基因工程的成果及发展前景 教学设计
③乙肝疫苗:将乙肝病毒中的有关基因分离出来,引入细菌的细胞中,再采用发酵的方法,或者引入哺乳动物的细胞中,再采用细胞培养的方法,就能让细菌或哺乳动物的细胞生产出大量的疫苗。
(2)我过自行生产的几种基因工程药品:白细胞介素-2,干扰素,乙肝疫苗。人生长激素等。
2.用于基因诊断和基因治疗
(1)基因诊断:
①概念:用放射性同位素(如32P),荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的。
②DNA探针:是单链的。作用是从基因文库中准确地提取出目的基因。由于DNA双链的核苷酸序列是彼此互补的,当DNA分子杂交时首先将双链DNA加热或升高PH值,使双链解开,根据所需的核苷酸序列制成一段与之互补的核苷酸短链,并用同位素标记,即成为探针。用这一探针查基因文库中已变性的DNA 片段,如果有一个DNA片段能和探针片段互补结合而合成双链(分子杂交),说明这一片段即含有所需的基因。
③原理:DNA分子杂交。
④优点:快速简便。
⑤实例:用β-珠蛋白的DNA探针可以检测出镰刀状细胞贫血症,用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出苯丙酮尿症,用白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针,可以用来检测白血病。
(2)基因治疗:把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。目前作到的只是引入外源基因使其表达,以补充缺失的或失去正常功能的酶,而不能作到用正常基因去替换突变的基因。
(二)基因工程与农牧业,食品工业
1.农业方面:
(1)通过基因工程技术获得高产,稳产和具有优良品质的农作物。
(2)用基因工程的方法培育出具有各种抗拟性的作物新品种。如抗虫,抗病毒,抗除草剂,抗盐碱,抗干旱,抗高温等。
2.牧业方面:利用基因工程技术培育具有抗病能力,高产仔率,高产奶率和高质量皮毛的动物等
3.食品工业:开辟新的食物来源。用微生物来生产人类所需要的营养物质。
(三)基因工程与环境保护
1.环境检测:如用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量,特点是快速,灵敏,精确。
2.环境净化:科学家用基因工程的方法培育出了能同时分解四种烃类化合物的“超级细菌”以及“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌,还有能够净化镉污染的植物等。
典型例题
1.(2006广东生物)下列关于基因工程应用的叙述,正确的是
A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
2.(2004天津理综)下列技术依据DNA分子杂交原理的是
A.②③ B.①③ C.③④ D.①④
①用DNA分子探针诊断疾病 ② B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的杂交
③快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量 ④目的基因与运载体结合形成重组DNA分子