第3章 第3节 基因工程的应用-【全频累积】2023高中生物选择性必修3知识点考点全频积累（人教版2019）

451 选择性必修 3 第 3 章 基因工程 第3节  基因工程的应用 知识梳理·探究笔记 解决基本知识问题 知识点1  基因工程在农牧业方面的应用 1. 转基因抗虫植物 （1）技术方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入 作物中，培育出具有抗虫性的作物。 （2）实例：抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 2. 转基因抗病植物 （1）技术方法：将来源于病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育 出转基因抗病植物。 （2）实例：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。 3. 转基因抗除草剂植物 （1）技术方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可培育抗 除草剂的作物品种。 （2）实例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。 4. 改良植物的品质 （1）技术方法：将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中， 可以提高这种氨基酸的含量。 （2）实例：转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。 5. 提高动物的生长速率 （1）技术方法：将外源生长激素基因导入动物体内，提高动物的生长 速率。 （2）实例：转基因鲤鱼。 6. 改善畜产品的品质 （1）技术方法：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组。 （2）实例：乳汁中乳糖含量大大降低的转基因奶牛。 知识点2  基因工程在医药卫生领域的应用 1. 技术方法 （1）对微生物或动植物的细胞进行基因改造，使它们能够生产药物。 （2）利用乳腺生物反应器生产药物：将药用蛋白基因与乳腺中特异 表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射导入哺 乳动物的受精卵中，培育出的转基因动物通过分泌乳汁生产所需要 的药物。 基因工程中的目的基因 如抗黑腐病的基因 除草剂的不断使用会增加害虫种 群中抗除草剂基因的基因频率 人体内不能合成，必须通过食物获取 指导合成生长激素，能促进骨骼、内脏和全身 生长，促进蛋白质合成，影响脂肪和矿物质代谢， 在人体生长发育中起着关键性作用。 动物二糖，由一分子葡萄糖 和一分子半乳糖组成 具有组织特异性，在 其他组织中不表达 452 高中知识点考点全频累积　生物学 （3）培育移植器官：在器官供体的基因组中导入某种调节因子抑制抗 原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术， 培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆器官。 2. 实例：重组人干扰素、促红细胞生成素、抗凝血酶、血清白蛋白 等。 知识点3  基因工程在食品工业方面的应用 1. 技术方法：利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素 等。例如将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基 因组中，再通过工业发酵生产凝乳酶。 2. 实例：淀粉酶、脂肪酶、天冬氨酸和苯丙氨酸等。 基因敲除技术 核移植技术 用基因工程的方法， 使外源基因得到高效表 达的菌类一般称为基因 工程菌 原核细胞和真核细胞最根本的区别是 有无核膜包被的细胞核 用Ca2+处理 【典例】（2022·陕西省宝鸡市高三期末）下列 关于利用乳腺生物反应器生产药用蛋白的叙述， 正确的是（ ） A. 可以使用钙离子处理法将基因表达载体导入 受体体细胞 B. 相关目的基因需与乳腺细胞蛋白基因启动子 等调控元件重组在一起 受体细胞为细菌 目的基因前面有启动子，后面有终止子 【名师点睛】基因工程应用问题的易错点分析 （1）动物基因工程的目的不仅是培育体型巨大 的动物，更重要的是改善畜产品的品质或者是用转 基因动物生产药物。 （2）高产青霉素菌是诱变产生的，而不是通过 基因工程改造的工程菌。 （3）乳腺生物反应器的操作过程中，构建基因 表达载体时，目的基因首端要连接乳腺中特异表达 的基因的启动子，否则目的基因在乳腺上皮细胞中 不能转录并表达。构建好的基因表达载体导入受精 卵，而不是乳腺上皮细胞，这样由受精卵发育成的 个体细胞均含有目的基因，但其只在乳腺上皮细胞 中表达。 全能性高 考向突破·指点迷津 解决考试能力问题 考向  乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别 【考向剖析】 项目 乳腺生物反应器 工程菌 含义 将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异性表达，利用 动物的乳腺组织生产药物蛋白 用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌 类细胞株系 基因结构 动物基因结构与人类的基因结构基本相同 细菌和酵母菌的基因结构与人类的基因结构有较大 差异 基因表达 合成的药物蛋白与天然蛋白质相同 细菌细胞内缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成 的蛋白质可能不具有生物活性 受体细胞 动物受精卵 微生物细胞（繁殖速度快，遗传物质少） 目的基因 导入方式 显微注射法 感受态细胞法 生产条件 不需严格灭菌；温度等外界条件对其影响不大 需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营 养物质浓度等外界条件 药物提取 从动物乳汁中提取 从微生物细胞或其培养液中提取 453