1、第二节基因工程的应用1举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点)2了解基因工程在农业和医学等方面的应用。(难点)基 因 工 程 在 农 业 上 的 应 用1抗虫棉(1)目的基因：苏云金杆菌的毒蛋白基因。(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将毒蛋白基因导入棉花细胞并且在棉花细胞内成功表达出毒蛋白。(3)意义：抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的生产成本，使作物能稳产、高产，还降低了农药的使用，减少对环境的污染。2金米(1)目的基因：有关胡萝卜素合成的酶的基因。(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将有关胡萝卜素合成的酶的基因导入水稻细胞中，并诱导它们在水稻细胞内得以表达，使水稻中的双香
2、叶素二磷酸转化成胡萝卜素。(3)作用：人们食用“金米”后，其中的胡萝卜素在人体内转化成维生素A，为深受维生素A缺乏症之苦的人们带来了“金色希望”。科学家通过基因工程的方法，将苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如下图所示。探讨：Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有TDNA，把目的基因插入Ti质粒的TDNA中是利用TDNA的什么特点？提示：TDNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上。探讨：Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为什么？提示：转化。探讨：将目的基因导入受体细胞
3、的方法有很多种，该题中涉及的方法是什么？提示：农杆菌转化法。探讨：目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是什么？提示：目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上。1抗虫转基因植物(1)方法：将从某些生物中分离出的具有杀虫活性的基因导入农作物中，使其具有抗虫性。(2)杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。(3)成果：抗虫棉、抗虫水稻等。(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人类健康的损害。2抗病转基因植物(1)病原微生物(2)方法：将抗病基因导入植物中，使其具有抗病特性。(3)抗病转基因植物实例：目前人们已获得抗烟草花叶病毒
4、的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦、转基因甜椒、转基因番茄等多种作物。(4)目的基因：抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因植物中可以使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。【特别提示】基因工程技术为培养作物抗病品种开辟了新途径。抗病转基因植物根据抗病原体的类型分为抗病毒转基因植物、抗真菌转基因植物和抗细菌转基因植物。3其他抗逆转基因植物(1)不良环境条件的影响：盐碱、干旱、低温、涝害等不利环境条件是造成低产、减产的常见因素。(2)方法：将抗逆基因导入植物，获得抗逆转基因作物。(3)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因，可使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗
5、冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。(4)成果：抗盐抗旱烟草、抗寒番茄、耐除草剂玉米等。4利用转基因改良植物的品质(1)利用转基因技术可以提高生物中氨基酸的含量、延长储存时间、改变花色等，从而提高作物品质。(2)成果：实例一我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%。实例二我国科学家将控制番茄果实成熟的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄，储存时间可延长12个月，有的可达80多天。实例三我国科学家还成功地将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了花卉的观赏价值。1利用基因工程
6、技术培育能固氮的水稻新品种，在环保上的重要意义是()A减少氮肥的使用量，降低生产成本B减少氮肥的使用量，节约能源C避免氮肥使用过多引起环境污染D改良土壤结构【解析】固氮水稻减少了氮肥的作用，避免了氮肥使用过多引起的富营养化。【答案】C2金茶花是中国特有的观赏品种，但易被有害真菌感染得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：(1)将连接到上并形成，常用到的酶有_。(2)抗枯萎病的金茶花培育成功，从变异的角度来说属于_。(3)经过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？_。(4)通过检测，被侵染的金茶
7、花叶片细胞具备了抗病性，这说明已经_。从抗病基因是否表达可以从个体水平上做_实验，简述实验过程。_【解析】(1)是用限制性内切酶切割质粒，是指目的基因的获取，是指目的基因与质粒在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。(2)基因工程是在人为作用下将控制不同性状的基因重新组合从而改造生物性状，从本质上来说这种变异属于基因重组。(3)转基因方法获得的抗病金茶花可能属于杂合子如Aa，将来产生的配于可能是A或a，故将来产生的配子不一定含有抗病基因。(4)金茶花叶片细胞具备了抗病性，说明目的基因已在受体细胞中得到了表达。【答案】(1)限制性内切酶、DNA连接酶(2)基因重组(3)不一定(4)表达抗病接种将普通
