課堂講義系列高中生物浙科版選修三文檔313基因工程的應(yīng)用

12/1313/13/第3課時(shí)基因工程的應(yīng)用【選考報(bào)告】知識(shí)內(nèi)容考試屬性及要求考情解讀基因工程的應(yīng)用加試(a)1.舉例說(shuō)出基因工程在遺傳育種、疾病治療和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。2.舉例說(shuō)出基因治療的基本原理(含義、概念)。3.活動(dòng)：提出生活中的疑難問(wèn)題，設(shè)計(jì)用基因工程技術(shù)解決的方案?；顒?dòng)：提出生活中的疑難問(wèn)題，設(shè)計(jì)用基因工程技術(shù)解決的方案加試(c)一、基因工程與遺傳育種1.轉(zhuǎn)基因植物(1)傳統(tǒng)育種方法的不足：培育新品種所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且遠(yuǎn)緣親本難以雜交。(2)植物基因工程的優(yōu)勢(shì)：打破遠(yuǎn)緣親本雜交不親和的障礙。(3)培育成功的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物：抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草，抗植物病毒的轉(zhuǎn)基因煙草番茄苜蓿和馬鈴薯，抗害蟲的轉(zhuǎn)基因棉，耐貯存的轉(zhuǎn)基因煙草、番茄、苜蓉和馬鈴薯等。2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(1)傳統(tǒng)動(dòng)物雜交育種方法不足之處是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。(2)基因工程育種培養(yǎng)出生長(zhǎng)速度加快的轉(zhuǎn)基因鼠、魚、豬以及具有抗病能力的轉(zhuǎn)基因雞、牛等?！镜淅饰觥哭D(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(wèn)題甚至關(guān)系到國(guó)家之間的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)，如圖為“霸占中國(guó)市場(chǎng)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(guò)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(guò)程中減少了農(nóng)藥等的使用量，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，因此固氮基因不是必需的目的基因。答案D基因工程技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的區(qū)別種類項(xiàng)目基因工程技術(shù)傳統(tǒng)育種技術(shù)轉(zhuǎn)移的基因不受生物體間親緣關(guān)系的限制種內(nèi)個(gè)體間基因轉(zhuǎn)移操作水平分子水平個(gè)體水平特點(diǎn)后代的表現(xiàn)可準(zhǔn)確預(yù)期，需要時(shí)間短后代的表現(xiàn)預(yù)見性較差，需要時(shí)間長(zhǎng)二、基因工程與疾病治療1.基因工程藥物用基因工程方法制造的“工程菌”，可以高效率地生產(chǎn)各種藥品，如胰島素、干擾素和乙肝疫苗等。(1)胰島素eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(傳統(tǒng)生產(chǎn)：只能從豬和羊的胰腺中提取，成本高，產(chǎn)量低,基因工程：利用大腸桿菌生產(chǎn)，產(chǎn)量高，成本低))(2)干擾素eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(傳統(tǒng)生產(chǎn)：從人血液中提取，產(chǎn)量極低,基因工程：干擾素的表達(dá)成功，大大降低了患者治療費(fèi)用))小貼士乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器是基于轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺(tái)，使外源基因?qū)氩溉閯?dòng)物基因組中并特異表達(dá)于動(dòng)物乳腺，利用動(dòng)物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白質(zhì)的能力，在動(dòng)物的乳汁中生產(chǎn)一些具有重要價(jià)值的產(chǎn)品，如藥用蛋白。2.基因治療(1)概念：基因治療是向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷，達(dá)到治療的目的。(2)原理：正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)細(xì)胞并且表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。(3)成功的首例：重度免疫缺陷癥的臨床基因治療。治療過(guò)程如下圖：【典例剖析】干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血液中提取，每300升人血中只能提取1毫克，所以價(jià)格昂貴。美國(guó)加利福尼亞的某生物制品公司用如下方法生產(chǎn)干擾素，如圖所示。從上述方式中可以看出該公司生產(chǎn)干擾素所運(yùn)用的方法是()A.個(gè)體間的雜交 B.基因工程C.細(xì)胞融合 D.器官移植解析題圖反映的是把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并且在受體細(xì)胞中表達(dá)產(chǎn)生干擾素，屬于基因工程。