基因工程的应用

1 / 8 基因工程的应用 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址文 章来源 m 辅导教案 基础链接 温故知新 一、遗传变异与育种 1利用 _的原理，有目的地将两个或多个 _的优良性状组合在一起，再通过选择和培育，创造新品种的技术叫杂交育种。通过诱变技术，使生物发生 _，创造新的基因和基因型，从而改良生物品种。 2单倍体育种的特点，其一， _，仅用 2 年即可获得可育纯种；其二， _，提高效率。多倍体育种常用的方 法是用 _处理萌发的种子或幼苗。 二、遗传与人类健康 1由细胞中的 _在结构或功能上发生了改变引起的人类疾病，称为遗传病。 2基因治疗遗传病的一种方法是为细胞补上丢失的基因或_，以达到治疗的目的。 三、生物多样性 生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和 _多样性。 2 / 8 一、 1.基因重组 (优良 )品种 基因突变 2缩短育种年限 排除显隐性干扰 秋水仙素 二、 1.遗传物质 2改变病变的基因 三、遗传 聚焦科技 扫 描知识 随着基因工程的诞生和技术的发展，目前基因工程已成为生物科学的核心技术，已经广泛应用于农牧业和医药卫生等领域，并取得了巨大成就。 一、基因工程与遗传育种 1转基因植物 (transgenicplant) (1)优点：克服了远缘种及种间杂交不育或不能杂交的障碍，产生我们所需要的优良性状。同时还缩短了育种周期。 缺点：技术难度大，技术要求高。 (2)产生过程： ks5u (3)成果： 植物基因工程的成果都是由两方面组成：一是外源基因来源；二是外源基因的表达成果。 抗性转基 因植物 3 / 8 抗虫植物： (杀虫基因 )如棉、玉米、马铃薯、番茄等。 抗病植物： (抗菌蛋白基因 )如烟草、番茄、苜蓿、马铃薯等。 抗除草剂植物： (抗除草剂基因 )如烟草、番茄、马铃薯等。 抗盐碱植物： (调节细胞渗透压的基因 )如大麦、番茄等。 抗旱植物：调节细胞渗透压的基因 )如小麦、玉米、大豆。 抗寒植物： (抗冻蛋白基因 )如番茄。 改良植物品质 转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 2.转基因动物 (transgenicanimal) 提高动物生长速度，导入的是生长激素基因而不是生长素基因。 ks5u 转基因动物是指转入了外源基因的动物。 (1)提高动物的生长速度的基因：外源生长激素基因。 (2)成果：转基因鼠、转基因鲤鱼。 二、基因工程与疾病治疗 1基因工程药物 基因工程药物，是重组 DNA 的表达产物。广义地说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以称为基因工程药物。 青霉素是由青霉菌产生的，不是通过基因工程生产的。 4 / 8 利用基因工程培育 “ 工程菌 ” 来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业，可以通过转基因培育的工程菌(如大肠杆菌 )生产人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙 肝疫苗等。 (1)胰岛素 化学本质：蛋白质。 合成过程： 作用：降血糖 (治疗依赖型糖尿病的有效药物 )。 (2)干扰素 化学本质：糖蛋白。 作用：抗病毒、抗细胞分裂和免疫调节等，治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物。 (3)乙型肝炎疫苗：可用来预防病毒性肝炎，可通过疫苗增强人体的免疫能力。 下面以人胰岛素为例，图示转基因药物的生产过程。 2基因治疗 (1)含义：向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。 (2)实例：第一例基因治疗是美国在 1990 年进 行的。当时，有个小女孩由于体内腺苷酸脱氨酶缺乏而患了严重的复合型免疫缺陷症。科学家对她进行了基因治疗并取得了成功。5 / 8 这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。 1991 年，我国首例 B 型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。 基因治疗的实质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，并不是直接修复缺陷基因。 (3)基因治疗进行的程序 若 T 淋巴细胞中腺苷酸脱氨酶基因 (ada)发生了突变，不能合成腺苷酸脱氨酶 (ADA)，从而不能产生抗体，造成免疫功能低下，不能抵抗病原微生物的威胁。 通过基因治疗，使缺陷细胞得到修复，成千上万的转基因 T淋巴细胞注射到患者体内，症状得到缓解。 (4)研究现状 有了一定的成果，但仍处于初级阶段。 三、基因工程与生态环境保护 基因工程可用于被污染环境的净化。 (1)利用基因工程技术对自然界存在的能够分解石油的细菌进行改造，大大提高分解石油的效率。 (2)用转基因开发具有生物可降解的新塑料，如聚羟基烷酯。 (3)利用转基因微生物吸收环境中的重金属、降解有毒化合物和处理工业废水。 6 / 8 纲举目张 理清结构 基因工程自诞生以来，已经创造出了巨大的经济效益。在农牧业、医药和医学、环境保护等领域也展示出了美好的前景。ks5u 突破难点 化解疑点 1以镰刀型细胞贫血症的治疗过程为例，说明基因治疗的过程。 探究发现： ks5u 步骤过程 ks5u 获取正常的血红蛋白基因用限制性核酸内切酶从人的 DNA分子中切取血红蛋白基因 形成重组载体 DNA用同一种限制性核酸内切酶在载体 DNA上切开一个切口，用 DNA 连接酶将正常血红蛋白基因连接在载体 DNA 上，形成重组载体 重组载体的转化与筛选将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞中，用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞 将含正常血红蛋白基因的造血干细胞回输给患者将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中，此造血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞，以根治镰刀型细胞贫血症 我的发现： 7 / 8 2分析说明基因治疗存在的问题与伦理。 探究发现： (1)导入基因的稳定高效表达 导入的方法、使用的受体细胞等都会影响到基因导入的效率和基因的表达，因此在基因工程操作时要进行筛选和培养。骨髓作为受体细 胞使用的最多，对它进行细胞培养、干细胞分化、使用造血因子等方法可增加基因的稳定高效表达。 (2)导入基因的安全性 导入的基因是否引起重要基因的失活或更严重地激活一个原癌基因，目前还不十分清楚，因此要重视基因的安全性问题。 (3)基因治疗与社会伦理道德 体细胞基因治疗是符合伦理道德的，但试图纠正生殖细胞遗传缺陷或通过遗传工程手段来改变正常人的遗传特征却引起争议。 我的发现： 3利用微生物生产药物有何优越性？ 探究发现：所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质基因，导入 微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比有以下优越性： (1)利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量的药品。 (2)可以解决传统制药中原料来源的不足。例如，传统的胰8 / 8 岛素生产方式是从猪