高中生物 第一章 基因工程 第三节 基因工程的应用学案 浙科版选修3.doc

第一章 基因工程 第三节 基因工程的应用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(transgenic plant)(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：(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(transgenic animal)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。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。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。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