2017年高中生物 第1章 基因工程 第2节 基因工程的应用学案 苏教版选修3

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1、第二节　关注基因工程1．举例说出基因工程在动、植物方面的应用。(重点)2．举例说明基因诊断和基因治疗的原理和过程。(重、难点)3．概述转基因生物的安全性问题，理性看待转基因技术。(难点)4．举例说出生物武器的危害。基因工程的应用1．植物基因工程已经获得了迅猛发展植物基因工程不仅用于提高农作物的抗除草剂、抗虫、抗病和抗盐碱能力等方面，还用于改善农作物的品质和利用植物生产药物等方面。(1)抗病转基因植物①许多病原微生物会引起植物患病，这些微生物包括病毒、细菌和真菌。②目的基因：病毒的复制酶基因、几丁质酶基因、抗毒素合成基因。(2)抗虫转基因植物①转基因抗虫植物的

2、研究已经获得相对丰硕的成果。②目的基因：苏云金杆菌Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因。(3)抗逆转基因植物①几乎所有的植物在它们的生活过程中都要遇到这样或那样的逆境，包括冻害、盐碱、干旱、水涝等不利的环境条件。这些不利的环境条件都会对农业生产产生不利影响。②目的基因：抗冻蛋白基因、可以调节细胞渗透压的基因、抗除草剂基因。2．动物基因工程展示出诱人的应用前景动物基因工程在改善畜产品品质、提高动物生长速度、利用转基因动物生产药物、利用转基因动物作器官移植供体等方面，显示出诱人的应用前景。(1)改善畜产品品质科学家将编码乳糖酶的基因

3、导入奶牛基因组后，获得的转基因牛生产出来的牛奶中乳糖的含量大大降低。(2)提高动物生长速度导入外源生长激素基因获得的转基因绵羊，其生长速度明显提高；导入外源生长激素基因获得的转基因鲑鱼，在同样的生长周期中，体重明显大于野生鲑鱼。(3)生产药物目前世界范围内基因工程研究的热点之一是利用转基因动物生产药物。因为这些转基因动物就像一座座生产药物的反应器，所以也把这些转基因动物称为新型生物反应器。培育这类转基因动物一般先要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组起来，导入哺乳动物的受精卵中，再让这些受精卵在母体内生长发育成转基因动物。当这些转基因动物进入泌乳期后，

4、它们分泌的乳汁就成为生产所需药物的原料。(4)科学家也在开展用转基因动物作器官移植供体的研究。3．转基因生物(1)概念：指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。(2)优点：能打破常规育种难以突破的物种之间的界限，使生物之间的遗传物质相互重组和转移成为可能。4．基因工程和人类健康(1)基因诊断(又称DNA诊断)①方法：基因检测。②目的：判断患者是否出现基因异常或携带病原体等。(2)基因治疗①方法：利用正常基因置换或弥补缺陷基因。②步骤：包括目的基因的转移、目的基因的表达和安全措施的实施。③成果：用腺苷脱氨酶基因治愈了

5、患重度复合免疫缺陷症的女孩。植物基因工程在农业中的应用发展迅速，主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。探讨：从环境保护角度出发，分析转基因抗虫植物与普通植物相比在害虫防治方面的优越性。提示：减少了化学农药的使用量，降低了环境污染。探讨：种植转基因抗虫植物若干年后，害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性？为什么？提示：会。害虫会因抗虫植物的选择作用产生对转基因抗虫棉的抗性。探讨：从基因与性状的关系角度思考，利用转基因改良植物品质的途径有哪些？提示：①直接导入控制该性状的结构蛋白基因。②

6、导入与该性状有关的某种酶的基因。1．植物基因工程应用举例应　用途　径提高植物的光合作用效率①改造植物体内的CO2固定酶，提高植物对CO2的固定效率②增强植物对光能的吸收与转化效率来提高光合作用效率延长果实的储藏期通过基因工程获得能抑制乙烯形成酶基因表达的转基因植物提高植物次生代谢产物的产率通过基因工程提高植物次生代谢产物的产率提高植物的抗性将外源抗性基因转入植物，使植物具有相应抗性，如抗虫、抗除草剂、抗旱、抗涝、抗盐等2.动物基因工程应用举例应　用外源基因成　果提高抗病能力外源抗性基因抗猪瘟病毒的转基因猪和抗口蹄疫病毒的转基因兔等提高产品产量外源生长激素基因

7、含外源生长激素基因的转基因鲑鱼改善产品品质乳糖酶基因含乳糖酶基因的转基因牛，生产的牛奶中无乳糖生产药用蛋白外源蛋白基因乳腺生物反应器，大量生产药用蛋白3.转基因植物与转基因动物的区别和联系比较项目转基因植物转基因动物区别受体细胞受精卵或体细胞一般为受精卵目的基因常用的导入方法土壤农杆菌转化法显微注射法获得个体常用方式植物组织培养胚胎移植目的为了获得具有抗逆性、抗病虫害的植物，改善农作物品质和利用植物生产药物为了获得生长速度快、有抗病能力的动物，改善畜产品品质、利用转基因动物生产药物等联系(1)流程和技术环节基本一致；所用的工具和操作原理基本相同(2)目的都是

8、不仅仅产生体型巨大的个体，更重要的是改善产品的品质(