最新人教版必修二基因工程及其應(yīng)用教案

1、第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說出基因工程的概念。2.說出基因工程的基本工 具。（重點）3.闡述基因工程的基本操作。（重點）4.舉例說明基因工程的 應(yīng)用。知識點1基因工程的原理請仔細閱讀教材第102103頁，完成下面的問題。1 .概念：基因工程，又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種牛物的某種基因提取出來, 加以修飾改造、然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造牛物的遺 傳性狀。2 .原理：基因重組。3 .操作水平：DNA分子水平:操作環(huán)境：體外。4 .基本工具（1）基因的“剪刀” 限制件核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）。特點：一種限制酶只能識別一種特定的核昔酸序列

2、。作用位點：磷酸二酯鍵。產(chǎn)物：a.黏性末端;b.平末端。實例：大腸桿菌的一種限制酶能識別 GAATTC序列，并在G和A之間切割，產(chǎn)生兩個帶有黏性末端的 DNA片段，如圖所示:(2)基因的“針線” 一一DNA連接酶。作用對象：兩個具有相同末端的 DNA分子作用位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。產(chǎn)物：形成重組DNA分子。(3)基因的運載體作用：將外源基因送入受體細胞。種類質(zhì)粒分布：許多幽以及酵母菌等 生物擬核或細胞核外 特性,能夠自主復(fù)制、組成:環(huán)狀DA分子動植物病毒運載體必須具備的條件a.能在受體細胞中復(fù)4L并穩(wěn)定保存。b.具有二個或發(fā)個限制酶切點，便于外源基因插入。c.具有標(biāo)記基因,如：抗性基因

3、，便于進行篩選。5 .操作步驟小r f目的基因：人們所需要的特定基因的基因;用某種限制酶切割質(zhì)粒目瑞基因與 用同種限制酶切割目的基因運載體結(jié)合,加入DNA連接酶I |質(zhì)粒和目的基因結(jié)合成重組DA分子V將目的基因?qū)е饕墙梃b迎或病毒侵人受體細胞'染細胞的方法I檢則:根據(jù)受體細胞中是否具有目的基因的 標(biāo)記基因.判斷目的基因?qū)肱c否 檢測和鑒定鑒定;受體細胞表現(xiàn)出特定的性I狀，如棉花抗蟲性狀的表現(xiàn)知識點2基因工程的應(yīng)用及其安全性請仔細閱讀教材第104106頁，完成下面的問題。1 .基因工程的應(yīng)用(1)作物育種現(xiàn)狀：近幾年來，人們利用基因工程的方法，獲得了高_ 產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物,培育出

4、具有各種抗逆性的作物新品種。實例：抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉抗蟲基因來自蘇云金芽抱桿菌，該基因能夠指導(dǎo)合成一種毒性很 強的蛋白質(zhì)晶體，使棉鈴蟲等害蟲死亡。科學(xué)家將編碼這個蛋白質(zhì)的 基因?qū)胱魑?，使作物自身具有抵御蟲害的能力。意義：抗蟲基因作物的使用，不僅減少了農(nóng)藥的用量,而且大 大降低了生產(chǎn)成本。(2)藥物研制現(xiàn)狀：在藥品生產(chǎn)中，有些藥品由于受原料來源的限制， 價格 十分昂貴。用基因工程的方法能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)景:、 低成 本的藥品，如胰島素、干擾素、乙肝疫苗。實例：胰島素科學(xué)家將人體內(nèi)能夠產(chǎn)生月夷島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并在大腸桿菌內(nèi)獲得成功表達。意義：大大降低了藥品生產(chǎn)的

5、成本。(3)環(huán)境保護利用轉(zhuǎn)基因細菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境中的重金屬， 分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等。2 .轉(zhuǎn)基因生物及轉(zhuǎn)基因食品的安全性目前對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題存在兩個觀點(1)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的，應(yīng)該大范圍推廣。(2)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是不安全的，應(yīng)該嚴格控制。態(tài)度: 要理性看待科學(xué)技術(shù)，在看到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊的同 時，也要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的安全性問題，要趨利避害,而不能互 噎廢食。要點一基因工程的原理和操作過程1.基因工程的概念基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)實質(zhì)基因重組操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平基本

