新教材2023版高中生物第3章基因工程第3節(jié)基因工程的應(yīng)用課件新人教版選擇性必修3

第3節(jié)基因工程的應(yīng)用課前自主預(yù)習(xí)案課堂互動(dòng)探究案課前自主預(yù)習(xí)案知識(shí)梳理·填準(zhǔn)記牢——自主·預(yù)習(xí)·先知知識(shí)點(diǎn)一基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用1．轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物(1)技術(shù)方法：從某些生物中分離出具有________的基因，將它導(dǎo)入作物中培育出具有抗蟲(chóng)性的作物。(2)實(shí)例：抗蟲(chóng)棉花、玉米、大豆、水稻和馬鈴薯等。2．轉(zhuǎn)基因抗病植物(1)技術(shù)方法：將來(lái)源于_______________的抗病基因?qū)胫参镏?，培育出轉(zhuǎn)基因抗病植物。(2)實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗病毒甜椒、番木瓜和煙草等?？瓜x(chóng)功能某些病毒、真菌等3．轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物(1)技術(shù)方法：將___________________的基因?qū)胱魑?，可培育抗除草劑的作物品種。(2)實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米、大豆、油菜和甜菜等。4．改良植物的品質(zhì)(1)技術(shù)方法：將______________________編碼基因?qū)胫参镏?，可以提高這種氨基酸的含量。(2)實(shí)例：轉(zhuǎn)基因玉米中賴(lài)氨酸的含量比對(duì)照高30%。降解或抵抗某種除草劑必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)5．提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率(1)技術(shù)方法：將____________基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)，提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率。(2)實(shí)例：轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。6．改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)(1)技術(shù)方法：將_________基因?qū)肽膛；蚪M。(2)實(shí)例：乳汁中乳糖含量大大降低的轉(zhuǎn)基因奶牛。外源生長(zhǎng)激素腸乳糖酶知識(shí)點(diǎn)二基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用(1)技術(shù)方法①對(duì)微生物或動(dòng)植物的細(xì)胞進(jìn)行________，使它們能夠生產(chǎn)藥物。②利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物：將________基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的________等調(diào)控元件重組在一起，通過(guò)________的方法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，培育出的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物通過(guò)________生產(chǎn)所需要的藥物。③培育移植器官：在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種________抑制________基因的表達(dá)或設(shè)法除去________基因，然后再結(jié)合__________技術(shù)，培育出不會(huì)引起__________反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官。(2)實(shí)例：重組人干擾素、促紅細(xì)胞生成素、抗凝血酶、血清白蛋白等?；蚋脑焖幱玫鞍讍?dòng)子顯微注射分泌乳汁調(diào)節(jié)因子抗原決定抗原決定克隆免疫排斥知識(shí)點(diǎn)三基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用(1)技術(shù)方法：利用基因工程菌生產(chǎn)食品工業(yè)用________、________和________等。例如將編碼牛凝乳酶的基因?qū)氪竽c桿菌、黑曲霉或酵母菌的基因組中，再通過(guò)________生產(chǎn)凝乳酶。(2)實(shí)例：淀粉酶、脂肪酶、天冬氨酸和苯丙氨酸。酶氨基酸維生素工業(yè)發(fā)酵知識(shí)應(yīng)用·強(qiáng)化落實(shí)——效果·檢測(cè)·定向判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物產(chǎn)生抗性。(

)2．培育轉(zhuǎn)基因抗病植物的目的基因主要來(lái)源于病毒、真菌。(

)3．基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的例子有生產(chǎn)重組人工擾素、淀粉酶、血小板生成素。(

)4．基因工程中，要培育轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物，選用的受體細(xì)胞都是受精卵。(

)×

提示：害蟲(chóng)仍會(huì)對(duì)抗蟲(chóng)作物產(chǎn)生抗性?！獭痢?/p>

提示：培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，所選用的受體細(xì)胞一般是受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，所選用的受體細(xì)胞可以是受精卵，也可以是體細(xì)胞。5．利用工程菌可生產(chǎn)人的胰島素等某些激素。(

