浅谈基因工程药物
基因工程药物是指用现代基因重组高科技对基因进行克隆，通过重组DNA导入大肠杆菌、酵母或动物细胞成功构建工程菌株或细胞株，在工程菌株、细胞中所表达生产的新型药物包括细胞因子、多肽类激素、溶血栓药物、疫苗、抗体、反义RNA及基因治疗药物等等多种难治疾病的基因工程药物.
基因工程药物因其疗效好、应用范围广泛、副作用小的特点成为新药研究开发的新宠。也是发展最迅速和最活跃的领域。自1982年美国Lilly公司上市了第一个基因工程产品——人胰岛素以来，至今已有基因工程药物大约140多种上市，尚处于临床试验或申报阶段的基因工程药物有500多种。当传统制药业的增长速度减慢时，基因工程制药正在加速发展，全世界基因工程药物持续6年销售额增长率都在l5％～33％，基因工程制药已成为制药业的一个新亮点[1-2]。
一.目前药物治疗的主要类型
1.胰岛素至今仍是临床上治疗糖尿病最有效的方法。
过去，胰岛素主要从猪等大家畜胰腺中提取。从一头猪的胰腺中只能提取出300单位胰岛素，而一个病人每天就需要40单位胰岛素，因此远远不能满足需要。
基因工程技术一问世，科学家就想到利用该技术来解决胰岛素药源不足的问题。他们首先要找到胰岛素基因，在人的胰岛细胞里有一段特定结构的DNA分子指挥着胰岛素的合成，然后又找到在人的大肠里存在对人体无害的大肠杆菌。把人的胰岛素基因转入到大肠杆菌的细胞中，随着大肠杆菌的繁殖，胰岛素基因
也一代代的遗传下去。大肠杆菌繁殖速度相当快，大约20分钟就能繁殖一代，把它放到大型的发酵罐里进行人工培养，就可以大量繁殖，并且生产出大量人的胰岛素。
1981年，基因重组人胰岛素产品正式投入市场，大肠杆菌成了名副其实的生产胰岛素的“活工厂”，胰岛素供不应求的问题彻底解决了
胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素!大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题
2.干扰素：
是哺乳动物细胞在诱导下产生的一种淋巴因子，能够加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用，抑制病毒在细胞内的增殖，用于肿瘤和其他病毒病的治疗。基因工程干扰素干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取，300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。基因工程人干扰素α-2b(安达芬)是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
生长激素人体生长激素能够治疗侏儒症和促进伤口愈合，动物生长激素能够加速畜禽生长发育。目前，人和动物的生长激素基因都已经在大肠杆菌中成功表达．在医学和畜牧业领域取得了很好的应用效果。
红细胞生成素是一种肾脏产生的作用于肾髓的造血相关细胞因子，使原始红细胞的成熟期缩短，调节。肾髓中的造血细胞含量，用于。肾功能不全引起的贫血、放射化疗引起的贫血以及其他一些罕见的贫血症的治疗．还可用于外科手术前准备自体输血的病人。红细胞生成素目前是在培养的哺乳动物细胞中表达，但成本较高，生产过程复杂。
白细胞介素是一种抗肿瘤免疫因子．可促进T细胞的生长、增殖和分化，也可促进B细胞的生长和增殖，同时能够增强杀伤性淋巴细胞的功能，也用于癌症的治疗。
集落刺激因子分为2类：一类为粒细胞集落刺激因子，另一类为巨噬细胞集落刺激因子。二者都可促进体内白细胞的增殖，增强粒细胞的功能，调控造血功能，用于肿瘤病人化疗后白细胞下降等的治疗[19-2o]。
3.DNA重组技术为新一代疫苗——
基因工程疫苗的研制提供了全新的方法。基因：I=程疫苗是指应用DNA重组技术，通过基因组改造，降低病原微生物的致病性，提高免疫原性，进而达到防治传染病的目的。迄今为止，基因工程疫苗是最先进的疫苗，相比传统疫苗而言它有巨大的优势。
基因工程疫苗种类
应用基因工程技术开发的已经使用和正在研制的新型疫苗种类主要有基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗等。展望疫苗开发具有安全性、有效性、价廉性、易推广性等特点。基因工程疫苗具有传统疫苗无可比拟的优点，是疫苗产品开发的主要方向。研制多联或多
价疫苗是基因工程疫苗的主要发展方向