答案B基因工程制藥與傳統(tǒng)的制藥相比的優(yōu)越性(1)利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)效率高，正常裝置和廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。(2)可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來(lái)源不足的問(wèn)題。(3)降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。三、基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)1.利用基因工程技術(shù)開發(fā)具有生物可降解的新型塑料，以替代不可降解的化學(xué)合成塑料。2.利用基因工程技術(shù)，對(duì)能夠分解石油的細(xì)菌進(jìn)行了改造，大大提高了其分解石油的能力。3.利用轉(zhuǎn)基因微生物吸收環(huán)境中的重金屬、降解有毒化合物和處理工業(yè)廢水?！镜淅饰觥烤哿u基烷酯(PHA)是一類在眾多微生物細(xì)胞內(nèi)可合成的聚酯，由于其可完全生物降解，是一種可替代傳統(tǒng)塑料的新型生物材料。但利用微生物發(fā)酵的方法生產(chǎn)成本很高，目前科學(xué)家正嘗試用轉(zhuǎn)基因植物的方法來(lái)生產(chǎn)PHA。下列相關(guān)敘述正確的是()A.PHA是目的基因表達(dá)的直接產(chǎn)物B.培育轉(zhuǎn)基因植物，受體細(xì)胞通常是體細(xì)胞C.培育生產(chǎn)PHA的轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，需要三種工具酶：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、載體D.將相關(guān)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞前，需用CaCl2處理該受體細(xì)胞解析基因表達(dá)的直接產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，PHA不是蛋白質(zhì)。植物的受體細(xì)胞可選用受精卵或體細(xì)胞，但通常選用體細(xì)胞。載體不是酶。受體細(xì)胞是大腸桿菌時(shí)需用CaCl2處理。答案B基因工程中受體細(xì)胞的選擇(1)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，受體細(xì)胞一般選用受精卵。(2)培育轉(zhuǎn)基因植物，受體細(xì)胞可選用受精卵或體細(xì)胞，若選用體細(xì)胞，還需通過(guò)植物組織培養(yǎng)，才可獲得轉(zhuǎn)基因植株。(3)若生產(chǎn)基因工程藥品：①受體細(xì)胞可選用細(xì)菌，利用細(xì)菌繁殖速度快的特點(diǎn)，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。②選用動(dòng)植物細(xì)胞，利用動(dòng)植物作為生物反應(yīng)器能夠生產(chǎn)價(jià)格低廉的藥物蛋白。1.基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)：(1)可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；(2)目的性強(qiáng)。2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指轉(zhuǎn)入了外源基因的動(dòng)物。3.基因治療是指將正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^(guò)一定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞內(nèi)，可以糾正或補(bǔ)償基因缺陷而達(dá)到治療疾病的目的。這種生物醫(yī)學(xué)技術(shù)稱為基因治療。1.判斷正誤(1)科學(xué)家培育出的抗害蟲的轉(zhuǎn)基因棉可以抵抗各種害蟲。(×)(2)轉(zhuǎn)基因育種針對(duì)性強(qiáng)，可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(√)(3)基因治療就是將正?；蛱鎿Q掉目標(biāo)細(xì)胞中的缺陷基因。(×)(4)基因治療可以治療各種疾病。(×)(5)科學(xué)家已利用基因工程培育出能分解各種污染物的超級(jí)細(xì)菌。(×)2.關(guān)于應(yīng)用基因工程治療人類遺傳病的敘述，不正確的是()A.基因治療可以有效地改善患者生理狀況，其操作對(duì)象是基因B.進(jìn)行基因治療時(shí)，基因的受體細(xì)胞是受精卵C.基因治療并不是對(duì)患者體內(nèi)細(xì)胞的缺陷基因進(jìn)行改造D.基因治療時(shí)可只對(duì)患者部分細(xì)胞導(dǎo)入正?；蚪馕龌蚬こ滩僮鞯氖荏w細(xì)胞一般為受精卵，但基因治療時(shí)，不需要對(duì)全部體細(xì)胞進(jìn)行改造，受體細(xì)胞不是受精卵，而是部分體細(xì)胞?；蛑委煵皇菍?duì)缺陷基因的改造，而是將正?；?qū)?，從功能上“覆蓋”缺陷基因。答案B3.科學(xué)家運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因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，減少了農(nóng)藥的使用量，減輕了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。下列說(shuō)法正確的是()A.用蘇云金芽孢桿菌直接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(guò)程中，可以用滅活的病毒作為載體D.