專題1課前預習·巧設計名師課堂·一點通創(chuàng)新演練·大沖關重點突破課堂強化知識清單案例師說1.31.4每課一練了解1.基因工程的應用及取得的豐碩成果2.基因工程的進展3.蛋白質工程的崛起緣由和應用理解蛋白質工程的原理1.基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應用2.蛋白質工程的原理3.基因治療類型項目抗蟲轉基因植物抗病轉基因植物方法從某些生物中分離出具有

的基因，將其導入作物中將

導入植物中一、植物基因工程碩果累累1．抗蟲轉基因植物與抗病轉基因植物殺蟲活性抗病基因類型項目抗蟲轉基因植物抗病轉基因植物基因種類

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①抗病毒基因：病毒

基因和病毒的復制酶基因②抗真菌基因：

基因和抗毒素合成基因成果轉基因抗蟲棉、轉基因抗蟲水稻等抗煙草花葉病毒的轉基因煙草和抗病毒的轉基因小麥、甜椒、番茄等意義減少化學農(nóng)藥的使用，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，降低了對人體健康的損害Bt毒蛋白外殼蛋白幾丁質酶

2．其他抗逆轉基因植物

(1)抗逆基因：利用調節(jié)細胞

的基因使作物抗堿抗旱，導入魚的

蛋白基因使作物抗寒；導入抗基因使作物抗除草劑。

(2)成果：抗鹽堿、抗干旱的煙草；抗寒的番茄；抗

的大豆、玉米等。

3．利用轉基因改良植物的品質如我國科學家將富含賴氨酸的

導入玉米，獲得的轉基因玉米中賴氨酸的含量比對照組提高30%。滲透壓抗凍除草劑除草蛋白質編碼基因劑項目應用基因來源或處理成果提高動物的生長速度外源

基因轉基因綿羊、轉基因鯉魚改善畜產(chǎn)品的品質

基因轉基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少轉基因動物生產(chǎn)藥物藥用

基因＋

蛋白基因的啟動子乳腺生物反應器轉基因動物作

的供體抑制或除去結合

培育出沒有

的轉基因克隆豬器官二、動物基因工程前景廣闊克隆技術生長激素腸乳糖酶蛋白乳器官移植腺基因抗原決定免疫排斥反應三、基因工程與人體健康

1．基因工程藥物

(1)概念：基因工程藥物是指利用

生產(chǎn)的藥物。

(2)原理：通過基因工程技術，使外源基因在工程菌細胞內高效表達。

(3)成果：人胰島素、細胞因子、抗體、疫苗、激素等。

(4)作用：預防和治療人類腫瘤、心血管疾病、

、各種傳染病、

、類風濕等疾病。轉基因的工程菌遺傳病糖尿病2．基因治療

(1)概念：把

導入病人體內，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。

(2)成果：將腺苷酸脫氨酶基因轉入患者的淋巴細胞。

(3)途徑：分為

和

。

(4)現(xiàn)狀：處于初期的臨床實驗階段。四、蛋白質工程的崛起

1．基因工程的不足基因工程只能生產(chǎn)

的蛋白質，但天然蛋白質不一定符合人類生產(chǎn)和生活的需要。正?；蝮w內基因治療體外基因治療自然界中已存在2．蛋白質工程

(1)概念：指以蛋白質分子的

及其與

的關系作為基礎，通過

或

，對現(xiàn)有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。

(2)目標：根據(jù)人們對

的特定需求，對

進行分子設計。

(3)手段：通過基因修飾或基因合成，進而指導合成所需蛋白質。結構規(guī)律生物功能基因修飾基因合成蛋白質功能蛋白質的結構(4)途徑：預期蛋白質功能→設計預期的

→推測應有的

序列→找到相對應的

序列(基因)。

(5)蛋白質工程流程圖：蛋白質結構氨基酸脫氧核苷酸3．蛋白質工程的進展和前景蛋白質工程是一項難度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因為蛋白質發(fā)揮功能必須依賴于正確的

，這種

十分復雜。蛋白質工程前景誘人，但還需經(jīng)過艱辛探索。高級結構高級結構1．閱讀教材P17～19，探討下列問題。

(1)培育抗蟲轉基因植物，可用于殺蟲的目的基因主要有哪些？

提示：Bt毒蛋白基因，蛋白酶抑制基因，淀粉酶抑制基因，植物凝集素基因。

(2)從環(huán)境保護角度分析：抗蟲轉基因植物推廣種植，有什么意義？提示：①減少農(nóng)藥的使用，降低生產(chǎn)成本；②減少環(huán)境污染。(3)利用轉基因技術改良植物品質的途徑有哪些？提示：①直接導入控制該性狀的結構蛋白基因。②導入與該性狀有關的某種酶的基因或者改變關鍵酶的活性。

2．讀教材P20～21，探討下列問題：

(1)動物基因工程的應用主要在哪些方面？

提示：主要體現(xiàn)在提高動物的生長速度，改善畜產(chǎn)品的品質，用轉基因動物生產(chǎn)藥物等方面。

(2)試從產(chǎn)品產(chǎn)量、質量、提取、生產(chǎn)成本角度分析動物乳腺生物反應器具有哪些優(yōu)點和限制？

提示：優(yōu)點：①產(chǎn)量高，且易收獲目標產(chǎn)品，可以隨乳汁分泌而排到動物體外；②產(chǎn)品質量好；③成本低；④易提取。限制：受性別的限制，若從動物尿液中提取目的基因產(chǎn)物則不受性別限制。

(3)試區(qū)分基因治療和基因診斷。提示：①基因診斷是以DNA分子雜交為原理，利用基因探針，快速、準確檢測人類疾病。②基因治療是把正?；驅胗谢蛉毕莸募毎?，達到治療疾病的目的。3．讀教材P26～27，觀察分析圖1－29，探討下列問題。

(1)填表比較蛋白質工程與基因工程。(2)分析通過對基因的操作實現(xiàn)對天然蛋白質改造的原因。提示：①任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質進行了改造，而且改造過的基因可以遺傳下去。如果對蛋白質直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子還是無法遺傳的。②對基因進行改造比對蛋白質直接改造要容易操作，難度要小得多。繼哺乳動物乳腺生物反應器研發(fā)成功后，膀胱生物反應器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培育