2024-2025學(xué)年高中生物第一單元生物技術(shù)與生物工程第1章第2節(jié)基因工程的應(yīng)用教案中圖版選修3

PAGEPAGE1其次節(jié)基因工程的應(yīng)用1．舉例說出基因工程的應(yīng)用及取得的豐碩成果。(重點(diǎn))2．了解基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用。(難點(diǎn))基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1．抗蟲棉(1)目的基因：蘇云金桿菌的毒蛋白基因。(2)培育過程：通過基因工程的四步操作將毒蛋白基因?qū)朊藁?xì)胞并且在棉花細(xì)胞內(nèi)勝利表達(dá)出毒蛋白。(3)意義：抗蟲作物的培育和種植，不但降低了作物的生產(chǎn)成本，使作物能穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，還降低了農(nóng)藥的運(yùn)用，削減對環(huán)境的污染。2．金米(1)目的基因：有關(guān)胡蘿卜素合成的酶的基因。(2)培育過程：通過基因工程的四步操作將有關(guān)胡蘿卜素合成的酶的基因?qū)胨炯?xì)胞中，并誘導(dǎo)它們在水稻細(xì)胞內(nèi)得以表達(dá)，使水稻中的雙香葉素-二磷酸轉(zhuǎn)化成β-胡蘿卜素。(3)作用：人們食用“金米”后，其中的β-胡蘿卜素在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A，為深受維生素A缺乏癥之苦的人們帶來了“金色希望”。eq\a\vs4\al([合作探討])科學(xué)家通過基因工程的方法，將蘇云金桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入一般棉株細(xì)胞內(nèi)，并勝利實(shí)現(xiàn)了表達(dá)，從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株——抗蟲棉。其過程大致如下圖所示。探討eq\a\vs4\al(1)：Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒，其上有T—DNA，把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T—DNA中是利用T—DNA的什么特點(diǎn)？提示：T—DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。探討eq\a\vs4\al(2)：Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入一般棉株細(xì)胞內(nèi)并勝利實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過程，在基因工程中稱為什么？提示：轉(zhuǎn)化。探討eq\a\vs4\al(3)：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有很多種，該題中涉及的方法是什么？提示：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。探討eq\a\vs4\al(4)：目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是什么？提示：目的基因是否插入到受體細(xì)胞染色體DNA上。eq\a\vs4\al([思維升華])1．抗蟲轉(zhuǎn)基因植物(1)方法：將從某些生物中分別出的具有殺蟲活性的基因?qū)朕r(nóng)作物中，使其具有抗蟲性。(2)殺蟲基因種類：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。(3)成果：抗蟲棉、抗蟲水稻等。(4)意義：削減化學(xué)農(nóng)藥的運(yùn)用，降低生產(chǎn)成本，削減環(huán)境污染，降低了對人類健康的損害。2．抗病轉(zhuǎn)基因植物(1)病原微生物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：引起植物生病的微生物,類型：主要有病毒、細(xì)菌和真菌))(2)方法：將抗病基因?qū)胫参镏?，使其具有抗病特性?3)抗病轉(zhuǎn)基因植物實(shí)例：目前人們已獲得抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草、抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、轉(zhuǎn)基因甜椒、轉(zhuǎn)基因番茄等多種作物。(4)目的基因：抗病轉(zhuǎn)基因植物所采納的基因，運(yùn)用最多的是病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因；抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中可以運(yùn)用的基因有幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因。