基因工程的应用高三生物一轮复习

1.3基因工程的应用学习目标：举例说出基因工程在农业，医疗和环境保护等方面的广泛应用及其发展前景（B）课时：2课时

基因工程的应用1.植物基因工程①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④改良植物的品质2.动物基因工程①提高动物生长速度②用于改善畜产品的品质③用转基因的动物生产药物④用转基因动物作器官移植的供体3.基因工程的药物4.基因治疗，基因芯片Bt毒蛋白基因、

抑制剂基因、

抑制剂基因、植物凝集素基因等。蛋白酶淀粉酶一植物基因工程硕果累累抗虫植物：棉，玉米，马铃薯，番茄等。植物基因工程的常用方法：农杆菌转化法，基因枪法，花粉管通道法。1.抗虫基因种类（一）抗虫转基因植物2.成果IMN3.成果：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。1.植物的病原微生物：，真菌和细菌等。病毒2.抗病基因种类（1）抗病毒基因：病毒

基因和病毒的复制酶基因。（2）抗真菌基因：

基因和抗毒素合成基因。外壳蛋白几丁质酶基因（二）抗病转基因植物1.抗逆基因：调节细胞

基因使作物抗盐碱，抗干旱；鱼的

使作物耐寒；使作物抗除草剂。2.成果：烟草，大豆，番茄，玉米等。渗透压（四）转基因改良植物品质1.优良基因：；

；与

。2.成果：转基因玉米，转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。抗冻蛋白基因抗除草剂基因含必需AA的Pr编码基因控制番茄成熟基因花青素代谢有关的基因（三）抗逆转基因植物IMN【例1】转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是A.提高光合作用效率B.延长果实的储藏期C.培育新作物品种D.提高植物的抗性A二.动物基因工程的成果

（一）提高动物的生长速度1.生长基因：外源的

基因。2.成果：转基因绵羊，转基因鲤鱼。将人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。生长激素（二）用于改善畜产品的品质1.优良基因：。2.成果：转基因牛

含量少。肠乳糖酶基因乳糖动物基因工程的常用方法：显微注射法；受体细胞：受精卵。1.基因的来源：

基因+

基因启动子2.成果：乳腺生物反应器。药用蛋白乳腺蛋白（三）用转基因的动物生产药物将药用蛋白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，将受精卵送入母体内，使其发育成转基因动物，转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。资料：乳腺生物反应器补充：为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。补充：膀胱生物反应器将药用蛋白基因与特殊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，将受精卵送入母体内，使其发育成转基因动物，使药用蛋白基因在膀胱上皮细胞表达。从转基因动物尿液中分离出所需的药品。用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作步骤：①获取目的基因（如血清血蛋白基因）②构建表达载体（在血清血蛋白基因前加乳腺蛋白基因的启动子）③显微注射注入哺乳动物的受精卵④形成胚胎⑤将胚胎送入母体子宫内⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体的乳腺细胞中，转入的基因才表达，其他的细胞虽然也有该基因但不表达。)IMN1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是___________。显微注射技术【例2】继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：2）进行基因转移时，通常要将外源基因转到________中，原因是：受精卵受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达【例2】继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：3）通常采用_____________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组DNA分子杂交4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_________细胞中特异表达。膀胱上皮IMN【例3】上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，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，转基因动物是指A.提供基因的动物B.基因组中增加外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因信息的动物B（四）用转基因动物作器官移植的供体1.方法：将器官供体基因组导入某种调节因子，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猪器官2.成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。1.基因工程药物的来源：。2.成果：人胰岛素，干扰素，细胞因子，抗体，疫苗，激素等。三、基因工程药品异军突起转基因的工程菌生产基因工程的药物受体：微生物。例如：胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!2DNA质粒细菌细胞DNA人体细胞胰岛素基因限制酶限制酶胰岛素利用生物工程获得胰岛素1四、基因治疗曙光初照1、基因治疗概念：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，是治疗遗传病的最有效的手段。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）1）症状：缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。2）根本原因：细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因发生了突变。2.举例：复合型免疫缺陷症（1）体外基因治疗体外基因