江蘇省宿遷市馬陵中學(xué)高考生物專題復(fù)習(xí) 基因工程應(yīng)用課件

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1、主要體現(xiàn)在主要體現(xiàn)在 ， 等方面。等方面。具體的應(yīng)用方面？請舉例說明具體的應(yīng)用方面？請舉例說明獲取目的基因（生長激素基因）獲取目的基因（生長激素基因）構(gòu)建基因表達載體構(gòu)建基因表達載體（在生長激素基因前（在生長激素基因前加加特異表達的特異表達的啟動子啟動子）顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中培養(yǎng)形成胚胎培養(yǎng)形成胚胎將胚胎送入母體動物將胚胎送入母體動物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物思考思考: :用基因工程技術(shù)實現(xiàn)用基因工程技術(shù)實現(xiàn)乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器的的操作過程是怎樣的？操作過程是怎樣的？( (乳汁中含有生長激素乳汁中含有生長激素) ) 可以從轉(zhuǎn)基因生物的所有個體，

2、任何時可以從轉(zhuǎn)基因生物的所有個體，任何時期獲取基因工程藥物嗎？期獲取基因工程藥物嗎？ 雌性雌性轉(zhuǎn)基因動物進入轉(zhuǎn)基因動物進入泌乳期泌乳期后后 哪有什么更好的方法嗎？哪有什么更好的方法嗎？ 膀胱生物反應(yīng)器膀胱生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點：乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點： 產(chǎn)量高；質(zhì)量好；產(chǎn)量高；質(zhì)量好； 成本低；易提取。成本低；易提取。 轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、棉花和油菜轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、棉花和油菜進入大進入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段說出植物基因工程的具體應(yīng)用說出植物基因工程的具體應(yīng)用基因工程藥品包括：細(xì)胞因子（即淋巴因子基因工程藥品包括：細(xì)胞因子（即淋巴因子如白細(xì)胞介素如白細(xì)胞介素2 2、干擾素）

3、、抗體、疫苗、干擾素）、抗體、疫苗、激素等激素等過程：過程： 某蛋白質(zhì)的編碼基因，某蛋白質(zhì)的編碼基因， 構(gòu)建成表達載體構(gòu)建成表達載體 導(dǎo)入微生物導(dǎo)入微生物 發(fā)酵發(fā)酵3 3、基因工程生產(chǎn)藥物優(yōu)點：、基因工程生產(chǎn)藥物優(yōu)點：（1 1）利用活細(xì)胞作為表達系統(tǒng)，）利用活細(xì)胞作為表達系統(tǒng)，表達效率表達效率高，無高，無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。（2 2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。利用。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動物或人體上獲基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動物或人體上獲取原料。取原料。（3 3）降低生產(chǎn)成

4、本降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。，減少生產(chǎn)人員和管理人員。 如：如： 用用珠蛋白的珠蛋白的DNADNA探針探針可以檢測出的遺可以檢測出的遺傳病是鐮刀狀細(xì)胞貧血癥傳病是鐮刀狀細(xì)胞貧血癥右圖中甲、乙兩圖為右圖中甲、乙兩圖為DNADNA測序儀顯示的圖像，已知甲圖顯示的堿基測序儀顯示的圖像，已知甲圖顯示的堿基順序為順序為TCGAATTCGAAT，則乙圖顯示的堿基順序為，則乙圖顯示的堿基順序為A ATCGCACTCGCACB BACCGTGACCGTGC CATTCAGATTCAGD DTCCGGATCCGGAB B3 3、環(huán)境監(jiān)測：、環(huán)境監(jiān)測：基因治療的概念基因治療的概念： 將正?；?qū)⒄；?/p>

5、因置換置換或彌補缺陷基或彌補缺陷基因，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功效，因，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功效，從而達到治療疾病的目的從而達到治療疾病的目的免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常作用的必須物質(zhì)免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常作用的必須物質(zhì)腺苷酸脫氨酶（腺苷酸脫氨酶（ADA） 腺苷酸脫氨酶基因腺苷酸脫氨酶基因討論：課本討論：課本P24P24頁討論題頁討論題基因治療基因治療SCID的過程的過程基因治療是把健康的外源基因?qū)牖蛑委熓前呀】档耐庠椿驅(qū)?( )A有基因缺陷的細(xì)胞中有基因缺陷的細(xì)胞中B有基因缺陷的染色體中有基因缺陷的染色體中C有基因缺陷的細(xì)胞器中有基因缺陷的細(xì)胞器中D有基因缺陷的有基因缺陷的DNA分子中分子中A基因治療