【特殊提示】基因工程技術(shù)為培育作物抗病品種開拓了新途徑。抗病轉(zhuǎn)基因植物依據(jù)抗病原體的類型分為抗病毒轉(zhuǎn)基因植物、抗真菌轉(zhuǎn)基因植物和抗細(xì)菌轉(zhuǎn)基因植物。3．其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物(1)不良環(huán)境條件的影響：鹽堿、干旱、低溫、澇害等不利環(huán)境條件是造成低產(chǎn)、減產(chǎn)的常見因素。(2)方法：將抗逆基因?qū)胫参?，獲得抗逆轉(zhuǎn)基因作物。(3)抗逆基因：調(diào)整細(xì)胞滲透壓的基因，可使作物抗鹽堿、抗干旱；魚的抗凍蛋白基因使作物耐寒；抗除草劑基因使作物抗除草劑。(4)成果：抗鹽抗旱煙草、抗寒番茄、耐除草劑玉米等。4．利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)(1)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以提高生物中氨基酸的含量、延長儲存時間、變更花色等，從而提高作物品質(zhì)。(2)成果：實(shí)例一我國科學(xué)家將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩?，獲得的轉(zhuǎn)基因玉米中賴氨酸的含量比比照提高30%。實(shí)例二我國科學(xué)家將限制番茄果實(shí)成熟的基因?qū)敕?，獲得轉(zhuǎn)基因延熟番茄，儲存時間可延長1～2個月，有的可達(dá)80多天。實(shí)例三我國科學(xué)家還勝利地將與植物花青素代謝有關(guān)的基因?qū)牖ɑ苤参锇珷颗Ｖ?，轉(zhuǎn)基因矮牽牛呈現(xiàn)出自然界沒有的顏色變異，大大提高了花卉的欣賞價值。1．利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，在環(huán)保上的重要意義是()A．削減氮肥的運(yùn)用量，降低生產(chǎn)成本B．削減氮肥的運(yùn)用量，節(jié)約能源C．避開氮肥運(yùn)用過多引起環(huán)境污染D．改良土壤結(jié)構(gòu)【解析】固氮水稻削減了氮肥的作用，避開了氮肥運(yùn)用過多引起的富養(yǎng)分化?！敬鸢浮緾2．金茶花是中國特有的欣賞品種，但易被有害真菌感染得枯萎病，降低欣賞價值。科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，用轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的新品種。請據(jù)圖回答：(1)將②連接到①上并形成③，常用到的酶有________________________。(2)抗枯萎病的金茶花培育勝利，從變異的角度來說屬于________。(3)經(jīng)過轉(zhuǎn)基因方法獲得的抗病金茶花，將來產(chǎn)生的配子中是否肯定含有抗病基因？________。(4)通過檢測，被③侵染的金茶花葉片細(xì)胞具備了抗病性，這說明②已經(jīng)________。從抗病基因是否表達(dá)可以從個體水平上做________試驗(yàn)，簡述試驗(yàn)過程。________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】(1)①是用限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒，②是指目的基因的獲得，③是指目的基因與質(zhì)粒在DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒。(2)基因工程是在人為作用下將限制不同性狀的基因重新組合從而改造生物性狀，從本質(zhì)上來說這種變異屬于基因重組。(3)轉(zhuǎn)基因方法獲得的抗病金茶花可能屬于雜合子如Aa，將來產(chǎn)生的配于可能是A或a，故將來產(chǎn)生的配子不肯定含有抗病基因。(4)金茶花葉片細(xì)胞具備了抗病性，說明目的基因已在受體細(xì)胞中得到了表達(dá)?！敬鸢浮?1)限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶(2)基因重組(3)不肯定(4)表達(dá)抗病接種將一般金茶花和轉(zhuǎn)基因金茶花分成兩組，分別接種有害真菌，其他培育條件相宜且相同。培育一段時間視察兩組金茶花的抗病狀況，通過比照確定抗病基因是否表達(dá)?；蚬こ淘卺t(yī)學(xué)上的應(yīng)用1．基因工程藥物(1)化學(xué)成分：醫(yī)用多肽和蛋白質(zhì)類產(chǎn)品。(2)實(shí)例：重組人胰島素、重組人干擾素等。(3)標(biāo)記：重組胰島素投放市場，標(biāo)記著世界上第一種基因工程藥物應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。2．基因工程疫苗與傳統(tǒng)疫苗相比最大的優(yōu)點(diǎn)是：目的性強(qiáng)、平安性強(qiáng)，不會含有病毒或有害細(xì)菌以及它們的遺傳物質(zhì)。3．基因治療(1)治療對象：治療因基因異樣導(dǎo)致的遺傳疾病。