高考生物總復習 第一章第二節(jié) 基因工程的應用課件 蘇教版選修3

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1、 第二節(jié)基因工程的應用第一章第一章基因工程基因工程學習導航學習導航1.舉例說出基因工程的應用。（重難點）舉例說出基因工程的應用。（重難點）2.關注轉基因生物的安全性問題。（重點）關注轉基因生物的安全性問題。（重點）3.舉例說出生物武器的危害。（重點）舉例說出生物武器的危害。（重點）新知初探思維啟動新知初探思維啟動一、基因工程的應用一、基因工程的應用1.轉基因生物是指利用基因工程技術導入轉基因生物是指利用基因工程技術導入_培育出的、能夠將培育出的、能夠將_穩(wěn)穩(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物。定地遺傳給后代的基因工程生物。2.通過基因工程培育新的動植物品種的最突通過基因工程培育新的動植物品種的最突出

2、優(yōu)點是能出優(yōu)點是能_。外源基因外源基因新性狀新性狀打破常規(guī)育種難以突破的物種打破常規(guī)育種難以突破的物種之間的界限之間的界限3.基因工程與人類健康的關系十分密切，突基因工程與人類健康的關系十分密切，突出表現(xiàn)在基因診斷和基因治療方面。出表現(xiàn)在基因診斷和基因治療方面。(1)基因診斷：又稱為基因診斷：又稱為DNA診斷，是采用基診斷，是采用基因檢測的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異因檢測的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異常常(如遺傳病患者的基因缺陷如遺傳病患者的基因缺陷)或攜帶病原體或攜帶病原體(如乙型肝炎病毒如乙型肝炎病毒)等。等。(2)基因治療：是指利用正?；蛑脫Q或彌基因治療：是指利用正?；蛑脫Q或彌

3、補缺陷基因的治療方法。補缺陷基因的治療方法。想一想想一想江蘇省南京鼓樓醫(yī)院將基因診斷技術用于孕江蘇省南京鼓樓醫(yī)院將基因診斷技術用于孕婦產(chǎn)前檢查，以降低新生缺陷兒的比例，提婦產(chǎn)前檢查，以降低新生缺陷兒的比例，提高人口素質?；蛟\斷依據(jù)的原理是什么？高人口素質。基因診斷依據(jù)的原理是什么？ 提示：提示：DNA分子堿基互補配對或分子堿基互補配對或DNA分子雜分子雜交。交。二、轉基因生物的安全性問題二、轉基因生物的安全性問題1.轉基因生物的安全性除了要考慮它們的轉基因生物的安全性除了要考慮它們的_問題外問題外,還需考慮其對還需考慮其對_的影響。的影響。2.對于轉基因生物及其產(chǎn)品，我們應當科學對于轉基因生

4、物及其產(chǎn)品，我們應當科學地地_、_和利用和利用,應保障公眾對所應保障公眾對所購食品是否來源于轉基因生物擁有購食品是否來源于轉基因生物擁有_.國家應當建立相應的國家應當建立相應的_機制。機制。食用安全食用安全生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)認識認識評估評估知情權知情權評估和預警評估和預警三、生物武器的危害性三、生物武器的危害性1.利用轉基因技術，在一些不致病的微生物利用轉基因技術，在一些不致病的微生物體內(nèi)插入體內(nèi)插入_，或在一些致病的細，或在一些致病的細菌或病毒中插入能對抗菌或病毒中插入能對抗_的的基因，就會培育出新的致病微生物或新的抗基因，就會培育出新的致病微生物或新的抗藥性增強的微生物，這些微生物可能被制造

5、藥性增強的微生物，這些微生物可能被制造成成_、_、毒性更、毒性更強的生物武器。強的生物武器。致病基因致病基因普通疫苗或藥物普通疫苗或藥物容易儲存容易儲存便于攜帶便于攜帶2. 人類基因組計劃的完成也為生物武器的人類基因組計劃的完成也為生物武器的研 制 創(chuàng) 造 了 條 件 。 例 如 ， 對 不 同 種 群研 制 創(chuàng) 造 了 條 件 。 例 如 ， 對 不 同 種 群_的特性的闡明，就有可能被用于研的特性的闡明，就有可能被用于研制針對制針對_的生物武器。的生物武器。基因基因組成組成某一特定種群某一特定種群3.科學技術是一把科學技術是一把“雙刃劍雙刃劍”，生物科學技，生物科學技術也不例外，它既能在許

