學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題二十六 《現(xiàn)代生物科技專題》專題1基因工程第3課 基因工程的應(yīng)用【學(xué)案導(dǎo)航】-——明方向！【課程學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.關(guān)注基因工程的進(jìn)展，舉例說出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。2.認(rèn)同基因工程促進(jìn)生產(chǎn)力提高，嘗試應(yīng)用基因工程技術(shù)設(shè)計一個解決生活中疑難問題的方案。第一層級：預(yù)學(xué)區(qū).不看不講【知識體系梳理】知識點一、植物基因工程的成果：植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的能力、以及改良農(nóng)作物的和利用植物生產(chǎn)等方面。（一)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物1、成果:抗蟲植物如水稻、棉、玉米、馬鈴薯、番茄等。如我國的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是轉(zhuǎn)入基因培育出來的。2、好處：減輕、有利人類、可以降低生產(chǎn)等。（二)抗病轉(zhuǎn)基因植物成果:抗的轉(zhuǎn)基因煙草和抗病毒的小麥、甜椒、番茄等.(三）抗逆轉(zhuǎn)基因植物1、抗逆基因：調(diào)節(jié)細(xì)胞的基因使作物抗堿、抗旱；魚的基因使作物耐寒能力提高；基因使作物抗除草劑等。2、成果：具抗寒能力的煙草、番茄,具抗除草劑的大豆、玉米等。(四）利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)1、優(yōu)良基因：必需氨基酸的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄基因和植物基因等。2、成果：轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因延熟番茄、轉(zhuǎn)基因矮牽?；ǖ?。知識點二、動物基因工程前景廣闊（一）提高動物的生長速度1、生長基因:外源基因2、成果：轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚等.（二）改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)1、優(yōu)良基因:腸基因2、成果：轉(zhuǎn)基因奶牛分泌的牛奶中減少。（三）用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物1、基因基因與乳腺蛋白基因的等調(diào)控組件重組在一起。2、成果：乳腺生物反應(yīng)器或者反應(yīng)器。（四)用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植供體1、器官供體：抑制或除去決定基因。2、成果:利用克隆技術(shù)培育沒有免疫排斥反應(yīng)的豬器官.知識點三、基因工程藥物異軍突起藥物轉(zhuǎn)基因――即用基因工程的方法，使外源基因得到表達(dá)的菌類細(xì)胞株系.知識點四、基因治療1、概念：把導(dǎo)入病人體內(nèi),使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。這是治療遺傳病的最有效的手段。2、實例：治療。3、方法：基因治療【預(yù)習(xí)效果檢測】1．下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯誤的是（)A．抗蟲棉——Bt毒蛋白基因B．抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草——幾丁質(zhì)酶基因C．抗鹽堿和抗旱植物—-調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因D．耐寒的番茄——抗凍基因2．運用現(xiàn)代生物技術(shù)的育種方法，將抗菜青蟲的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入優(yōu)質(zhì)油菜中,培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜品種,這一品種在生長過程中能產(chǎn)生特異的殺蟲蛋白，對菜青蟲有顯著抗性，能大大減輕菜青蟲對油菜的危害，提高油菜產(chǎn)量,減少農(nóng)藥使用量，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。根據(jù)以上信息，下列敘述正確的是（）A．Bt毒蛋白基因的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)B．Bt毒蛋白基因中有菜青蟲的遺傳物質(zhì)C．轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜能產(chǎn)生殺蟲蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因D．轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜產(chǎn)生的殺蟲蛋白是無機(jī)物3．下列關(guān)于基因工程的成果及應(yīng)用的說法中，正確的是（）A．用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體形巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物C．