞基因治疗时，个体的基因型没有发生改变；当进行性细胞基因治疗时，后代不会患此病。,人类基因治疗报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用.基因治疗是指( ) A把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的,B对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常 D运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的,【思路点拨】 本题考查基因治疗的有关知识，解答本题注意突破以下几点： 正确理解基因治疗的原理。 注意基因治疗和基因诊断的区别。基因诊断是在DNA水平上分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。,【解析】由于对基因治疗定义理解不到位，很容易错选其他选项。基因治疗只是将正常的外源基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未得到修复，基因治疗不是切除病变基因或诱发其突变。 【答案】 A,变式训练 2.(2012盐城高二期末)基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的它们就会结合起,来，并在结合的位置发出荧光或者射线,出现“反应信号”,下列说法中不正确的是( ) A基因芯片的工作原理是碱基互补配对 B待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序 C待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序 D由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份”,解析：选C。固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，所以待测DNA分子要解旋成单链DNA,才能利用基因芯片检测。,一、转基因生物的安全性问题 1.转基因生物与食物安全 (1)对食物安全性检测不仅要检测其主要成分是否发生改变，还应包括其他方面的测试结果。,(2)担心出现滞后效应。 (3)担心出现新的过敏原。 (4)担心营养成分改变。 (5)把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了宗教信仰者或素食者的权益。,2.转基因生物与生物安全 (1)转基因植物可能会扩散到种植区以外，成为杂草。 (2)转基因生物可能成为“入侵的外来物种”. (3)外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，重组出对人类或其他生物有害的病原体。 (4)有可能使杂草成为除草剂除不掉的“超级杂草”。,3.转基因生物与环境安全 (1)打破自然物种的原有界限，改变生态系统中的能量流动和物质循环。 (2)重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对人类生活环境造成二次污染。,(3)重组DNA与微生物杂交，可能会产生有害的病原微生物。 (4)转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白，可通过蜜蜂的采集进入蜂蜜，再经过食物链的传递，有可能进入其他动物和人体内。,二、生物武器 1.生物武器 利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物。,2.生物武器的特点 (1)容易储存。 (2)便于携带。 (3)毒性更强。 3.危害性 可以杀伤预想中的特定对象。,(2012衢州高三期中)基因工程产物可能存在一些安全性问题，但不必担心( ) A三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰 B载体的标记基因可能指导合成有利于抗性进化的产物 C目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性,D转基因生物释放到环境中，可能会对生物多样性构成威胁 【解析】 三倍体转基因鲤鱼，由于联会紊乱，所以是高度不育的。 【答案】 A,变式训练 3.与常规武器相比，生物武器具有( ) 传染性强 污染面积广，不易被发现 有一定的潜伏期 像核武器一样破坏建筑物 自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力 A B C D,解析：选A。生物武器的特点为：致病力强,传染性强，污染面积广，不易被发现，有一定的潜伏期，受自然条件影响大，如风速、气温等对传播速度影响较大，大雪、低温、干燥、日晒等能加速病菌消亡。,转基因生物的目的基因与应用 【例题】 有关基因工程的成果及应用的说法不正确的是( ) 用基因工程方法培育抗虫、抗病毒、抗真菌、抗盐碱的植物,基因工程可以通过乳腺生物反应器生产青霉素等基因工程药物 导入生长素基因的鱼生长的更快 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