)6．乳腺反應(yīng)器就是把藥用蛋白基因?qū)雱?dòng)物的乳腺細(xì)胞中。(

)7．基因工程藥物生產(chǎn)效率高、針對(duì)性強(qiáng)、成本低、價(jià)格便宜。(

)8．動(dòng)物和微生物可以生產(chǎn)基因工程藥物，植物不能。(

)√×

提示：應(yīng)是把藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，通過(guò)顯微注射法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中?！獭琳n堂互動(dòng)探究案課程標(biāo)準(zhǔn)舉例說(shuō)明基因工程在農(nóng)業(yè)、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類(lèi)的生活品質(zhì)。

素養(yǎng)達(dá)成1.舉例說(shuō)出植物基因工程、動(dòng)物基因工程成果及其給人類(lèi)帶來(lái)的影響。(社會(huì)責(zé)任)2．展開(kāi)想象的翅膀，用圖畫(huà)或文字創(chuàng)造等，暢想基因工程的未來(lái)。(科學(xué)思維)設(shè)疑激趣我國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻的研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平。除了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻(如圖)，我國(guó)科學(xué)家還自主研發(fā)出能生產(chǎn)“人血清白蛋白”的轉(zhuǎn)基因水稻、可造福于高血壓患者的“血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑”轉(zhuǎn)基因水稻、有利于減肥的“高抗性淀粉”轉(zhuǎn)基因水稻等新品種，都是我國(guó)在國(guó)際生物育種領(lǐng)域有重要影響的創(chuàng)新性成果。進(jìn)入21世紀(jì)后，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，你知道基因工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域有哪些重要成果嗎？基因工程對(duì)改善人類(lèi)生活品質(zhì)作出了哪些貢獻(xiàn)？夯基提能·分層突破——互動(dòng)·探究·智涂學(xué)習(xí)主題一基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用活動(dòng)1閱讀下列材料，思考回答下列問(wèn)題：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)農(nóng)藥的產(chǎn)量和品種逐年增加，但害蟲(chóng)的抗藥性也不斷增強(qiáng)，對(duì)農(nóng)作物危害仍然很?chē)?yán)重。農(nóng)科院開(kāi)展“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”的科技攻關(guān)研究，成功地將某種細(xì)菌編碼抗蟲(chóng)蛋白的抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁?xì)胞中，得到的棉花新品種對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒殺效果高達(dá)80%以上。全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積從1996年的170萬(wàn)公頃發(fā)展到2017年的1.898億公頃，20年間增加了100多倍。請(qǐng)討論回答下列問(wèn)題。1．植物基因工程主要用于哪些方面？

2．大量使用農(nóng)藥的負(fù)面作用有哪些？

提示：培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物、轉(zhuǎn)基因抗病植物、轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物，改良農(nóng)作物的品質(zhì)，利用植物生產(chǎn)藥物等。提示：大量使用農(nóng)藥不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，損害了人類(lèi)健康，而且大大增加了生產(chǎn)成本。3．植物的抗逆性包括哪些內(nèi)容？請(qǐng)舉例說(shuō)明在基因工程中的應(yīng)用。提示：抗除草劑、抗蟲(chóng)、抗病、抗干旱、抗鹽堿等。鹽堿和干旱對(duì)作物的危害與細(xì)胞內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)，可利用基因工程將可以調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因?qū)朕r(nóng)作物，培育轉(zhuǎn)基因抗鹽堿和抗干旱的農(nóng)作物，來(lái)提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱能力；利用基因工程技術(shù)將抗除草劑基因?qū)朕r(nóng)作物，培育轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物，可在噴灑除草劑時(shí)，殺死雜草，而農(nóng)作物不受傷害?；顒?dòng)2思考回答下列問(wèn)題：1．轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻能抗病毒、細(xì)菌、真菌嗎？

2．從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，分析轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻與普通水稻相比，在害蟲(chóng)防治方面有哪些優(yōu)越性？

3．轉(zhuǎn)基因育種與傳統(tǒng)育種方法相比較有哪些優(yōu)點(diǎn)？提示：由于抗蟲(chóng)基因表達(dá)產(chǎn)生的物質(zhì)作用特點(diǎn)具有專(zhuān)一性，所以抗蟲(chóng)水稻不能抗病毒、細(xì)菌和真菌。提示：可減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，降低環(huán)境污染。提示：①目的性強(qiáng)，可定向改造生物性狀；②能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；③育種周期短。[易錯(cuò)提醒]轉(zhuǎn)基因作物中的目的基因目的基因都是來(lái)自其他生物的能表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的外源基因，并不都是來(lái)自細(xì)菌、病毒等微生物，如抗凍蛋白基因來(lái)自魚(yú)類(lèi)。植物基因工程的應(yīng)用

