高中生物第1章基因工程1.3基因工程的应用学案新人教版选修30713
- 格式:doc
- 大小:424.88 KB
- 文档页数:11
1.3 基因工程的应用教案(人教版选修三)1.3基因工程的应用教案(人教版选修三)专题11.3基因工程的应用一、教学目标1.举例说明基因工程的应用和取得的丰硕成果。
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、教学重点和难点1.教学重点基因工程在农业和医疗中的应用。
2.基因治疗教学困难。
3、教学策略1.加强收集信息和处理信息环节的指导。
基因工程的应用是基因工程基本操作程序的必然结果。
如果这一部分只是学习的结果,那么思考的力量是不够的。
因此,建议加强引导学生收集和处理信息的环节。
具体方法如下:无论是学习转基因植物方面的应用,还是学习转基因动物方面的应用,乃至转基因工程菌生产药物方面的应用,首先必须寻找目的基因。
教师可利用表1-1,指导学生整理课本中提供的信息,填写此表。
这样做既可以调动学生学习的积极性,也增强了他们分析和处理信息的能力。
表1-1转基因生物与目标基因之间的关系转基因生物抗虫棉抗真菌立枯丝核菌的烟草抗盐碱和干旱作物耐寒的番茄抗除草剂大豆增强甜味的水果甜味基因生产胰岛素的工程菌目的基因bt毒蛋白基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因降低乳糖的奶牛肠乳糖酶基因人胰岛素基因目的基因从何来苏云金芽孢杆菌鱼人指导学生提高处理信息的能力,还可以体现在对教材内容的重组上。
例如,我们可以解决当前世界上存在的重大问题作为主题,如以解决“粮食”、“环境污染”、“能源危机”、“攻克不治之症”等问题作为主题,让学生将课文中的知识或学生知道的课外的基因工程应用方面的知识重组。
这些活动不仅培养学生处理信息的能力,而且使学生意识到自己的社会责任,激发他们用科技报效祖国的志向。
2.课文中的一些难点,建议采用小组讨论,师生共同归纳的方法学习。
课文中有几个地方学生对学习知识感兴趣,但课文描述很少,因此学生在学习中有一些困难。
例如,“什么是乳房生物反应器”、“什么是工程细菌”、“什么是基因治疗”等。
海南省海口市第十四中学高中生物?1.3 基因工程的应用?导学案新人教版选修3一、学习目的1.举例说出基因工程应用及获得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
二、学习重难点重点:基因工程在农业和医疗等方面的应用难点:基因治疗三、自主学习——互动探究Ⅰ、植物基因工程的成果:植物基因工程技术主要用于进步农作物的才能,以及改进农作物的和利用植物消费等方面。
〔一〕抗虫转基因植物1.杀虫基因种类:Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2.成果:抗虫植物:棉、玉米、马铃薯、番茄等。
(二)抗病转基因植物1.植物的病原微生物:、真菌和细菌等。
2.抗病基因种类(1)抗病毒基因:病毒基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因:基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1.抗逆基因:调节细胞基因使作物抗碱、抗旱;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(四)转基因改进植物品质1.优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2.成果:转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
Ⅱ、动物基因工程的成果(一)进步动物的生长速度1.生长基因:外源基因。
2.成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质1.优良基因:肠乳糖酶基因。
2.成果:转基因牛含量少。
(三)转基因动物消费药物1.基因来源:药用基因+ 蛋白基因+启动子。
2.成果:乳腺生物反响器。
(四)转基因动物作器官移植的供体1.器官供体:抑制或除去抗原决定基因。
2.成果:利用克隆技术培育没有免疫排挤反响的猪器官。
〔五〕基因工程药物1.来源:转基因。
2.成果:人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
Ⅲ、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,从而到达治疗疾病的目的。
2.成果:将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。
1.3 基因工程的应用
一、教学目标
1.通过阅读文本、观察图片,能够举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.通过查阅资料、观看图像,关注基因工程的进展。
3.通过资料分析、师生交流,能概括出基因治疗的原理及过程并说出基因芯片的概念。
二、教学重点和难点
1.教学重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用
2.教学难点
基因治疗
三、教学过程
知识一:植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力、改良农作物的品质、利用植物生产药物等方面。
1.抗虫和抗病转基因植物
2.抗逆转基因植物
(1)抗逆基因:调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、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
(1)优良基因:必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果:富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
[思考交流]
1.抗虫的基因能抗病吗?为什么?