6、多方面造福人類，術也不例外，它既能在許多方面造福人類，也可能因用于也可能因用于_而造成災而造成災難。必須要用難。必須要用_和道德規(guī)范管好它，這和道德規(guī)范管好它，這樣生物科學才能真正朝著健康的方向發(fā)展。樣生物科學才能真正朝著健康的方向發(fā)展。制造生物武器制造生物武器法律法律要點突破講練互動要點突破講練互動基因工程的應用基因工程的應用外源基因類外源基因類型及舉例型及舉例成果舉例成果舉例轉轉基基因因動動物物提高抗提高抗病能力病能力抗豬瘟病毒基因抗豬瘟病毒基因和抗口蹄疫病毒和抗口蹄疫病毒基因基因抗豬瘟病毒的轉基抗豬瘟病毒的轉基因豬和抗口蹄疫病因豬和抗口蹄疫病毒的轉基因兔毒的轉基因兔提高產(chǎn)提高產(chǎn)品質量品質

7、量生長激素基因生長激素基因轉基因鮭魚轉基因鮭魚改善產(chǎn)改善產(chǎn)品品質品品質乳糖酶基因乳糖酶基因轉乳糖酶基因奶牛轉乳糖酶基因奶牛生產(chǎn)藥生產(chǎn)藥用蛋白用蛋白藥用蛋白基因藥用蛋白基因乳腺蛋白基乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)因的啟動子等調(diào)控組件控組件乳腺乳腺“反應器反應器”外源基因類外源基因類型及舉例型及舉例成果舉例成果舉例轉轉基基因因植植物物提高植物的光提高植物的光合作用效率合作用效率CO2固定酶基因固定酶基因改造改造CO2固定固定酶酶延長果實的儲延長果實的儲存期存期抑制乙烯形成酶抑制乙烯形成酶基因基因晚熟轉基因番晚熟轉基因番茄茄提高植物次級提高植物次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)率率產(chǎn)堿桿菌的基因產(chǎn)堿桿菌的基因

8、轉基因擬南芥轉基因擬南芥提高植物的抗提高植物的抗性性抗蟲毒素蛋白基抗蟲毒素蛋白基因、抗除草劑基因、抗除草劑基因、滲透壓調(diào)節(jié)因、滲透壓調(diào)節(jié)基因基因抗蟲煙草、抗抗蟲煙草、抗除草劑大豆、除草劑大豆、抗鹽堿和抗干抗鹽堿和抗干旱的煙草旱的煙草 下列關于基因工程的應用錯誤的是下列關于基因工程的應用錯誤的是()A我國轉基因抗蟲棉的目的基因是我國轉基因抗蟲棉的目的基因是Bt毒蛋白毒蛋白基因基因B可利用動物乳腺反應器生產(chǎn)轉基因藥物可利用動物乳腺反應器生產(chǎn)轉基因藥物C動物的生長激素基因轉入植物不能表達動物的生長激素基因轉入植物不能表達D轉乳糖酶基因的奶牛的乳汁不會引起乳糖轉乳糖酶基因的奶牛的乳汁不會引起乳糖過敏過

9、敏【解析解析】生物界中所有物種基因的轉錄和生物界中所有物種基因的轉錄和翻譯用同一套密碼子和相同的氨基酸，所以翻譯用同一套密碼子和相同的氨基酸，所以動物的生長激素基因可以在植物體內(nèi)得到表動物的生長激素基因可以在植物體內(nèi)得到表達。達?！敬鸢复鸢浮緾變式訓練變式訓練1.(原創(chuàng)原創(chuàng))下列有關目的基因的操作能夠改善下列有關目的基因的操作能夠改善產(chǎn)品品質的是產(chǎn)品品質的是()A將草魚的生長激素基因導入鯉魚體內(nèi)將草魚的生長激素基因導入鯉魚體內(nèi)B將腸乳糖酶的基因導入奶牛的基因組將腸乳糖酶的基因導入奶牛的基因組C將人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳將人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表達腺中表達D將將Bt基因整合