(2)概念：將正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^肯定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞內(nèi)，可以訂正基因缺陷而達(dá)到治療疾病的目的。(3)策略：基因置換、基因修復(fù)、基因增補(bǔ)、基因失活等。eq\a\vs4\al([合作探討])探討eq\a\vs4\al(1)：干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必需從血液中提取，每300升人血中只能提取1mg，所以價格昂貴。美國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)。從上述方式中可以看出該公司生產(chǎn)干擾素運(yùn)用的方法是什么？提示：基因工程。探討eq\a\vs4\al(2)：請說出科學(xué)家制備基因工程疫苗的思路。提示：首先找到病毒或細(xì)菌中起關(guān)鍵作用的序列保守的蛋白質(zhì)和編碼它們的基因，然后利用基因工程的方法，由受體細(xì)胞來生產(chǎn)這些蛋白質(zhì)。探討eq\a\vs4\al(3)：1990年，醫(yī)生對一位由于基因缺陷，導(dǎo)致體內(nèi)缺乏腺苷酸脫氨酶而患先天性體液免疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行治療。醫(yī)生首先采集患者的血液樣品，從中分別出一些白細(xì)胞進(jìn)行體外培育，然后用病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入白細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。(1)該病的治療屬于基因工程技術(shù)運(yùn)用中的什么手段？提示：基因治療。(2)上述實(shí)例中的目的基因、載體、受體細(xì)胞分別是什么？提示：腺苷酸脫氨酶基因；病毒；白細(xì)胞。eq\a\vs4\al([思維升華])1．基因工程藥物(1)利用工程菌生產(chǎn)基因工程藥品①工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系一般稱為“工程菌”，如含有人胰島素基因的大腸桿菌菌株、含有抗蟲基因的土壤農(nóng)桿菌菌株都是“工程菌”。②產(chǎn)品：用基因工程方法制造的“工程菌”，可以高效率地生產(chǎn)各種高質(zhì)量、低成本藥品，如胰島素、干擾素和乙肝疫苗等。基因工程藥品是制藥工業(yè)上的重大突破。(2)利用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物①產(chǎn)品：目前，科學(xué)家已在牛和山羊等動物乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素和α-抗胰蛋白酶等重要醫(yī)藥產(chǎn)品。②產(chǎn)品本質(zhì)：用基因工程生產(chǎn)的藥品，從化學(xué)成分上分析都應(yīng)當(dāng)是蛋白質(zhì)。③乳腺(房)生物反應(yīng)器有以下主要用途：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生產(chǎn)多肽類藥物,生產(chǎn)基因工程疫苗,生產(chǎn)抗體,生產(chǎn)酶制劑))2．基因治療的原理、過程及途徑(1)原理：利用正?；蛑脫Q或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法，即把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。(2)過程(3)途徑途徑比較體外基因治療體內(nèi)基因治療不同點(diǎn)方法從患者體內(nèi)獲得某種細(xì)胞→體外完成基因轉(zhuǎn)移→篩選、細(xì)胞擴(kuò)增→輸入體內(nèi)干脆向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因特點(diǎn)操作困難，但效果牢靠方法較簡潔，但效果難以限制相同點(diǎn)都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以訂正缺陷基因，目前兩種方法都處于臨床試驗(yàn)階段【名師點(diǎn)撥】基因檢測與基因治療的比較項(xiàng)目方法備注基因檢測制作相應(yīng)探針，利用DNA分子雜交原理，快速、精確檢測人類某種疾病臨床應(yīng)用階段基因治療把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，可分為體外基因治療和體內(nèi)基因治療兩種方法僅處于初期的臨床試驗(yàn)階段，仍有很多問題和困難制約該技術(shù)的發(fā)展1．基因治療是人類疾病治療的一種新手段，下列有關(guān)敘述中不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：99310007】A．基因治療可使人類遺傳病得到根治B．基因治療是一種利用基因工程產(chǎn)品治療人類疾病的方法C．