高三生物一轮复习导学案基因工程的应用

选择性必修三第3章基因工程的应用一、你从教材上找到的关键性语句：（一）、基因工程在农牧业方面的应用1．植物基因工程的应用项目转基因抗虫植物转基因抗病植物转基因抗除草剂植物改良植物的品质举例从某些生物中分离出具有_________的基因，将它导入作物中，培育出转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等将来源于________________等的抗病基因导入植物中，培育出转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等将___________某种除草剂的基因导入作物，培育出转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等①将__________含量多的蛋白质编码基因导入玉米中；②将与植物______________的基因导入矮牵牛中优点减少环境污染、降低生产成本喷洒除草剂时，田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤①提高植物的营养价值；②提高花卉的观赏价值等2.动物基因工程的应用应用提高动物的生长速率改善畜产品的品质举例将_______________导入鲤鱼，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%将___________导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响（二）、基因工程在医药卫生领域的应用项目基因来源或处理成果基因工程生产药物对微生物或动植物细胞进行______改造重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等转基因动物作________的供体____抗原决定基因的表达或____抗原决定基因结合_________培育出不会引起____________的转基因克隆猪器官（三）、基因工程在食品工业方面的应用1．基因工程菌：用_______的方法，使_______得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。2．应用：将_______________导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵批量生产凝乳酶；加工转化糖浆需要的淀粉酶；加工烘烤食品要用到的脂酶等。利用基因工程，还可以生产________、________等。3．优点：相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的__________，生产成本显著降低，生产效率较高。（四）、基因工程在其它方面的应用1．“超级细菌”处理环境污染2．基因改造的微生物生产能源二、判断训练：现在通过转基因技术生产的药物已有：胰岛素、干扰素、人生长激素、乙肝疫苗、青霉素等()选择细菌等微生物作为受体细胞是因为其繁殖速度快，代谢旺盛()转基因技术育种克服了传统育种的育种时间长、远缘亲本难以杂交的缺陷()苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是棉花细胞是否有抗生素抗性。()改良缺乏某种抗病性的水稻品种，宜采用的方法是杂交育种、诱变育种、基因工程育种，不宜采用单倍体育种的方法。()利用基因工程技术将人的胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有生物活性。()利用基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白，采用反转录的方法得到的目的基因有内含子。()要获得转基因植物，可选用植物的体细胞作受体细胞，然后通过组织培养技术获得；如果要获得转基因动物，可选用动物的体细胞作受体细胞，然后通过动物细胞培养技术获得。()基因工程的运载体可以采用大肠杆菌的质粒，但是并不是所有的大肠杆菌的质粒都可以用于基因工程。通过转基因方式获得的抗虫棉的后代具有永久抗虫的能力。()采用转基因方法将人的凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是人的凝血因子只存在于转基因山羊的乳汁中。这说明，在该转基因山羊中，只有乳腺细胞中存在人凝血因子基因，而其他细胞中不存在。()通过转基因培育抗虫品种，利用种间关系控制害虫的数量，利用昆虫激素干扰昆虫的繁殖等都属于生物防治的范畴。()用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株属于工程菌()“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。()基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。()利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。()基因工程在医药卫生领域的应用是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。()利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中。()由大肠杆菌工程菌可获得能直接利用的人干扰素。()实施基因工程的最终目的是在生物体外对DNA分子进行改造。()实施基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状。()青霉素属于基因工程生产的药物。()我国生产的重组人干扰素α－1b属于基因工程生产的药物。()乳腺生物反应器是转基因技术医药卫生方面的应用。()乳腺生物反应器生产的药物是自然界没有的。()三、边练边讲练习1：基因工程的应用1．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt抗虫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抗虫蛋白，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，下列叙述错误的是()A．转基因抗虫油菜能产生抗虫蛋白是由于具有Bt抗虫蛋白基因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E．可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞F．可通过观察菜青虫食用转基因油菜后的生活状态来鉴定抗虫效果G．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到大量目的基因2．1987年，美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明()①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同②萤火虫与烟草共用一套遗传密码③烟草体内合成了荧光素④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同A．①③B．②③C．①④D．①②③④3．利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用，目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α－抗胰蛋白酶等医药产品。下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是()A．受体细胞可选用受精卵或胚胎干细胞B．获得转基因动物需利用胚胎移植技术C．乳腺中特异表达的基因与药用蛋白基因的启动子等调控组件组合形成重组DNA分子D．转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因E．该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取4．W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。回答下列问题：(1)步骤①中需要使用的工具酶有__________________________。步骤②和③所代表的操作分别是_______和_________________。步骤④称为________。(2)与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的__________(答出2点即可)的限制。(3)一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息________(填“相同”或“不同”)，原因是__________________________________________________。(4)从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有____________________________(答出2点即可)。讲解1：基因工程的应用1．利用转基因技术改良植物品质的途径(1)直接导入控制所需性状的结构蛋白基因。(2)导入与所需性状有关的某种关键酶的基因或者改变某种关键酶活性的基因。2．动物乳腺生物反应器⑴优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排到动物体外；②产品质量好；③成本低；④易提取。⑵限制：受性别和年龄的限制。⑶在培育动物乳腺生物反应器时，为什么将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起？为了保证目的基因只在乳腺细胞中表达。⑷膀胱生物反应器的优点：正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物，而且不受性别、年龄限制。⑸乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别项目乳腺生物反应器工程菌含义指将外源基因