【提示】不能。
因为每一种基因都有其特定的结构和功能。
知识二:动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面
2.基因工程药物
(1)方式:利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。
(2)成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
高中生物 1.3 基因工程的应用学案新人教版选修31、3 基因工程的应用学案新人教版选修3 教学流程主备人授课教师授课日期授课班级个性化内容学习目标::1、能够例举基因工程的丰硕成果。
2、关注基因工程的发展。
自学:一、植物基因工程的成果植物基因工程技术主要用于提高农作物的________能力、以及改良农作物的________和利用植物产生________等方面。
(一)抗虫转基因植物1、杀虫基因:________、________ 、________ 、________ 。
2、成果:抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。
3、好处:减轻________、有利人类________ 、可以降低生产________ 等。
(二)抗病转基因植物1、病原微生物:________、________、________ 等。
2、抗病基因种类:(1)抗病毒基因:________、________ 等。
(2)抗真菌基因:________________ 、________________等。
3、成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1、抗逆基因:调节细胞________的基因使作物抗碱、抗旱;鱼的使作物耐寒能力提高;________________使作物抗除草剂等。
2、成果:具抗寒能力的烟草、番茄,具抗除草剂的大豆、玉米等。
(四)利用转基因改良植物品质1、优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因等。
2、成果:转基因玉米、转基因延熟番茄、转基因矮牵牛花等。
二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1、生长基因:外源________基因2、成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼等。
(二)改善畜产品的品质1、优良基因:肠基因。
2、成果:转基因奶牛分泌的牛奶中________ 减少。
(三)用转基因动物生产药物1、基因来源:________基因与乳腺蛋白基因的________等调控组件重组在一起。
高中生物第1章基因工程1-3基因工程的应用学案新人教版选修31.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)4.掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2.抗虫转基因植物(1)方法:从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其导入作物中。
(2)目的基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)成果:转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义:减少化学农药的使用,降低生产成本,减少环境污染,降低对人体健康的危害。
3.抗病转基因植物(1)方法:将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草,抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。
4.抗逆转基因植物(1)抗逆基因:调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、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。
5.利用转基因改良植物的品质(1)优良基因:必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果: 成果一: 成果二: 成果三:⎦⎥⎤将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛――→获得转基因矮牵牛 探讨:转基因抗虫棉的目的基因是什么?是从哪种生物获取的?抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗?提示:Bt 毒蛋白基因,是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。
不能,因为抗虫基因具有专一性。
探讨:从环境保护角度出发,分析转基因抗虫棉与普通棉相比,在害虫防治方面有哪些优越性?提示:减少化学农药的使用量,降低环境污染。
探讨:转基因育种与传统育种方法相比较有哪些优点? 提示:(1)目的性强,定向改造生物性状。
第一章《基因工程的应用》(人教版)一、教案背景1、面向学生:高中2、学科:生物3、课时: 1课时4、课前准备:a.老师准备:提前下发课前预习学案,通过百度搜索关于基因工程的图片,视频等资料,制备关于基因的教学课件,模型。
b.学生准备:填好预习学案,上网查阅资料,通过百度搜索有关基因的工程应用及进展。
二、教学课题:高中生物选修三第一章:基因工程的第三节:基因工程的应用三、教材分析:基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。
如果本节只作为成果的学习,那么就显得思维力度不足了。
为此,建议加强指导学生收集和处理信息这一环节,让学生上网,利用百度搜索基因工程的最新资料,激发学生学习生物的兴趣。
具体做法如下:无论是学习转基因植物方面的应用,还是学习转基因动物方面的应用,乃至转基因工程菌生产药物方面的应用,首先必须寻找目的基因。
教师可利用表格形式,指导学生整理课本中提供的信息,填写表格。
这样做既可以调动学生学习的积极性,也增强了他们分析和处理信息的能力。
(一)、教学目标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)、教学重点和难点1.教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用。
2.教学难点基因治疗。
(三):教学方法:自主学习、小组合作四:教学过程:第一环节:教师指导引课:时间5分钟课前利用时间,在网上用百度搜索我国基因工程发展的视频,感受我国生物科技发展所取得重大成就,充分理解科技是第一生产力。
上课一开始,教师就利用多媒体放映一段用百度搜索的基因工程的视频通过视频引发学生思考,什么基因工程?基因工程有哪些应用?从而引出本节课.多媒体展示本节课的学习目标,学生记忆一下。
第二环节:自主学习:时间7分钟教师用多媒体展示自学要求:1、完成课堂下发的课中学案2、把自己用百度搜索的基因工程的资料整理一下,待会小组讨论时发言。
3、找出本节课存在的问题,待会小组讨论时提出来。
1.3 基因工程的应用[教学目标]1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体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。
[教学重点和难点]1、教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用;2、教学难点基因治疗。
[教学过程]一、植物基因工程的成果:植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力,以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
(一)抗虫转基因植物1.杀虫基因种类:Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2.成果:抗虫植物:棉、玉米、马铃薯、番茄等。
(二)抗病转基因植物1.植物的病原微生物:、真菌和细菌等。
