一、植物基因工程碩果累累
（1）殺蟲(chóng)基因種類：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。
（2）成果：抗蟲(chóng)植物，如棉、玉米、馬鈴薯和番茄等。
學(xué)法一得
植物基因工程的成果都由兩方面組成：一是外源基因來(lái)源；二是外源基因的表達(dá)成果。雖然教材內(nèi)容繁多，但是，我們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)，只要抓住上述主線，就能輕松掌握這部分內(nèi)容。
（1）植物的病原微生物：病毒、真菌和細(xì)菌等。
（2）抗病基因種類
①抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因和病毒復(fù)制酶基因。
②抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因。
③成果：煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草和抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、辣椒和番茄等。
（1）抗逆基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因，使作物抗鹽堿、抗干旱；魚(yú)的抗凍蛋白基因使作物耐寒；抗除草劑基因，使作物抗除草劑。
（2）成果：煙草、大豆、番茄、玉米等。
（1）優(yōu)良基因：必需氨基酸的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄果實(shí)成熟的基因和植物花青素代謝有關(guān)的基因。
（2）成果：轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因延熟番茄和轉(zhuǎn)基因矮牽牛。
深化升華 轉(zhuǎn)基因生物與目的基因的關(guān)系
二、動(dòng)物基因工程前景廣闊
動(dòng)物基因工程的成果就是由兩方面組成：一是外源基因，如生長(zhǎng)激素基因、腸乳糖酶基因、藥用蛋白基因、抗原決定基因等；二是外源基因在動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)成果，如動(dòng)物生長(zhǎng)速率加快、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)、乳腺生物發(fā)生器、沒(méi)有免疫反應(yīng)的克隆豬器官。
（1）生長(zhǎng)基因：外源生長(zhǎng)激素基因。
（2）成果：轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。
（1）優(yōu)良基因：腸乳糖酶基因。
（2）成果：轉(zhuǎn)基因牛乳糖含量少。
（1）基因來(lái)源：藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因＋啟動(dòng)子。
（2）成果：乳腺生物反應(yīng)器。
（1）器官供體：抑制或除去抗原決定基因。
（2）成果：利用克隆技術(shù)培育沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的豬器官。
聯(lián)想發(fā)散
基因技術(shù)的突破使科學(xué)家們得以用傳統(tǒng)育種專家難以想象的方式改良農(nóng)作物。例如，基因技術(shù)可以使農(nóng)作物自己釋放出殺蟲(chóng)劑，可以使農(nóng)作物種植在旱地或鹽堿地上，或者生產(chǎn)出營(yíng)養(yǎng)更豐富的食品。科學(xué)家們還在開(kāi)發(fā)可以生產(chǎn)出能夠防病的疫苗和食品的農(nóng)作物。
基因技術(shù)也使開(kāi)發(fā)農(nóng)作物新品種的時(shí)間大為縮短。利用傳統(tǒng)的育種方法，需要七八年時(shí)間才能培育出一個(gè)新的植物品種，基因工程技術(shù)使研究人員可以將任何一種基因注入到一種植物中，從而培育出一種全新的農(nóng)作物品種，時(shí)間則縮短一半。
基因工程藥物，是重組Ｄ.Ａ的表達(dá)產(chǎn)物。廣義地說(shuō)，凡是在藥物生產(chǎn)過(guò)程中涉及利用基因工程的，都可以稱為基因工程藥物。在這方面的研究具有十分誘人的前景。
基因工程藥物研究的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)從蛋白質(zhì)類藥物，如胰島素、人生長(zhǎng)激素、促紅細(xì)胞生成素等大分子蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)移到了尋找較小分子的藥物上。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的分子一般都比較大，不容易穿過(guò)細(xì)胞膜，因而影響其藥理作用的發(fā)揮，而小分子藥物在這方面就具有明顯的優(yōu)越性。另一方面對(duì)疾病的治療思路也開(kāi)闊了，從單純的用藥發(fā)展到用基因工程技術(shù)或基因本身作為治療手段。
知識(shí)拓展 現(xiàn)在，還有一個(gè)需要引起大家注意的問(wèn)題，就是許多過(guò)去被征服的傳染病，由于細(xì)菌產(chǎn)生了耐藥性，又卷土重來(lái)。其中最值得注意的是結(jié)核病。據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道，現(xiàn)已出現(xiàn)全球肺結(jié)核病危機(jī)。本來(lái)即將被消滅的結(jié)核病又死灰復(fù)燃，而且出現(xiàn)了多種耐藥結(jié)核病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界現(xiàn)有17.22億人感染了結(jié)核病菌，每年有900萬(wàn)新結(jié)核病人，約300萬(wàn)人死于結(jié)核病，相當(dāng)于每10秒鐘就有一人死于結(jié)核病?？茖W(xué)家還指出，在今后的一段時(shí)間里，會(huì)有數(shù)以百計(jì)的感染細(xì)菌性疾病的人將無(wú)藥可治，同時(shí)病毒性疾病日益增多，防不勝防。