6、過程剪切一拼接-導(dǎo)入一表達結(jié)果定向改造生物的遺傳性狀，獲得人類需要的基因產(chǎn)物或生物新品種2.基因工程的基本步驟提取目的基因：人們所需的特定基因目的V基因'直接分離基因獲取:人工(反轉(zhuǎn)錄法途徑' 合成根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列,推測出、基因I核甘酸序列，通過化學(xué)方法合成DNA用一種限制酶切割質(zhì)粒目的基因與運載體結(jié)合用同一種限制酶切割目的基因¥加入DA連接酶¥質(zhì)粒和目的基因結(jié)合成重組DA分子將目的基因?qū)胧荏w細胞;主要是借助細菌或病毒侵染細|胞的方法檢測：根據(jù)受體細胞中是否具有標(biāo)記基因，B的基因的判斷目的基因是否導(dǎo)入受體細胞檢測與鑒定鑒定：看受體細胞是否表現(xiàn)目的基因

7、控制的L 性狀3 .構(gòu)建基因表達載體的過程及工具酶的應(yīng)用(1)基因表達載體的構(gòu)建過程圖示解說(2)選擇限制酶的注意事項根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點確定限制酶的種類a.應(yīng)選擇切點位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇PstL b.不能選擇切點位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇Sma I。c.為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不 同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用PstI和EcoRI 兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點)。根據(jù)質(zhì)粒的特點確定限制酶的種類a.所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有 相同的黏性末端。b.質(zhì)粒作為運載體必須具備標(biāo)記

8、基因等，所以所選擇的限制酶 盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中限制酶Smal會破壞標(biāo)記基因；如果所選酶的切點不是一個， 則切割重組后可能丟失某些片段， 若丟失的片段含復(fù)制起點， 則切割重組后的片段進入受體細胞后不能自主 復(fù)制。(3)與核酸有關(guān)的幾種酶的比較限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶) ：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的位點上切割 DNA 分子，基因工程中常 被用來切割目的基因和運載體。 DNA 連接酶：主要是連接DNA 片段之間的磷酸二酯鍵，起連接作用，在基因工程中常被用來構(gòu)建基因表達載體。 DNA 聚合酶：主要是連接DNA 片段與單個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，在 DNA 復(fù)

9、制中起作用； DNA 聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段上，而DNA 連接酶是在兩個DNA 片段之間形成磷酸二酯鍵。 DNA 聚合酶在 DNA 復(fù)制時發(fā)揮作用， DNA 連 接酶常被用于基因工程。 RNA 聚合酶： RNA 聚合酶是合成RNA 分子時發(fā)揮催化作用的酶，在 RNA 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄中起作用。逆轉(zhuǎn)錄酶： 催化逆轉(zhuǎn)錄過程所需要的酶， 基因工程中人工合成 目的基因時需要逆轉(zhuǎn)錄酶發(fā)揮作用。4基因工程成功的基礎(chǔ)1 】 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶I的識別序列和切點是G'GATCC -,限制酶II的識別序列和切點是 一GATC 。據(jù)圖

10、判斷下列操作正確的是()A.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶II切割B.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶I切割C.質(zhì)粒用限制酶II切割，目的基因用限制酶I切割 D.質(zhì)粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶II切割 解析 依據(jù)題干信息，注意所給的兩種限制酶所識別的兩個核甘酸序列，其產(chǎn)生的黏性末端是相同的，又由于限制酶II所識別的核 甘酸序列，有一部分與限制酶I所識別的一致，因此目的基因用限制 酶II切割；而質(zhì)粒用限制酶I切割，可保證質(zhì)粒上保留一個標(biāo)記基因 (Gene I )。解析 D針對訓(xùn)練 1 如圖所示為一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟， X 是 獲得外源基因并能夠表達的細胞。下列有關(guān)說法不正確的是()A X 是能合成