轉(zhuǎn)基因大白菜能抵抗各種病蟲害解析使用攜帶目的基因的農(nóng)桿菌感染才能得到轉(zhuǎn)基因大白菜；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(shuō)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(guò)程中，載體常用土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒；蘇云金芽孢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，并不能抵抗各種病蟲害。答案B4.利用現(xiàn)代生物技術(shù)，讓已知堿基序列的人胰島素原基因表達(dá)，獲得基因產(chǎn)品。請(qǐng)回答：(1)可以用________方法獲得目的基因(人胰島素原基因)。(2)目的基因與質(zhì)粒在________________的作用下，形成重組質(zhì)粒。重組質(zhì)粒是否轉(zhuǎn)移到大腸桿菌宿主細(xì)胞中，可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，原因是重組質(zhì)粒上有________基因。(3)經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，目的基因在宿主細(xì)胞內(nèi)大量擴(kuò)增，并合成人胰島素原。若要使目的基因在細(xì)胞外大量擴(kuò)增，可用________技術(shù)擴(kuò)增。(4)將該目的基因利用________(A.顯微注射法B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.細(xì)胞融合法D.氯化鈣誘導(dǎo)法)導(dǎo)入牛受精卵。解析(1)由于人胰島素原基因的堿基序列已知，故可以采用化學(xué)合成法獲得。(2)目的基因與質(zhì)粒在限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用下，形成重組質(zhì)粒。重組質(zhì)粒是否轉(zhuǎn)移到大腸桿菌宿主細(xì)胞中，可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，原因是重組質(zhì)粒上有四環(huán)素抗性基因。(3)若要使目的基因在細(xì)胞外大量擴(kuò)增，可用PCR技術(shù)擴(kuò)增。(4)將該目的基因利用顯微注射法導(dǎo)入牛受精卵。答案(1)化學(xué)合成(2)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶四環(huán)素抗性(3)PCR(4)A5.干擾素是治療癌癥的藥物，成分是一種糖蛋白，它必須從血中提取，每升人血只能提取0.05μg，所以價(jià)格昂貴?，F(xiàn)在美國(guó)加利福尼亞的基因公司用如圖所示的方式生產(chǎn)干擾素，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)從人的淋巴細(xì)胞中取出________，使它同質(zhì)粒相結(jié)合，然后移植到酵母菌體內(nèi)，讓酵母菌_________________________________________________________。(2)酵母菌能用________的方式繁殖，速度很快，能大量生產(chǎn)________，不但提高了產(chǎn)量，也降低了成本。(3)有人嘗試將干擾素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒重組，轉(zhuǎn)入大腸桿菌體內(nèi)后，形成“工程菌”，此種操作能制備到干擾素嗎？________，請(qǐng)說(shuō)明理由：____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)中國(guó)青年科學(xué)家陳炬成功地把人的干擾素基因移植到煙草的DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力，試分析：①人的基因之所以能接到植物體內(nèi)；其物質(zhì)基礎(chǔ)是_______________________________________________________________________________________。②煙草有了抗病毒能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了_______________________。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明，人和植物共用一套___________________________________，蛋白質(zhì)合成方式___________________________________________________。解析(1)通過(guò)基因工程構(gòu)建“工程菌”，方法是：從淋巴細(xì)胞中取出干擾素基因，與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒，并通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)與鑒定得到相應(yīng)的酵母菌，然后通過(guò)培養(yǎng)該酵母菌，使之合成大量干擾素。(2)酵母菌能進(jìn)行出芽生殖，迅速繁殖菌體，因而能大量生產(chǎn)干擾素。(3)由于大腸桿菌是原核生物，無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無(wú)法合成糖蛋白，因此通常不用來(lái)制備干擾素。(4)基因工程的理論基礎(chǔ)：由于不同生物的DNA空間結(jié)構(gòu)基本相同，基本組成單位相同，不同生物能進(jìn)行基因的移接；同時(shí)由于所有生物共用一套密碼子，因此蛋白質(zhì)合成方式相同，煙草體內(nèi)可以產(chǎn)生干擾素。