2.抗病基因种类(1)抗病毒基因:病毒基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因:基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1.抗逆基因:调节细胞基因使作物抗碱、抗旱;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。
(四)转基因改良植物品质1.优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2.成果:转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
例1、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连接酶把目的基因与运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资料④受精卵是理想的受体A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②④二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1.生长基因:外源基因。
2.成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质1.优良基因:肠乳糖酶基因。
2.成果:转基因牛含量少。
(三)转基因动物生产药物1.基因来源:药用基因+ 蛋白基因+启动子。
2.成果:乳腺生物反应器。
(四)转基因动物作器官移植的供体1.器官供体:抑制或除去抗原决定基因。
高中生物第一章基因工程 1.3 基因工程的应用学案新人教版选修31、3 基因工程的应用学习目标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。
重点难点基因工程在农业和医疗等方面的应用学习流程自主学习当堂检测布置作业学习活动二次备课一、自主学习一、植物基因工程成果(阅读P17-19)1、抗虫转基因植物与抗病转基因植物项目抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有的基因,将其导入作物中将导入植物中基因种类Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等①抗病毒基因:病毒基因和病毒的复制酶基因②抗真菌基因:基因和抗毒素合成基因成果转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少了的使用,降低了生产成本,减少了环境污染,降低了对人体健康的损害2、其他抗逆转基因植物(1)抗逆基因:调节细胞的基因,提高农作物抗盐碱和抗干旱能力;鱼的基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果:抗盐抗旱烟草、耐寒番茄、抗除草剂玉米等。
3、转基因改良植物品质(1)优良基因:必需氨基酸含量多的基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果:富含的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
二、探究新知二、动物基因工程的前景(阅读P20-21)项目应用基因来源成果提高动物的生长速度外源基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中含量大大减低转基因动物生产药物药用基因+乳腺蛋白基因的乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去基因利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官三、基因工程药物及基因治疗(阅读P21-24)1、基因工程药物(1)概念:基因工程药物是指利用生产的药物。
(2)原理:通过基因工程技术,使外源基因在工程菌细胞内高效表达。
(3)成果:人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
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)4.掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)植物基因工程的成果1.植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2.抗虫转基因植物(1)方法:从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其导入作物中。
(2)目的基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)成果:转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义:减少化学农药的使用,降低生产成本,减少环境污染,降低对人体健康的危害。
3.抗病转基因植物(1)方法:将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草,抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。
4.抗逆转基因植物(1)抗逆基因:调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、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。
5.利用转基因改良植物的品质(1)优良基因:必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果: 成果一:⎦⎥⎤将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中;改变相关氨基酸合成途径中某种关键酶的活性――→获得某种氨基酸含量大大提高的转基因作物成果二:⎦⎥⎤将控制番茄果实成熟的基因导入番茄――→获得转基因延熟番茄 成果三:⎦⎥⎤将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛――→获得转基因矮牵牛[合作探讨]探讨1:转基因抗虫棉的目的基因是什么?是从哪种生物获取的?抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗?提示:Bt 毒蛋白基因,是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。
不能,因为抗虫基因具有专一性。
探讨2:从环境保护角度出发,分析转基因抗虫棉与普通棉相比,在害虫防治方面有哪些优越性?提示:减少化学农药的使用量,降低环境污染。
探讨3:转基因育种与传统育种方法相比较有哪些优点? 提示:(1)目的性强,定向改造生物性状。
(2)克服远缘杂交不亲和的障碍。
(3)育种周期短。
[思维升华]1.转基因作物及其目的基因作物种类目的基因抗虫棉、水稻来自苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因抗烟草花叶病毒的烟草、抗病毒的病毒外壳蛋白基因和病毒复制酶基因小麦抗真菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗盐碱和干旱的烟草调节细胞渗透压的基因耐寒的番茄、烟草来自鱼类的抗冻蛋白基因抗除草剂大豆、玉米抗除草剂基因富含赖氨酸的转基因玉米富含赖氨酸的蛋白质编码基因转基因延熟番茄控制果实成熟的基因转基因矮牵牛与植物花青素代谢有关的基因异想天开:发荧光的烟草荧光素和荧光酶基因2.转基因作物中的目的基因的三点提醒(1)目的基因都是来自其他生物的能表现出优良性状的外源基因,并不都是来自细菌、病毒等微生物,如抗冻蛋白基因来自鱼类。
(2)有的目的基因控制蛋白质的合成,直接控制生物的某种性状,这反映了基因与性状的直接关系;有的目的基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状,这体现的是基因和性状的间接关系。
(3)注意“抗虫”和“抗病”的区别,二者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个体水平的检测。
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【解析】转基因抗虫棉转入了Bt毒蛋白基因。