蔬菜水果为“天然药物”我国科学家，他们也正在为西红柿做着各式各样的“基因手术”，使蔬果成为“天然药物”功能食品，可用来治病。生病了，也许不必打针，也用不着吃药，只要随口来上几个水果就行。研究人员首先要将某种特定蛋白植入普通西红柿，经多代繁殖，使被转入的基因逐步稳定化，并最终成为一个独立的番茄品系。这时，这些番茄家族新成员就可以从实验室大步走向田间大规模繁衍。首批问世的药物西红柿将分别用于治疗高血压、血蔬果为“天然药物”友病和骨质疏松症。对于一些重症患者，西红柿疗法也许还不能完全替代传统药物治疗，但它们至少能起到“神奇”的辅助疗效。
一种名为抗乙肝的西红柿也已在中国农科院生物技术研究中心培育成功，目前正处于环境释放阶段。虽然它不能治愈乙肝，但只要一年吃上几个，就能完全代替乙肝疫苗注射。预计~U2004年底，这种“疫苗水果”将首先亮相于全国20个大城市的超市，每个西红柿售价约为2元。可以预见，用不了很长时间，酸甜可口的番茄就将正式升格为人见人爱的“天然药物”。对于病人而言，吃药将变成一种品尝美味的享受
二．基因治疗（从基因方面着手）
1.非病毒载体递送微小RNA治疗肿瘤：
微小RNAs(microRNAs，miRNAs)是一种转录后水平调控基因表达的非编码小RNAs。已有大量研究显示，miRNAs在肿瘤发生发展过程中发挥重要调控作用，如肿瘤细胞的增殖、转移、凋亡和耐药性等方面。因此，miRNAs可作为肿瘤基因治疗的重要潜在靶标。然而，由于miRNAs分子本身的特性而存在以下几方面
不足：①极不稳定，在血浆中易被核酸酶降解；②由于带负电荷，它很难穿过脂质双分子层构成的细胞膜以及在胞内不能释放，造成生物利用度低；③全身性给药要求miR—NAs必须具有靶向性。因此，选择安全高效的递送载体是miRNAs 分子肿瘤基因治疗成功的关键所在。
在基因治疗中，病毒载体由于其对人体具有潜在的致病威胁，因此近来非病毒载体受到瞩目关注。与病毒载体相比较，非病毒载体具有低毒、低免疫原性，而且所携带的基因不整合至宿主细胞基因组等优点，有着病毒载体不可替代的作用。因此，更深入地探讨非病毒基因递送载体及其聚合物在肿瘤基因治疗中的作用，具有重要的临床意义。目前，非病毒递送载体主要包括脂质载体、聚合物载体、无机纳米载体等类型：脂质载体(Lipid—basedcarriers)是递送miR．NAs分子最常用的载体。研究表明，脂质载体可通过包裹miRNAs分子，保护其免受血清中核酸酶的降解，并维持该分子的完整性和生物活性，还具有良好的生物相容性以及可与细胞膜融合增加细胞摄取率J。此外，脂质载体还具有可应用荧光示踪技术及对靶基因化学修饰等优点J
2.重组人5型腺病毒注射液在肝癌介入治疗中的疗效探讨
重组人5型腺病毒是一种溶瘤病毒，它是利用基因重组技术将人腺病毒加以修饰而来，而修饰后的腺病毒可以在人类肿瘤细胞中选择性增殖【1]，大量复制，从而杀死肿瘤细胞。肝动脉灌注化疗栓塞(transcatheterhepaticarterialchemoembolization，TACE)联合多种方法综合治疗已经成为肝癌治疗的发展趋势
重组人5型腺病毒(H101)是基因工程改造后的缺失Elb55ku蛋白的腺病毒[3]。
H101感染突变型P53的肿瘤细胞后，由于P53蛋白功能缺失，可以在肿瘤细胞内复制并发挥溶瘤作用，细胞死亡后，释放的病毒感染周围肿瘤细胞，进一步杀灭肿瘤。它是世界上第一个被批准用于治疗肿瘤的溶瘤病毒，而且有报道[4称经改造的重组人5型腺病毒(H101)对肿瘤细胞有杀伤作用，但对健康人体细胞的损害微乎其微。临床试验显示其对头颈部肿瘤有很好的疗效。
证明了重组人5型腺病毒联合TACE治疗中晚期肝癌是一种安全的治疗方法。重组人5型腺病毒作为一种新生的抗肿瘤药物，要想完全替代传统放、化疗方法，目前还有一定距离。但可以肯定的是经肝动脉直接注人重组人5型腺病毒，提高其在靶器官的浓度，增加感染率；与碘油混合，让其在肿瘤局部释放，提高了转染率，从而能够提高肝癌治疗的疗效。
3.乳腺癌基因治疗研究进展
近年来我国女性乳腺癌的发病率以及病死率均呈直线上升的态势，乳腺癌已成为威胁妇女生命和健康的头号杀手而倍受世界各国瞩目[】]。传统的治疗方式已经远远不能满足人们对于乳腺癌治疗后的生活质量的要求，因此基因治疗这种新型的方法应运而生。基因治疗不只是从基因水平上彻底纠正细胞的遗传缺陷，更是大大减轻了病人的痛苦
1抑制癌基因的活性
癌基因是指人类或其他动物细胞固有的一类基因，癌基因正常的生物学功能是刺激细胞正常的生长，以满足细胞更新的要求。当癌基因受到激活发生突变后，会在没有接收到生长信号的情况下仍然不断地促使细胞生长或使细胞免于死亡，最