11、胰島素的細菌細胞B 質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點C 外源基因與運載體的重組只需要DNA 連接酶D 該細菌的性狀被定向改造解析 根據(jù)圖示， 重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細菌細胞，所以 X 是能合成胰島素的細菌細胞。 質(zhì)粒作為運載體需要有多個限制酶切點以便轉(zhuǎn)運多種目的基因， 同時具有標(biāo)記基因以便檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞內(nèi)?；蚺c運載體的重組需要限制酶和 DNA 連接酶?；蚬こ痰奶攸c是能夠定向改造生物的性狀。答案 C要點二 基因工程和基因重組的比較1 .基因工程與基因重組的區(qū)別比較項目基因重組基因工程不 同 點概念在生物進行有 性生殖的過程 中，控制不同性 狀的基因重新 組合按照人們的意愿，把一

12、種生物的某種基因提取 出來，加以修飾改造*燃 后放到另一種生物的細 胞星，定向地改造生物 的遺傳性狀范圍進行有性生 殖的生物所有生物重組方式同一種生物的 不同基因（不能 打破物種間的 界限）不同物種間的不同基西繁殖方式有性生殖無性生宛變異大小小大意義是生物變異的 來源之一使人類可以咬自己的意 愿直接定向地改變基因 結(jié)構(gòu),培育出新品種相同點都實現(xiàn)了不同基因間的重新組合,都能使 生物產(chǎn)生變異2.不同類型的基因重組的比較同源染色體上非非同源染色體上人為導(dǎo)致基因重重組的類型姐妹染色單體的非等位基因間的組（DNA重組技交叉互換重組術(shù)）發(fā)生的時間減數(shù)第一次分裂四分體時期減數(shù)第一次分裂后期目的基因與運載 體

13、重組以及將其 導(dǎo)入受體細胞內(nèi) 進行增殖和表達發(fā)生的機制同源染色體非姐 妹染色單體之間 交叉互換，導(dǎo)致 染色單體上的基 因重新組合同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體上非等位基因間的自由組合目的基因經(jīng)運載體導(dǎo)入受體細胞，導(dǎo)致受體細胞中基因重組圖像示意意義為生物變異提供了極其豐富的來源，是形成生物多樣性的重要原因之一【典例2】 下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是()我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻我國科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)， 培育出抗蟲棉 我 國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒A.B.C.D.解析雜交育種的原理是基因重組， 符合；基因工程的原理是

14、基因重組， 符合；太空椒是誘變育種的成果，原理是基因突變， 不符合；故選 B 。答案 B針對訓(xùn)練 2 下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是()A 基因工程的生物學(xué)原理是基因重組B 通過基因工程技術(shù)能夠定向改造生物的遺傳性狀C 整個過程都需要酶的催化D 基因工程屬于分子水平的操作解析 目的基因的導(dǎo)入及目的基因的檢測與鑒定等步驟可以不需要酶的催化。答案C要點三 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性1.在轉(zhuǎn)基因過程中，目的基因可以整合到細胞核中的染色體上， 也可能整合到線粒體或葉綠體 DNA 上。若整合到細胞核中染色體上隨染色體遺傳，若整合到線粒體或葉綠體DNA 上，則會隨著細胞質(zhì)遺傳而遺傳，可以避免環(huán)境污染

15、。2有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物安全性的討論要運用唯物辯證法的思想進行客觀公正地評價， 要一分為二， 不能以偏概全。轉(zhuǎn)基因技術(shù)已在生產(chǎn)、 生活中得到廣泛應(yīng)用， 如超級細菌的培養(yǎng)和抗蟲棉的培育。 但同時轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品也存在一些安全隱患，如新產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因生物可能會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。因此，可以說轉(zhuǎn)基因技術(shù)是把雙刃劍，使用時應(yīng)注意趨利避害?！镜淅?3 】 下列關(guān)于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的安全性的敘述，正確的是 ()A 基因工程常以抗生素抗性基因為目的基因B.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得抗蟲糧食作物，從而增加糧食產(chǎn)量，減少農(nóng)藥使用C 通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的 DNA ，用 另一種限制性核酸內(nèi)切酶