基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物D．目前，在發(fā)達(dá)國家，基因治療已用于臨床實踐4．下列關(guān)于基因治療的說法正確的是(）A．基因治療只能治療一些傳染病,如艾滋病B．基因治療的主要方法是讓患者口服一些健康的外源基因C．基因治療的主要原理是引入健康基因并使之表達(dá)D．基因治療在發(fā)達(dá)國家已成為一種常用的臨床治療手段5．從1997年開始，我國就可以自行生產(chǎn)乙肝疫苗等基因工程藥物。其中，乙肝疫苗的生產(chǎn)方法是(）A．在受體細(xì)胞內(nèi)大量增殖乙肝病毒B．在液體培養(yǎng)基中大量增殖乙肝病毒C．將乙肝病毒的全部基因?qū)胧荏w細(xì)胞并表達(dá)D．將乙肝病毒的表面抗原基因?qū)胧荏w細(xì)胞并表達(dá)第二層級：導(dǎo)學(xué)區(qū)。不議不講【重點難點探究】1.抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的優(yōu)點是什么?2.什么是病原微生物？有哪些種類？3.在抗病轉(zhuǎn)基因植物中使用最多的是什么基因？4．哪些環(huán)境條件會造成農(nóng)作物低產(chǎn)、減產(chǎn)？5．在抗鹽堿和抗干旱作物中使用了什么基因？6.抗逆轉(zhuǎn)基因植物的優(yōu)點是什么?7.抗除草劑基因有何用途？8。某些食品中缺少必需氨基酸,如何用轉(zhuǎn)基因的方法加以改良？9。用轉(zhuǎn)基因的動物生產(chǎn)藥物的優(yōu)點和方法是什么?10.為什么乳腺能成為基因藥物最理想的表達(dá)場所呢？11。用基因工程技術(shù)實現(xiàn)動物乳腺生物反應(yīng)器的操作過程是怎樣的？12?；蚬こ淘谛竽琉B(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用主要是什么？13?；蛱结樖侵甘裁?第三層級:固學(xué)區(qū)。不練不講【基礎(chǔ)智能檢測】1．通過基因工程方法生產(chǎn)的藥物有（)①干擾素②白細(xì)胞介素③青霉素 ④乙肝疫苗A．①②③ B．①②③④C．①②④ D．②③④2．我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展態(tài)勢良好，農(nóng)業(yè)部依法批準(zhǔn)發(fā)放了轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米、轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因玉米和轉(zhuǎn)基因水稻的敘述不正確的是(）A．轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B．轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用，減少了環(huán)境污染C．轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻是否具有抗蟲性,可通過飼養(yǎng)卷葉螟進(jìn)行檢測D．轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的外源基因是幾丁質(zhì)酶基因3．工程菌是指（）A．用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞群B．用遺傳工程的方法把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到新細(xì)胞群C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞群D．從自然界中選取的能迅速增殖的菌類4．科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由羊的乳腺分泌抗體。下列相關(guān)敘述中，正確的是(）①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與運載體黏性末端的堿基對連接起來③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可以為合成目的基因提供資料④受精卵是理想的受體A．①②③④ B．①③④C．②③④ D．①②④5．繼哺乳動物乳腺反應(yīng)器研發(fā)成功后,膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展.最近,科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：（1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞,常用方法是________.(2）將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞時,通常要將外源基因?qū)隷_______中,原因是________________________________________________________________________。(3)通常采用________技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組。（4）在研制膀胱生物反應(yīng)器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的________細(xì)胞中進(jìn)行特異性表達(dá).第四層級：思學(xué)區(qū).不思不復(fù)【思維導(dǎo)圖構(gòu)建】【參考答案】【知識體系梳理】知識點一抗逆品質(zhì)藥物（一)1.Bt毒蛋白2。污染健康成本（二）煙草花葉病毒轉(zhuǎn)基因(三）1。滲透壓抗凍蛋白抗除草劑（四）果實成熟花青素代謝有關(guān)知識點二（一）生長激素（二）1.乳糖酶2。