1.3基因工程的应用一、预习与质疑(课前完成)1、预习内容选修3P17—P242、预习目标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3、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。4、预习检测(会解答以下问题)(1)基因工程的应用主要体现在哪些方面?(2)阅读课本填表转基因生物与目的基因的关系转基因生物目的基因目的基因从何来抗虫棉Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗盐碱和干旱作物调节细胞渗透压的基因耐寒的番茄鱼抗除草剂大豆抗除草剂基因增强甜味的水果降低乳糖的奶牛甜味基因肠乳糖酶基因生产胰岛素的工程菌人(3)基因治疗1).概念:基因治疗是把导入病人体内,使该基因的发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。2)方法:体外基因治疗和体内基因治疗体外基因治疗:先从病人体内获得某种相关细胞,进行培养,然后在体外完成,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内,这种方法叫做体外基因治疗。体内基因治疗:直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗。说明:对于遗传病的治疗最根本的方法是进行基因替换或修复。基因治疗的最佳时期理论上是受精卵时期,这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因,但在现实生活中是不可能的,因为不可能人人在受精卵时期进行基因检查。其次是对患者进行相关细胞的基因替换,如:对于遗传性糖尿病患者,只对胰腺的B细胞进行基因替换,该个体就能正常分泌胰岛素,糖尿病得以治疗;但这种局部细胞的基因替换,并没有改变其它部位细胞的基因,如精原细胞,其后代很大可能还会患遗传性糖尿病。【教材拓展】拓展点一该节内容是对第2节知识的综合运用,是近几年及今后几年高考的主考点。在学习这部分知识时,要注意以下几点:1.熟练、灵活掌握第2节的基础知识,形成系统的、完善的知识体系2.目的基因来自其他生物,目的基因和受体细胞的基因构成基因重组,这是基因工程的原理。3.常考知识为基因操作的基本步骤4.相关知识为DNA的结构和复制、基因控制蛋白质的合成及对性状的控制、基因突变、酶的性质和作用、其他生物工程等5.解决的方法是学好相关知识,达到灵活运用程度,进行知识迁移。拓展点二基因治疗的过程(以镰刀形细胞贫血症的治疗为例)步骤过程获取正常的血红蛋白基因用限制性核酸内切酶从人的DNA分子中切取血红蛋白基因形成重组载体用同一种限制性核酸内切酶在载体DNA上切开一个切口,用DNA连接酶将正常血红蛋白基因连接在载体DNA上,形成重组载体重组载体的转化与筛选将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞中,并将重组载体插入到染色体。用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞。将含正常血红蛋白基因的造血干细胞回输给患者骨髓将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中,此造血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞,以根治镰刀形细胞贫血症拓展点三利用微生物生产药物的优越性所谓利用微生物生产蛋白质类药物,是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因,构建成表达载体后导入微生物,然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比有以下优越性:1.利用活细胞作为表达系统,表达效率高,无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。2.可以解决传统制药中原料来源的不足。例如,胰岛素是治疗糖尿病患者的药物,一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。1978年科学家用2000L大肠杆菌发酵液得到100g胰岛素,相当于从1000kg猪胰脏中提取的量。又如,生长素是治疗侏儒症患者的药物,治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长素。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。用心爱心专心3.降低生产成本,减少生产人员和管理人员。5、生成问题二、落实与整合(课前完成)请登录教材P30网站,找出生物工程的最新进展,并把他们写下来。三、检测与反馈考点一、植物基因工程的应用例1.下列说法正确的是A.用基因工程方法培育抗虫植物也能抗...