1、第二節基因工程的應用基因工程的應用(1)學習目標：舉例說出基因工程在動物方面的應用。舉例說出基因工程在植物方面的應用。課前導學：一、基因工程的應用(一)運用基因工程培育動植物新品種1.基因工程在動物方面的應用:應用外源基因成果提高抗病能力外源抗性基因轉基因抗因抗豬和轉基兔。提高產品產量外源_基因轉基因畦魚。改善產品品質乳糖酶基因含有中無。酶轉基因牛的牛奶生產藥用蛋白外源_基因轉基因牛的乳腺就成了 能大量生產藥用蛋白。“ ,， ,2.基因工程在植物方面的應用:應用實現途徑提高植物的光合作用 效率通過改造酶，提高植物對CO2的固定效率；還能通過增強植物對光能的來提高作物產量。延長果實的儲藏期通過基

2、因工程獲得能抑制基因的植物新品種，又延長了儲藏期。提高植物次生代謝產 物的產率通過工程提高植物的產率。提高植物的抗性將基因轉入植物，使轉基因植物(如煙草等)具有殺蟲能力，植物的抗性還包括抗除草劑、抗澇和抗鹽等。3.轉基因生物的優點:轉基因生物的概念：轉基因生物是指基因工程技術導入培育出的、能將新性狀穩定地遺傳給后代的基因工程生物。優點：能打破常規育種難以突破的,使生物之間的遺傳 物質相互重組和轉移成為可能。基因工程藥物異軍突起：一般用基因工程的方法，使藥物蛋白基因在轉基因的工程菌得 到高效表達的菌類細胞株系。成果有：大量生產細胞因子、抗體、疫苗、激素等貴重藥物。質疑探究：“乳腺生物反應器”、“

3、膀胱生物反應器”有何優點？如何通過基因工程技術獲得“乳腺生物反應器”生物?常規育種方法有哪些？為什么會存在物種之間的界限?抗蟲轉基因植物的應用有何優點?例題精講：采用基因工程技術將人的凝血因子基因導入山羊受精卵，培育出了轉基因羊，但是，人凝血因子只存在與該轉基因羊的乳汁中。以下有關敘述中，正確的是 （）人體細胞中凝血因子基因編碼區的堿基對數目等于凝血因子氨基酸數目的3倍可用顯微注射技術將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導入羊的受精卵在該轉基因羊中，人凝血因子基因只存在與乳腺細胞，而不存在于其他體細胞中人凝血因子基因轉錄依賴于DNA連接酶以DNA分子中的一條鏈為模板合成mRNA下圖表示科學家通

4、過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金芽抱桿菌中提取抗蟲基因開始，到“放 入”棉花細胞中與棉花的DNA分子整合起來而發揮作用的過程示意圖。請回答：目的基因四環素抗性基因（1）要產生圖中的II，首先應使用 酶同時切割抗蟲基因所在的DNA和運載體。切割完成后，再采用 酶將載體與該抗蟲基因連接得到重組DNA（圖中的II），該基因表達酶對所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？ 質粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過而黏合。連接產物至少有種環狀DNA分子，它們分別是。目的基因插入治質粒后，不能影響質粒的。把重組DNAII導人圖中棉花細胞III的途徑是：先將得到的重組DNA分子導人土壤農桿菌

5、，然 后用該土壤農桿菌去棉花細胞I。獲得了含有抗蟲基因的棉花細胞I后，可以通過圖中的步驟，把該細胞培育成含有抗蟲基 因的棉花。步驟依賴的生物工程技術為。只有抗蟲基因表達后，才能使含有抗蟲基因的棉花抗蟲。請用箭頭表示出抗蟲基因遺傳信息 的表達過程。種植上述轉基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”。 TOC o 1-5 h z 如果把目的基因導人葉綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是。反饋矯正： 抗蟲轉基因植物具有的優點()減少農藥的使用，保護環境B.損害人體健康C.增加了生產成本D.抗病毒感染轉達基因技術可以改良動物品種，生產人類需要的藥用蛋白質。下列與

6、生產藥用蛋白目的相符合的是()A.養殖黑心生長激素基因畦魚B.養殖抗口蹄疫病毒轉基因兔C.養殖轉乳糖酶基因牛D.從牛乳汁中獲得人血清白蛋白下圖是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖作答。重復進行 人胰島素大腸桿菌-人胰島素人胰島細胞胰島素圖中基因工程的基本過程可以概括為“四步曲”：即能否利用人的皮膚細胞來完成過程？為什么？ 過程必需的酶 酶，過程必需的酶是酶。若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌吟有b個，則過程連續進行4次，至少需提供胸腺嘧嗟 個。 在利用AB獲得C的過程中，必須用 切割A和B，使它們產生，再 加入，才可形成C。為使過程更易進行，可用 (藥劑)處理D。遷移創新：上海醫

7、學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉基因牛。他們還研究出一種可 以大大提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，標志著 我國轉基因研究向產業化的目標又邁進了一大步。“轉基因動物”是指()A.提供基因的動物B.基因組中導入了外源基因的動物C.能產生白蛋白的動物D.能表達基因信息的動物轉基因技術在植物品種改良方面應用廣泛，其中一項基因工程是改造CO2固定酶。其目的是 A.提高光合作用效率 B.延長果實儲藏期C.培養新作物品種 D.提高植物的抗性 應用基因工程育種區別于誘變育種的特點是()A.能夠產生新基因B.能夠定向地改造生物C.操作簡便易行D.不需要對處