以正?；蛱鎿Q致病基因?qū)儆诨蛑委煹囊环N方法D．基因治療的靶細(xì)胞可以是體細(xì)胞和生殖細(xì)胞【解析】基因治療時，主要是使外源基因(正?；?的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用，并沒有使正常基因替換致病基因?！敬鸢浮緾2．在藥品生產(chǎn)中，有些藥品如干擾素、白細(xì)胞介素、凝血因子等，以前主要是從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取的，由于受原料來源限制，價格特別昂貴，而且產(chǎn)量低，臨床供應(yīng)明顯不足。自70年頭遺傳工程發(fā)展起來以后，人們逐步地在人體內(nèi)發(fā)覺了相應(yīng)的目的基因，使之與質(zhì)粒形成重組DNA，并將重組DNA引入大腸桿菌，最終利用這些工程菌，可以高效地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量低成本的藥品。請分析回答：(1)在基因工程中，質(zhì)粒是一種最常用的______，它廣泛地存在于細(xì)菌細(xì)胞中，是一種很小的環(huán)狀______分子。(2)在用目的基因與質(zhì)粒形成重組DNA過程中，一般要用到的工具酶是________和________。(3)將含有“某激素基因”的質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞后，能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)干脆合成“某激素”，則該激素在細(xì)菌體內(nèi)的合成包括________和________兩個階段。(4)在將質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌時，一般要用________處理細(xì)菌，以增大________?！敬鸢浮?1)載體DNA(2)限制性內(nèi)切酶DNA連接酶(3)轉(zhuǎn)錄翻譯(4)氯化鈣細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性1．我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源于()A．一般棉花的基因突變B．棉鈴蟲變異形成的致死基因C．寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲D．蘇云金桿菌體內(nèi)的抗蟲基因【解析】轉(zhuǎn)基因生物抗蟲棉，它的目的基因是Bt毒蛋白基因，Bt毒蛋白基因是從蘇云金桿菌中分別出來的抗蟲基因。【答案】D2．應(yīng)用基因工程生產(chǎn)胰島素的主要緣由是()A．工藝簡潔，簡潔操作B．生產(chǎn)量大，價格較低C．所生產(chǎn)的胰島素可以用于口服D．所生產(chǎn)的胰島素療效大大提高【解析】基因工程技術(shù)科技含量高，工藝?yán)щy，操作起來特別嚴(yán)格；胰島素是蛋白質(zhì)，只能注射，不能口服；重組人胰島素是人體胰島素基因限制合成的，療效與人體自身產(chǎn)生的相同。【答案】B3．請閱讀下列幾段文字后回答：【導(dǎo)學(xué)號：99310008】A．有人把蠶的DNA分子分別出來，用一種酶“剪切”下制造絲蛋白的基因，再從細(xì)菌細(xì)胞中提取出一種叫“質(zhì)?！钡腄NA分子，把它和絲蛋白基因拼接在一起再送回細(xì)菌細(xì)胞中，結(jié)果此細(xì)菌就有了生產(chǎn)蠶絲的本事。B．法國科學(xué)家發(fā)覺，玉米、煙草等植物含有類似人體血紅蛋白的基因，如加入Fe原子，就可以制造出人的血紅蛋白，從而由植物供應(yīng)醫(yī)療中所須要的人體血液。C．瑞士科學(xué)家找到了一種與果蠅眼睛形成有關(guān)的基因，將此基因注入果蠅幼蟲不同細(xì)胞以后，果蠅的翅和其他部位都長出了眼睛。這為人造“器官”，供移植運(yùn)用供應(yīng)了可能。(1)全部這些試驗(yàn)統(tǒng)稱為________工程，所以這些試驗(yàn)的結(jié)果，有沒有生成前所未有的新型蛋白質(zhì)？________。(2)A段中試驗(yàn)結(jié)果的細(xì)菌具有生產(chǎn)蠶絲的本事，說明_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)B段中玉米、煙草基因生產(chǎn)人類血紅蛋白為什么要加入Fe原子？________。植物中含類似人類血紅蛋白基因，從進(jìn)化上看，說明白____________。(4)瑞士科學(xué)家的試驗(yàn)說明白_______________________________________?！窘馕觥勘绢}考查了學(xué)生的比較分析實(shí)力。無論是構(gòu)建工程菌，利用植物合成動物蛋白，還是果蠅限制眼睛形成的探討等都屬于基因工程的內(nèi)容。基因工程只是利用原有基因?yàn)槿祟惙?wù)，沒有創(chuàng)建出新基因，所以不行能獲得前所未有的新型蛋白質(zhì)。將蠶的絲蛋白基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌后，細(xì)菌能合成蠶絲蛋白，說明蠶絲蛋白基因在細(xì)菌體內(nèi)得到了表達(dá)。