16、處理運載體D 若轉(zhuǎn)入甘蔗中的外源基因來源于自然界，則生產(chǎn)出來的甘蔗不存在安全性問題解析 基因工程常以抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因， A 錯誤；在基因工程的實際操作中一般用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的 DNA 和運載體，使它們產(chǎn)生相同的末端， C 錯誤；轉(zhuǎn)基因甘蔗中的外源基因來源于自然界， 仍可能存在食品安全、 環(huán)境安全等安全性問題， D 錯誤。答案 B針對訓(xùn)練3 轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止，下列不是轉(zhuǎn)基因成果的一項是 ()A 抗蟲棉花B 能清除石油污染的假單胞桿菌C 我國奶牛的主要品種 中國荷斯坦奶牛D 抗除草劑玉米答案 C課堂歸納小結(jié) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 自我校對： 作物育種 藥物研制 環(huán)境保護

17、 運載體 受體細胞檢測與鑒定 限制酶 DNA 連接酶 運載體拓展閱讀超級稻計劃2014 年 9 月 24 日， 在由中國科學(xué)院謝華安院士擔(dān)任組長的專家組現(xiàn)場監(jiān)督下， 農(nóng)民在試驗田里進行人工收割。 由湖南雜交水稻研究中心牽頭的國家十二五863 計劃課題“超高產(chǎn)水稻分子育種與品種創(chuàng)制”最近取得重大突破： 袁隆平團隊與創(chuàng)世紀種業(yè)有限公司合作研究的最新成果“ Y 兩優(yōu)900”湖南隆回百畝高產(chǎn)示范區(qū)，經(jīng)以中科院院士謝華安為組長的專家組現(xiàn)場測產(chǎn)， 按算術(shù)平均計算方法， 平均畝產(chǎn)達 1006.1 公斤，首次實現(xiàn)了超級稻百畝過千公斤的目標(biāo)。我國“超級稻計劃”始于 1996 年。當(dāng)時袁隆平院士提議，該提議被國家

18、有關(guān)部門采納，作為“超級雜交稻選育”立項，進入“ 863”計劃。 超級稻計劃的“姊妹計劃” “水稻基因組測序和重要農(nóng)藝性狀功能基因組研究”。 以中國科學(xué)院院士張啟發(fā)為主的科研團隊提出了“綠色超級稻”的設(shè)想和計劃。 其基本思路是： 將品種資源研究、基因組研究和分子技術(shù)育種緊密結(jié)合， 加強重要性狀生物學(xué)的基礎(chǔ)研究和基因發(fā)掘，進行品種改良，培育大批抗病、抗蟲、抗逆、營養(yǎng)高效、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種。超級稻研究，將有助于中國最終形成“少種、多收、高效、環(huán)境 友好”的水稻生產(chǎn)新格局，達到促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高稻作產(chǎn)出與 投入比、合理利用自然資源、減少環(huán)境污染和增加稻農(nóng)經(jīng)濟收入的目 的。超級稻研究用到了什么技

19、術(shù)？研究超級稻有什么意義？提示：分子技術(shù)育種。意義：合理利用自然資源，減少環(huán)境污染, 增加經(jīng)濟收入學(xué)業(yè)水平合格測試1 下列應(yīng)用中不屬于基因工程的是()A 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的成功培育B.利用工程菌生產(chǎn)胰島素C 用紫外線處理青霉菌以提高青霉素的產(chǎn)量D 用奶牛生產(chǎn)人干擾素解析 用紫外線處理青霉菌提高青霉素產(chǎn)量屬于基因突變。答案 C2 下圖為DNA 分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、 DNA 聚合酶、 DNA 連接酶、解旋酶作用的正確順序是()A B C D 解析 限制性核酸內(nèi)切酶用于切割 DNA 片段；而與之作用相反的是 DNA 連接酶，用于連接DNA 片段； DNA 聚合

