專題一 1.3基因工程的應(yīng)用

真核細(xì)胞基因的結(jié)構(gòu)1、如何檢測(cè)抗蟲(chóng)棉是否導(dǎo)入了毒蛋白基因？2、如何檢測(cè)抗蟲(chóng)棉是否翻譯出了毒蛋白？2、如何檢測(cè)抗蟲(chóng)棉是否翻譯出了毒蛋白？目的基因的檢測(cè)與鑒定——檢查是否成功分子水平檢測(cè)—個(gè)體水平鑒定——①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA

上是否插入了目的基因②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等方法——方法——方法——DNA分子雜交分子雜交（注意與上不同之處）抗原抗體雜交1.3基因工程的應(yīng)用1.3基因工程的應(yīng)用基因工程的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域有：農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等應(yīng)用生物：植物、動(dòng)物、微生物1.植物基因工程碩果累累

1）抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物2）抗病轉(zhuǎn)基因植物3）抗逆轉(zhuǎn)基因植物4）改良植物品質(zhì)2.動(dòng)物基因工程前景廣闊1）提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度2）改善畜產(chǎn)品質(zhì)量3）生產(chǎn)藥物4）用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體5）基因工程藥物異軍突起3.基因工程藥物4.基因治療、基因芯片植物基因工程常用的方法：目的基因優(yōu)點(diǎn)：減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本抵抗不良環(huán)境的能力，如鹽堿、干旱、低溫等抗蟲(chóng)抗病抗逆改良動(dòng)物基因工程常用的方法：顯微注射受精卵生長(zhǎng)激素基因繁殖快，使目的基因高效表達(dá)1.什么叫乳腺生物反應(yīng)器？其主要用途有哪些？

2.用動(dòng)物乳腺作為反應(yīng)器，生產(chǎn)高價(jià)值蛋白質(zhì)（eg.血清白蛋白、抗凝血酶等）比工廠化生產(chǎn)的優(yōu)越性有哪些？3.用基因工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的操作過(guò)程是怎樣的？乳腺生物反應(yīng)器膀胱生物反應(yīng)器將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，通過(guò)顯微注射等方法,導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，將受精卵送入母體，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后，可以通過(guò)分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。1.什么叫乳腺生物反應(yīng)器？其主要用途有哪些？

2.用動(dòng)物乳腺作為反應(yīng)器，生產(chǎn)高價(jià)值蛋白質(zhì)（eg.血清白蛋白、抗凝血酶等）比工廠化生產(chǎn)的優(yōu)越性有哪些？3.用基因工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的操作過(guò)程是怎樣的？★為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場(chǎng)所呢？⑴乳腺是一個(gè)外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響轉(zhuǎn)基因動(dòng)物本身的生理代謝反應(yīng)。⑵從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過(guò)充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。⑶從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物又可無(wú)限繁殖。產(chǎn)物：抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素、α-抗胰蛋白酶基因診斷與基因治療1、基因診斷：運(yùn)用基因工程設(shè)計(jì)制造的“DNA探針”檢測(cè)肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。我國(guó)研究人員正在制備用于基因治療的基因工程細(xì)胞2、基因治療：體外基因治療、體內(nèi)基因治療直接把健康外源基因?qū)肴毕菁?xì)胞中2、方法、技巧、規(guī)律總結(jié)：轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物都是將目的基因以基因工程的方法導(dǎo)入相應(yīng)生物體內(nèi)，利用目的基因的表達(dá)得到人們所需要的產(chǎn)品或生物本身。所以有關(guān)這方面的考題一定會(huì)與基因工程的四個(gè)步驟相聯(lián)系，主要考察基因工程的基本操作。3、思維誤區(qū)提示：不管目的基因?qū)胫参锛?xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞還是微生物細(xì)胞，都必須事先將目的基因與載體結(jié)合，這樣才能保證導(dǎo)入的目的基因穩(wěn)定地保存并復(fù)制和表達(dá)。目的基因?qū)胧欠癯晒Γ€有一個(gè)檢測(cè)和鑒定的過(guò)程，就是看導(dǎo)入了目的基因的生物是否具有了相應(yīng)的遺傳特性。五、本節(jié)小結(jié)：基因工程的應(yīng)用植物基因工程抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物改良植物品質(zhì)動(dòng)物基因工程提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度改善畜產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植供體基因工程藥物異軍突起基因治療

21世紀(jì)將是基因工程迅速發(fā)展并完善的世紀(jì)，也是它產(chǎn)生巨大效益的世紀(jì)！基因工程將在醫(yī)療衛(wèi)生、食品工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、環(huán)保等許多方面發(fā)揮重大的作用！一、基因工程誕生的理論基礎(chǔ)1．基因拼接的理論基礎(chǔ)(1)

是生物的主要遺傳物質(zhì)。(2)DNA的基本組成單位都是

。(3)雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是

。DNA四種脫氧核苷酸規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)2．外源基因在受體內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)(1)

是控制生物性狀的獨(dú)立遺傳單位。(2)遺傳信息的傳遞都遵循

闡述的信息流動(dòng)方向。(3)生物界共用一套

。基因中心法則遺傳密碼基因工程操作的基本程序1．目的基因的獲取途徑(1)直接分離：從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫(kù)中獲取。(2)人工合成目的基因常用的方法有：①已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。②以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。3．(2009年上海高考題)人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的P53基因，生物技術(shù)可對(duì)此類基因的變化進(jìn)行檢測(cè)。(1)目的基因的獲取方法通常包括___和____。(2)上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的P53基因的部分區(qū)域。與正常人正比，患者在該區(qū)域的堿基會(huì)發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對(duì)；這種變異被稱為_(kāi)____。從細(xì)胞中分離通過(guò)化學(xué)方法人工合成基因突變(3)已知限制酶E識(shí)別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的P53基因部分區(qū)域(見(jiàn)上圖)，那么正常人的會(huì)被切成

個(gè)片段；而患者的則被切割成長(zhǎng)度為_(kāi)___對(duì)堿基和____對(duì)堿基的兩種片段。3460

220(4)如果某人的P53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對(duì)的四種片段，那么該人的基因型是____(以P+表示正常基因，P-表示異常基因)。P+P-4．(2008年山東高考題)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用備受關(guān)注。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。(1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的____處，DNA連接酶作用于___處。(填“a或“b”)(2)將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和_____

法。aa基因槍(花粉管通道)基因槍(花粉管通道)(3)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用_____技術(shù)，該技術(shù)的核心是_____和_____。(4)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的_____作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用_____方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。植物組織培養(yǎng)脫分化再分化耐鹽基因一定濃度鹽水澆灌的(移栽到鹽堿地中)基因工程的成果在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用有哪些？醫(yī)藥衛(wèi)生利用轉(zhuǎn)基因的工程菌等生產(chǎn)基因工程藥品基因診斷：用同位素或熒光分子制備DNA探針，利用DNA

分子雜交的原理檢驗(yàn)被試樣品的遺傳信息基因治療：用健康的外源基因?qū)胗谢?/p>