高中生物 专题1 基因工程 第3节 基因工程的应用专题讲解课件 新人教版选修3.ppt

生物选修3 人教版 专题1基因工程第3节基因工程的应用 要点突破 知识点1利用基因工程生产转基因生物 或目的基因产物 1 转基因植物 1 生产过程图解 以抗虫棉生产过程为例 2 成果 2 转基因动物 1 生产过程图解 以转基因牛生产过程为例 2 成果 或前景 3 转基因微生物 1 生产过程图解 以可生产干扰素酵母菌的培育过程为例 2 应用 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 例如 可以通过转基因培育的工程菌生产人胰岛素 细胞因子 抗体 疫苗 激素 白细胞介素 干扰素 乙肝疫苗等 例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后 膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展 最近 科学家培育出一种转基因小鼠 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 1 将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞 常用方法是 法 2 进行基因转移时 通常要将外源基因转入 中 原因是 3 通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组 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 跟乳腺生物反应器相比 膀胱生物反应器有何优势 解析 在基因工程中 若受体细胞是动物细胞 常采用显微注射的方法导入目的基因 若要使小鼠膀胱上皮细胞合成人的生长激素 在进行基因转移时 当作受体细胞的通常是受精卵 其原因是受精卵具有全能性 可使外源基因在相应组织细胞中得到表达 检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组 通常采用的是dna分子杂交技术 乳腺生物反应器生产药物受生物发育期和性别影响 而膀胱生物反应器则不受其影响 答案 1 显微注射 2 受精卵 或早期胚胎 受精卵 或早期胚胎细胞 具有全能性 可使外源基因在相应组织细胞表达 3 dna分子杂交 核酸探针 4 膀胱上皮处于不同生长发育时期的雌雄动物均可生产药物 变式迁移1 为扩大可耕地面积 增加粮食产量 黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注 我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系 据此完成 1 4 题 1 获得耐盐基因后 构建重组dna分子所用的限制酶作用于上图中的 处 dna连接酶作用于 处 填 a 或 b 2 将重组dna分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 3 由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术 4 为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功 既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测 又要用 的方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性 解析 1 限制酶和dna连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸链上相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 即a处 只不过前者是断裂 后者是形成 2 将重组dna分子导入植物受体细胞常用的方法有农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 3 将含有目的基因的水稻细胞培养成植株的技术是植物组织培养 其核心是脱分化和再分化 4 基因工程检测包括目的基因的检测和目的基因是否转录出mrna的检测 两者都用放射性标记的目的基因 耐盐基因 作为探针检测 而鉴定属于个体水平 需要一定浓度盐水浇灌进行实验 答案 1 aa 2 基因枪法 花粉管通道法 3 植物组织培养 4 耐盐基因 目的基因 一定浓度盐水浇灌 移栽到盐碱地中 点评 1 基因工程育种相对于传统杂交育种的比较 2 动物基因工程中 一般是将目的基因导入受精卵或卵细胞 需与精子结合进一步形成受精卵 中 但在一定条件下也可导入体细胞中 直接获得含目的基因的动物细胞 或进一步通过核移植技术和胚胎移植技术获得含目的基因的克隆动物 3 利用基因工程只能生产蛋白质类的药物 而不能生产其他成分的药物 因为目的基因的表达产物为蛋白质 而非其他物质 知识点2基因治疗 1 原理 基因治疗是把正常基因导入病人体内有基因缺陷的细胞中 使该基因的表达产物发挥功能 从而达到治疗疾病的目的 这是治疗遗传病的最有效的手段 2 过程 基因治疗有体外基因治疗和体内基因治疗两种途径 其中体外基因治疗过程如下图 3 注意 基因治疗并非把健康的外源基因导入患者的全部细胞 而只是导入某些功能细胞中 且是体细胞 例如对于白血病的基因治疗主要就是给患者的造血干细胞导入正常基因 外源基因是不可遗传的 治疗好的患者后代仍有可能患病 例2科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗 其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养 然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中 再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内 经过多次治疗 患者的免疫功能趋于正常 据此完成 1 4 题 1 基因治疗是把健康的 导入有 的细胞中 以达到治疗疾病的目的 2 在基因治疗过程中 逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的 此基因工程中的目的基因是 目的基因的受体细胞是 3 将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后 免疫能力趋于正常 是由于淋巴细胞中能合成 4 下图甲所示的方法是从 的dna中直接分离出基因 图乙所示的方法是用 方法人工合成基因 解析 图甲表示用限制酶将供体细胞的dna切成许多片段 然后将片段通过载体转入到不同的受体细胞 从中找到目的基因 图乙表示用目的基因转录成的信使rna为模板 逆转录成互补的单链dna 再合成双链dna 从而获得目的基因 答案 1 外源基因基因缺陷 2 载体 或基因的运输工具 腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞 3 腺苷酸脱氨酶 4 供体细胞逆转录 变式迁移2 下列说法不正确的是 a 干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白b 基因治疗是治疗遗传病的最有效手段c 体内基因治疗是基因治疗的一种形式d 体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节 解析 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 这是治疗遗传病的最有效的手段 基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗两种方式 体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞 进行培养 然后在体外完成基因转移 再筛选成功转移的细胞扩增培养 最后重新输入患者体内 体内基因治疗是指直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法 答案 d 本节小结 核心归纳1 基因工程育种克服了远缘杂交不亲和障碍 并可以定向改良生物的遗传特性 2 动物基因工程的应用主要有 提高动物的生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物生产药物 转基因动物作器官移植的供体 3 乳腺生物反应器是指将所需目的基因导入到雌性动物的受精卵 使转基因动物分泌的乳汁中含有所需要的药物蛋白 4 用基因工程的方法 使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为 工程菌 5 基因治疗是治疗遗传病最有效的手段 正误判断1 基因工程育种与传统育种相比并无优势 2 通过植物基因工程可以减少农药的使用量 3 利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然