20、酶用于 DNA的復(fù)制過程，它需要模板；解旋酶會使DNA 雙鏈解旋而分開，它作 用于堿基對之間的氫鍵。答案 C3下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述，正確的是()A 同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性B 運載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C 限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D DNA 連接酶可催化游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈解析 限制酶能識別脫氧核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA 分子，具備特異性， A 錯；運載體中的質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是環(huán)狀 的 DNA ，而細胞膜上載體蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)， B 錯；限制酶能識別并切割 DNA 分子， 而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

21、， C 正確； DNA 連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成磷酸二酯鍵， DNA 聚合酶可催化游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈， D 錯。答案 C學(xué)業(yè)水平等級測試4 下列有關(guān)質(zhì)粒的說法，正確的是()A 質(zhì)粒不僅存在于細菌中，某些病毒中也具有B 細菌的基因只存在于質(zhì)粒中C 質(zhì)粒為小型的環(huán)狀DNA 分子，存在于擬核或細胞核外的細胞質(zhì)基質(zhì)中D 質(zhì)粒是基因工程中重要的工具酶之一解析 質(zhì)粒主要存在于細菌、酵母菌等生物中，病毒中沒有質(zhì)粒， A 錯誤；細菌的基因主要存在于擬核中，少量存在于質(zhì)粒中， B錯誤； 質(zhì)粒是擬核或細胞核外環(huán)狀的 DNA 分子， 具有自我復(fù)制能力，C 正確；質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體，

22、 D 錯誤。答案 C5 下列實踐活動包含基因工程技術(shù)的是()A 水稻F1 花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B 抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C 將含抗病基因的重組DNA 導(dǎo)入玉米細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D 用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆解析 A 項為單倍體育種，原理是染色體變異； B 項為雜交育種，原理為基因重組； C 項為基因工程育種，需要利用基因工程技術(shù)將重組 DNA 分子導(dǎo)入受體細胞， 原理為基因重組； D 項為誘變育種，原理為基因突變。答案 C課后作業(yè)(二十)學(xué)業(yè)水平合格練3 科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生

23、物技術(shù) 基因工程，實施該工程的最終目的是()A 定向提取生物體的 DNA 分子B 定向地對DNA 分子進行人工“剪切”C 定向地改造生物的遺傳性狀D 在生物體外對DNA 分子進行改造解析 根據(jù)基因工程的概念可知，實施該工程的最終目的是定向地改造生物的遺傳性狀。答案 C4 基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA 片段時，需使用 ()A 同種限制酶B 兩種限制酶C 同種 DNA 連接酶D 兩種 DNA 連接酶解析 用同種限制酶切割運載體和含有目的基因的 DNA 片段，可以使兩者產(chǎn)生相同的黏性末端，可通過互補堿基的配對結(jié)合起來，再用 DNA 連接酶使兩條鏈上的缺口結(jié)合，就形成一個完整的重組DN

24、A。答案 A3在下列基因操作的四個基本步驟中，不需要進行堿基互補配對的步驟是()A 人工合成目的基因B 將目的基因?qū)胧荏w細胞C 目的基因與運載體結(jié)合D 目的基因的檢測與鑒定解析用人工方法使體外重組的DNA 分子轉(zhuǎn)移到受體細胞，主要借助于細胞膜的流動性，此過程中不需要堿基互補配對。答案B4人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進一步加工合成，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以使人的糖蛋白基因得以表達的受體細胞是()A 大腸桿菌B 酵母菌C T4 噬菌體D 質(zhì)粒 DNA解析 人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進一步加工合成，故受體細胞內(nèi)應(yīng)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，題干中只有酵母菌符合此條件。答案 B5 你認為支持基因工程技