人的血紅蛋白是含鐵的蛋白質(zhì)，所以玉米等植物合成人的血紅蛋白時，須要加入鐵。植物與動物的某些基因結(jié)構(gòu)相像，說明動植物具有共同的原始祖先，它們之間存在著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。瑞士科學(xué)家把限制眼睛形成的基因注射到果蠅幼蟲不同部位的細(xì)胞以后，這些細(xì)胞分裂分化發(fā)育為眼睛，這說明眼睛等困難器官的形成與基因限制有關(guān)?！敬鸢浮?1)基因沒有(2)蠶絲蛋白基因在細(xì)菌體內(nèi)得到了表達(dá)(3)因?yàn)殍F是組成血紅蛋白的成分植物和人具有肯定的親緣關(guān)系(4)簡潔的基因可以限制困難蛋白質(zhì)的形成4．SCID患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或病毒感染，就會發(fā)病死亡。經(jīng)探討證明，SCID病人細(xì)胞的一個常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶的基因(ada)發(fā)生了突變。(1)請你利用所學(xué)學(xué)問，設(shè)計(jì)一個治療SCID病的方案。第一步：將人體正常ada基因克隆后用來替換反轉(zhuǎn)錄病毒的原有基因，構(gòu)建重組載體；其次步：從SCID病人體內(nèi)分別出T淋巴細(xì)胞；第三步：_______________________________________________________________________________________________________________________；第四步：_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)還有哪些遺傳病可用基因治療方案進(jìn)行治療？【解析】本題考查基因工程的操作程序和基因治療的相關(guān)學(xué)問，該試驗(yàn)方案的其余步驟即是基因工程基本操作程序的剩余步驟，對于基因治療用于治療的遺傳病，舉出常見的遺傳病即可?！敬鸢浮?1)第三步：將這些T淋巴細(xì)胞與攜帶了正常ada基因的反轉(zhuǎn)錄病毒混合培育，讓病毒感染T淋巴細(xì)胞，使正常的ada基因擴(kuò)增并插入到T淋巴細(xì)胞的基因中第四步：在試驗(yàn)室中通過細(xì)胞培育并確認(rèn)轉(zhuǎn)入的基因勝利表達(dá)后，將成千上萬個重建的轉(zhuǎn)基因T淋巴細(xì)胞注射到SCID患者的骨髓組織中(2)血友病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥等。課堂小結(jié)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心回扣1.利用基因工程培育抗蟲作物，降低了生產(chǎn)成本，使作物能穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，還降低了農(nóng)藥運(yùn)用，削減對環(huán)境的污染。2.人們將有關(guān)酶的基因?qū)胨局校⒄T導(dǎo)它們在水稻細(xì)胞中得以表達(dá)，使水稻成為含有β-胡蘿卜素的“金米”。3.基因工程疫苗是指將病毒或細(xì)菌中起關(guān)鍵作用的、序列保守的蛋白質(zhì)和編碼它們的基因，利用基因工程的方法，由受體細(xì)胞來生產(chǎn)的蛋白質(zhì)。4.基因治療是指將正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^肯定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞內(nèi)，可以訂正基因缺陷而達(dá)到治療疾病的目的。學(xué)業(yè)分層測評(二)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1.轉(zhuǎn)基因食品已大量進(jìn)入我們的日常生活，如轉(zhuǎn)基因西紅柿、轉(zhuǎn)基因草莓等，涉及的問題甚至關(guān)系到國家之間的貿(mào)易競爭，如圖為“霸占中國市場的轉(zhuǎn)基因大豆油”的部分圖示。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因大豆的敘述不正確的是()A．培育過程中可能用到抗病、抗蟲等抗性基因B．目的基因的受體細(xì)胞可以是大豆受精卵，也可以是體細(xì)胞C．轉(zhuǎn)基因大豆的種植過程中削減了農(nóng)藥等的運(yùn)用量，生產(chǎn)成本更低D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一【解析】與豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。【答案】D2．下列屬于利用基因工程技術(shù)培育的新品種是()A．抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉B．耐寒的小黑麥C．