2019-2020学年苏教版高中生物选修三（课件+检测）：第1章 第2节　关注基因工程 (2份打包)

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。 知识点一| 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，其体重明显大于野生鲑鱼的。 (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，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一位患重度复合型免疫缺陷症的女孩。 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。 请根据以上内容，回答下面的问题。 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，利用转基因技术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 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