可用于转基因植物的抗虫基因,除B 项所列出的两种,另外还有淀粉酶抑制剂基因等。
提高作物抗盐碱和抗干旱的能力,与调节渗透压的基因有关。
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。
【答案】 C2.北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。
下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是( )【导学号:72240009】A.过程①是获取抗冻基因的过程,用到的酶只有限制酶B.在重组质粒上,抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子,启动和终止翻译的进程C.过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒,要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D.根据抗冻基因制作的DNA探针,可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在【解析】据题图可知,该转基因技术操作中,获取目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成,需要的酶是逆转录酶和限制酶,A项错误;目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段,分别启动和终止转录的进程,B项错误;重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中,C项错误;检测目的基因是否导入受体细胞,通常是用DNA探针进行检测,即所谓DNA分子杂交技术,D项正确。
【答案】 D动物基因工程、基因工程药物和基因治疗(一)动物基因工程及基因工程药物1.动物基因工程应用的几个方面项目基因来源或处理成果应用提高动物的外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼生长速度改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物生产药物药用蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因结合克隆技术培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官2.基因工程药物(1)方式:利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。
(2)成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
(二)基因治疗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,达到治疗疾病的目的。
2.方法(1)体外基因治疗:从病人体内获得某种细胞,进行培养,在体外完成基因转移,筛选出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。
3.实质:正常基因的表达掩盖病变基因的表达,达到治疗疾病的目的。
4.成果:将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞中,治疗复合型免疫缺陷症。
[合作探讨]探讨1:分析用转基因动物生产药物的过程,思考以下问题:(1)就药物基因而言,最理想的表达场所是哪里?提示:转基因动物的乳腺。
(2)乳腺生物反应器有哪些优点?提示:产量高、质量好、成本低、易提取。
(3)讨论用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的?提示:①获取目的基因;②构建基因表达载体;③显微注射导入哺乳动物受精卵中;④将受精卵送入母体内发育成转基因动物。
探讨2:分析用转基因动物作器官移植的供体时,应采取什么措施?提示:抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因。
探讨3:基因治疗的实质是利用外源基因替换了原基因本身,还是代替了原基因的功能?治疗后的性状能否遗传给后代?提示:代替了原基因的功能。
基因治疗只是改变了病人体细胞的遗传物质,所以恢复的正常性状不会遗传给子女。
[思维升华]1.乳腺生物反应器:(1)操作过程:(2)乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别:比较内容乳腺生物反应器工程菌含义指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达,利用动物的乳腺组织生产药物蛋白指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系受体基因结构与人类基因结构差异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合成的药物蛋白可能没有活性受体细胞动物受精卵微生物细胞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生产设备畜牧业生产、提取设备工业生产,设备精良2.基因治疗(1)原理:利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法,即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)过程:(3)途径:途径比较体外基因治疗体内基因治疗不同点方法从患者体内获得某种细胞→体外完成基因转移→筛选、细胞扩增→输入体内直接向患者体内组织细胞中转移基因特点操作复杂,但效果可靠方法较简单,但效果难以控制相同点都是将外源基因导入靶细胞,以纠正缺陷基因,目前两种方法都处于临床试验阶段项目方法备注基因诊断制作相应探针,利用DNA分子杂交原理,快速、准确检测人类某种疾病临床应用阶段基因治疗把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,可分为体外基因治疗和体内基因治疗两种方法仅处于初期的临床试验阶段,仍有许多问题和困难制约该技术的发展DNA分子制作探针进行检测时应检测单链,即需将待测的双链DNA分子打开。
1.近年来基因工程的发展非常迅速,科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗,下列做法不正确的是( ) 【导学号:72240010】A.用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B.用DNA探针检测病毒性肝炎C.用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D.用基因替换的方法治疗21三体综合征【解析】基因工程是基因水平上的现代生物技术,21三体综合征是染色体异常遗传病,是患者第21号染色体比正常人多了一条,无法从基因水平上治疗。
【答案】 D2.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.基因治疗可使一些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.以正常基因替代致病基因属于基因治疗的一种方法D.基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞【解析】基因治疗是向有基因缺陷的细胞导入健康的基因,而不是利用基因工程产品治疗人类疾病。
【答案】 B3.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答下列问题:(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是_____________。
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入________中,原因是___________________________________________________________________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。