25、術(shù)的理論有()遺傳密碼的通用性不同基因可獨立表達不同基因表達可互相影響 DNA 作為遺傳物質(zhì)能夠嚴格地自我復(fù)制B A C D 解析 轉(zhuǎn)基因之所以在不同種生物間可以進行是因為遺傳密碼的通用性 同一基因在不同生物中表達產(chǎn)生的蛋白質(zhì)(或性狀)相同； 不同基因表達的獨立性 在不同生物中基因的表達不受其他基因的影響； DNA 自我復(fù)制的嚴格性 從而保證遺傳的穩(wěn)定性。答案 A6 下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是()利用雜交技術(shù)培育出超級水稻 通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)， 培育出抗蟲棉 將健康人的正常基因植入病人體內(nèi)治療基因

26、病用一定濃度的生長素處理， 獲得無子番茄A B C D 解析 通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒屬于太空育種，其原理為基因突變；通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛屬于無性生殖，應(yīng)用的原理是細胞核的全能性；用一定濃度的生長素處理，獲得無子番茄應(yīng)用的是生長素的生理作用。答案 C7據(jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述不正確的是()A 限制酶可以切斷a 處8 . DNA連接酶可以連接a處C 解旋酶可以使b 處解開D DNA 連接酶可以連接b 處解析限制酶和DNA連接酶作用的部位是磷酸二酯鍵即a處,解旋酶作用的部位是氫鍵即 b 處。答案 D8下圖是應(yīng)用基因工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因動物和植物的過程，相關(guān)敘述不正確的是()

27、A 通過過程形成重組質(zhì)粒只需要兩種工具B 是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞的過程C 通過過程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因牛的細胞中都含有人的生長激素基因D 通過過程培育的抗蟲棉需要檢測抗蟲效果解析 是目的基因與運載體結(jié)合的過程，既需要限制酶和DNA 連接酶，也需要載體質(zhì)粒。答案 A9 基因工程技術(shù)也稱DNA 重組技術(shù)，其實施時需要的四個必要條件是 ()A 目的基因、限制酶、運載體、體細胞B 重組DNA 、 RNA 聚合酶、內(nèi)切酶、連接酶C 模板DNA 、信使RNA 、質(zhì)粒、受體細胞D 工具酶、目的基因、運載體、受體細胞解析 基因工程必須用到限制酶、 DNA 連接酶等工具酶， 需要將目的基因與運載體結(jié)合， 并導(dǎo)入受體細胞

28、， 所以基因工程實施時需要的四個必要條件是工具酶、目的基因、運載體和受體細胞。答案 D學(xué)業(yè)水平等級練 10 采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是 ()將毒素蛋白注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的 DNA 序列與質(zhì)粒重組后， 導(dǎo)入細菌， 用該細菌感染棉的體細胞， 再進行組織培養(yǎng)將編碼毒素蛋白的 DNA 序列與細菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵B.D.A.C.解析 基因工程中，在導(dǎo)入目的基因前要將目的基因與運載體結(jié)合， 即與細菌質(zhì)粒重組， 之后再將含有目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞，即棉的體細胞或受精卵，目的基因?qū)胧荏w

29、細胞后，可隨受體細胞的繁殖而復(fù)制。若直接將毒素蛋白或編碼毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中，都很容易被相應(yīng)的酶水解，不會被保留下來。答案 C11 利用某目的基因 (圖甲 )和 P1 噬菌體 (圖乙 )構(gòu)建重組DNA 。 3種酶(BglH、EcoRI和Sau3A I )在目的基因所在片段與 P1噬菌體 上的切點均如圖中箭頭所示。下列分析錯誤的是 ()A.構(gòu)建重組DNA時，可用Bglll和Sau3A I切割目的基因所 在片段和P1 噬菌體B.構(gòu)建重組DNA時，可用EcoR I和Sau3A I切割目的基因所 在片段和P1 噬菌體C.圖乙中的P1噬菌體只用EcoRI切割后，含有2個游離的磷 酸基