外源基因類(lèi)型及舉例成果舉例轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物抗蟲(chóng)基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等抗蟲(chóng)水稻、抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)玉米轉(zhuǎn)基因抗病植物(1)抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基因；(2)抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗病毒番木瓜、抗病毒煙草、抗病毒甜椒轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物抗除草劑基因抗除草劑的大豆和玉米等改良植物的品質(zhì)優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基因、與植物花青素代謝有關(guān)的基因高賴(lài)氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率外源生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)腸乳糖酶基因轉(zhuǎn)基因牛1．(學(xué)業(yè)水平一、二)我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是在棉花細(xì)胞中轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因培育出來(lái)的，它對(duì)棉鈴蟲(chóng)具有較強(qiáng)的抗性。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中分離的B．Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道進(jìn)入棉花細(xì)胞中C．培育的轉(zhuǎn)基因棉花植株需要做抗蟲(chóng)的接種實(shí)驗(yàn)D．用DNA聚合酶連接經(jīng)切割的Bt毒蛋白基因和載體答案：D解析：Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中分離出來(lái)的抗蟲(chóng)基因；Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道進(jìn)入棉花細(xì)胞中；培育的轉(zhuǎn)基因棉花植株需要做抗蟲(chóng)的接種實(shí)驗(yàn)，以在個(gè)體水平檢測(cè)目的基因的表達(dá)；切割得到的Bt毒蛋白基因和載體的連接是靠DNA連接酶來(lái)完成的。2．(學(xué)業(yè)水平三、四)北極比目魚(yú)中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。如圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(

)A.過(guò)程①是獲取抗凍基因的過(guò)程，用到的酶只有限制酶B．在重組質(zhì)粒上，抗凍基因首端和末端一定具有啟動(dòng)子和終止子，啟動(dòng)和終止翻譯的進(jìn)程C．過(guò)程②用到的質(zhì)粒是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，要將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選D．根據(jù)抗凍基因制作的DNA探針，可以用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因是否存在答案：D解析：據(jù)題圖可知，該轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作中，獲取目的基因的方法是利用抗凍基因(目的基因)的mRNA進(jìn)行人工化學(xué)合成，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶和限制酶，A錯(cuò)誤；目的基因首端和末端的啟動(dòng)子和終止子均是DNA片段，分別啟動(dòng)和終止轉(zhuǎn)錄的進(jìn)程，B錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌的目的是通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)敕鸭?xì)胞中，C錯(cuò)誤；檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，通常是用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)，即所謂DNA分子雜交技術(shù)，D正確。學(xué)習(xí)主題二基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域及食品工業(yè)方面的應(yīng)用活動(dòng)閱讀下列材料，思考并回答下列問(wèn)題：干擾素是治療癌癥的重要藥物，每300L人血中只能提取1mg，所以從血液中提取的干擾素價(jià)格昂貴。美國(guó)加利福尼亞的某生物制藥公司用如下方法生產(chǎn)干擾素(如下圖所示)。1．干擾素是糖蛋白，科學(xué)家用基因工程的方法分別從大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得的干擾素，二者的生物活性是否相同？

2．選用細(xì)菌或酵母菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)有哪些？

提示：(1)不相同。大腸桿菌是原核生物，只有核糖體，沒(méi)有其他細(xì)胞器，酵母菌是真核細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等多種細(xì)胞器，能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工處理，因此這兩種干擾素的生物活性不同。提示：細(xì)菌和酵母菌繁殖快，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)少，生產(chǎn)能力大等。3．要確保干擾素基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)有什么要求？

4．培養(yǎng)乳腺生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)為什么要選用乳腺中特異性表達(dá)的基因的啟動(dòng)子？

提示：要將干擾素基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起。提示：乳腺生物反應(yīng)器通過(guò)分泌的乳汁提取相應(yīng)的基因表達(dá)的產(chǎn)品，乳腺中特異性表達(dá)的啟動(dòng)子可讓目的基因在乳腺細(xì)胞中表達(dá)。5．利用動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物有什么優(yōu)點(diǎn)與缺陷？

