1、课堂导学教材问题详解第3课时 基因工程的应用课堂导学教材问题详解【学考报告】知识内容考试属性及要求考情解读基因工程的应用加试(a)1.举例说出基因工程在遗传育种、疾病治疗和生态环境保护方面的应用。2.举例说出基因治疗的基本原理(含义、概念)。3.活动：提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案。活动：提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案加试(c)课堂导学教材问题详解一、基因工程与遗传育种1转基因植物(1)传统育种方法的不足：培育新品种所需时间，而且亲本难以杂交。(2)植物基因工程的优势：打破远缘亲本杂交不亲和的障碍。(3)培育成功的转基因农作物：抗除草剂的，抗植物病毒的，
2、抗害虫的，耐贮存的等。较长远缘转基因烟草转基因番茄转基因棉转基因番茄课堂导学教材问题详解2转基因动物(1)传统动物杂交育种方法不足之处是、。(2)基因工程育种培养出生长速度加快的转基因鼠、鱼、猪以及具有抗病能力的转基因等。费时费力鸡、牛课堂导学教材问题详解【典例剖析】转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是()课堂导学教材问题详解A培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因B目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞C转基因大豆的种植过程中减
3、少了农药等的使用量，生产成本更低D固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一解析 与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。答案 D课堂导学教材问题详解基因工程技术与传统育种技术的区别种类项目 基因工程技术传统育种技术转移的基因不受生物体间亲缘关系的限制种内个体间基因转移操作水平分子水平个体水平特点后代的表现可准确预期，需要时间短后代的表现预见性较差，需要时间长课堂导学教材问题详解二、基因工程与疾病治疗1基因工程药物用方法制造的“工程菌”，可以高效率地生产各种药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。(1)胰岛素传统生产：只能从猪和羊的中提取，成本高，产量低基因工程：利用生产，产量高
4、，成本低基因工程胰腺大肠杆菌课堂导学教材问题详解(2)干扰素传统生产：从人中提取，产量极低基因工程：干扰素的表达成功，大大降低了患者治疗费用(3)乙型肝炎疫苗乙型肝炎目前没有治疗此病1986年美国的疫苗正式投放市场1988年法国的细胞乙肝疫苗开始批量生产血液特效药物酵母乙肝哺乳动物课堂导学教材问题详解小贴士 乳腺生物反应器乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入哺乳动物基因组中并定位特异表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白质的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值的产品，如药用蛋白。课堂导学教材问题详解2基因治疗(1)概念：基因治疗是向中引入正常功能的，以纠正或补偿
5、基因的缺陷，达到治疗的目的。(2)原理：正常基因导入病人体内细胞并且表达产物发挥作用。(3)成功的首例：症的临床基因治疗。治疗过程如下图：目标细胞基因重度免疫缺陷课堂导学教材问题详解【典例剖析】干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每300升人血中只能提取1毫克，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，如图所示。从上述方式中可以看出该公司生产干扰素所运用的方法是()课堂导学教材问题详解A个体间的杂交B基因工程C细胞融合D器官移植解析 题图反映的是把目的基因导入受体细胞并且在受体细胞中表达产生干扰素，属于基因工程。答案 B课堂导学教材问题详解基因工程制药与传统
6、的制药相比的优越性(1)利用活细胞作为表达系统，表达效率高，正常装置和厂房就可以生产出大量药品。(2)可以解决传统制药中原料来源不足的问题。(3)降低生产成本，减少生产人员和管理人员。课堂导学教材问题详解三、基因工程与生态环境保护1利用基因工程技术开发具有生物可的新型塑料，以替代不可降解的化学合成塑料。2利用基因工程技术，对能够分解石油的进行了改造，大大提高了其分解石油的能力。3利用转基因微生物吸收环境中的、降解有毒化合物和处理工业废水。降解细菌重金属课堂导学教材问题详解【典例剖析】聚羟基烷酯(PHA)是一类在众多微生物细胞内可合成的聚酯，由于其可完全生物降解，是一种可替代传统塑料的新型生物材
7、料。但利用微生物发酵的方法生产成本很高，目前科学家正尝试用转基因植物的方法来生产PHA。下列相关叙述正确的是()APHA是目的基因表达的直接产物B培育转基因植物，受体细胞通常是体细胞C培育生产PHA的转基因植物时，需要三种工具酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体D将相关目的基因导入植物细胞前，需用CaCl2处理该受体细胞课堂导学教材问题详解解析 基因表达的直接产物是蛋白质，PHA不是蛋白质。植物的受体细胞可选用受精卵或体细胞，但通常选用体细胞。载体不是酶。受体细胞是大肠杆菌时需用CaCl2处理。答案 B课堂导学教材问题详解基因工程中受体细胞的选择(1)培育转基因动物，受体细胞一般选用受精卵
8、。(2)培育转基因植物，受体细胞可选用受精卵或体细胞，若选用体细胞，还需通过植物组织培养，才可获得转基因植株。(3)若生产基因工程药品：受体细胞可选用细菌，利用细菌繁殖速度快的特点，可在短期内获得大量产品。选用动植物细胞，利用动植物作为生物反应器能够生产价格低廉的药物蛋白。课堂导学教材问题详解1基因工程育种的优点：(1)可以克服远缘杂交不亲和的障碍；(2)目的性强。2转基因动物是指转入了外源基因的动物。3基因治疗是指将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞内，可以纠正或补偿基因缺陷而达到治疗疾病的目的。这种生物医学技术称为基因治疗。4用基因工程生产的药品，从化学成分上分析都应该是蛋白质类。课堂导学教材问题详解思考与练习(第13页)一、判断题12 科学家利用基因工程技术，已经培育出具有多种优良遗传性状的转基因鼠、牛、鸡和鱼等。34 通过基因工程，干扰素表达的成功，大大降低了患者的医疗费用。课堂导学教材问题详解二、简答题克隆人体正常的凝血因子基因，然后将其转入患者有缺陷的造血干细胞中，经过培养，转化后的造血干细胞分化出的血细胞可以产生凝血因子，最后将这种转基因的造血干细胞注射到患者骨髓中。