人教版选修3 1.3 基因工程的应用 学案.doc

13基因工程的应用1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。2用于转基因植物的杀虫基因主要是bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。3动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，还可以用转基因动物作器官移植的供体。4利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。5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，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病最有效的手段。一、植物基因工程的应用1抗虫转基因植物(1)杀虫基因种类：bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。(2)成果：转基因抗虫棉、水稻等。2抗病转基因植物(1)抗病基因种类：抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因等。抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因等。(2)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦等。3抗逆转基因植物连线4利用转基因改良植物的品质连线二、动物基因工程的应用填表项目应用基因来源或处理成果提高动物的生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物生产药物药用蛋白基因乳腺蛋白基因的启动子等乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因结合克隆技术培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官三、基因工程药物1来源：利用基因工程培育“工程菌”来生产的药品。2种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。3干扰素：是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。四、基因治疗1概念：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类型：(1)体外基因治疗： (2)体内基因治疗：是直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。3成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞中，可治疗复合型免疫缺陷症。1下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用()a提高农作物的抗逆性b生产某些天然药物c改良农作物的品质 d作器官移植的供体解析：选dd项为动物基因工程技术的重要应用。2下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()a抗虫棉bt毒蛋白基因b抗病毒转基因烟草几丁质酶基因c抗盐碱和抗旱植物调节细胞渗透压的基因d耐寒的番茄抗冻基因解析：选b抗病毒转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因作为目的基因；几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用于抗真菌转基因植物的目的基因。3工程菌是指()a用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系b用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系c用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系d从自然界中选取的能迅速增殖的菌类解析：选c工程菌是指用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。4下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()a在大肠杆菌体内制取白细胞介素b在酵母菌体内获得干扰素c在青霉菌内获取青霉素d在大肠杆菌内获取胰岛素解析：选c基因工程制药是利用外源基因在受体细胞中的表达生产基因药物的技术，a、b、d项所述均为外源基因在相应受体细胞中的表达，而青霉菌产生青霉素是其细胞中原有正常基因的正常表达，故不属于基因工程制药。5基因治疗是指()a把健康外源基因导入病人体内，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析：选a基因治疗的方法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，从而达到治疗疾病的目的。抗虫转基因植物与抗病转基因植物的比较 类型项目抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入植物中将抗病基因导入植物中基因种类bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因成果转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少化学农药的使用，降低生产成本，减轻环境污染，降低了对人体健康的损害题组冲关1运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的bt毒蛋白基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害。根据以上信息，下列叙述不正确的是()a转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有bt毒蛋白基因b目的基因的受体细胞可以是油菜受精卵，也可以是体细胞c转基因抗虫油菜的种植过程中减少了农药等的使用量，降低了生产成本d转基因抗虫油菜种植时，菜青虫不会产生抗性，这样可以彻底消灭菜青虫解析：选d将bt毒蛋白基因转入油菜中，并使其在油菜中表达从而可产生对菜青虫有毒性作用的蛋白质；获得转基因植物时，可将目的基因导入植物的受精卵中，也可将其导入植物的体细胞中，然后，经过植物组织培养技术获得植株；抗虫油菜能大大减轻菜青虫对油菜的危害，这样在增加产量的同时，又减少了对农药等的使用，降低了生产成本；转基因抗虫植物在种植时，害虫在食用后会大量死亡，但同时会使害虫的抗性不断加强，因此不能彻底地消灭害虫。2我国科学家利用基因工程技术将海藻合成酶基因转移到甘蔗体内，获得了抗旱、高产、高糖的甘蔗新品种。以下关于植物基因工程的说法，正确的是()a我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的b可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因c抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因d提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关解析：选c我国的抗虫棉是转入了bt毒蛋白基因培育出来的；抗虫基因还有bt毒蛋白基因、淀粉酶抑制剂基因等。利用可以调节细胞渗透压的基因，可提高作物抗盐碱和抗旱的能力。乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别比较内容乳腺生物反应器工程菌含义指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系基因结构动物基因结构与人类的基因结构基本相同细菌和酵母菌的基因结构与人类有较大差异基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白质相同细菌合成的药物蛋白可能没有活性受体细胞动物受精卵微生物细胞目的基因导入方式显微注射法感受态细胞法生产条件不需严格灭菌；温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、ph、营养物质浓度等外界条件药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取生产设备畜牧业生产、提取设备工业生产，设备精良题组冲关3下列有关动物基因工程的说法，错误的是()a将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度b将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低c利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题d用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成解析：选d用转基因动物作为器官移植的供体时，可将某种调节因子导入器官供体基因组，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。4下列有关利用乳腺生物反应器与微生物生产药物的叙述，错误的是()a前者在乳汁中提取药物，后者在细胞中提取b前者是在畜牧业中的应用，后者是在工业生产中的应用c前者合成的蛋白质可加工成熟，后者合成的蛋白质一般不能加工成熟d两者与人体基因结构均相同解析：选d动物基因的结构与人类基因的结构基本相同，微生物基因的结构与人类基因的结构不同。1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：途径比较体外基因治疗体内基因治疗不同点方法从患者体内获得某种细胞体外完成基因转移筛选、细胞扩增输入体内直接向患者体内组织细胞中转移基因特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制相同点都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段2基因诊断与基因治疗的比较项目方法备注基因诊断制作相应探针，利用dna分子杂交原理，快速、准确检测人类某种疾病临床应用阶段基因治疗把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，可分为体外基因治疗和体内基因治疗两种方法仅处于初期的临床试验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的发展名师点拨关于基因工程应用的五个易误点(1)bt毒蛋白基因控制合成的bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后才具有毒性。(2)动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质，不是为了产生体型巨大的个体。(3)青霉素是诱变后的高产青霉菌产生的，不是通过基因工程改造的工程菌产生的。(4)基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。(5)dna分子制作探针进行检测时应检测单链，即需要将待测双链dna分子打开。题组冲关5腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ada基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述，不正确的是()a正常ada基因替换了患者的缺陷基因b正常ada基因通过控制ada的合成来影响免疫功能c淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内d腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病解析：选a基因治疗是将正常的基因导入有基因缺陷的细胞中，正常的ada基因可以控制合成正常的ada来影响免疫功能；为获得大量含ada正常基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再注入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。6近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用dna探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是()a用dna探针检测镰刀型细胞贫血症b用dna探针检测病毒性肝炎c用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症d用基因替换的方法治疗21三体综合征解析：选d基因工程是基因水平上的现代生物技术，而21三体综合征属于染色体异常遗传病，患者的第21号染色体比正常人多一条，无法从基因水平上治疗。随堂基础巩固1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，不会变异解析：选b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。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。2基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前可以对几十种遗传病进行快速诊断，所采用的方法是()a基因工程生产药物b导入正常基因c利用dna探针诊断 d用“工程菌”治疗疾病解析：选c基因诊断是利用dna分子作探针，检测标本的遗传信息，从而达到检测疾病的目的，其原理是dna分子杂交。3动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时()a仅仅利用了基因工程技术b不需要乳腺蛋白基因的启动子c利用基因枪法将人的生长激素基因导入受精卵中d需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”解析：选d科学家培养转基因动物时除涉及基因工程外，还涉及其他现代生物技术；生产生长激素时需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内使其生长发育成转基因动物。4下列有关转基因植物的说法不正确的是()a科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱的能力b由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用c科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值d引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等解析：选b由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压的调节有关，所以目前科学家正在利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；转基因抗虫棉只是对棉铃虫有较强的抗性，并不是针对所有害虫；人体自身不能合成必需氨基酸，所以在改良植物品质上科学家更重视提高必需氨基酸的含量。5下列关于基因成果的概述，错误的是()a在医药卫生方面，主要用于治疗疾病b在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物c在畜牧养殖业上培育出了生长迅速，品质优良的动物d在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化解析：选a基因工程在医药卫生方面的应用主要是生产药物，而不是基因治疗。6下列有关基因工程的成果及应用的叙述，正确的是()a基因工程培育的抗虫棉具有各种抗性b基因工程可培育体型巨大、品质优良的动物c基因工程培育的转基因植物都是安全的d基因治疗的原理是基因突变解析：选b基因工程培育的转基因抗虫棉能抗虫，但不能抗病毒和细菌；基因工程在畜牧业方面可培育具有优良性状的动物；基因工程是把双刃剑，具有有利和有害两个方面；基因治疗的原理是基因重组。7科学家们对一位因缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合