后导致细胞癌变。针对癌基因的治疗策略主要是抑制其表达，目前常用的方法有：(1)反义核苷酸核酸或siRNA阻止癌基因mRNA转录和翻译。李玉强等_z]研究发现NUP88基因沉默，可抑制MCF_7细胞系的增殖、侵袭和促进其凋亡
2恢复抑癌基因活性
抑癌基因同样也是正常细胞中存在的基因。在正常情况下，当细胞生长到一定程度时，会自动产生反馈抑制，抑癌基因表达增高，癌基因则不表达或低表达。但在某些特殊情况下被抑制或丢失以后可减弱甚至消除抑癌作用。目前针对乳腺癌治疗应用较多的抑癌基因主要有P53、BRCA1、Ki67等。近年来，除了上述传统的抑癌基因的研究，越来越多新型的抑癌基因进入人们的视野，WWOX(WWdomain-containingoxi—doreductase)表达的失活和乳腺癌等肿瘤有着密切的关系[5]。GeF等研究发现WWOX针对乳腺癌的抑癌作用和另一种癌基因KLF5(Kriippel-liketranscriptionfactor5)有着密切的关系，wwOX通过抑制KLF5蛋白的翻译水平的表达，从而抑制肿瘤细胞的增殖L6j。
3.自杀基因治疗
自杀基因是指将某些病毒或细菌的基因导入靶细胞中，其表达的酶可催化无毒的药物前体转变为细胞毒物质，从而导致携带该基因的受体细胞被杀灭。乳腺癌治疗研究中应用较多的有：(1)单纯疱疹病毒胸苷激酶(Hsv．TK)基因／更昔洛韦(GCV)系统引人肿瘤细胞后，无毒的GCV通过TK编码的胸苷激酶磷酸化成有毒的三磷酸化GCV(GCVTP)终止DNA复制，进而促进癌细胞的死亡[1。
问题与展望
乳腺癌基因治疗已取得了很大的进步，但要使其真正应用于临床综合治疗仍有众
多问题亟待解决，但是相信随着相信随着分子生物学、免疫学技术、细胞生物学等基础学科的的飞速发展，以及与临床医生的密切合作，将会出现更多更有效的基因治疗方法，乳腺癌基因治疗前景将更加广阔。
基因工程药物研究未来的发展方向
基因工程药物目前的研究方向是通过关键技术的突破性研究，研发具有自主知识产权，对治疗人类重大疾病能够产生确切的疗效，毒副作用较小，可以进行大型规模化生产，质量较为稳定的、功能可控的基因工程药物，并且在原有基因工程药物的基础上，开发系列制剂，满足不同患者的需求，扩大临床治疗效果和应用范围.
基因工程药物开发研究是一个系统工程，技术含量高，决策管理风险大。但是只要在具体的研发过程中充分注意并解决好其内在问题，所投入的人力、财力就会发挥最大作用，成功的可能性就越大。相信随着基因组学、蛋白质组学的发展，人们对基础医学、基础药学、基础药理学、分子生物学、生物信息学等的认识也越来越深入，特别是对许多疾病的发病机理的认识越来越清楚，越来越多的基因产物将成为基因工程药物开发的目标，基因工程药物开发将会迎来一个美好的明天阻埘。
基因工程技术的运用使药品开发发生了根本性的转变，治疗性蛋白质分子设计与工程化已取得突破性进展，如今基因工程药物已进入第三代蛋白质治疗药物发展阶段。通过基因工程手段可以使过去一些生产困难的产品，如激素、酶、抗体等生物活性物质明显提高产品质量与收率，同时大幅度降低生产成本，提高患者的
用药水平和生活质量。基因工程技术应用于药物研制是一项造福于人类的宏伟工程，随着科学技术的发展，基因工程药品必将会给人类带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
NaganoN，TaokaY，HondaD，HayashiM．Optimization Ofcultureconditionsforgrowthanddocosahexaenoicacid productionbyamarinethraustochytrid，Aurantiochytrium
JenssenH，HamillP，HancockRE．PeptideAntimicrobialA
gents[J]．ClinMicrobialRev．2006，19(3)：49卜511．
梁志刚，刘锡麟，李江，等．重组人生长激素对重度烧伤后细胞因子的影响[J]．中华烧伤杂志，2002，18：49—51．
夏脊，刘泮，汗明一新亚型及干扰索麟的克隆与表达及≥抗病活性[A】杨,Jq·I：Pql~i；,f·阁甜牧兽青年科技l作者学术研讨会论文集2001163．167
梁斌．国内动物干扰素的研究进展[J】．综述与专论，2005，35，(2)：39-42
郭小宇，杨兰，李宪臻，等．提高微生物油脂生产能力的研究进展?．微生物学通报，20l3，4O(12)：2295—2305．
李哲．转基因技术在我国生物制药领域的应用与发展[J].中国医药技术经济与管理.2008.Vol.2，No.6，49-52.
