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2019-2020年高中生物難點(diǎn)剖析 13 基因工程的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3 疏導(dǎo)引導(dǎo) 1.植物基因工程的成果 植物基因工程的成果都是由兩方面組成：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，雜亂無(wú)章，但是我們?cè)谡莆諘r(shí)只要抓住植物基因工程的外源基因是什么，該基因是通過(guò)基因工程技術(shù)導(dǎo)入植物細(xì)胞，使其表達(dá)，產(chǎn)生人們所需要的產(chǎn)品，如抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物的外源基因是殺蟲(chóng)基因。外源基因還有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。成果是抗蟲(chóng)棉等。 2.動(dòng)物基因工程的成果 動(dòng)物基因工程的成果也是由兩方面組成：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)、乳房生物反應(yīng)器、沒(méi)有免疫反應(yīng)的克隆豬器官。 3.基因工程藥品 利用基因工程培育“工程菌”來(lái)生產(chǎn)藥品，是基因工程的低成本高效益的工程產(chǎn)業(yè)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因培育的工程菌生產(chǎn)人胰島素、細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素、白細(xì)胞介素、干擾素等。 4.利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性 所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物，是將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。與傳統(tǒng)的制藥相比，它有以下優(yōu)越性： （1）利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高，無(wú)需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。 （2）可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來(lái)源的不足。例如，胰島素是治療糖尿病患者的藥物，一名糖尿病患者每年所需的胰島素需要從40頭?；?0頭豬的胰臟中才能提取到。1978年科學(xué)家用2 000 L大腸桿菌發(fā)酵液得到了100 g胰島素，相當(dāng)于從1 000 kg豬胰臟中提取的量。又如，生長(zhǎng)激素是治療侏儒癥患者的藥物，治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長(zhǎng)激素。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動(dòng)物或人體上獲取原料。 （3）降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。 活學(xué)巧用 【例1】 用現(xiàn)代生物技術(shù)培育生物新品種，其優(yōu)越性在于 …（　?。┆? A.克隆技術(shù)可以快速繁育優(yōu)良性狀的家畜 B.現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因技術(shù)可迅速改變生物的基因組成 C.現(xiàn)代生物技術(shù)迅速使新品種形成群落 D.現(xiàn)代生物技術(shù)可克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 解題提示：群落是在一定自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接和間接關(guān)系的各種生物的總和。解決該類題目的規(guī)律：基因工程是在兩個(gè)物種之間轉(zhuǎn)移基因，克服兩物種之間由于生殖隔離不能進(jìn)行基因交流的障礙。 答案：ABD 【例2】 下列實(shí)例中，涉及基因重組的是（　?。┆? A.我國(guó)著名育種專家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級(jí)水稻品種 B.英國(guó)科學(xué)家利用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出小綿羊 C.荷蘭科學(xué)家將人乳高鐵蛋白基因移植到牛體內(nèi)并獲得成功 D.乘宇宙飛船上過(guò)太空的辣椒種子結(jié)出的果實(shí)較平常的大一倍以上 解題提示：袁隆平培育出的超級(jí)水稻品種是利用雜交技術(shù)，根據(jù)基因重組原理培育成功的，故A對(duì)。C項(xiàng)為基因工程的產(chǎn)物，基因工程也是利用基因重組原理，把一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，定向地改造生物的遺傳性狀，即把不同種生物的基因組合在一起，并得以表達(dá)的過(guò)程，故C對(duì)。B項(xiàng)克隆小綿羊的產(chǎn)生是無(wú)性生殖的過(guò)程，無(wú)基因重組現(xiàn)象。太空育種是利用基因突變?cè)?，故B、D錯(cuò)。解決該類題目的規(guī)律：基因重組有兩種類型：一是有性生殖過(guò)程中非等位基因的重新組合；二是DNA拼接技術(shù)即基因工程。 答案：AC