試管牛D．太空椒【解析】轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是將外源的抗蟲基因?qū)氲矫拗昙?xì)胞中，使抗蟲基因得以表達(dá)從而產(chǎn)生抗蟲性。【答案】A3．抗蟲轉(zhuǎn)基因植物具有的優(yōu)點(diǎn)是()A．削減農(nóng)藥的應(yīng)用，愛護(hù)環(huán)境B．損害人體健康C．增加了生產(chǎn)成本D．抗病毒感染【解析】抗蟲轉(zhuǎn)基因植物能削減農(nóng)藥的運(yùn)用，避開了環(huán)境污染，愛護(hù)了人類健康，削減了生產(chǎn)成本。抗蟲基因得到的產(chǎn)物只對某些昆蟲起作用，對病毒不起作用?！敬鸢浮緼4．植物基因工程技術(shù)的應(yīng)用包括()【導(dǎo)學(xué)號：99310009】①培育抗蟲農(nóng)作物②培育抗病農(nóng)作物③培育抗鹽堿農(nóng)作物④提高玉米中的賴氨酸含量⑤培育耐儲存番茄⑥讓植物生產(chǎn)藥物A．只有① B．①②③C．④⑤ D．①②③④⑤⑥【解析】考查對植物基因工程成果的識記?！敬鸢浮緿5．下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是()A．在酵母菌體內(nèi)獲得干擾素B．從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素C．在青霉菌體內(nèi)獲得青霉素D．在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)獲得胰島素【解析】基因工程是使外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)并產(chǎn)生基因產(chǎn)品的技術(shù)，A、B、D項(xiàng)均為外源基因的表達(dá)。青霉素在青霉菌體內(nèi)產(chǎn)生，是正?；虻恼１磉_(dá)，故青霉素不屬于基因工程藥品?！敬鸢浮緾6．下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是()A．基因治療就是把缺陷基因誘變成正常基因B．基因工程疫苗不含有病毒或有害細(xì)菌以及它們的遺傳物質(zhì)C．基因工程疫苗一般為減毒或滅活的病毒或細(xì)菌等D．原核基因不能用來進(jìn)行真核生物的遺傳改良【解析】基因工程是生物工程技術(shù)的核心內(nèi)容，能夠依據(jù)人們的意愿，定向地改造生物的遺傳性狀?；蛑委熓前颜５幕?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞，從而使其表達(dá)并發(fā)揮功能，達(dá)到治療疾病的目的。傳統(tǒng)的疫苗一般為減毒或滅活的病毒或細(xì)菌等；而基因工程疫苗是利用基因工程的方法由受體細(xì)胞所生產(chǎn)的病毒或細(xì)菌中起關(guān)鍵作用的、序列保守的蛋白質(zhì)經(jīng)純化后而產(chǎn)生的。全部生物共用一套遺傳密碼，所以原核基因也能用來進(jìn)行真核生物的遺傳改良?！敬鸢浮緽7．下列說法正確的是()A．用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒B．轉(zhuǎn)基因“金米”中含有維生素AC．任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢桿菌是“超級細(xì)菌”D．基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物【解析】本題考查基因工程的應(yīng)用。用基因工程方法培育的抗蟲植物(如抗蟲棉)不能抗病毒；轉(zhuǎn)基因“金米”中含有β—胡蘿卜素，人們食用這種“金米”后，其中的β—胡蘿卜素會在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素A；每一種假單孢桿菌只能分解石油中的某一種成分，科學(xué)家利用基因工程的方法，把能分解三種烴類的基因轉(zhuǎn)移到能分解另一種烴類的假單孢桿菌內(nèi)，創(chuàng)建出了能同時分解四種烴類的超級細(xì)菌?！敬鸢浮緿8．科學(xué)家運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將蘇云金桿菌的抗蟲基因DXT轉(zhuǎn)移到大白菜細(xì)胞中，培育出抗蟲效果很好的優(yōu)質(zhì)大白菜，削減了農(nóng)藥的運(yùn)用量，減輕了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：99310010】A．用蘇云金桿菌干脆感染大白菜就可得到轉(zhuǎn)基因大白菜B．DXT基因能在大白菜細(xì)胞中正常表達(dá)C．轉(zhuǎn)基因大白菜培育的過程中，可以用滅活的病毒作為載體D．轉(zhuǎn)基因大白菜能反抗各種病蟲害【解析】由于生物間存在生殖隔離，細(xì)菌感染時并不把遺傳物質(zhì)傳遞給受感染生物；抗蟲基因DXT轉(zhuǎn)移到大白菜細(xì)胞中，培育出抗蟲效果很好的優(yōu)質(zhì)大白菜，說明DXT基因在大白菜細(xì)胞中得到了正常表達(dá)；在轉(zhuǎn)基因植物培育過程中，載體常用土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒；蘇云金桿菌的抗蟲基因編碼的蛋白質(zhì)具有毒殺鱗翅目、雙翅目、鞘翅目等昆蟲的特性，并不能反抗各種病蟲害。