乳糖的含量（三）1。藥用蛋白啟動子2。乳房生物（四）1.抗原知識點三工程菌知識點四1.正常2。復(fù)合型免疫缺陷癥3。腺苷酸脫氨酶【預(yù)習(xí)效果檢測】1.B【解析】抗病毒轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因，常使用病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因,幾丁質(zhì)酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌轉(zhuǎn)基因植物的目的基因,故選項B錯.2。C【解析】基因是攜帶遺傳信息的DNA片段，A選項錯誤；Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取的，其表達(dá)產(chǎn)物是毒蛋白(屬于有機(jī)物）,毒蛋白能夠殺死菜青蟲,所以B、D選項錯誤,C選項正確。3.C【解析】抗蟲基因的產(chǎn)物是毒蛋白,只能對害蟲起作用；基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)生長速度快、品質(zhì)優(yōu)良的動物；在發(fā)達(dá)國家，基因治療目前處于初期的臨床試驗階段.4.C【解析】基因治療是指將健康基因?qū)胗腥毕莸募?xì)胞內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的?；蛑委煵荒苤委焸魅静??！局攸c難點探究】1。減少環(huán)境污染、減低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量.2.引起生物生病的微生物,主要有病毒、真菌和細(xì)菌等.3。病毒外殼蛋白（coatprotein，CP）基因;病毒的復(fù)制酶基因.4。鹽堿、干旱、低溫和澇害等5.調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因。6。導(dǎo)入另一種生物的優(yōu)良性狀基因，獲得新性狀抵抗惡劣環(huán)境因素，從根本上改變作物的特性.7.噴灑除草劑時，殺死田間的雜草而不損傷作物.8.①將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参铫诟淖儽匦璋被岷铣赏緩街心撤N關(guān)鍵酶的活性.9。優(yōu)點：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取.方法：乳腺生物反應(yīng)器膀胱生物反應(yīng)器.10。⑴乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán),不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反應(yīng)。⑵從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高,易提純，表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性.⑶從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。11.①獲取目的基因(例如血清白蛋白基因）。②構(gòu)建基因表達(dá)載體(在血清白蛋白基因前加特異表達(dá)的啟動子）。③顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中。④形成胚胎。⑤將胚胎送入母體動物。⑥發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物(只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）.12。（1)繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動物。該過程的重要步驟是通過感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動物受精卵中。（2）將人的生長激素基因和牛的生長素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的“超級小鼠”.13?；蛱结樉褪且欢闻c目的基因或DNA互補的特異核苷酸序列。它包括整個基因,或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來的RNA.【基礎(chǔ)智能檢測】1。C【解析】青霉素是經(jīng)誘變育種方法培育出高產(chǎn)青霉素菌種，然后再通過發(fā)酵工程來生產(chǎn)的，其他藥物都是用基因工程方法生產(chǎn)的。3.C【解析】工程菌是指用基因工程的方法使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞群.4B【解析】基因工程可將控制特定性狀的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，從而定向改造生物的遺傳性狀，而且此過程不受親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的制約，即克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。在基因工程操作程序中,所用的DNA連接酶連接的不是目的基因與載體黏性末端的堿基對，而是目的基因與載體的DNA兩條鏈的骨架，即核苷酸與磷酸的連接。由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)mRNA的核苷酸序列，進(jìn)而可推測相應(yīng)基因的核苷酸排序，從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因.