内容发布更新时间 : 2025/1/11 12:39:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第二节 基因工程的应用
1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2．了解基因工程在农业和医学等方面的应用。(难点)
基 因 工 程 在 农 业 上 的 应 用
1．抗虫棉
(1)目的基因：苏云金杆菌的毒蛋白基因。
(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将毒蛋白基因导入棉花细胞并且在棉花细胞内成功表达出毒蛋白。
(3)意义：抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的生产成本，使作物能稳产、高产，还降低了农药的使用，减少对环境的污染。
2．金米
(1)目的基因：有关胡萝卜素合成的酶的基因。
(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将有关胡萝卜素合成的酶的基因导入水稻细胞中，并诱导它们在水稻细胞内得以表达，使水稻中的双香叶素-二磷酸转化成β-胡萝卜素。
(3)作用：人们食用“金米”后，其中的β-胡萝卜素在人体内转化成维生素A，为深受维生素A缺乏症之苦的人们带来了“金色希望”。
[合作探讨]
科学家通过基因工程的方法，将苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。
探讨1：Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T—DNA，把目的基因插入Ti质粒的T—DNA中是利用T—DNA的什么特点？
提示：T—DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上。
探讨2：Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为什么？
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提示：转化。
探讨3：将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的方法是什么？ 提示：农杆菌转化法。
探讨4：目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是什么？ 提示：目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上。 [思维升华] 1．抗虫转基因植物
(1)方法：将从某些生物中分离出的具有杀虫活性的基因导入农作物中，使其具有抗虫性。
(2)杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)成果：抗虫棉、抗虫水稻等。
(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人类健康的损害。
2．抗病转基因植物
?概念：引起植物生病的微生物?
(1)病原微生物?
??类型：主要有病毒、细菌和真菌
(2)方法：将抗病基因导入植物中，使其具有抗病特性。
(3)抗病转基因植物实例：目前人们已获得抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦、转基因甜椒、转基因番茄等多种作物。
(4)目的基因：抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因植物中可以使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
【特别提示】 基因工程技术为培养作物抗病品种开辟了新途径。抗病转基因植物根据抗病原体的类型分为抗病毒转基因植物、抗真菌转基因植物和抗细菌转基因植物。
3．其他抗逆转基因植物
(1)不良环境条件的影响：盐碱、干旱、低温、涝害等不利环境条件是造成低产、减产的常见因素。
(2)方法：将抗逆基因导入植物，获得抗逆转基因作物。
(3)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因，可使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(4)成果：抗盐抗旱烟草、抗寒番茄、耐除草剂玉米等。 4．利用转基因改良植物的品质
(1)利用转基因技术可以提高生物中氨基酸的含量、延长储存时间、改变花色等，从而提高作物品质。
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(2)成果：
实例一 我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%。
实例二 我国科学家将控制番茄果实成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄，储存时间可延长1～2个月，有的可达80多天。
实例三 我国科学家还成功地将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了花卉的观赏价值。
1．利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，在环保上的重要意义是( ) A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥使用过多引起环境污染 D．改良土壤结构
【解析】 固氮水稻减少了氮肥的作用，避免了氮肥使用过多引起的富营养化。 【答案】 C
2．金茶花是中国特有的观赏品种，但易被有害真菌感染得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：
(1)将②连接到①上并形成③，常用到的酶有________________________。 (2)抗枯萎病的金茶花培育成功，从变异的角度来说属于________。
(3)经过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？________。
(4)通过检测，被③侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经________。从抗病基因是否表达可以从个体水平上做________实验，简述实验过程。
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【解析】 (1)①是用限制性内切酶切割质粒，②是指目的基因的获取，③是指目的基因与质粒在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。(2)基因工程是在人为作用下将控制不同性状的基因重新组合从而改造生物性状，从本质上来说这种变异属于基因重组。(3)转基因方
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