【答案】B9．科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)，將人凝血因子基因?qū)肷窖虻腄NA中，培育出羊乳腺生物反應(yīng)器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有關(guān)敘述，正確的是()A．可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵B．在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他細(xì)胞C．人凝血因子基因起先轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNAD．科學(xué)家將人凝血因子基因與乳腺蛋白基因重組在一起，從而使人凝血因子基因只在乳腺細(xì)胞中特異表達(dá)【解析】目的基因?qū)胧芫阎校虼宿D(zhuǎn)基因羊的體細(xì)胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA復(fù)制過程，而不作用于轉(zhuǎn)錄。乳腺蛋白基因的啟動子與人凝血因子基因重組在一起，導(dǎo)入受精卵中?！敬鸢浮緼10．下圖為從蘇云金桿菌中分別出殺蟲晶體蛋白質(zhì)基因(簡稱Bt基因)及形成轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的圖解。請回答：(1)在下列含有ATP和有關(guān)酶的試管中，大量而快捷地獲得Bt基因的最佳方案是圖中的()(2)寫出b過程表達(dá)式：____________________________________________。(3)活化的毒性物質(zhì)應(yīng)是一種________分子，活化的毒性物質(zhì)全部或部分嵌合于昆蟲的細(xì)胞膜上，使細(xì)胞膜產(chǎn)生孔道，導(dǎo)致細(xì)胞由于________平衡的破壞而裂開。(4)我國在“863”安排資助下開展了Bt抗蟲棉育種等探討，這將對________、________和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。【解析】(1)在體外供應(yīng)模板、能量、相關(guān)酶(如耐熱的DNA聚合酶)、原料等必需條件下，可用人工方法合成目的基因(Bt基因)。(2)b過程即Bt基因的表達(dá)過程，也就是中心法則中的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(3)蛋白質(zhì)(原毒素)在蛋白酶的作用下可被分解為多肽?！敬鸢浮?1)D(2)Bt基因eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄))mRNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))原毒素(3)多肽滲透(4)農(nóng)業(yè)害蟲防治環(huán)境愛護(hù)[實(shí)力提升]11．下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是()A．②的構(gòu)建須要限制性內(nèi)切酶和DNA聚合酶參加B．③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C．④的染色體上若含抗蟲基因，則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀D．⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異【解析】構(gòu)建表達(dá)載體須要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶，A錯誤；③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒上的T—DNA整合到④的染色體上，B錯誤；染色體上含有目的基因，但目的基因也可能不能轉(zhuǎn)錄或者不能翻譯，或者表達(dá)的蛋白質(zhì)不具有生物活性，C錯誤；植株表現(xiàn)出抗蟲性狀，說明含有目的基因，屬于基因重組，為可遺傳變異，D正確?！敬鸢浮緿12．上海醫(yī)學(xué)探討所勝利培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛。他們還探討出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。以下與此有關(guān)的敘述正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：99310011】A．“轉(zhuǎn)基因動物”是指體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的動物B．