6、是指基因治療是指 （ ）A A、把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)、把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達到治療疾病的目的胞中，達到治療疾病的目的B.B. 對有缺陷的細(xì)胞進行修復(fù)，從而使其恢對有缺陷的細(xì)胞進行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達到治療疾病的目的復(fù)正常，達到治療疾病的目的C.C. 運用人工誘變的方法，使有基因缺陷的運用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變回復(fù)正常細(xì)胞發(fā)生基因突變回復(fù)正常D.D. 運用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切運用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的除，達到治療疾病的目的A 一位女性患有嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷病一位女性患有嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷病(S

7、CID)(SCID)，主要表現(xiàn)為缺乏腺，主要表現(xiàn)為缺乏腺苷酸脫氨酶苷酸脫氨酶( (簡稱簡稱adaada) )，而腺苷酸脫氨酶是免疫系統(tǒng)完成正常功，而腺苷酸脫氨酶是免疫系統(tǒng)完成正常功能必需的，因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在無菌條能必需的，因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在無菌條件下生活。患者由于從父母處各繼承了一個腺苷酸脫氨酶缺失基件下生活?；颊哂捎趶母改柑幐骼^承了一個腺苷酸脫氨酶缺失基因，導(dǎo)致體內(nèi)無法合成腺苷酸脫氨酶。運用現(xiàn)代生物技術(shù)進行治因，導(dǎo)致體內(nèi)無法合成腺苷酸脫氨酶。運用現(xiàn)代生物技術(shù)進行治療后，患者的免疫功能得到了很大的修復(fù)。療后，患者的免疫功能得到了很大的修復(fù)。 (1)

8、(1)要獲得攜帶人正常要獲得攜帶人正常adaada基因的細(xì)菌，需要的工具酶包基因的細(xì)菌，需要的工具酶包括括 。 (2) (2) 細(xì)菌內(nèi)的細(xì)菌內(nèi)的adaada基因整合到病毒的核酸上，依賴病毒對細(xì)菌的基因整合到病毒的核酸上，依賴病毒對細(xì)菌的 過程。過程。 (3)(3)治療過程中，病毒起治療過程中，病毒起 的作用。的作用。 (4)T(4)T淋巴細(xì)胞由淋巴細(xì)胞由 細(xì)胞在胸腺中發(fā)育而成，能隨細(xì)胞在胸腺中發(fā)育而成，能隨 和和 在體內(nèi)流動。在體內(nèi)流動。 (5)(5)進入進入T T細(xì)胞的細(xì)胞的adaada基因發(fā)揮治療作用的標(biāo)志基因發(fā)揮治療作用的標(biāo)志是是 。 DNADNA限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶, , DNAD

9、NA連接酶連接酶 侵染侵染( (或感染或感染) ) 載體載體 造血干細(xì)胞造血干細(xì)胞 血液血液 淋巴淋巴 合成了腺苷酸脫氨酶合成了腺苷酸脫氨酶 1、不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是（ ） A.A.干擾素干擾素 B.B.白細(xì)胞介素白細(xì)胞介素 C.C.青霉素青霉素 D.D.乙肝疫苗乙肝疫苗 2 2、用、用珠蛋白的珠蛋白的DNADNA探針可以檢測出的探針可以檢測出的遺傳病是遺傳病是 ( ) ( ) A. A.鐮刀狀細(xì)胞貧血癥鐮刀狀細(xì)胞貧血癥 B.B.白血病白血病 C.C.壞血病壞血病 D.D.苯丙酮尿癥苯丙酮尿癥C CA A3、下列關(guān)于基因工程成果的概述，錯誤的是下列關(guān)于基

10、因工程成果的概述，錯誤的是 A.A.在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于診斷治療疾病在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于診斷治療疾病B.B.在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物具有抗性的農(nóng)作物C.C.在畜牧業(yè)上培育出體型巨大，品質(zhì)優(yōu)良的動物在畜牧業(yè)上培育出體型巨大，品質(zhì)優(yōu)良的動物D.D.在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境檢測和對污染環(huán)在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境檢測和對污染環(huán)境的凈化境的凈化A A19761976年人類首次獲得轉(zhuǎn)基因生物，即將人的生長抑制素因子的基年人類首次獲得轉(zhuǎn)基因生物，即將人的生長抑制素因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，并獲得表達。這里的表達是指該基因在大腸