8、金茶花和转基因金茶花分成两组，分别接种有害真菌，其他培养条件适宜且相同。培养一段时间观察两组金茶花的抗病情况，通过对照确定抗病基因是否表达。基 因 工 程 在 医 学 上 的 应 用1基因工程药物(1)化学成分：医用多肽和蛋白质类产品。(2)实例：重组人胰岛素、重组人干扰素等。(3)标志：重组胰岛素投放市场，标志着世界上第一种基因工程药物应用于临床医学。2基因工程疫苗与传统疫苗相比最大的优点是：目的性强、安全性强，不会含有病毒或有害细菌以及它们的遗传物质。3基因治疗(1)治疗对象：治疗因基因异常导致的遗传疾病。(2)概念：将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞内，可以纠正基因缺陷而
9、达到治疗疾病的目的。(3)策略：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。探讨：干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每300升人血中只能提取1 mg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制药公司用如下方法生产干扰素(如下图所示)。从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是什么？提示：基因工程。探讨：请说出科学家制备基因工程疫苗的思路。提示：首先找到病毒或细菌中起关键作用的序列保守的蛋白质和编码它们的基因，然后利用基因工程的方法，由受体细胞来生产这些蛋白质。探讨：1990年，医生对一位由于基因缺陷，导致体内缺乏腺苷酸脱氨酶而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。医生首先采集
10、患者的血液样品，从中分离出一些白细胞进行体外培养，然后用病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。(1)该病的治疗属于基因工程技术运用中的什么手段？提示：基因治疗。(2)上述实例中的目的基因、载体、受体细胞分别是什么？提示：腺苷酸脱氨酶基因；病毒；白细胞。1基因工程药物(1)利用工程菌生产基因工程药品工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”，如含有人胰岛素基因的大肠杆菌菌株、含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株都是“工程菌”。产品：用基因工程方法制造的“工程菌”，可以高效率地生产各种高质量
11、、低成本药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。基因工程药品是制药工业上的重大突破。(2)利用转基因动物生产药物产品：目前，科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和抗胰蛋白酶等重要医药产品。产品本质：用基因工程生产的药品，从化学成分上分析都应该是蛋白质。乳腺(房)生物反应器有以下主要用途：2基因治疗的原理、过程及途径(1)原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法，即把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。(2)过程(3)途径途径比较体外基因治疗体内基因治疗不同点方法从患者体内获得某种细胞体外完成基因转移筛选、细胞扩增
12、输入体内直接向患者体内组织细胞中转移基因特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制相同点都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段【名师点拨】基因检测与基因治疗的比较项目方法备注基因检测制作相应探针，利用DNA分子杂交原理，快速、准确检测人类某种疾病临床应用阶段基因治疗把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，可分为体外基因治疗和体内基因治疗两种方法仅处于初期的临床试验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的发展1基因治疗是人类疾病治疗的一种新手段，下列有关叙述中不正确的是() 【导学号：99310007】A基因治疗可使人类遗传病得到根治B基因治疗是一种利用基因
13、工程产品治疗人类疾病的方法C以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法D基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞【解析】基因治疗时，主要是使外源基因(正常基因)的表达产物发挥作用，并没有使正常基因替换致病基因。【答案】C2在药品生产中，有些药品如干扰素、白细胞介素、凝血因子等，以前主要是从生物体的组织、细胞或血液中提取的，由于受原料来源限制，价格十分昂贵，而且产量低，临床供应明显不足。自70年代遗传工程发展起来以后，人们逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组DNA，并将重组DNA引入大肠杆菌，最后利用这些工程菌，可以高效地生产出上述各种高质量低成本的药品。请分析回答：(1)在基
14、因工程中，质粒是一种最常用的_，它广泛地存在于细菌细胞中，是一种很小的环状_分子。(2)在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是_和_。(3)将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括_和_两个阶段。(4)在将质粒导入细菌时，一般要用_处理细菌，以增大_。【答案】(1)载体DNA(2)限制性内切酶DNA连接酶(3)转录翻译(4)氯化钙细菌细胞壁的通透性1我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于()A普通棉花的基因突变B棉铃虫变异形成的致死基因C寄生在棉铃虫体内的线虫D苏云金杆菌体内的抗虫基因