“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因C．只在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中才能獲得人白蛋白，是因?yàn)槿税椎鞍谆蛑辉谂Ｈ橄偌?xì)胞中是純合的D．轉(zhuǎn)基因牛的肌肉細(xì)胞中也有人白蛋白基因，但不發(fā)生轉(zhuǎn)錄、翻譯，故不能合成人白蛋白【解析】轉(zhuǎn)基因動物是指細(xì)胞中被轉(zhuǎn)入了外源基因的動物，而不是指出現(xiàn)新基因的動物，如發(fā)生基因突變可能會出現(xiàn)新基因，但發(fā)生了基因突變的動物不叫轉(zhuǎn)基因動物；“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白，而不是人白蛋白基因；轉(zhuǎn)基因牛的肌肉細(xì)胞中也有人白蛋白基因，但由于基因的選擇性表達(dá)，在肌肉細(xì)胞中該基因不表達(dá)，只有在牛乳腺細(xì)胞中表達(dá)并分泌到乳汁中，因而只能在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中獲得人白蛋白。【答案】D13．北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍實(shí)力越強(qiáng)。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A．過程①獲得的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B．將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增加的抗凍蛋白C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，須要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因是否存在及其是否完全表達(dá)【解析】過程①中通過逆轉(zhuǎn)錄法獲得的目的基因，可用于基因工程，但該目的基因不存在內(nèi)含子和非編碼序列，因此不能用于比目魚的基因組測序；將多個抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達(dá)的新基因可能不再是抗凍基因；利用農(nóng)桿菌的目的是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，而不是篩選重組質(zhì)粒；應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測受體細(xì)胞中是否勝利導(dǎo)入了目的基因，但不能檢測目的基因是否完全表達(dá)?！敬鸢浮緽14．多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細(xì)胞壁破損。成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程削減PG基因的表達(dá)，可延長果實(shí)保質(zhì)期?？茖W(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，詳細(xì)操作流程如圖。據(jù)圖回答下列問題：(原生質(zhì)體是去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞)(1)若已獲得PG的mRNA，可通過________獲得PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有________的培育基進(jìn)行篩選，理由是___________________________________________________________________________________________________________________。之后，還需將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，視察細(xì)胞____________________現(xiàn)象來鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與________________________互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因表達(dá)的翻譯過程。若__________________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育勝利?！窘馕觥?1)PG的mRNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，逆轉(zhuǎn)錄為PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中，目的是大量復(fù)制目的基因。(2)依據(jù)圖示，PG基因插在四環(huán)素抗性基因中間，在BamHⅠ酶作用下，四環(huán)素抗性