兰欣.我国生物制药的开发现状与展望[J].菏泽学院学报，2007，4.Vol29.No.2.92-95．GaoM，YinH，FeiZW．Clinicalapplicationofmi—croRNAingastriccancerinEasternAsianarea[J]．
WorldJGastroenterol，2013，19(13)：2019—2027．
[2]OzpolatB，SoodAK，Lopez—BeresteinG．Liposomal siRNAnanocarriersforcancertherapy[J]．AdvDrugDe—
livRev，2014，66：110—116．doi：10．1016／；addr．2012．
12．008．
[3]HatakeyamaH，MurataM，SatoY，eta1．Thesystemic administrationofananti——miRNAoligonucleotideencap--sulatedpH—sensitiveliposomeresultsinreducedlevelof
hepaticmicroRNA一122inmice[J]．JControlRelease，
2014．173：43—50．
（此文档部分内容来源于网络，如有侵权请告知删除，文档可自行编辑修改内容，
供参考，感谢您的配合和支持）
基因工程及其应用文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA 重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究
传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的 水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？ 七、基因重组与基因工程比较
基因工程及其应用 一．学习目标 （1）能简述基因工程的基本原理及操作步骤。 （2）能举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。 （3）了解转基因生物及转基因食品安全性。 二．自主学习 （一）基因工程 1.概念：基因工程，又叫做或。通俗地说，就是，把一种生物的某种基因，加以，然后放到，地改造生物的。 2.原理：_____________________。 3.基本工具 （1）基因的“剪刀”：指______________（简称_ _____），具有特异性，即一种限制酶只能识别一种_________的核苷酸序列，并在_______的位点上切割DNA分子，露出。 （2）基因的“针线”：指________ ，它能在__________与________之间形成一定的化学键，将两条DNA片段连接起来，而互补的碱基之间通过_________连接的。 （3）基因的运载体：常用的运载体有质粒、______ 、______ 等。质粒主要存在于许多____ 和_______ 等生物中，其作用是将______送入受体细胞。 质粒：是或外，能的状DNA分子，通常含有，如大肠杆菌中的质粒。 4. 基本步骤 （1）过程：__________→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→___________。 （2）成功的标志：获得_______________。 （二）基因工程的应用 1.作物育种 人们利用基因工程的方法，获得了___ ___、稳产和具有____ __的农作物，培育出了具有各种__ ____的作物新品种。如：转基因抗虫棉、转基因奶牛等。 2.药物研制 利用基因巩固才方法，能够地生产出、的药品，如、、、、、等等。 3.环境保护 可利用转基因细菌降解______化合物，吸收环境中的______，分解泄漏的_____，处理__ ____等。 （三）转基因生物和转基因食品的安全性 1. 认为转基因生物和转基因食品安全的理由：从化学本质上看，转基因食品的构成与非转
基因工程的应用练习题7-14 点滴积累汇江海厚积薄发 1、下列各项中，说明目的基因完成了表达的是 A、棉珠中含有杀虫蛋白基因 B、大肠杆菌中具有胰岛素基因 C、酵母菌中产生了干扰素 D、抗病毒基因导入土豆细胞中 2、转基因动物是指 A、提供基因的动物 B、基因组中增加外源基因的动物 C、能产生白蛋白的动物 D、能表达基因信息的动物 3、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是 A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异4．如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型为 A．儿子、女儿全部正常B．儿子、女儿中各一半正常 C．儿子全部有病，女儿全部正常D．儿子全部正常，女儿全部有病 5．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是 A．减少氮肥的使用量，降低生产成本B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染D．改良土壤结构 6．疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是 A．口服化学药物B．注射化学药物 C．采用基因治疗D．利用辐射或药物诱发致病基因突变 7．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是A．为形成杂交的DNA分子提供能量B．引起探针DNA产生不定向的基因突变 C. 作为探针DNA的示踪元素D．增加探针DNA的分子量 8．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是 A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B．一种基因探针能检测水体中的各种病毒C．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良9．采用基因工程的方法培育抗棉虫，下列导入目的基因的作法正确的是 ①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A．①②B．②③C．③④D．④① 10．科学家能利用基因工程技术培育出特殊的西红柿、香蕉，食用后人体内可产生特定的抗体，这说明这些西红柿、香蕉中的某些物质至少应 A．含有丰富的免疫球蛋白B．含有某种抗原特异性物质 C．含有一些生活的病菌D．能刺激人体内的效应T细胞分泌抗体 11、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是 A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质 C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质 12．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是 A．转基因抗虫棉的培育成功B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒 C．培育工程菌使之能产生胰岛素D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 13．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是 A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物 C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践 14、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显着抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是 A、Bt基因的化学成分是蛋白质 B、Bt基因中有菜青虫的遗传物质 C、转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因 D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 15．