轉(zhuǎn)基因羊的乳腺細(xì)胞及全身所有的組織細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，而受精卵體積較大，操作較容易,也能保障發(fā)育成的個體所有細(xì)胞都含有外源基因。5。(1）顯微注射技術(shù)（2）受精卵（早期胚胎細(xì)胞）受精卵（或早期胚胎)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組織細(xì)胞中表達(dá)(3)DNA分子雜交(4）膀胱上皮【解析】(1)將目的基因（人生長激素基因）導(dǎo)入動物細(xì)胞(小鼠受體細(xì)胞)的常用方法是顯微注射技術(shù)。(2)在哺乳動物細(xì)胞中,受精卵或早期胚胎具有全能性,外源基因在相應(yīng)的組織細(xì)胞中更容易表達(dá)，因此,在動物細(xì)胞工程中，常將受精卵或早期胚胎細(xì)胞作為受體細(xì)胞.（3）檢測目的基因（人生長激素基因）是否插入了轉(zhuǎn)基因動物染色體的DNA(小鼠基因組）上的方法是DNA分子雜交技術(shù).(4)由題中信息可知，人生長激素基因在小鼠的膀胱上皮細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行了特異性表達(dá)?！镜淅附颉?——授技法!熱點題型一基因工程的應(yīng)用例1、下列關(guān)于基因工程相關(guān)知識的敘述,正確的是(）A．在基因工程操作中為了獲得重組質(zhì)粒，必須用相同的限制性內(nèi)切酶,露出的黏性末端可以不相同B．若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可將目的基因先導(dǎo)入到大腸桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中C．如果提高作物中某種氨基酸的含量,可以導(dǎo)入控制合成含有該種氨基酸蛋白質(zhì)的基因D．基因治療主要是對具有缺陷的體細(xì)胞進(jìn)行全面修復(fù)【答案】B【提分秘籍】植物基因工程的應(yīng)用:植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等）以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面.1。提高抗逆性（1）常用抗蟲基因：用于抗蟲(殺蟲）的基因主要是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）常用抗病基因：a.抗病毒基因有：病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因；b.抗真菌基因有：幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因（3）其他抗逆基因:環(huán)境條件對農(nóng)作物的生產(chǎn)會造成很大影響，并且這些影響是多方面的，因此,抗逆性基因也有多種多樣，如：抗鹽堿和干旱的調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓基因、抗凍基因、抗除草劑基因等等。2。改良植物品質(zhì)由于人們的食品含有的營養(yǎng)不平衡，不能滿足人們對食品的要求，這樣，可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，使植物能夠合成某些本來不能合成的物質(zhì)。如科學(xué)家將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参镏?或者改變這些氨基酸合成途徑中某種關(guān)鍵酶的活性，以提高氨基酸的含量。動物基因工程的應(yīng)用：1.用于提高動物生長速度：由于外援生長激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動物生長得更快，將這類基因?qū)雱游矬w內(nèi)，以提高動物的生長速率.如：轉(zhuǎn)基因綿羊和轉(zhuǎn)基因鯉魚。2。用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)：基因工程可用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì).如：有些人對牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會出現(xiàn)過敏、腹瀉、惡心等不適癥狀，科學(xué)家將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，這樣所獲得的牛奶其成分不受影響，但乳糖的含量大大減低。3.生產(chǎn)藥物基因工程不但促進(jìn)了傳統(tǒng)技術(shù)的變革，也為人類提供了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)難以得到的許多昂貴藥品，并已形成基因工程制藥業(yè)的雛形。目前諸如人胰島素、人生長激素、人腦激素、α－干擾素、乙肝疫苗、蛋白C、組織血纖維蛋白溶酶原激活劑等數(shù)十種基因工程藥物已實現(xiàn)商品化。此外，還有促紅細(xì)胞生成素、白細(xì)胞介素－2、腎素、心鈉素等一大批珍貴藥品正處于試用或臨床試驗階段。4。用轉(zhuǎn)基因動物做器官移植的供體：目前，人體移植器官短缺是一個世界性的難題，用其它動物的器官替代，又會出現(xiàn)免疫排斥現(xiàn)象，現(xiàn)在，科學(xué)家正試圖利用基因工程方法對一些動物的器官進(jìn)行改造，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官?；蛑委煟?。概念：基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。2。