答案(1)干擾素基因合成干擾素(2)出芽生殖干擾素(3)不能大腸桿菌是原核生物，無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無(wú)法合成糖蛋白(4)①DNA空間結(jié)構(gòu)基本相同，基本組成單位相同②干擾素密碼子基本相同[思考與練習(xí)](第13頁(yè))一、判斷題1.√2.×[科學(xué)家利用基因工程技術(shù)，已經(jīng)培育出具有多種優(yōu)良遺傳性狀的轉(zhuǎn)基因鼠、牛、雞和魚等。]3.√4.×[通過(guò)基因工程，干擾素表達(dá)的成功，大大降低了患者的醫(yī)療費(fèi)用。]二、簡(jiǎn)答題克隆人體正常的凝血因子Ⅷ基因，然后將其轉(zhuǎn)入患者有缺陷的造血干細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，轉(zhuǎn)化后的造血干細(xì)胞分化出的血細(xì)胞可以產(chǎn)生凝血因子Ⅷ，最后將這種轉(zhuǎn)基因的造血干細(xì)胞注射到患者骨髓中。(時(shí)間：30分鐘滿分：50分)一、選擇題(共8小題，每小題2分，共16分)1.下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物的說(shuō)法中不正確的是()A.科學(xué)家可以利用一些調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因來(lái)提高作物的抗鹽堿和抗干旱的能力B.由于抗蟲棉可以抵抗一切危害棉花植株的害蟲，所以抗蟲棉已經(jīng)推廣應(yīng)用C.科學(xué)家往往將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参镏?，以提高農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值D.引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和細(xì)菌等解析轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只是對(duì)棉鈴蟲具有較強(qiáng)的抗性，并不針對(duì)所有害蟲。答案B2.某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過(guò)基因工程的方法，將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在，下列說(shuō)法正確的是()A.基因a只有導(dǎo)入到馬鈴薯受精卵中才能表達(dá)B.目的基因來(lái)自細(xì)菌，可以不需要載體直接導(dǎo)入受體細(xì)胞C.基因a導(dǎo)入成功后，將抑制細(xì)胞原有的新陳代謝，開辟新的代謝途徑D.目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，可通過(guò)復(fù)制傳給子代細(xì)胞并表達(dá)解析培育轉(zhuǎn)基因植株可以以體細(xì)胞或受精卵作為受體細(xì)胞；目的基因必須借助載體才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；目的基因?qū)氤晒蟊磉_(dá)出耐高溫淀粉酶，不會(huì)抑制細(xì)胞原有的代謝途徑。答案D3.番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類蔬菜。普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏?？茖W(xué)家通過(guò)基因工程將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)敕鸭?xì)胞，獲得了抗軟化番茄。下列關(guān)于培育抗軟化番茄的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.載體常用質(zhì)粒B.受體細(xì)胞是番茄細(xì)胞C.目的基因?yàn)槎嗑郯肴樘侨┧崦富駾.目的基因的表達(dá)延緩了細(xì)胞的軟化解析抗軟化番茄的培育常用質(zhì)粒作載體，將目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)與質(zhì)粒結(jié)合形成重組DNA分子，利用含重組DNA分子的土壤農(nóng)桿菌去感染普通番茄，目的基因?qū)肫胀ǚ鸭?xì)胞中染色體的DNA上，從而使多聚半乳糖醛酸酶基因不能表達(dá)。答案C4.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是()A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C.將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA；目的基因與載體的連接由DNA連接酶催化連接；受體細(xì)胞為植物細(xì)胞，所以可以是煙草原生質(zhì)體，目的基因?yàn)榭钩輨┗?，所以篩選的時(shí)候應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞。答案A5.天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，人們首先研究清楚了三色紫羅蘭的藍(lán)色素基因序列，并利用農(nóng)桿菌成功培育了轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.可用化學(xué)方法合成藍(lán)色素基因B.重組質(zhì)粒首先進(jìn)入農(nóng)桿菌，然后再進(jìn)入玫瑰細(xì)胞C.轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰的培育過(guò)程需運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)D.