第3课时 基因工程的应用

访仙中学高二生物教学案1高二年级生物（选修三）复习导学提纲（一）专题一基因工程第3课时1.3基因工程的应用【课前导学】1．3基因工程的应用一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。（一）抗虫转基因植物1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。（二）抗病转基因植物1．植物的病原微生物：、真菌和细菌等。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。（3）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。（三）抗逆转基因植物1．抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。（四）转基因改良植物品质1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。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：外源基因。2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。（二）改善畜产品的品质1．优良基因：肠乳糖酶基因。2．成果：转基因牛含量少。（三）转基因动物生产药物1．基因来源：药用基因+蛋白基因+启动子。2．成果：乳腺生物反应器。（四）转基因动物作器官移植的供体1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。2．成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。（五）基因工程药物1．来源：转基因。2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。三、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：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。访仙中学高二生物教学案2【总结归纳】归纳点1基因工程的应用1．植物基因工程与动物基因工程的成果3．乳腺生物反应器与微生物生产的比较归纳点2蛋白质工程1．原理：中心法则的逆推天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的：基因→表达（转录和翻译）→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能；而蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）（如图3一l一3所示）。蛋白质工程是先按照人们的意愿创造出满足人们需求的新基因，然后表达出具有不同功能的蛋白质。2．基因工程和蛋白质工程的比较（见《世纪金榜》P177）【典题反馈】题型1考查基因工程的应用访仙中学高二生物教学案3例题1在1990年，医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（1）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是，目的基因是，目的基因的受体细胞是。（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了，产生这种物质的两个基本步骤是和。（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是；（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的。这种治疗方法的原理是___________________________________。反馈2美国科学家运用基因工程的方法得到体型巨大的“超级小鼠”，运用的方法是（）A．把牛的生长激素基因和人的生长激素基因分别注入到小白鼠体内B．把牛的生长激素基因和人的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中C．把植物细胞分裂素基因和生长素基因分别注入到小白鼠的受精卵中D．把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠的卵细胞中反馈22003年在中国大地上最惨烈的事件就是“非典”的侵袭，“非典”与“发热”、“疑似”混杂在一起，让医生难以区分。我国科学工作者，日夜奋战，利用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。其作用及机理是（）A．治疗“非典”，利用的是抗原抗体反应B．诊断“非典”，利用的是DNA分子杂交原理C．诊断“非典”，利用的是抗原抗体反应D．治疗“非典”，利用的是DNA分子杂交原理反馈3下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（）A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良【课堂反馈】1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是（）①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④2、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3、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，从而恢复正常访仙中学高二生物教学案4D．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4、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是（）A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质5、上海医学遗传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白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指（）A．提供基因的动物B．基因组成中转入了外源基因的动物C．能产生白蛋白的动物D．能表达基因遗传信息的动物6．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是（）A．转基因抗虫棉的培育成功B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒C．培育工程菌使之能产生胰岛素D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内7．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是（）A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践8、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt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，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（）A．Bt基因的化学成分是蛋白质B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物9、下列不属于基因工程方法生产的药品是（）A．干扰素B．白细胞介素—2C．青霉素D．乙肝疫苗10、基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括（）A．白细胞介素一2B．干扰素C．聚乙二醇D．重组乙肝疫苗11、要彻底治疗白化病必须采用（）A．基因治疗B．医学手术C．射线照射D．一般药物12、基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是（）A、基因治疗可使人类遗传病得到根治B、基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法C、以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法D、基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞13、干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示：从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是（）A．个体间的杂交B．基因工程C．细胞融合D．器官移植访仙中学高二生物教学案5高二年级生物（选修三）复习导学提纲（二）参考答案【课前导学】抗逆品质药物蛋白酶淀粉酶病毒外壳蛋白几丁质酶渗透压生长激素乳汁中的乳糖蛋白乳腺工程菌正常基因基因蛋白质蛋白质蛋白质预期蛋白质氨基酸脱氧核苷酸胰岛素体积小耗电少效率高【典题反馈】反馈1B反馈2B反馈3B反馈4B反馈5D反馈6（1）多肽渗透（2）农业害虫防治环境保护【课堂反馈】1、B2、B3、A4、D5、B6、D7、C8、C9、C10、C11、A12、B13、B14、C15、C16、D17、A18、B19、D20、C21、C22、C23、B24、A25、（1）基因没有（2）蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达Ca2+感受态（3）人类的血红蛋白是一种含Fe的特殊蛋白质不同生物之间具有一定的亲缘关系（4）24X26、（1）海藻糖合成基因的获取构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因检测与鉴定（2）基因通过转录、翻译合成蛋白质，体现出相应的性状（3）酶基因转录mRNA翻译海藻糖合成酶（4）限制酶DNA连接酶载体27、（1）细菌与棉花的DNA组成，结构相同（2）毒蛋白密码子相同（3）复制DNA（基因）转录RNA翻译蛋白质（4）减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡（5）基因突变（6）正面：基因治疗和基因诊断，转基因动植物与农牧业、环境监测、净化污染、生物制药等负面：重组的基因可能使生物发生突变，生态遭受破坏，滥用基因工程制造生物武器、重组基因的生物可能产生一些难以预测的危害等。28、（1）某种病毒腺苷脱氨酶基因白细胞（2）腺苷脱氨酶（抗体）转录翻译（3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）（4）基因治疗把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的访仙中学高二生物教学案6