8、理對象進行篩選 TOC o 1-5 h z 若利用基因工程技術培育能固氮的水稻新品種，其在環保上的重要意義是（）A.減少氮肥的使用量，降低生產成本B.減少氮肥的使用量，節約能源C.避免氮肥過多引起環境污染。.改良土壤結構 下列關于基因工程應用的敘述中，錯誤的是（） 提高植物的抗性B.提高產品質量，增加產品產量 提高植物的光合作用效率D.保護生物多樣性，維持生態平衡 下列各項應用中不屬于基因工程的是（）A.轉基因抗蟲棉的培育成功B.將C植物葉綠體移入C植物體內使光合效率提高43培育工程菌生產胰島素D.利用DNA探針檢測飲用水中有無病毒科學家通過基因工程的方法，能使大腸桿菌產生人的胰島素。以下敘述

9、中，錯誤的是A-人工合成的胰島素基因與天然的胰島素基因堿基序列不一定相同（）B-目的基因導入受體細胞后不一定能表達DNA連接酶和限制性內切酶都是構建重組質粒必需的工具酶不同的限制性內切酶處理目的基因和質粒產生的黏性末端一定不能互補配對切取某動物合成生長激素的基因，用某種方法將此基因轉移到鲇魚的受精卵中，從而鲇魚比同類個體大34倍，此項研究遵循的原理是（）A.基因突變，DNA-RNA 蛋白質B.基因工程，DNA-tRNA 蛋白質C.細胞工程，DNA-RNA 蛋白質D.基因重組，DNA-RNA-蛋白質基因工程是在現代生物學、化學和工程學基礎上建立和發展起來的，并有賴于微生物學理論 和技術的發展運用

10、。基因工程基本操作流程如下圖，請據圖分析回答：（1）圖中A是；在基因工程中，需要在 酶的作用下才能完成剪接過程。（2） 在下圖基因工程的操作過程中，可以遵循堿基互補配對原則的步驟有（用 圖中序號表示）。（3） 從分子水平分析不同種生物之間的基因移植成功的主要原因是，也說明了不同生物共用一套。（4）研究中發現，番茄體內的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，導致害蟲無法消化 食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因導入玉米體內，玉米獲得了與番茄相似 的抗蟲性狀，玉米這種變異的來源。科學家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法將該基因導入金茶花葉片細胞的染色體DNA上，經組織

11、培養長成的植株具備了抗病性，這說明10.科學家通過基因工程方法，將蘇云金芽抱桿菌的Bt毒蛋白基因轉入普通棉株細胞內，并成 功實現了表達，從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株一抗蟲棉。其過程大致如圖所示：色體D麗中培養1抗岌棉(1)基因工程的操作程序主要包括的五個步驟是: 、 、 。Ti質粒是農桿菌中的一種質粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti質粒的T-DNA中是利用T-DNA的特點。Bt毒蛋白基因轉入普通棉株細胞內并成功實現表達的過程，在基因工程中稱為將目的基因導人受體細胞的方法有很多種，該題中涉及的 。目的基因能否在棉株體內穩定維持和表達其遺傳特性的關鍵，這需要通過檢測才能知道，檢測采用的方

12、法是第二節基因工程的應用（1）課前導學：一、基因工程的應用（一）運用基因工程培育動植物新品種外源基因成果豬瘟病毒、 抗口蹄疫病毒生長激素生長激素乳糖酶乳糖蛋白（或藥物蛋白）反應器CO2固定吸收和轉化乙烯形成酶表達 基因次生代謝產物 抗蟲毒素蛋白外源基因物種之間的界限質疑探究：產量高，成本低，易提取。獲取目的基因一制備重組DNA分子一轉化受體細胞（即轉化受精卵或早期胚胎細胞）一培養 成胚胎一將胚胎送入母體動物體內（即胚胎移植）發育成轉基因動物。誘變育種、雜交育種、單倍體和多倍體育種。因為物種是經過長期進化形成的，不同物種之 間存在生殖隔離。減少使用化學農藥，減小生產成本，減少環境污染。例題精講：

13、1. B 2. （1）同一種限制酶DNA連接酶 否 （2）DNA連接酶 3 目的基因-質粒連接物、目的基因-目的基因連接物、質粒-質粒連接物 復制與表達（4）感染或侵染 植物組織培養 DNA一RNA蛋白質（6）葉綠體中的基因只能經卵細胞傳給子代（即葉綠 體中的基因只能母系遺傳）反饋矯正：1.A 2. D 3.獲取目的基因；將目的基因與運載體結合；將目的基因導入受體細胞；目的 基因的檢測與表達。不能 皮膚細胞中的胰島素基因未表達（或未轉錄），不能形成胰島素 mRNA （2分）逆轉錄 解旋 15 （ ab ）同一種限制性內切酶 相同的黏性末端 DNA連接酶CaCl2 遷移創新：1.B 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8.D