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括 A．白细胞介素一2 B．干扰素C．聚乙二醇D．重组乙肝疫苗 16、利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30％，体型大50％，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用 A．乳腺细胞B．体细胞C．受精卵D．精巢 17、下列不属于利用基因工程技术制取的药物是 A、从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B、在酵母菌体内获得的干扰素 C、在青霉菌体内提取青霉素 D、在肠杆菌体内获得胰岛素 18、基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是 A、基因治疗可使人类遗传病得到根治 B、基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法 C、基因治疗是指将健康基因导入有基因缺陷的细胞中 D、基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞 19．下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是 A．制造“工程菌”用于药品生产B．创造“超级菌”分解石油、DDT C．重组DNA诱发受体细胞基因突变D．导人外源基因替换缺陷基因 20．“工程菌”是指 A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系 B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系 C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系 D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类 21．生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是 ①生长素促进果实发育②染色体变异③基因重组④基因突变⑤基因工程 A．①②③④B．①④③②C．①④②⑤D．①④③③ 22、下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是 Ａ、耐寒的小黑麦Ｂ、抗棉铃虫的转基因抗虫棉Ｃ、太空椒Ｄ、试管牛 23、下列有关基因工程的叙述中，不正确的是 A.DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B.基因探针是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子 C.基因治疗主要是对有基因缺陷的细胞进行替换 D.蛋白质中氨基酸序列可为合成目的基因提供资料
1．3 基因工程的应用 1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点)
一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.抗虫和抗病转基因植物 2. (1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 3．利用转基因改良植物的品质
植物基因工程成果表现 “三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。 二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21)
三、基因工程药物(阅读教材P21～P23) 1.药物来源：转基因的“工程菌”。 2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 四、基因治疗(阅读教材P23～P24) 1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。 3．方法 (1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 连一连 判一判
(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×) (2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×) 分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。 (3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×) (4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√) (5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×) (6)基因治疗又叫基因诊断。(×) 三种转基因生物的生产过程
精编高一下册《基因工程及其应用》知识点 梳理：生物篇 1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的剪刀：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的针线：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的运载工具：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。 5.转基因生物和转基因食品的安全性
例说基因工程的应用前景 沈益雷（普陀中学316100） 30多年来，基因工程在理论和实际应用方面都取得了惊人的成绩，它不仅使整个生命科学领域发生了前所未有的深刻变化，而且已向基因工程产业化发展。 突破了传统杂交育种的局限性 基因工程技术拓宽了传统生物科学技术的领域，可以克服物种之间的遗传屏障，按照人们的愿望，定向培养或创造出新的生命形态，以满足社会发展的需要。我国第一个获准进行商品化生产的基因工程番茄品种华番1号，经测定在13～30℃下可贮藏45天左右，大大延长了保鲜期，解决了由于果实具有呼吸跃变期而难贮藏的难题。 北京农林科学院的工作人员经4年的努力，将来自美国优质面包小麦品种CHEYENNE 的谷蛋白亚基导入到北京地区推广种植的抗病、高产品种，获得蛋白质含量较高的小麦类型，具有比较好的前景。 加州戴维斯的一家基因工程公司从矮牵牛中 分离出一种新编码蓝色基因，导入玫瑰花中获得开 蓝色花的玫瑰。 有人将编码高含硫氨基酸的蛋白质基因导入 豆牧草，使之在茎中高度表达，大大提高了其作为 饲料的营养价值。在改变油料作物油脂的组成方面， 近几年已取得一系列重要的突破。通过导入硬脂酸ACP脱氢酶的反义基因，在转基因油菜和芜菁的种子中硬脂酸的含量由2%增加到40%，增加20倍。 21世纪的重点课题之一是利用已完成的水稻等植物基因图谱，分离和克隆出与农作物产量、品质、抗性等性状相关基因，搞清楚这些基因的结构与功能无疑将会对农作物育种以及整个农业生产带来革命性的变化。 上述的研究还只是着眼于改良植物本身，现在有科学家在进行更加深入的研究，希望把基因工程技术应用到更广的范围中。比如科学家希望植物也能用来生产疫苗。这样就能免除注射疫苗带来的痛苦，并能大量节约费用。也许有一天，我们接种疫苗的过程不在是注射，而是每人发一根香蕉。 动物生物反应器为医药事业开辟了新途径 动物反应器是指利用转基因活体动物，高效表达某种外源蛋白的器官或组织，进行工业 化生产功能蛋白质的技术。动物反应器的研究开发重点是 动物乳腺反应器和动物血液反应器。即，把人体相关基因 整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中，或长大 后产生的奶汁中，含有人类所需要的不同蛋白质。作为生 物反应器的转基因动物又可无限繁殖来扩大产量。例如让 奶牛产出人的胰岛素、干扰素等药物，这已成为实现！科