提示：優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取。缺陷是該方法必須培育雌性動(dòng)物，利用其乳腺分泌乳汁獲取藥物，因此受動(dòng)物性別和年齡的限制。6．繼哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了成功?？茖W(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使藥用蛋白基因在什么細(xì)胞中特異表達(dá)？它與乳腺生物反應(yīng)器有什么相同和不同點(diǎn)？提示：應(yīng)使藥用蛋白基因在膀胱上皮細(xì)胞中特異表達(dá)。相同點(diǎn)是收集藥用蛋白較容易，且不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害。不同點(diǎn)是乳腺生物反應(yīng)器必須是處于生殖期的雌性動(dòng)物才可生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器則是任何生長(zhǎng)期的雌雄動(dòng)物均可生產(chǎn)。[易錯(cuò)提醒]基因工程應(yīng)用的四個(gè)易混點(diǎn)(1)動(dòng)物基因工程的目的主要是改良畜產(chǎn)品的品質(zhì)或者是用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。(2)高產(chǎn)青霉菌是誘變育種產(chǎn)生的，不屬于基因工程菌。(3)乳腺生物反應(yīng)器的操作過(guò)程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，目的基因首端要連接乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件，否則目的基因在乳腺上皮細(xì)胞中不能轉(zhuǎn)錄。將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵，而不是乳腺上皮細(xì)胞，這樣由受精卵發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞均含有目的基因(如藥用蛋白基因)，但該基因只在乳腺上皮細(xì)胞中表達(dá)。(4)與乳腺生物反應(yīng)器相比，膀胱生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是從轉(zhuǎn)基因動(dòng)物一出生就可以收集產(chǎn)物，不用考慮動(dòng)物的性別和是否正處于生殖期。膀胱生物反應(yīng)器最顯著的優(yōu)勢(shì)在于從尿液中提取蛋白質(zhì)比從乳汁中提取更簡(jiǎn)便、高效。1.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育過(guò)程(以轉(zhuǎn)基因牛培育過(guò)程為例)2．轉(zhuǎn)基因微生物的培育過(guò)程(以可生產(chǎn)干擾素的酵母菌的培育過(guò)程為例)3．乳腺生物反應(yīng)器培育過(guò)程

4．乳腺生物反應(yīng)器與工程菌生產(chǎn)藥物的比較項(xiàng)目乳腺生物反應(yīng)器工程菌含義指將外源基因在哺乳動(dòng)物的乳腺中特異表達(dá)，利用動(dòng)物的乳腺組織生產(chǎn)藥物蛋白指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系受體基因結(jié)構(gòu)與人類(lèi)基因結(jié)構(gòu)的差異動(dòng)物基因結(jié)構(gòu)與人類(lèi)的基因結(jié)構(gòu)基本相同細(xì)菌和酵母菌的基因結(jié)構(gòu)與人類(lèi)有較大差異基因表達(dá)合成的藥物蛋白與天然蛋白質(zhì)相同細(xì)菌合成的藥物蛋白可能沒(méi)有活性受體細(xì)胞動(dòng)物受精卵微生物細(xì)胞目的基因?qū)敕绞斤@微注射法感受態(tài)細(xì)胞法藥物提取從動(dòng)物乳汁中提取從微生物細(xì)胞或其培養(yǎng)液中提取生產(chǎn)條件不需嚴(yán)格滅菌；溫度等外界條件對(duì)其影響不大需嚴(yán)格滅菌，嚴(yán)格控制工程菌所需的溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度等外界條件生產(chǎn)設(shè)備畜牧業(yè)生產(chǎn)、提取設(shè)備發(fā)酵生產(chǎn)、提取設(shè)備1．(學(xué)業(yè)水平一、二)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改良動(dòng)物品種，生產(chǎn)人類(lèi)需要的藥用蛋白。下列符合生產(chǎn)藥用蛋白的是(

)A．養(yǎng)殖含生長(zhǎng)激素基因鮭魚(yú)B．養(yǎng)殖能抗口蹄疫病毒的轉(zhuǎn)基因兔C．養(yǎng)殖含乳糖酶基因的轉(zhuǎn)基因牛D．從牛乳汁中獲得人血清白蛋白答案：D解析：養(yǎng)殖含生長(zhǎng)激素基因的轉(zhuǎn)基因鮭魚(yú)只能獲得體積更大的鮭魚(yú)，A錯(cuò)誤；養(yǎng)殖能抗口蹄疫病毒的轉(zhuǎn)基因兔，只能獲得具有能抗口蹄疫病毒能力的兔，B錯(cuò)誤；養(yǎng)殖含乳糖酶基因的轉(zhuǎn)基因牛，只能使牛乳汁中乳糖含量降低，C錯(cuò)誤；從牛乳汁中獲得人血清白蛋白，血清白蛋白可用于治療失血性休克、腦水腫、腎病等，屬于藥用蛋白，D正確。2．(學(xué)業(yè)水平一、二)下面有關(guān)基因工程的敘述，正確的是(