10、到煙草或棉花的基因組并基因整合到煙草或棉花的基因組并實現(xiàn)表達實現(xiàn)表達解析：選解析：選B。將草魚的生長激素基因導入鯉。將草魚的生長激素基因導入鯉魚體內(nèi)是提高鯉魚的生長速度。導入腸乳糖魚體內(nèi)是提高鯉魚的生長速度。導入腸乳糖酶基因的奶牛的牛奶中不含有乳糖，改善了酶基因的奶牛的牛奶中不含有乳糖，改善了牛奶的品質。將人血清蛋白的基因改造后在牛奶的品質。將人血清蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表達是乳腺山羊的乳腺中表達是乳腺“反應器反應器”的應用的應用.Bt基因是抗蟲基因能夠提高植物的抗性。基因是抗蟲基因能夠提高植物的抗性。基因診斷和基因治療基因診斷和基因治療1.基因診斷基因診斷(1)原理：探針與被測基因片

11、段按照堿基互原理：探針與被測基因片段按照堿基互補配對原則雜交。補配對原則雜交。(2)工具：探針。工具：探針。2.基因治療的原理及過程基因治療的原理及過程(1)原理：利用正?；蛑脫Q或彌補缺陷基原理：利用正常基因置換或彌補缺陷基因的治療方法因的治療方法,即把正?；驅氩∪梭w內(nèi)即把正?；驅氩∪梭w內(nèi),使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的。療疾病的目的。(2)過程過程(3)(3)特點：正常基因只導入某些功能細胞中特點：正?；蛑粚肽承┕δ芗毎?特別提醒特別提醒當進行體細胞基因治療時，個體的基因型沒當進行體細胞基因治療時，個體的基因型沒有發(fā)生

12、改變；當進行性細胞基因治療時，后有發(fā)生改變；當進行性細胞基因治療時，后代不會患此病。代不會患此病。 人類基因治療人類基因治療報道，在美國佛報道，在美國佛羅里達大學基因治療中心接受基因治療的三羅里達大學基因治療中心接受基因治療的三名遺傳性失明患者都重新獲得了一定的視力名遺傳性失明患者都重新獲得了一定的視力，并且沒有嚴重的副作用，并且沒有嚴重的副作用.基因治療是指基因治療是指()A把健康的外源基因導入有基因缺陷的細把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的胞中，達到治療疾病的目的B對有缺陷的細胞進行修復，從而使其恢對有缺陷的細胞進行修復，從而使其恢復正常，達到治療疾病的目的復正常，

13、達到治療疾病的目的C運用人工誘變方法，使有基因缺陷的細運用人工誘變方法，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變，從而恢復正常胞發(fā)生基因突變，從而恢復正常D運用基因工程技術，把有缺陷的基因切運用基因工程技術，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【思路點撥思路點撥】本題考查基因治療的有關知本題考查基因治療的有關知識，解答本題注意突破以下幾點：識，解答本題注意突破以下幾點：正確理解基因治療的原理。正確理解基因治療的原理。注意基因治療和基因診斷的區(qū)別?；蛟\注意基因治療和基因診斷的區(qū)別?；蛟\斷是在斷是在DNA水平上分析檢測某一基因，從水平上分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。

14、而對特定的疾病進行診斷?！窘馕鼋馕觥坑捎趯蛑委煻x理解不到位，由于對基因治療定義理解不到位，很容易錯選其他選項?；蛑委熤皇菍⒄：苋菀族e選其他選項?；蛑委熤皇菍⒄５耐庠椿驅氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達的外源基因導入病人體內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，而細胞中的缺陷基因并未得到修復，基因治而細胞中的缺陷基因并未得到修復，基因治療不是切除病變基因或誘發(fā)其突變。療不是切除病變基因或誘發(fā)其突變?！敬鸢复鸢浮緼變式訓練變式訓練2.(2012鹽城高二期末鹽城高二期末)基因芯片技術是近幾基因芯片技術是近幾年才發(fā)展起來的嶄新技術，涉及生

15、命科學、年才發(fā)展起來的嶄新技術，涉及生命科學、信息學、微電子學、材料學等眾多的學科，信息學、微電子學、材料學等眾多的學科，固定在芯片上的各個探針是已知的單鏈固定在芯片上的各個探針是已知的單鏈DNA分子，而待測分子，而待測DNA分子用同位素或能發(fā)光的分子用同位素或能發(fā)光的物質標記。如果這些待測的物質標記。如果這些待測的DNA分子中正好分子中正好有能與芯片上的有能與芯片上的DNA配對的它們就會結合起配對的它們就會結合起來，并在結合的位置發(fā)出熒光或者射線來，并在結合的位置發(fā)出熒光或者射線,出現(xiàn)出現(xiàn)“反應信號反應信號”,下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是()A基因芯片的工作原理是堿基互補配對基因