第2节基因工程及其应用（第1课时） 知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么 2、什么是基因重组 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究 传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何 六、基因工程的优点是什么 基因工程技术 一、基因工程诞生的理论依据 （1） DNA是遗传物质
高三生物知识点归纳：基因工程及其应用 1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 高考生物知识点归纳 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的”剪刀”：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的”针线”：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的”运载工具”：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。 c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基
因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
基因工程及其应用集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
第2节基因工程及其应用（第1课时） 知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究 传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？
2019湖南高考生物知识点：基因工程及其应用 1.概念 按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2.原理 基因重组 3.工具 A.基因的”剪刀”：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的”针线”：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的”运载工具”：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。 c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。
4.基因操作的基本步骤 ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
基因工程及其应用》教学设计 一、总体设计指导思想 本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，将科学探究的过程作为本节课的教学主线，以求让学生亲身参与、体验科学探究的过程，从而培养学生的科学精神和科学素养。 二、教材分析 基因工程是现代生物科技中的热点，逐渐对人类的生产和生活产生巨大的影响，所以该内容被录入了现行的高中生物必修教材中，并且在选修教材中有更详细的阐述。学习这一内容，既有助于学生对这一前沿科技的了解，也能让学生对科学、技术、社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生规划和发展提供一种新的视角。本课学习的基因工程操作的原理及教材概括的基本步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检测这四个步骤，都可以在必修1和必修2中找到理论基础。但基因工程是在分子水平的操作，操作过程细微，抽象，实验现象看不见也摸不着，只凭教师讲述是很枯燥并较难讲清，学生也难以理解。教学内容的呈现还具有一定的开放性，展示了对转基因食品安全性问题认识的不同观点，引导学生对转基因生物和转基因食品的安全性问题的关注、思考和交流。 三、教学目标 （一）知识与技能 ①知道基因工程的概念 ②掌握基因工程操作的基本工具 ③理解基因工程操作的基本步骤 ④举例说出基因工程的应用 （二）过程与方法 ①通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。 ②通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 （三）情感态度与价值观 ①形成结构与功能相统一的基本观点。 ②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。 ③关注科学与社会。 四、教学重难点
高二生物导学案班级 班级姓名使用时间 一、学习目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 二、学习重点 1.DNA重组技术的基本工具（三方面） 2.基因工程的基本操作程序（四方面） 三、学习难点 1.DNA重组技术的基本工具（三方面） 2.基因工程的基本操作程序（四方面） 一、植物基因工程硕果累累 提高农作物的（如）能力、改良农作物的，和利用植物生产等。
一、动物基因工程前景广阔 二、基因工程药物异军突起 1、方式：利用基因工程培育来生产药品。 2、成果：利用工程菌可生产、、、等。 3、什么是工程菌？ 四、基因治疗 1、概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2、成果：将导入患者的淋巴细胞。 3、途径：分为和。 4、注意：基因治疗治疗疾病的最有效手段。 5、基因治疗用于临床治疗了么？ 作业：1．下列关于基因工程的应用，说法正确的是() A．我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的 B．可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因 C．抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因 D．提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关 2．运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有()
A．抗虫基因B．抗虫基因产物 C．新的细胞核D．相应性状 3．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是() ①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶能把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料④受精卵是理想的受体 A．①②③④B．①③④ C．②③④D．①②④ 4．下列不．属于基因工程药物的是() A．从大肠杆菌体内获取的白细胞介素B．从酵母菌体内获取的干扰素 C．从青霉菌体内获取的青霉素D．从大肠杆菌体内获取的胰岛素 5．在转基因植物(如抗虫棉)的培育中，成功与否最终要看() A．用什么方法获得目的基因B．选择运载体是否得当 C．重组DNA分子的结构和大小D．是否赋予了植物抗性 6．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的最重要意义是() A．减少氮肥使用量，降低生产成本B．减少氮肥生产量，节约能源 C．避免使用氮肥过多引起的环境污染D．改良土壤的群落结构 7．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速度比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用() A．乳腺细胞B．体细胞C．受精卵D．精巢 8．采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是() A．人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目，等于凝血因子氨基酸数目的3倍B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵 C．