方法：體外基因治療和體內(nèi)基因治療體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種相關(guān)細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)，這種方法叫做體外基因治療.體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法叫做體內(nèi)基因治療。說明:對于遺傳病的治療最根本的方法是進(jìn)行基因替換或修復(fù)。基因治療的最佳時期理論上是受精卵時期，這樣可以使個體的每個細(xì)胞都含有正?；?但在現(xiàn)實生活中是不可能的,因為不可能人人在受精卵時期進(jìn)行基因檢查。其次是對患者進(jìn)行相關(guān)細(xì)胞的基因替換,如:對于遺傳性糖尿病患者,只對胰腺的B細(xì)胞進(jìn)行基因替換，該個體就能正常分泌胰島素，糖尿病得以治療；但這種局部細(xì)胞的基因替換,并沒有改變其它部位細(xì)胞的基因,如精原細(xì)胞,其后代很大可能還會患遺傳性糖尿病?！九e一反三】（雙選)下列關(guān)于生物工程相關(guān)知識的敘述，正確的是（）A。在基因工程操作中為了獲得重組質(zhì)粒，一般用相同的限制性內(nèi)切酶，露出的黏性末端相同B.若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可將目的基因先導(dǎo)入到大腸桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞C.植物體細(xì)胞雜交,能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，培育出的新品種一定不是單倍體D.基因治療主要是對具有缺陷的體細(xì)胞進(jìn)行全面修復(fù)【答案】AC熱點題型二基因診斷與基因治療例2、近年來基因工程的發(fā)展非常迅猛，科學(xué)家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM(jìn)行遺傳病的診斷和治療，下列做法中不正確的是（）A．用基因替換的方法治療21三體綜合征B．用DNA探針檢測病毒性肝炎C．用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥D．用DNA探針檢測鐮刀型細(xì)胞貧血癥【答案】A【解析】21三體綜合征屬于染色體數(shù)目異常,多了一條21號染色體，所以無法用DNA探針檢測出來，可以通過顯微鏡觀察細(xì)胞有絲分裂中期的染色體數(shù)目來檢測，故A錯誤；肝炎病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，可以用DNA探針進(jìn)行檢測，原理是分子雜交，故B正確；導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥屬于基因治療,原理是基因工程，檢測是否導(dǎo)入目的基因的方法是用基因探針進(jìn)行DNA分子雜交,故C正確；鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變導(dǎo)致的，可用DNA探針檢測出來，故D正確．故選：A．【提分秘籍】基因診斷與基因治療：1、基因診斷技術(shù)的原理（1）基因診斷：是用放射性同位素（如32P）、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測樣本上的遺傳信息，從而達(dá)到檢測疾病的目的。（2）基因診斷的對象主要包括病原微生物的侵入，先天遺傳性疾病和后天基因突變引起的疾病等方面。目前,基因診斷已在病毒性肝炎、艾滋病等傳染病的診斷中發(fā)揮了不可替代的作用.（3)通過基因診斷的方法檢測其發(fā)生突變的基因，對于臨床診斷、了解發(fā)病機(jī)理和疾病治療都具有重要的意義.（4）基因診斷的應(yīng)用:傳統(tǒng)診斷遺傳疾病的方法是通過表現(xiàn)型來推測基因型?；蛟\斷則是從基因著手來推斷表現(xiàn)型，這種方法不受細(xì)胞類型和發(fā)病年齡的限制，可用于一切遺傳病的診斷。如半乳糖血癥是一種先天性糖代謝缺陷癥，通過基因診斷，發(fā)現(xiàn)病人缺少一個合成半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因。如果把半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因轉(zhuǎn)入缺乏這一基因的人體中，便可以使他的缺陷癥狀得到改善。2、基因治療的發(fā)展前景（1)基因治療：就是把特定的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，從而達(dá)到治療疾病的目的.（2）基因治療惡性腫瘤的方案有兩種：①殺死腫瘤細(xì)胞-—將抑制癌細(xì)胞增生的基因轉(zhuǎn)入到癌細(xì)胞內(nèi)，不僅可以阻斷癌細(xì)胞繁殖，還可以誘導(dǎo)它自殺死亡；或?qū)⒁欢慰梢砸种瓢┗蜣D(zhuǎn)錄的DNA序列導(dǎo)入癌細(xì)胞,使癌基因不能表達(dá)，癌細(xì)胞也就不能增殖.②將提高人體免疫力的基因?qū)朊庖呦到y(tǒng),以提高人體防御功能，由人體免疫系統(tǒng)殺死癌細(xì)胞。（3）基因治療的步驟：選擇治療基因→將治療基因和運載體結(jié)合導(dǎo)入到患者體內(nèi)→治療基因在細(xì)胞內(nèi)正常表達(dá)。知識拓展：1、基因芯片：是將大量特定序列的DNA片段有序的固定在尼龍膜、玻片或硅片上，從而能大量、快速、平行地對DNA分子的堿基序列進(jìn)行測定和定量分析。2、基因芯片的應(yīng)用:用于尋找和鑒定與疾病相關(guān)的基因；用于傳染病的檢測。例腫瘤細(xì)胞的檢測、預(yù)測老年癡呆、糖尿病,艾滋病、前列腺癌等【舉一反三】基因治療是人類疾病治療的一種嶄新手段,下列有關(guān)敘述中不正確的是(）A．基因治療可使人類遺傳病得到根治B．基因治療是一種利用基因工程產(chǎn)品治療人類疾病的方法C．