30、團D.用EcoRI切割目的基因所在片段和 P1噬菌體，再用DNA 連接酶連接，只能產(chǎn)生一種重組DNA解析由題圖可知，Bgl H、Sau3A I及EcoR I三種酶在目的 基因所在片段和P1噬菌體上都有切點，故可用 Bgl H和Sau3A I或 EcoRI和Sau3Al切割目的基因所在片段和 P1噬菌體；從圖乙知P1噬菌體為環(huán)狀DNA ,只用EcoR I切割后產(chǎn)生兩條反向雙螺旋鏈 狀DNA ,有2個游離的磷酸基團；用EcoR I切割目的基因所在片段 和 P1 噬菌體載體， 再用 DNA 連接酶連接， 能產(chǎn)生不止一種重組DNA 。答案 D12 由于乙肝病毒感染的宿主范圍很窄， 僅限于人和靈長類動物

31、，因此無法用細胞培養(yǎng)的方法生產(chǎn)疫苗，但可用基因工程的方法進行生產(chǎn)， 現(xiàn)已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列， 生產(chǎn)示意圖如下。下列相關(guān)說法不正確的是()乙肝病毒> 有關(guān)基因> 細菌> 大量生產(chǎn)疫苗分離 導(dǎo)入 發(fā)酵A 生產(chǎn)乙肝疫苗的過程也達到了定向改造細菌的目的B 在過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和 DNA 連接酶C 用于生產(chǎn)疫苗的目的基因為編碼核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D 這種轉(zhuǎn)基因的細菌一定是安全的，不用擔(dān)心其擴散到自然界解析 題干中所述過程應(yīng)用了基因工程技術(shù)，能定向改造生物的遺傳性狀；在操作時要應(yīng)用限制酶來獲得目的基因，并用 DNA 連接酶使之與運載體結(jié)合；

32、 該過程的目的基因為表面抗原蛋白基因和編碼核心蛋白的基因； 轉(zhuǎn)基因生物的安全性還存在爭議， 無法判斷其安 全性，應(yīng)避免其擴散進入自然界。答案 D13 科學(xué)家通過基因工程，成功培育出能抗棉鈴蟲的棉花植株 抗蟲棉，其過程大致如圖所示：(1) 目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性的關(guān)鍵是目的基因是否插入受體細胞染色體DNA 上，這需要通過檢測才能知道，檢測采用的最好方法是(2)科學(xué)家預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨立種植若干代以后，將出現(xiàn)不抗蟲的植株，此現(xiàn)象來源于 (3)利用基因工程技術(shù)培育抗蟲棉，相比誘變育種和雜交育種，具有目的性強和等突出的優(yōu)點。(4)有人擔(dān)心種植上述轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，它所攜帶

33、的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種， 造成“基因污染”， 請?zhí)岢瞿愕慕鉀Q方法：解析 由題圖可知，目的基因是蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因， 與 Ti 質(zhì)粒重組后， 利用農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細胞產(chǎn)生了抗蟲棉植株。這種育種方式能克服遠緣雜交不親和性，可用 DNA 分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否整合到受體細胞染色體上。答案 (1)DNA 分子雜交技術(shù)(2)基因突變(3)克服遠緣雜交不親和性(或能有效地打破物種間的生殖隔離界限)(4)將目的基因?qū)肴~綠體或線粒體基因組中14 .在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanR)常作 為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基 上生長。如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程，請據(jù)圖回答：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟：提取目的基因、:將目的基因?qū)胧荏w細胞、 (2)要使運載體與該抗蟲基因連接，A過程中首先應(yīng)使用 進行切割。假如運載體被切割后，得到的分子末端序列為AATTCG一,則能與該運載體連接的抗蟲基因分子的末端是A. CTTAAB. AATCCCTTTAAAATCIIC. CII T(3)切割完成后，用 耨運載體與該抗蟲基因連接，連接后得到的DNA分子稱為 o(4)來自蘇云金桿