11、桿因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，并獲得表達。這里的表達是指該基因在大腸桿菌內(nèi)菌內(nèi) ( )( ) A A能進行能進行DNADNA復(fù)制復(fù)制 B B能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯 C C能合成抑制生長素釋放因子能合成抑制生長素釋放因子 D D能合成人的生長激素能合成人的生長激素由上題的表達來看，該技術(shù)成功說明了人和大腸桿菌共用一套由上題的表達來看，該技術(shù)成功說明了人和大腸桿菌共用一套 ( )( ) A A細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu) B B遺傳密碼遺傳密碼 C C遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) D D遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律C CB B3 3下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是是A.A.基因治療就是把缺陷基因誘

12、變成正?；蚧蛑委熅褪前讶毕莼蛘T變成正常基因B B基因診斷的基本原理是基因診斷的基本原理是DNADNA分子雜交分子雜交C.C.一種基因探針能檢測水體中的各種病毒一種基因探針能檢測水體中的各種病毒D.D.原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改良良B B3、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，轉(zhuǎn)基因動物是指多

13、倍，轉(zhuǎn)基因動物是指 A.提供基因的動物提供基因的動物 B.基因組中增加外源基因的動物基因組中增加外源基因的動物C.能產(chǎn)生白蛋白的動物能產(chǎn)生白蛋白的動物 D.能表達基因信息的動物能表達基因信息的動物B7、下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述。正確的是、下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述。正確的是 A轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳人環(huán)境中過花粉傳人環(huán)境中 B轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物不會導(dǎo)致昆蟲群體轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物不會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加抗性基因頻率增加 C動物的生長激素基因轉(zhuǎn)人植物后不能動物的生長激素基因轉(zhuǎn)人植物后不能表達表達 D如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，如轉(zhuǎn)基因植物

14、的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題則不存在安全性問題A A 基因工程又叫基因拼接技術(shù)。基因工程又叫基因拼接技術(shù)。 (1)在該技術(shù)中，用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是：在該技術(shù)中，用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是：以目的基因轉(zhuǎn)錄的以目的基因轉(zhuǎn)錄的 為模板，為模板， 成互補的單鏈成互補的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成，然后在酶的作用下合成 。 (2)基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、 。 (3)假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運載體，并以同一種限制性內(nèi)切酶假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運載體，并以同一種限制性內(nèi)切酶切割運載體與且的基因，將切割后的運載體

15、與目的基因片段混合，切割運載體與且的基因，將切割后的運載體與目的基因片段混合，并加入并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物至少有連接酶。連接產(chǎn)物至少有 種環(huán)狀種環(huán)狀DNA分子，它們分子，它們分別是分別是 。mRNA 反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄 雙鏈雙鏈DNA(DNA(目的基因目的基因) ) 動植物細(xì)胞動植物細(xì)胞 3 運載體自連的、目的基因片段自連運載體自連的、目的基因片段自連的、運載體與目的基因片段相連的環(huán)狀的、運載體與目的基因片段相連的環(huán)狀DNADNA分子分子五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論表現(xiàn)在三方面：對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論表現(xiàn)在三方面： 食物安全、生物安全和環(huán)境

16、安全食物安全、生物安全和環(huán)境安全大斑蝶大斑蝶Supermarkets and brands go ge freen差不多所有的歐洲食品生產(chǎn)商都承差不多所有的歐洲食品生產(chǎn)商都承諾不使用轉(zhuǎn)基因原料諾不使用轉(zhuǎn)基因原料 但在其他地區(qū)，例如亞洲他們?nèi)匀粓猿蛛p重但在其他地區(qū)，例如亞洲他們?nèi)匀粓猿蛛p重標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)促進政府強制標(biāo)簽制度轉(zhuǎn)基因生物與生物安全轉(zhuǎn)基因生物與生物安全a.a.可能對生物多樣性構(gòu)成威脅的理由可能對生物多樣性構(gòu)成威脅的理由: :可能會擴散到種植區(qū)以外可能會擴散到種植區(qū)以外, ,成為野生種類。成為野生種類?？赡艹蔀榭赡艹蔀椤叭肭值耐鈦砦锓N入侵的外來物種”?？赡苤亟M出對人類或其他生物有害的細(xì)菌或病毒