一般根據(jù)藍(lán)色素基因表達(dá)結(jié)果選擇導(dǎo)入目的基因的農(nóng)桿菌解析藍(lán)色素基因可以用化學(xué)方法合成，A正確；重組質(zhì)粒首先進(jìn)入農(nóng)桿菌的Ti-DNA分子中，再利用農(nóng)桿菌侵染玫瑰細(xì)胞，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到玫瑰細(xì)胞的染色體上，B正確；含有目的基因的受體細(xì)胞可通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株，C正確；根據(jù)載體上的標(biāo)記基因的產(chǎn)物選擇導(dǎo)入目的基因的農(nóng)桿菌，D錯(cuò)誤。答案D6.腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是一種免疫缺陷病，對(duì)患者采用基因治療的方法是：取出患者的T淋巴細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)轉(zhuǎn)入正常ADA基因，再將這些T淋巴細(xì)胞注入患者體內(nèi)，使其免疫功能增強(qiáng)，能正常生活。下列有關(guān)敘述中，不正確的是()A.正常ADA基因替換了患者的缺陷基因B.正常ADA基因通過(guò)控制ADA的合成來(lái)影響免疫功能C.淋巴細(xì)胞需在體外擴(kuò)增后再注射入患者體內(nèi)D.腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥屬于先天性免疫缺陷病解析基因治療是將正常的基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA來(lái)影響免疫功能；為獲得大量含ADA正?；虻腡淋巴細(xì)胞，需在體外擴(kuò)增后再注入患者體內(nèi)；腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是先天性免疫缺陷病。答案A7.采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列有關(guān)敘述，正確的是()A.如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法獲得該目的基因B.人體細(xì)胞中凝血因子基因進(jìn)入羊受精卵細(xì)胞后，其傳遞和表達(dá)不再遵循中心法則C.在該轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞中，而不存在于其他體細(xì)胞中D.人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA解析基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，基因的傳遞和表達(dá)遵循中心法則；轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)人凝血因子基因存在于羊所有體細(xì)胞中；人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，RNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA。答案A8.應(yīng)用基因工程方法，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)向酵母菌導(dǎo)入下列中的()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解析要獲得用于生產(chǎn)乙肝疫苗的“工程菌”，必須將目的基因(乙肝病毒的表面抗原的基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞(酵母菌)中。答案D二、非選擇題(共4小題，共34分)9.(7分)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。利用基因工程減少PG基因的表達(dá)，可延長(zhǎng)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，具體操作流程如圖(原生質(zhì)體是去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞)，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)________獲取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________的培養(yǎng)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，觀察細(xì)胞________________現(xiàn)象來(lái)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(guò)程。若_____________________________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。解析(1)PG的mRNA在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下，反轉(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)根據(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)素抗性基因被破壞了，即重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四環(huán)素抗性基因，故用含有PG基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。