)A．利用基因工程技術(shù)可分別從大腸桿菌和青霉菌體內(nèi)獲取基因工程藥品胰島素和青霉素B．用大腸桿菌作受體細(xì)胞時(shí)，可用NaCl處理大腸桿菌C．啟動(dòng)子也稱(chēng)為起始密碼子，終止子也稱(chēng)為終止密碼子D．由大腸桿菌工程菌獲得的人的干擾素不能直接利用答案：D解析：青霉菌產(chǎn)生青霉素是一種自身基因的正常表達(dá)，故從青霉菌體內(nèi)獲得的青霉素不屬于基因工程藥品，A錯(cuò)誤；用大腸桿菌作受體細(xì)胞時(shí)，可用CaCl2處理大腸桿菌，B錯(cuò)誤；啟動(dòng)子和終止子都是一段特殊的DNA序列，負(fù)責(zé)調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，而起始密碼子和終止密碼子都存在于mRNA上，分別決定翻譯的起始和終止，C錯(cuò)誤；大腸桿菌是原核生物，無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，因此由大腸桿菌工程菌生產(chǎn)的干擾素不具備天然活性，需經(jīng)過(guò)人工加工處理后才能利用，D正確。3．(學(xué)業(yè)水平三、四，不定項(xiàng)選擇)動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器是一項(xiàng)利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)可用于治療人類(lèi)疾病或保健的活性蛋白質(zhì)的現(xiàn)代生物技術(shù)成果。目前科學(xué)家已在牛和羊等動(dòng)物的乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素等重要醫(yī)藥產(chǎn)品。大致過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．通過(guò)③形成的重組質(zhì)粒只具有人的藥用蛋白基因、終止子和標(biāo)記基因B．④通常采用Ca2＋處理法C．人的藥用蛋白基因在轉(zhuǎn)基因雌牛的乳腺細(xì)胞中得以表達(dá)，因此可以從乳汁中提取藥物D．該技術(shù)生產(chǎn)藥物的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、易提取答案：AB解析：要讓人的藥用蛋白基因在乳腺細(xì)胞內(nèi)表達(dá)并得到含藥用蛋白的乳汁，重組質(zhì)粒上還必須具有牛的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件，A錯(cuò)誤；培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)通常利用的受體細(xì)胞是受精卵，采用顯微注射技術(shù)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，B錯(cuò)誤；人的藥用蛋白基因在轉(zhuǎn)基因雌牛的乳腺細(xì)胞中得以表達(dá)，因此轉(zhuǎn)基因雌牛分泌的乳汁中含有該藥用蛋白，C正確；該技術(shù)生產(chǎn)藥物的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、易提取，D正確。4．(學(xué)業(yè)水平三、四，不定項(xiàng)選擇)利用基因工程生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示，下列敘述正確的是(

)A．過(guò)程①是在小菜蛾細(xì)胞的細(xì)胞核中進(jìn)行的B．過(guò)程②獲取的CarE基因中不含有啟動(dòng)子C．過(guò)程③進(jìn)行前需要用Ca2＋處理大腸桿菌D．過(guò)程④后只有部分工程菌含有CarE基因答案：BCD解析：過(guò)程①表示通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，該過(guò)程在體外進(jìn)行，不在小菜蛾細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；過(guò)程②表示利用PCR技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，由于模板cDNA中不含有啟動(dòng)子，所以CarE基因中也不含有啟動(dòng)子，B正確；過(guò)程③進(jìn)行前需用Ca2＋處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，C正確；工程菌指的是能使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系，過(guò)程④的轉(zhuǎn)化率不是100%，只有部分工程菌含有CarE基因，D正確。強(qiáng)化落實(shí)·學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)——?dú)w納·提升·素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)主干落實(shí)1.將來(lái)源于某些病毒、真菌的抗病基因?qū)胫参镏?，培育轉(zhuǎn)基因抗病植物。2．將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)膈庺~(yú)，可提高鯉魚(yú)的生長(zhǎng)速率。3．將藥用蛋白基因?qū)氪竽c桿菌或酵母菌構(gòu)建工程菌可生產(chǎn)藥物。4．將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組成表達(dá)載體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中可構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器。5．在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后結(jié)合克隆技術(shù)，可培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官。高效課堂·實(shí)踐運(yùn)用——隨堂·鞏固·達(dá)標(biāo)1.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說(shuō)法正確的是(