不過(guò)，與此同時(shí)，科學(xué)家們也探索了對(duì)付這些疾病的辦法，他們?cè)谌梭w、昆蟲(chóng)和植物種子中找到一些小分子的抗微生物多肽，它們的相對(duì)分子質(zhì)量小于4 000，僅由30多個(gè)氨基酸組成，具有強(qiáng)烈的廣譜殺傷病原微生物的活力，對(duì)細(xì)菌、病菌和真菌等病原微生物能產(chǎn)生較強(qiáng)的殺傷作用，有可能成為新一代的“超級(jí)抗生素”。除了用它來(lái)開(kāi)發(fā)新的抗生素外，這類小分子多肽還可以在農(nóng)業(yè)上用于培育抗病作物的新品種。
四、基因治療曙光初照
隨著人類對(duì)基因研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)許多疾病是由于基因結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變所引起的?？茖W(xué)家將不僅能發(fā)現(xiàn)有缺陷的基因，而且還能掌握如何進(jìn)行基因診斷、修復(fù)、治療和預(yù)防，這是生物技術(shù)發(fā)展的前沿。這項(xiàng)成果將給人類的健康和生活帶來(lái)不可估量的利益。
所謂基因治療是指用基因工程的技術(shù)方法，將正常基因轉(zhuǎn)入病患者的細(xì)胞中，以取代病變基因，從而表達(dá)所缺乏的產(chǎn)物，或者通過(guò)關(guān)閉或降低異常表達(dá)的基因等途徑，達(dá)到治療某些遺傳病的目的。目前，已發(fā)現(xiàn)的遺傳病有6 500多種，其中由單基因缺陷引起的就有約3 000多種。因此，遺傳病是基因治療的主要對(duì)象。
第一例基因治療是1990年在美國(guó)進(jìn)行的。當(dāng)時(shí)，兩個(gè)4歲和9歲的小女孩由于體內(nèi)腺苷脫氨酶缺乏而患了嚴(yán)重的聯(lián)合免疫缺陷癥?？茖W(xué)家對(duì)她們進(jìn)行了基因治療并取得了成功。這一開(kāi)創(chuàng)性的工作標(biāo)志著基因治療已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)研究過(guò)渡到臨床實(shí)驗(yàn)。1991年，我國(guó)首例B型血友病的基因治療臨床實(shí)驗(yàn)也獲得了成功。
基因治療的最新進(jìn)展是有望將基因槍技術(shù)用于基因治療。其方法是將特定的Ｄ.Ａ用改進(jìn)的基因槍技術(shù)導(dǎo)入小鼠的肌肉、肝臟、脾、腸道和皮膚，獲得成功的表達(dá)。這一成功預(yù)示著人們未來(lái)可能利用基因槍傳送藥物到人體內(nèi)的特定部位，以取代傳統(tǒng)的接種疫苗，并用基因槍技術(shù)來(lái)治療遺傳病。
目前，科學(xué)家們正在研究的是胎兒基因療法。如果現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)療效得到進(jìn)一步確證的話，就有可能將胎兒基因療法擴(kuò)大到其他遺傳病，以防止出生患遺傳病癥的新生兒，從而從根本上提高后代的健康水平。
問(wèn)題·探究
問(wèn)題1
動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器有何優(yōu)點(diǎn)？
探究：動(dòng)物乳房之所以能作為反應(yīng)器是因?yàn)樗且环N高度分化的專門化腺體，合成蛋白質(zhì)的能力非常強(qiáng)，尤其是一些經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的遺傳改良，專門產(chǎn)奶的乳用動(dòng)物品種。
這種反應(yīng)器有四大優(yōu)點(diǎn)：（1）產(chǎn)量高，易獲得目標(biāo)產(chǎn)品；（2）目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量好，因?yàn)槿橄俳M織具有一整套全面對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行合成和加工的能力；（3）產(chǎn)品成本低；（4）從奶牛中提取產(chǎn)品，操作簡(jiǎn)單。
問(wèn)題2
利用基因工程如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的操作過(guò)程？
探究：操作過(guò)程大致歸納為：獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中→形成胚胎→將胚胎送入母體動(dòng)物→發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（只有在產(chǎn)下的雌性個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）。
典題·熱題
例1 以下說(shuō)法正確的是( )
B.基因工程在畜牧業(yè)上的應(yīng)用主要是培育體型巨大，品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物
C.基因工程可用來(lái)培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和抗逆性強(qiáng)的作物
D.科學(xué)家將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)導(dǎo)入植物中，或者改變這些氨基酸的合成途徑中某種關(guān)鍵酶的活性，以提高氨基酸的含量
解析：本題考查基因工程的應(yīng)用?；蚬こ炭啥ㄏ蚋淖兩锏男誀?，可以將各種不同的生物的基因組合到不同生物體內(nèi)，從而獲得優(yōu)良品種?；蚬こ膛嘤目瓜x(chóng)棉只能抗某種蟲(chóng)害，不能抗病毒，基因工程用于畜牧業(yè)是想獲得優(yōu)良品種，但不一定是巨大體型。導(dǎo)入氨基酸含量多的蛋白質(zhì)，并不能提高此種植物將來(lái)的氨基酸含量。
答案：C
誤區(qū)警示
基因工程是按照人們的主觀意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然后放入另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀，是通過(guò)對(duì)基因操作實(shí)現(xiàn)的。不能將人們的意愿人為地縮小、固定范圍。