若將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，可通過(guò)觀察細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)根據(jù)圖示，導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出PG反義RNA，天然PG基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生正常的RNA，這兩種RNA能互補(bǔ)結(jié)合，從而抑制了PG基因的正常表達(dá)。若番茄果實(shí)的保質(zhì)期延長(zhǎng)，則確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。答案(1)反轉(zhuǎn)錄法大量復(fù)制目的基因(或克隆目的基因)(2)卡那霉素重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞是否發(fā)生質(zhì)壁分離(3)天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA番茄果實(shí)的保質(zhì)期延長(zhǎng)10.(9分)如圖表示從蘇云金芽孢桿菌分離出殺蟲晶體蛋白基因(簡(jiǎn)稱Bt基因)及形成轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的圖解。請(qǐng)分析回答：(1)寫出b過(guò)程的表達(dá)式_____________________________________________。(2)將目的基因和載體(質(zhì)粒)結(jié)合的工具酶有________酶和________酶。(3)科學(xué)家計(jì)劃從哺乳動(dòng)物的乳汁中提取某種抗體，應(yīng)將控制抗體合成的基因?qū)朐摲N動(dòng)物的________中，導(dǎo)入基因成功表達(dá)的標(biāo)志是_________________________________________________________________。解析應(yīng)用基因工程技術(shù)，從蘇云金芽孢桿菌中提取殺蟲晶體蛋白基因(目的基因)導(dǎo)入棉花細(xì)胞中形成轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，Bt基因的表達(dá)，使棉花細(xì)胞中合成了原毒素，使采食棉花的昆蟲中毒死亡。要使某種動(dòng)物的乳汁中含有某種抗體，目的基因一般導(dǎo)入受精卵中。這樣，由此受精卵發(fā)育成的哺乳動(dòng)物的所有體細(xì)胞中都含有目的基因。答案(1)Bt基因eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄))mRNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))原毒素(晶體蛋白)(2)限制性核酸內(nèi)切DNA連接(3)受精卵動(dòng)物乳汁中含此種抗體11.(8分)在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里，一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補(bǔ)充每天必需的維生素A。由于含有可以生成維生素A的β—胡蘿卜素，它呈現(xiàn)金黃色澤，故稱“金色大米”?！敖鹕竺住钡呐嘤鞒倘鐖D所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題(已知限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—)。(1)培育“金色大米”的基因工程操作五步曲中，其核心是________通過(guò)該操作形成了圖中的________(填字母)。(2)在構(gòu)建c的過(guò)程中質(zhì)粒用________(填“限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ”或“限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ”)進(jìn)行了切割。檢驗(yàn)重組載體導(dǎo)入能否成功，需要利用________作為標(biāo)記基因。(3)為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用________擴(kuò)增的方法，其原理是__________________________________________________________________。(4)除植物基因工程碩果累累之外。在動(dòng)物基因工程、基因工程藥物和基因治療等方面也取得了顯著成果，請(qǐng)列舉出至少兩方面的應(yīng)用__________________________________________________________________。解析(1)基因工程的核心步驟是重組DNA分子的構(gòu)建，構(gòu)建成的重組DNA分子可用圖中c表示。(2)據(jù)圖可知，限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列中包含了限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ的識(shí)別序列，若使用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ?qū)|(zhì)粒進(jìn)行切割，則基因Ⅰ和基因Ⅱ都會(huì)被破壞，因此應(yīng)使用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ切割質(zhì)粒。此時(shí)基因Ⅰ結(jié)構(gòu)完整，可作為標(biāo)記基因。(3)PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，其依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制。(4)考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)實(shí)例，答案合理即可。答案(1)重組DNA分子的構(gòu)建