16、芯片的工作原理是堿基互補配對B待測的待測的DNA分子首先要解旋變?yōu)閱捂?，才分子首先要解旋變?yōu)閱捂?，才可用基因芯片測序可用基因芯片測序C待測的待測的DNA分子可以直接用基因芯片測分子可以直接用基因芯片測序序D由于基因芯片技術可以檢測未知由于基因芯片技術可以檢測未知DNA堿基堿基序列，因而具有廣泛的應用前景，好比能識序列，因而具有廣泛的應用前景，好比能識別的別的“基因身份基因身份”解析：選解析：選C。固定在芯片上的各個探針是已。固定在芯片上的各個探針是已知的單鏈知的單鏈DNA分子，所以待測分子，所以待測DNA分子要分子要解旋成單鏈解旋成單鏈DNA,才能利用基因芯片檢測。才能利用基因芯片檢測。一、轉

17、基因生物的安全性問題一、轉基因生物的安全性問題1.轉基因生物與食物安全轉基因生物與食物安全(1)對食物安全性檢測不僅要檢測其主要成對食物安全性檢測不僅要檢測其主要成分是否發(fā)生改變，還應包括其他方面的測試分是否發(fā)生改變，還應包括其他方面的測試結果。結果。轉基因生物的安全性問題轉基因生物的安全性問題與生物武器與生物武器(2)擔心出現(xiàn)滯后效應。擔心出現(xiàn)滯后效應。(3)擔心出現(xiàn)新的過敏原。擔心出現(xiàn)新的過敏原。(4)擔心營養(yǎng)成分改變。擔心營養(yǎng)成分改變。(5)把動物蛋白基因轉入農(nóng)作物，是否侵犯把動物蛋白基因轉入農(nóng)作物，是否侵犯了宗教信仰者或素食者的權益。了宗教信仰者或素食者的權益。2.轉基因生物與生物安全

18、轉基因生物與生物安全(1)轉基因植物可能會擴散到種植區(qū)以外，成轉基因植物可能會擴散到種植區(qū)以外，成為雜草。為雜草。(2)轉基因生物可能成為轉基因生物可能成為“入侵的外來物種入侵的外來物種”. .(3)外源基因有可能與感染轉基因生物的某些外源基因有可能與感染轉基因生物的某些細菌或病毒雜交，重組出對人類或其他生物細菌或病毒雜交，重組出對人類或其他生物有害的病原體。有害的病原體。(4)有可能使雜草成為除草劑除不掉的有可能使雜草成為除草劑除不掉的“超級超級雜草雜草”。3.轉基因生物與環(huán)境安全轉基因生物與環(huán)境安全(1)打破自然物種的原有界限，改變生態(tài)系打破自然物種的原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物

19、質循環(huán)。統(tǒng)中的能量流動和物質循環(huán)。(2)重組的微生物在降解某些化合物過程中重組的微生物在降解某些化合物過程中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能會對人類生活環(huán)境所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染。造成二次污染。(3)重組重組DNA與微生物雜交，可能會產(chǎn)生有與微生物雜交，可能會產(chǎn)生有害的病原微生物。害的病原微生物。(4)轉基因植物的花粉中含有有毒蛋白或過轉基因植物的花粉中含有有毒蛋白或過敏蛋白，可通過蜜蜂的采集進入蜂蜜，再經(jīng)敏蛋白，可通過蜜蜂的采集進入蜂蜜，再經(jīng)過食物鏈的傳遞，有可能進入其他動物和人過食物鏈的傳遞，有可能進入其他動物和人體內(nèi)。體內(nèi)。二、生物武器二、生物武器1.生物武器生物武器利

20、用轉基因技術，在一些不致病的微生物體利用轉基因技術，在一些不致病的微生物體內(nèi)插入致病基因，或在一些致病的細菌或病內(nèi)插入致病基因，或在一些致病的細菌或病毒中插入能對抗普通疫苗或藥物的基因，就毒中插入能對抗普通疫苗或藥物的基因，就會培育出新的致病微生物或新的抗藥性增強會培育出新的致病微生物或新的抗藥性增強的致病微生物。的致病微生物。2.生物武器的特點生物武器的特點(1)容易儲存。容易儲存。(2)便于攜帶。便于攜帶。(3)毒性更強。毒性更強。3.危害性危害性可以殺傷預想中的特定對象?？梢詺A想中的特定對象。 (2012衢州高三期中衢州高三期中)基因工程產(chǎn)物基因工程產(chǎn)物可能存在一些安全性問題，但不必