在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA 9．“工程菌”是指() A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系 B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系 C．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 D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类 10．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是() A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫 D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异 11．要彻底治疗白化病必须采用() A．基因治疗B．医学手术C．射线照射D．一般药物 12．下列与基因诊断有关的一组物质是() A．蛋白质、核酸B．放射性同位素、蛋白质 C．荧光分子、核酸D．放射性同位素、糖类 13．下列关于基因工程成果的概述错误的是（） A在医药卫生方面主要用于诊断治疗疾病
基因工程技术的应用和前景 【摘要】基因工程问世以来短短的二十年，显示出了巨大的活力，今后基因工程将重点开展基因组学、基因工程药物、动植物生物反应器和环保等方面的研究，展望未来，基因工程的前景将是更加灿烂辉煌。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术前景现状 随着基因工程技术的迅速发展，通过克隆或筛选出来的富基因，转到作物中进行表达，已取得很大的进展。由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。 但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力 1、植物基因工程成果丰硕 自1983年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，短短十余年间，植物基因工程的研究和开发进展十分迅速。国际上获得转基因植株的植物已达100种以上，包括水稻、玉米、马铃薯等作物;棉花、大豆、油菜、亚麻、向日葵等经济作物;番茄、黄瓜、芥菜、甘蓝、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三叶草等牧草;苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牵牛、菊花、香石竹、伽蓝菜等花卉以及杨树造林树种。转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性发展。十
第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程及其应用 一、教学目标 知识目标 1、简述基因工程的基本原理（概念、工具、步骤）。 2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。 能力目标 1、通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。 2、利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。 情感态度与价值观 1、关注转基因生物和转基因食品的安全性。 2.、通过学习了解我国基因工程的发展，培养爱国主义情感，树立努力学习科学知识造福社会的决心。 重点 1、基因工程的概念； 2、基因工程工具的特点和功能； 3、基因工程的基本操作步骤。 难点 1、基因工程工具的特点和功能 2、基因工程基本操作步骤 知识点 1、基因工程的基本原理（概念、工具、步骤）。 2、基因工程的应用。 考试点基因工程的基本原理。 能力点通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到的知识解决实际问题的能力。 自主探究点基因工程操作的基本步骤。 易错易混点基因工程的工具和基因工程的工具酶。 训练点基因工程的工具、基因工程操作的基本步骤。 拓展点转基因生物和转基因食品的安全性讨论。 二、教法学法
多媒体教学直观教学法小组讨论法教具：多媒体、ppt课件、动画三、教学过程
总结基因工程的工具：限制性核酸内切酶 播放flash动画引导学生思考并总结限制酶 的特点 关注小组讨论过程及时给与学生适当地评价 小组分别展示 讨论结果 得出结论 2、基因工程操作的第二步设疑：提取的荧光基因怎样进入猫的体内 总结基因工程操作的第二步： 2.目的基因与运载体结合 引出运载体的概念 提问：请同学们自行阅读课本，找到运载体的 概念及常用的运载体有哪些 进一步提问：怎样将运载体和荧光基因结合到 一起 引出基因工程的针线：DNA连接酶 播放flash动画展示DNA连接酶的作用过程 深度提问：这一步除了要用到以上两种工具 还要用到哪种工具（提示质粒是环状DNA分 子，荧光基因无法被“缝合”上去） 认真听取分析 并小组讨论回 答问题 总结基因工程操 作的第二步及工 具
第2课时 ●教学过程 ［课前准备］ 1.教师准备 （1）教师将听证会规则、程序、角色扮演的程序和具体要求以及评价标准复印好，分发给各学习小组。 （2）教师整理《转基因生物和转基因食品利弊争论的要点》，印发给各学习小组。 （3）收集转基因生物和转基因食品安全性的资料信息，转基因生物技术的利弊关系的资料，请有关专家学者到学校做有关基因工程知识的讲座。 （4）教师设计并参与制作计算机教学课件，在校园网上制作网页，查找大量资料，完善网页内容，建立内容丰富的“基因工程知识资源库”。 （5）教师根据学生的资料准备状况、知识的准确性、抢答的积极性、讲述的条理性、姿态的自然性、课件的美观性编制《学生听课记录和评价表》。 （6）教师编制《研究性学习课题研究专题报告》。 2.学生准备 （1）学生预习教材，对教材中的内容做宏观地了解。 （2）利用课余时间，通过看书、看报及看电视，收集有关基因工程的成果与发展前景的资料或信息并制成课件，也可以走访有关的专家、学者了解该内容。 （3）分组预习并完成教师下发的有关资料。 （4）按听证会的要求摆好课桌椅，根据各小组的选择按辩论的正方和反方分成左右两个大组。 ［情境创设］ 教师：通过课件向学生展示基因工程给人类带来巨大成就的图片。同时述说如下：基因工程自1973年诞生后，由于基因工程技术具有可以直接控制基因，将基因从一个物种转移至另一个物种，创造出新的物种或新的品种的显著特点，也就是说，可按照人们的主观愿望，创造出自然界中原先并不存在的新的生物类型，使人类从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到随心所欲改造生物和创造生物的新时代。经过30多年的发展历程，取得了惊人的成绩，特别是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进。基因转移、基因扩增多技术的应用，不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域中，为农牧业、食品工业、医药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。 今天就由同学们来阐述自己的认识和看法。 ［师生互动］ 教师：首先请各小组汇报课前收集到的有关基因工程应用的事例资料。 学生分组汇报并交流课前收集资料的情况。 学生1：基因工程在农业上的应用主要表现在两方面： （1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。 （2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物新品种。现在已培育出一批分别具有抗病、抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗病毒、抗干旱等性状的转基因农作物。1996至2000年的短短五年间，全球转基因作物从170×104 hm2发展到4 420×104 hm2，其推广速度是前所未有的…… 学生2：基因工程在畜牧养殖业中的应用 基因工程在畜牧养殖业上的应用也具有广阔的前景，科学家将某种特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后，通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中，并由这种受精卵发育成新个体，这就是我们在前面提到的转基因动物。通过转基因动物人们