17、?？赡苤亟M出對人類或其他生物有害的細(xì)菌或病毒。 抗除草劑基因通過花粉傳播進入雜草，有可能使抗除草劑基因通過花粉傳播進入雜草，有可能使雜草成為除草劑除不掉的雜草成為除草劑除不掉的“超級雜草超級雜草”。轉(zhuǎn)基因生物與生物安全轉(zhuǎn)基因生物與生物安全可能對生物多樣性構(gòu)成威脅可能對生物多樣性構(gòu)成威脅 可能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造可能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞成破壞炭疽桿菌炭疽桿菌 炭疽是由炭疽桿菌引起的一種急性傳染病，可以感染炭疽是由炭疽桿菌引起的一種急性傳染病，可以感染人及一些食草動物，死亡率可達人及一些食草動物，死亡率可達50%50%以上。炭疽桿菌在不以上。炭疽桿菌在不利的生長環(huán)

18、境下可形成芽孢，具備極強的抵抗力和生存力。利的生長環(huán)境下可形成芽孢，具備極強的抵抗力和生存力。英國政府在英國政府在9090年代整理二戰(zhàn)德國間諜器材時，發(fā)現(xiàn)了年代整理二戰(zhàn)德國間諜器材時，發(fā)現(xiàn)了4747年年前德國間諜攜帶的裝有炭疽芽孢的玻璃管，其中的炭疽芽前德國間諜攜帶的裝有炭疽芽孢的玻璃管，其中的炭疽芽孢依然存活。這種幾乎不死的特性使炭疽成為生物武器制孢依然存活。這種幾乎不死的特性使炭疽成為生物武器制劑的首選。劑的首選。 資料資料1 1： 炭疽病是一種由炭疽芽抱桿菌引起的疾炭疽病是一種由炭疽芽抱桿菌引起的疾病，癥狀之一是皮膚等組織發(fā)生黑炭狀壞死，病，癥狀之一是皮膚等組織發(fā)生黑炭狀壞死，炭疽芽抱桿

19、菌能產(chǎn)生外毒素來增加微血管通炭疽芽抱桿菌能產(chǎn)生外毒素來增加微血管通透性，導(dǎo)致出血和組織腫脹，而且對中樞神透性，導(dǎo)致出血和組織腫脹，而且對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有迅速和顯著的抑制作用，從而使經(jīng)系統(tǒng)具有迅速和顯著的抑制作用，從而使人發(fā)生呼吸衰竭和心臟衰竭而死亡。一般來人發(fā)生呼吸衰竭和心臟衰竭而死亡。一般來說，炭疽桿菌對青霉素敏感。可采用預(yù)防接說，炭疽桿菌對青霉素敏感?？刹捎妙A(yù)防接種的辦法預(yù)防炭疽病，但需持續(xù)、頻繁注射種的辦法預(yù)防炭疽病，但需持續(xù)、頻繁注射減毒菌苗，注射減毒菌苗后能在體內(nèi)檢測出減毒菌苗，注射減毒菌苗后能在體內(nèi)檢測出抗體的存在?？贵w的存在。 9.119.11之后之后“炭疽襲擊炭疽襲擊”給美國帶

20、來的恐怖。給美國帶來的恐怖。一、生物武器的種類（一、生物武器的種類（致命致命）致病菌致病菌： 病毒病毒： 生化毒劑：生化毒劑： 基因重組基因重組的致病菌的致病菌： 炭疽桿菌、鼠疫菌、霍亂弧菌、炭疽桿菌、鼠疫菌、霍亂弧菌、傷寒桿菌、菌痢傷寒桿菌、菌痢 天花病毒、動物痘病毒、天花病毒、動物痘病毒、基因工程改造的流感病毒基因工程改造的流感病毒肉毒桿菌毒素肉毒桿菌毒素 重組蠟狀桿菌、重組蠟狀桿菌、新型鼠痘病毒、新型鼠痘病毒、轉(zhuǎn)基因流感病毒轉(zhuǎn)基因流感病毒 人類從來沒有接觸過這種致病菌人類從來沒有接觸過這種致病菌無藥可醫(yī)無藥可醫(yī)注：利用注：利用重組基因重組基因技術(shù)制造的全新技術(shù)制造的全新致致病菌病菌比一般的生物武器的比一般的生物武器的危害性危害性大大，其原因是，其原因是生物武器生物武器真正有效的大規(guī)模殺傷性武器！真正有效的大規(guī)模殺傷性武器！是是窮人的原子彈窮人的原子彈！每平方公里導(dǎo)致！每平方公里導(dǎo)致50%50%死亡率死亡率的成本，常規(guī)武器需的成本，常規(guī)武器需20002000美元，核武器需美元，核武器需800800美元，化學(xué)武器需美元，化學(xué)武器需600600美元，而生物武器僅花美元，而生物武器僅花1 1美元。只需美元。只需2020克生物武器，就足以使克生物武器，就足以使6060億地億地球人死于非命！球人死于非命！