)A．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對(duì)病毒的抗性具有局限性或特異性C．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲(chóng)D．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會(huì)變異答案：B解析：由于外源抗病毒基因具有特異性，因而其表達(dá)產(chǎn)物具有特異性或局限性，只能抵抗某種或某類(lèi)病毒，不可能抵抗所有病毒，更不能抗害蟲(chóng)。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可以隨受體內(nèi)的自身遺傳物質(zhì)穩(wěn)定遺傳，也會(huì)同自身遺傳物質(zhì)一樣發(fā)生變異。2．下列有關(guān)乳腺生物反應(yīng)器的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．動(dòng)物基因結(jié)構(gòu)與人類(lèi)基因結(jié)構(gòu)相同B．乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的藥物是自然界沒(méi)有的C．可從具有目的基因的轉(zhuǎn)基因雌性動(dòng)物乳汁中提取藥物D．乳腺生物反應(yīng)器是轉(zhuǎn)基因技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用答案：B解析：乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的藥物在自然界中可以找到，只不過(guò)在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)更容易提取到較大量的藥物。3．應(yīng)用基因工程的方法，可將酵母菌制造成“工程菌”，用于生產(chǎn)乙肝疫苗，在制造該“工程菌”時(shí)，應(yīng)向酵母菌中導(dǎo)入(

)A.乙肝病毒的表面抗原B．抗乙肝病毒抗體的基因C．抗乙肝病毒的抗體D．乙肝病毒的表面抗原的基因答案：D解析：利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗時(shí)，應(yīng)該向酵母菌中導(dǎo)入乙肝病毒的表面抗原基因。4．下列不屬于基因工程成果的是(

)A．乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白B．從大腸桿菌體內(nèi)獲得白細(xì)胞介素C．從大腸桿菌體內(nèi)獲得生長(zhǎng)激素D．用高產(chǎn)青霉菌生產(chǎn)青霉素答案：D解析：乳腺生物反應(yīng)器是用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物，屬于基因工程成果，A不符合題意；從大腸桿菌體內(nèi)獲得白細(xì)胞介素及從大腸桿菌體內(nèi)獲得生長(zhǎng)激素都是將相關(guān)基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，從而得到的基因工程藥物，屬于基因工程成果，B、C不符合題意；用高產(chǎn)青霉菌生產(chǎn)青霉素是利用基因突變的原理進(jìn)行的誘變育種，不屬于基因工程的范疇，D符合題意。5．轉(zhuǎn)基因小鼠的過(guò)表達(dá)模型和基因敲除模型在人類(lèi)疾病機(jī)理與治療研究領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。研究表明，阿爾茨海默病(AD)發(fā)病與淀粉樣前體蛋白(APP)基因突變等有關(guān)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)通過(guò)________方法將APP基因?qū)胄∈笫芫阎校纯色@得APP基因過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠模型。

(2)sgRNA可識(shí)別與之互補(bǔ)配對(duì)的DNA片段，可利用__________為模板設(shè)計(jì)sgRNA，再利用該sgRNA引導(dǎo)限制酶____________，從而獲得APP基因敲除的轉(zhuǎn)基因小鼠模型。

(3)能否用抗原—抗體雜交的方法證明已獲得APP基因敲除的轉(zhuǎn)基因小鼠？________。請(qǐng)說(shuō)明理由：__________________________________________________________________________________________________________。

顯微注射APP基因切除APP基因否

抗原—抗體雜交方法是用抗體去檢測(cè)目的基因是否表達(dá)，細(xì)胞中含有APP基因也不一定表達(dá)，無(wú)論APP基因是否敲除，都可能不出現(xiàn)雜交帶解析：(1)常通過(guò)顯微注射法將目的基因?qū)雱?dòng)物受精卵中。(2)可以利用APP基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)sgRNA，由于sgRNA可識(shí)別與之互補(bǔ)配對(duì)的DNA片段，故可以利用該sgRNA