基因工程及其应用 一：【考点解读】 1、简述基因工程的基本原理 2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用 3、关注转基因生物和转基因食品的安全性 【学习重点：】基因工程的基本原理和安全性问题 【学习难点：】基因工程的基本原理和转基因生物与转基因食品的安全性 二：【知识梳理】 1. 基因工程概念： 2.原理： 3.基因工程的基本工具：（1）.基因的“剪刀” 限制性内切酶能够对DNA分子进行切割，它具有和特异性。即一种内切酶只对DNA分子内特定的碱基序列中的特定位点发生作用，把它切开。（2.）基因的“针线”能够将限制酶切开的黏性末端连接起来，从而使两个DNA片段连接起来。 注：限制酶与连接酶作用的位点都是键 （3）.基因的运载体作用：将外源基因送入受体细胞 种类：和。其中质粒是基因工程中最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。特点：是细胞染色体外能的很小的环状DNA 分子，存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 条件：(1)能在宿主细胞内并稳定保存，并对宿主细胞正常生活没有影响； (2)具有个限制酶切点，便于与外源基因连接 4.基因工程的基本步骤： 三：【例题精析】 在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T—DNA 片段中，再将重组的T—DNA插入植物细胞的染色体DNA中。 （1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过而黏合。 （2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T—DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论
浅谈现代基因工程及其应用 目录 摘要 (1) 一、基因工程的含义 (2) 二、现代基因工程的应用及对现代生活所产生的影响 (2) 1、在工业中的应用 (3) 2、在农业中的应用 (3) 3、在医药卫生中的应用 (3) 4、在环境保护中的应用 (4) 三、基因工程引发的争议及解决对策 (4) 四、结语 (5) 参考文献 (5) 摘要 随着科学技术的快速发展，基因工程应用在各个领域，显示着不可估量的发展前景。任何科学技术都是一把“双刃剑”，基因工程也不例外，如何趋利避害，成为了社会各界争议和讨论的热点。 关键词：基因工程；应用；转基因产品；法律制度； Abstract With the rapid development of science and technology , gene engineering application in various fields, sh ow the immeasurable development prospects. Any scienc e and technology is a “double-edged sword”, geneti c engineering is not exceptional also, how to avoid
disadvantages, became the focus of controversy and discussion from all walks of life. key words：genetic engineering;Application; Genetically modified products; The legal system; 一、基因工程的含义：“种瓜得瓜，种豆得豆；龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。”众所周知，基因是造成这些遗传规律的幕后功臣。基因是DNA分子上具有遗传功能的片段，它控制生物的代谢和发育，并把遗传信息传递给下一代。[1]基因工程又称基因操作、基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，特别是运用DNA 重组技术，将生物基因组的结构或组成在体内或者体外进行人为修饰、改造或重新组合，然后通过载体把新的DNA分子转入另一种生物的细胞中，以改变生物原有的遗传特性，从而获得目的基因产物或新的生物种类。基因工程打破常规，把不同种类生物的基因组合到一起，形成新的生物类型，实现了人类长期以来渴望定向改变生物性状，培育新物种的愿望。 二、现代基因工程的应用及对现代生活所产生的影响：基因工程自20世纪70年代初诞生以来，发展突飞猛进。它可以按照人们的主观愿望直接控制基因，打破了不同物种间在亿万年中形成的天然屏障。人们可以将一些不同种类生物的基因组合到一起，创造出自然界中并不存在的新生物类型。基因工程各项技术的应用，使生命科学的研究发生了前所未有的变化，在工业、农牧业、医药卫生、环境保护等各方面都有着不可限量的发展前景。
课例研究教案 （精品教案） 基因工程及其应用 授课人： _________________ 日期：_____ 高中生物《分子与细胞》 第6章第2节 基因工程的工具 学习者水平分析： 本节课授课对象是高二年级学生。通过上一节课的学习，学生已经学习了基因工程的概念，为本节课的学习奠定了知识的基础，但是基因工程的工具是基于分子水平上的，知识内容抽象，学生难以直接进行实践操作和直观看到操作结果，加之该部分是本节的重难点，学生理解和学习起来较为困难。 教学内容分析： 基因操作的工具是本节内容的重难点，也是在基因工程概念的学习基础之上进行的，对接下来基因工程的步骤的学习起关键的作用，基因操作的工具包括基因的剪刀一限制性核酸内切酶；基因的针线一DNA连接酶；基因的运载体。基因操作的工具细微抽象，较难理解与应用。 教学目标： 1.知识目标：1）阐明限制酶和连接酶的作用特点。 2）说出常用的运载体及其特点。 2.能力目标：运用基因工程的基本工具，培养分析、推理、归纳、总结等思维能力。 3.情感态度与价值观目标：1）参与基因工程相关热点问题的讨论。 2）养成创新思维，培养科学思考问题的能力。 教学重点： 1?阐明限制酶和连接酶的作用特点
2.说出常用的运载体及其特点。 教学难点：阐明限制酶和连接酶的作用特点。 教学方法：讲授法，谈话法，讨论法，演示法 教学媒体：幻灯片，教具，教学动画演示。 教学过程： 教学环节教师行为学生行为设计意图 导入新闻：中国农科院专家郭三堆，因结合实例，回顾相关知结合新闻，联系旧知新授成功研制具有自主知识产权的三识，思考问题。识，引发对本节课内复习系杂交转基因抗虫棉，而当选为思考要元成转基因抗虫容的思考，激起学生检测CCTV 2013年度科技创新人物。棉要用到的工具。好奇心。 作业想一想：将抗虫基因移植到棉花的思考基因的剪刀一限制启发学生思考。 细胞中，使棉花具有抗虫害的作性核酸内切酶的作用特引出基因的剪刀一 用，这项工作是在DNA分子水平上点。限制性核酸内切酶 进行的操作。假如你作为一名研究认真听讲，做笔记。的学习。 者来元成这一项工作，那么你会米记下EcoRI限制酶的作用讲解基础知识，为接 取什么工具呢？位点，识记黏性末端的概下来的学习奠定知 带着这些问题，我们开始本节课的念。识基础。 学习，第六章第2节第二课时基因小组合作，找到特定切讲明EcoR1限制酶和 工程的工具。（板书）点，在G和A之间切开，黏性末端的概念，帮 通过预习，基因工程有三大基因的得到黏性末端，学生派代助学生理解。为接下 工具，基因的剪刀，基因的针线，表上台展示操作过程，并来的实际操作奠定 运载体。接下来我们逐一进行学习讨论回答问题：知识基础 首先我们要把抗虫基因从苏云金 1.要想获得某个特定性亮点一：创设模拟实 芽抱杆菌中提取出来，抗虫基因是状的基因，需要用限制酶验，加深内容学习。 苏云金芽抱杆菌中的一段基因，要切4个切口，可产生4个通过讲解和相关的 获取抗虫基因是不是相当于用一黏性末端。PPT演示，学习基因 把剪刀把它从一大段基因中截取 2.被同一种限制酶切断的剪刀一限制性核 下来呢？但是细胞是很小的，一般的两个DNA具有相同的黏酸内切酶，灵活运用