21、擔心可能存在一些安全性問題，但不必擔心()A三倍體轉基因鯉魚與正常鯉魚雜交，進三倍體轉基因鯉魚與正常鯉魚雜交，進而導致自然種群被淘汰而導致自然種群被淘汰B載體的標記基因可能指導合成有利于抗載體的標記基因可能指導合成有利于抗性進化的產(chǎn)物性進化的產(chǎn)物C目的基因目的基因(如殺蟲基因如殺蟲基因)本身編碼的產(chǎn)物本身編碼的產(chǎn)物可能會對人體產(chǎn)生毒性可能會對人體產(chǎn)生毒性D轉基因生物釋放到環(huán)境中，可能會對生轉基因生物釋放到環(huán)境中，可能會對生物多樣性構成威脅物多樣性構成威脅【解析解析】三倍體轉基因鯉魚，由于聯(lián)會紊三倍體轉基因鯉魚，由于聯(lián)會紊亂，所以是高度不育的。亂，所以是高度不育的?！敬鸢复鸢浮緼變式訓練變式訓練

22、3.與常規(guī)武器相比，生物武器具有與常規(guī)武器相比，生物武器具有()傳染性強傳染性強污染面積廣，不易被發(fā)現(xiàn)污染面積廣，不易被發(fā)現(xiàn)有一定的潛伏期有一定的潛伏期像核武器一樣破壞建像核武器一樣破壞建筑物筑物自然條件下的大雪、低溫、干燥、自然條件下的大雪、低溫、干燥、日曬等不影響生物武器的殺傷力日曬等不影響生物武器的殺傷力A BC D解析：選解析：選A。生物武器的特點為：致病力強。生物武器的特點為：致病力強,傳染性強，污染面積廣，不易被發(fā)現(xiàn)，有一傳染性強，污染面積廣，不易被發(fā)現(xiàn)，有一定的潛伏期，受自然條件影響大，如風速、定的潛伏期，受自然條件影響大，如風速、氣溫等對傳播速度影響較大，大雪、低溫、氣溫等對傳

23、播速度影響較大，大雪、低溫、干燥、日曬等能加速病菌消亡。干燥、日曬等能加速病菌消亡。轉基因生物的目的基因與應用轉基因生物的目的基因與應用【例題例題】有關基因工程的成果及應用的說有關基因工程的成果及應用的說法不正確的是法不正確的是()用基因工程方法培育抗蟲、抗病毒、抗真用基因工程方法培育抗蟲、抗病毒、抗真菌、抗鹽堿的植物菌、抗鹽堿的植物基因工程可以通過乳腺生物反應器生產(chǎn)青基因工程可以通過乳腺生物反應器生產(chǎn)青霉素等基因工程藥物霉素等基因工程藥物導入生長素基因的魚生長的更快導入生長素基因的魚生長的更快基因治療是把正?；驅氩∪梭w內(nèi)，使基因治療是把正常基因導入病人體內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從

24、而達到治療該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療的目的的目的 A BC D【解析解析】青霉素不是蛋白質，不能通過基青霉素不是蛋白質，不能通過基因工程生產(chǎn)。生長素基因控制生長素的合成因工程生產(chǎn)。生長素基因控制生長素的合成,轉基因魚導入的是生長激素基因。轉基因魚導入的是生長激素基因?！敬鸢复鸢浮緾【糾錯筆記糾錯筆記】(1)目的基因的產(chǎn)物一定是目的基因的產(chǎn)物一定是人們需要，且要大量生產(chǎn)的，基因工程的產(chǎn)人們需要，且要大量生產(chǎn)的，基因工程的產(chǎn)物為蛋白質。物為蛋白質。( (2)標記基因的產(chǎn)物一定是用來篩選是否導標記基因的產(chǎn)物一定是用來篩選是否導入目的基因的。入目的基因的。(3)基因治療的實質是利用正常基因置換或基因治療的實質是利用正?；蛑脫Q或彌補缺陷基因。彌補缺陷基因。