1、【优化设计】2015-2016 学年高中生物 1.3 基因工程的应用教案 新 人教版选修 3 教学建议 1.本节可将教材中提供的实例列表总结,给出具体的转基因生物,指导学生整理教材中提供 的信息,填写出相应的目的基因及其来源,增强学生分析、处理信息的能力。 2.将“基因工程的概念与原理”与本节内容一起学习,加强学生对基因工程概念的理解,通 过一个又一个 转基因生物实例 ,能更好理解“DNA 分子水平 ”“定向改造生物性状” “基因 重组”等基因工程这一概念中的关键词。既能学好概念,反过来又能帮助学习基因工程的实 例。 3.教材中的一些难点,如关于乳腺生物反应器、工程菌、基因治疗等,可适当讲解。
2、关 于乳腺生物反应器,其 基本过程与 其他转基因动物操作 过程相同 ,不同之处可单独提出,如 需要使用乳腺组 织中特异表达的启动子。关于工程菌 ,可 结合基因工程操作程序以及微生 物生长和代谢的特点,说明用其生产药物的优越性。关于基因治疗,可结合教材中的具体实 例归纳出大致治疗过程。 参考资料 基因治疗 1.基因治疗的定义 基因 治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达 到治疗疾病的目的。而广义上指把某些遗传物质转移到患者体 内,使其在体内表达,最终达 到治疗某种疾病的方法。 2.基因治疗 的分类 (1)基因治疗按基因操作方式分为两类,一类为基因修正和基因置换,即
3、将缺陷基因的异 常序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重 组即基因打靶 技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基因在原位特异 性 修复。另一类为基因增强和基因失活,是不去除异常基因 ,而通过导入外源基因使其表达 正常产物,从而 补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或转录,以达到抑制某 些异常基 因表达的目的。 (2)按靶细胞类型又可分为生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。广义的生殖细胞基因 治疗以精子、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于当前基因治 疗技术还不成熟,以及 涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下
4、,基因治疗仅限于体 细胞基因治疗。 3.基因治疗的基本步骤 (1)目的基因的转移:在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒 方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA 和 DNA 病毒都可用作基因转移的 载体。常 用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的基本过程是将目的基因重组到病毒基因组中, 然后让重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷 酸 钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。 (2)目的基因的表达:目的基因的表达是基因治疗的关键之一。为此,可运用连锁基因扩 增等方法适当提高外源基因在细胞中的拷贝数。在 重组病毒上连接启动子或增强子等基因 表达的控制信号,使整合在宿主基因组中的 新基因高效表达 ,产生所需的某种蛋白质 。 几个重要概念 1.干扰素:是指动物或人体受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,几乎 能抵抗所有病毒引 起的感染。 2.外毒素:病原体产生的代谢产物,成分是蛋白质,抗原性强,刺激人体产生抗毒素。 3.抗生素:以前称抗菌素,微生物(细菌、真菌、放线菌)产生的代谢产物,干扰其他微 生物细胞生长、发育,用于治疗细菌感染。
