高中生物 专题1 基因工程1.3基因工程的应用精讲导学课件 新人教版选修3.ppt

1 3基因工程的应用 一 植物基因工程的成果1 植物基因工程的应用领域 1 提高农作物的 2 改良 3 利用植物 等 抗逆能力 农作物的品质 生产药物 2 抗虫与抗病转基因植物 杀虫活性的基因 抗病基因 蛋白 酶 淀粉 酶 外壳 蛋白 几丁质酶 化学农药 3 抗逆转基因植物 连线抗逆转基因植物的类型及其所需目的基因 4 利用转基因改良植物的品质 实例一 蛋白质编码基因 合成途 径 关键酶 实例二 实例三 果实成熟的基因 花青素代谢有关的基因 二 动物基因工程的应用 生长激素 肠乳糖酶 蛋白 乳腺 器官移植 抗原决定 基因 克隆技术 免疫排斥反应 三 基因工程药物1 来源 2 成果 细胞因子 激素等 3 作用 预防和治疗人类肿瘤 心血管疾病 各种传染病 类风湿等疾病 转基因工程菌 抗体 疫苗 遗传病 糖尿病 四 基因治疗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 2 成果 将腺苷酸脱氨酶基因转入患者 中 治疗复合型免疫缺陷症 正常基因 淋巴细胞 3 方法 1 体外基因治疗 先从病人体内获得 如t淋巴细胞 进行培养 然后 在 完成基因转移 再筛选成功转移的细胞 最后重新 2 体内基因治疗 直接向人体组织细胞中 的治疗方法 某种细胞 体外 扩增培养 输入患者体内 转移基因 1 判断正误 1 转基因抗虫棉的bt毒蛋白基因能抗病毒 细菌 真菌 分析 抗虫基因控制合成的毒蛋白只能杀死蚕食棉株的昆虫 具有专一性 不能毒杀病毒 细菌和真菌 2 基因工程中 要培育转基因植物和动物 选用的受体细胞都是受精卵 分析 培育转基因植物可选用受精卵或体细胞作受体细胞 因植物体细胞具有较高的全能性 可通过植物组织培养获得完整个体 而要培育转基因动物 一般只能选用受精卵作受体细胞 3 基因治疗又叫基因诊断 分析 基因治疗是将正常基因导入病人体内 使该基因的表达产物发挥作用 从而达到治疗疾病的目的 基因诊断是用放射性同位素 荧光分子等标记的dna分子作探针 利用dna分子杂交原理 检测被测标本上的遗传信息 达到检测疾病的目的 2 问题思考 1 由细菌转化而来的工程菌合成的药物蛋白可能没有活性 为什么 提示 细菌属于原核生物 细胞内没有内质网 高尔基体等细胞器 核糖体合成的肽链不能被进一步加工和包装 因而产生的药物蛋白可能没有活性 2 研究人员在进行复合型免疫缺陷症的基因治疗时 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 提示 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 淋巴细胞只有具有这种酶才能产生抗体等免疫物质 一 植物基因工程的应用 易错提醒 bt毒蛋白本身不具有毒性bt毒蛋白基因控制合成的毒蛋白本身没有毒性 只有被昆虫摄食进入消化道被消化分解为多肽后才具有毒性 典例训练1 2013 宁波高二检测 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 解题关键 解答本题的关键是明确以下两点 1 抗病毒转基因植物的培育原理和过程 将外源抗病毒基因导入植物受体细胞 并使其成为受体 细胞 遗传物质的一部分 因而与转基因植物原有遗传物质一样 具有遗传性和变异性 2 基因表达产物及其特点 某抗病毒基因合成的毒蛋白只能抗特定的某种病毒 而不能抗所有病毒 更不能抗害虫 解析 选b 抗病毒转基因植物是将外源抗病毒基因导入植物受体细胞 并使抗病毒基因在受体细胞中表达 然后通过组织培养 获得抗病毒转基因植物 由于外源抗病毒基因具有特异性 因而其表达产物具有特异性或局限性 只能抵抗某种或某类病毒 不可能抵抗所有病毒 更不能抗害虫 故选项b正确 而选项a c错误 目的基因导入受体细胞后 可以随受体内的自身遗传物质稳定遗传 也会同自身遗传物质一样发生变异 变式训练 某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶基因a 通过基因工程的方法 将a转到马铃薯植株中 经检测发现耐高温淀粉酶在成熟块茎细胞中存在 下列说法正确的是 a 基因a只有导入马铃薯受精卵中才能表达b 目的基因来自细菌 可以不需要载体直接导入受体细胞c 基因a导入成功后 将抑制细胞原有的新陈代谢 开辟新的代谢途径d 目的基因进入受体细胞后 可随着马铃薯的dna分子的复制而复制 传给子代细胞并表达 解析 选d 由于植物体细胞也具有全能性 因而将基因a导入马铃薯体细胞中也能表达 取自细菌的目的基因也需要与载体结合构成基因表达载体后 通过基因表达载体导入受体细胞 基因a导入成功后 不影响细胞原有的新陈代谢 故选项a b c错误 目的基因进入受体细胞后 可随着马铃薯细胞中自身dna分子的复制而复制 传给子代细胞并表达 二 乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别 思维拓展 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 乳腺生物反应器可以大规模生产药物 产物蛋白容易收集 膀胱生物反应器除具有上述优点外 还具有如下优点 收集产品不受动物的性别和是否处于生殖期的限制 产品提取更简便 高效 典例训练2 2013 台州高二检测 上海医学研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛 他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法 使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍 以下与此有关的叙述正确的是 a 转基因动物 是指体细胞中出现了新基因的动物b 提高基因表达水平 是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因c 只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白 是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的d 转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因 但不发生转录 翻译 故不能合成人白蛋白 解题关键 解答本题的关键是 1 明确转基因动物的每个细胞中都含有转入的目的基因 2 提高基因的表达水平 是指能产生更多的人白蛋白 解析 选d 转基因动物是指细胞中被转入了外源基因的动物 而不是指出现新基因的动物 如发生基因突变可能会出现新基因 但发生了基因突变的动物不叫转基因动物 提高基因表达水平 是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白 而不是人白蛋白基因 转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因 但由于基因的选择性表达 在肌肉细胞中该基因不表达 只有在牛乳腺细胞中表达并分泌到乳汁中 因而只能在转基因牛乳汁中获取人白蛋白 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 2 过程 3 途径 4 基因诊断与基因治疗的比较 易错提醒 正常基因没有改变病变基因的表达途径在基因治疗的过程中 正常基因 病变基因都可以表达 由于正常基因的表达掩盖了病变基因的表达 使病人表现正常 最终达到治疗疾病的目的 典例训练3 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 解题关键 解答本题注意突破以下两点 1 正确理解基因治疗的原理 2 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