把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)屬于基因治療的一種方法D．基因治療的靶細(xì)胞可以是體細(xì)胞和生殖細(xì)胞【答案】B【真題回眸】--—知難易!1。（2015新課標(biāo)卷Ⅱ）【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}:=1\*GB2⑴從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的進(jìn)行改造。=2\＊GB2⑵以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾基因或合成基因。所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即：。=3\＊GB2⑶蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過和，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物進(jìn)行鑒定?！敬鸢浮浚?）氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))（1分,其他答案合理也給分)（2）PP1（每空2分，共4分）DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))（2分)DNA→RNA、RNA→DNARNA→蛋白質(zhì)（或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯）（3分)(3）設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列（每空2分，共4分）功能（1分）【解析】本題考查蛋白質(zhì)工程相關(guān)知識,難度較小。對蛋白質(zhì)的氨基酸序列（或結(jié)構(gòu)）進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能的目的。（2）以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部內(nèi)容包括

DNA的復(fù)制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)（或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯）.(3）蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測氨基酸序列，推測相應(yīng)的核苷酸序列，并獲取基因。經(jīng)表達(dá)的蛋白質(zhì)，要對其進(jìn)行生物功能鑒定。2.(2014年課標(biāo)Ⅱ卷)［生物——選修3:現(xiàn)代生物科技專題］植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性.回答下列問題：（1）理論上,基因組文庫含有生物的基因；而cDNA文庫中含有生物的基因。(2）若要從植物甲中獲得耐旱基因,可首先建立該植物的基因組文庫，再從中出所需的耐旱基因。(3）將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌,并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測此再生植株中該基因的，如果檢測結(jié)果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的是否得到提高。（4）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時,則可推測該耐旱基因整合到了（填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上"）?！敬鸢浮浚?)全部部分（2）篩選（3）乙表達(dá)產(chǎn)物耐旱性（4)同源染色體的一條上【能力提升】-—-長士氣！一、選擇題1．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說法正確的是（）A．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性C．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲D．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會變異【答案】B【解析】由于外源抗病毒基因具有特異性,因而其表達(dá)產(chǎn)物具有特異性或局限性，只能抵抗某種或某類病毒，不可能抵抗所有病毒,更不能抗害蟲。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可以隨受體內(nèi)的自身遺傳物質(zhì)穩(wěn)定遺傳，也會同自身遺傳物質(zhì)一樣發(fā)生變異。2.北極比目魚中有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強，下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是（)A．過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B．將多個抗凍基因編碼依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍型增強的抗凍蛋白C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選D．應(yīng)用DNA探針技術(shù),可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)【答案】B3．