例2 為了研究用基因重組的方法所生產(chǎn)的干擾素對(duì)癌癥的治療效果，有人計(jì)劃進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
(1)從癌癥患者體內(nèi)取得癌細(xì)胞，并培養(yǎng)此種細(xì)胞；
（2）給培養(yǎng)中的癌細(xì)胞添加干擾素；
（3）觀察干擾素是否對(duì)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)帶來(lái)變化；
上述的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中存在不足。下列可供選擇的改進(jìn)方法中，正確的是…( )
①將培養(yǎng)的癌細(xì)胞分成兩組，一組添加干擾素，一組不添加干擾素，分別觀察生長(zhǎng)情況
②直接給癌癥患者注射干擾素，進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)
③設(shè)置一系列不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的干擾素，分別添加給培養(yǎng)中的癌細(xì)胞，觀察生長(zhǎng)情況
A.①B.①②
C.①③D.①②③
解析：本題主要考查生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原則。通常情況下，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該設(shè)有明顯的對(duì)照，以保證自變量唯一。
答案：C
拓展延伸
對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一，目的還是在于消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過(guò)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，既可排除無(wú)關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。
例3 下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是( )
解析：基因工程是使外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術(shù)，A、B、D均為外源基因的表達(dá)，而青霉菌產(chǎn)生青霉素是一種正?；虻恼１磉_(dá)，故青霉素不屬于基因工程藥品。
答案：C
轉(zhuǎn)基因生物
目的基因
目的基因從何來(lái)
抗蟲(chóng)棉
Bt毒蛋白基因
蘇云金芽孢桿菌
抗真菌立枯絲核菌的煙草
幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因
抗鹽堿和干旱作物
調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因
耐寒的番茄
抗凍蛋白基因
魚(yú)
抗除草劑大豆
抗除草劑基因
增強(qiáng)甜味的水果
降低乳糖的奶牛
甜味基因
腸乳糖酶基因
生產(chǎn)胰島素的工程菌
人胰島素基因
人

相關(guān)學(xué)案

人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》4.3 禁止生物武器學(xué)案：

這是一份人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》4.3 禁止生物武器學(xué)案，共2頁(yè)。學(xué)案主要包含了生物武器的種類，禁止生物武器公約等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》4.3 禁止生物武器學(xué)案：

這是一份高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》4.3 禁止生物武器學(xué)案，共2頁(yè)。

人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)案：

這是一份人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)案，共2頁(yè)。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)學(xué)案 更多

人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起學(xué)案

人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起學(xué)案
高中生物1.3 基因工程的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案

高中生物1.3 基因工程的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案
高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》專題3 胚胎工程3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)案

高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》專題3 胚胎工程3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)案
高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起導(dǎo)學(xué)案

高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起導(dǎo)學(xué)案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》電子課本

1.3 基因工程的應(yīng)用

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級(jí)： 選修3《現(xiàn)代生物科技專題》

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部