我國科學(xué)家利用基因工程技術(shù)將海藻合成酶基因轉(zhuǎn)移到甘蔗體內(nèi)，獲得了抗旱、高產(chǎn)、高糖的甘蔗新品種。以下關(guān)于植物基因工程的說法，正確的是（)A．我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是轉(zhuǎn)入了植物凝集素基因培育出來的B．可用于轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制劑基因C．抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中，可使用的基因有幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因D．提高作物的抗鹽堿和抗干旱的能力，與調(diào)節(jié)滲透壓的基因無關(guān)【答案】C【解析】我國的抗蟲棉是轉(zhuǎn)入了Bt毒蛋白基因培育出來的；抗蟲基因還有蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等.利用可以調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因，可提高作物抗鹽堿和抗旱的能力。4．以下說法正確的是（）A．用基因工程培育的抗蟲植物也能抗病毒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)良的動物C．基因工程可用來培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和抗逆性強的作物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合成途徑中某種關(guān)鍵酶的活性,以提高氨基酸的含量【答案】C【解析】基因工程培育的抗蟲棉只能抗某種蟲害，不能抗病毒?；蚬こ逃糜谛竽翗I(yè)是想獲得優(yōu)良的品種，但不一定是體型巨大的個體。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的氨基酸含量。5．人類“漸凍癥”是由于突變的基因使神經(jīng)元合成了某種毒蛋白，從而阻礙了軸突內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的流動。針對上述病因，研究人員尋找相關(guān)治療方法。以下設(shè)想不可能對“漸凍癥”起到治療作用的是A.將控制合成破壞運動神經(jīng)元的毒蛋白基因替換B。植人神經(jīng)干細(xì)胞，使受損的運動功能得到恢復(fù)C.尋找能夠與毒蛋白基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合的藥物D.大量注射藥物，刺激運動神經(jīng)元向肌肉傳遞信號【答案】C6．2003年“非典病毒”（一種RNA病毒）侵襲,醫(yī)院人滿為患，“非典”與“發(fā)熱"、“疑似”混雜在一起，醫(yī)生難以區(qū)分,我國有關(guān)科學(xué)工作者利用基因工程研制出“非典"診斷盒.只需患者的少量血液樣本，就可快速檢測出其體內(nèi)是否含有“非典”抗體。但眾所周知，患者感染病毒后，不一定馬上產(chǎn)生抗體,還有一段潛伏期。如何在這時快速確診至關(guān)重要。于是，該實驗室又利用基因工程技術(shù),著手調(diào)研可快速檢驗患者體內(nèi)是否含有“非典”病毒抗原的第二代試劑盒，根據(jù)上述材料下列說法正確的是(）A。該實驗室研制的試劑盒診斷“非典"利用的是DNA-DNA雜交技術(shù)B。該實驗室研制的試劑盒診斷“非典”利用的是DNA—RNA雜交技術(shù)C.該實驗室研制的兩代試劑盒診斷“非典”利用的都是抗原—抗體雜交技術(shù)D.該實驗室研制的兩代試劑盒里的試劑均為基因工程技術(shù)表達(dá)的“非典"抗體【答案】C【解析】根據(jù)題干信息分析，實驗室研制的兩代試劑盒診斷“非典”都是檢驗患者體內(nèi)是否含有“非典”病毒抗原，所以都是利用抗原-抗體雜交技術(shù),若抗原和抗體的發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)，從而鑒定“非典”疾病,故本題正確選項為C。7．科學(xué)家運用基因工程技術(shù)，將人凝血因子基因?qū)肷窖虻腄NA中，培育出羊乳腺生物反應(yīng)器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有關(guān)敘述,正確的是（)A．可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵B．在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他細(xì)胞C．人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后,DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNAD．科學(xué)家將人凝血因子基因與乳腺蛋白基因重組在一起，從而使人凝血因子基因只在乳腺細(xì)胞中特異表達(dá)【答案】A【解析】目的基因?qū)胧芫阎?因此該轉(zhuǎn)基因羊的體細(xì)胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA復(fù)制過程，而不作用于轉(zhuǎn)錄。乳腺蛋白基因的啟動子與人凝血因子基因重組在一起,導(dǎo)入受精卵中。8．利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人類干擾素，下列敘述錯誤的是（)A．用適當(dāng)?shù)拿笇d體與人類干擾素基因進(jìn)行切割與連接B．用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)處理受體細(xì)菌表面