15、【解析】转基因生物抗虫棉，它的目的基因是Bt毒蛋白基因，Bt毒蛋白基因是从苏云金杆菌中分离出来的抗虫基因。【答案】D2应用基因工程生产胰岛素的主要原因是()A工艺简单，容易操作B生产量大，价格较低C所生产的胰岛素可以用于口服D所生产的胰岛素疗效大大提高【解析】基因工程技术科技含量高，工艺复杂，操作起来非常严格；胰岛素是蛋白质，只能注射，不能口服；重组人胰岛素是人体胰岛素基因控制合成的，疗效与人体自身产生的相同。【答案】B3请阅读下列几段文字后回答： 【导学号：99310008】A有人把蚕的DNA分子分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取出一种叫“质粒”的DNA分子，把
16、它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果此细菌就有了生产蚕丝的本领。B法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入Fe原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。C瑞士科学家找到了一种与果蝇眼睛形成有关的基因，将此基因注入果蝇幼虫不同细胞以后，果蝇的翅和其他部位都长出了眼睛。这为人造“器官”，供移植使用提供了可能。(1)所有这些实验统称为_工程，所以这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质？_。(2)A段中实验结果的细菌具有生产蚕丝的本领，说明_。(3)B段中玉米、烟草基因生产人类血红蛋白为什么要加入Fe原子？_。植物中含类似人类血红
17、蛋白基因，从进化上看，说明了_。(4)瑞士科学家的实验说明了_。【解析】本题考查了学生的比较分析能力。无论是构建工程菌，利用植物合成动物蛋白，还是果蝇控制眼睛形成的研究等都属于基因工程的内容。基因工程只是利用原有基因为人类服务，没有创造出新基因，所以不可能获得前所未有的新型蛋白质。将蚕的丝蛋白基因转入细菌后，细菌能合成蚕丝蛋白，说明蚕丝蛋白基因在细菌体内得到了表达。人的血红蛋白是含铁的蛋白质，所以玉米等植物合成人的血红蛋白时，需要加入铁。植物与动物的某些基因结构相似，说明动植物具有共同的原始祖先，它们之间存在着或远或近的亲缘关系。瑞士科学家把控制眼睛形成的基因注射到果蝇幼虫不同部位的细胞以后，
18、这些细胞分裂分化发育为眼睛，这说明眼睛等复杂器官的形成与基因控制有关。【答案】(1)基因没有(2)蚕丝蛋白基因在细菌体内得到了表达(3)因为铁是组成血红蛋白的成分植物和人具有一定的亲缘关系(4)简单的基因可以控制复杂蛋白质的形成4SCID患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因(ada)发生了突变。(1)请你利用所学知识，设计一个治疗SCID病的方案。第一步：将人体正常ada基因克隆后用来替换反转录病毒的原有基因，构建重组载体；第二步：从SCID病人体内分离出T淋巴细胞；第三步：_；第四步：_。(2)还
19、有哪些遗传病可用基因治疗方案进行治疗？【解析】本题考查基因工程的操作程序和基因治疗的相关知识，该实验方案的其余步骤即是基因工程基本操作程序的剩余步骤，对于基因治疗用于治疗的遗传病，举出常见的遗传病即可。【答案】(1)第三步：将这些T淋巴细胞与携带了正常ada基因的反转录病毒混合培养，让病毒感染T淋巴细胞，使正常的ada基因扩增并插入到T淋巴细胞的基因中第四步：在实验室中通过细胞培养并确认转入的基因成功表达后，将成千上万个重建的转基因T淋巴细胞注射到SCID患者的骨髓组织中(2)血友病、镰刀型细胞贫血症等。课堂小结：网络构建核心回扣1.利用基因工程培育抗虫作物，降低了生产成本，使作物能稳产、高产
20、，还降低了农药使用，减少对环境的污染。2.人们将有关酶的基因导入水稻中，并诱导它们在水稻细胞中得以表达，使水稻成为含有胡萝卜素的“金米”。3.基因工程疫苗是指将病毒或细菌中起关键作用的、序列保守的蛋白质和编码它们的基因，利用基因工程的方法，由受体细胞来生产的蛋白质。4.基因治疗是指将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞内，可以纠正基因缺陷而达到治疗疾病的目的。学业分层测评(二) (建议用时：45分钟) 学业达标1.转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大
21、豆的叙述不正确的是()A培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因B目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞C转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低D固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一【解析】与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下列属于利用基因工程技术培育的新品种是()A抗棉铃虫的转基因抗虫棉B耐寒的小黑麦C试管牛D太空椒【解析】转基因抗虫棉是将外源的抗虫基因导入到棉株细胞中，使抗虫基因得以表达从而产生抗虫性。【答案】A3抗虫转基因植物具有的优点是()A减少农药的应用，保护环境B损害人体健康C增加了生产成本D抗病毒感染【解析】抗
22、虫转基因植物能减少农药的使用，避免了环境污染，保护了人类健康，减少了生产成本。抗虫基因得到的产物只对某些昆虫起作用，对病毒不起作用。【答案】A4植物基因工程技术的应用包括() 【导学号：99310009】培育抗虫农作物培育抗病农作物培育抗盐碱农作物提高玉米中的赖氨酸含量培育耐储存番茄让植物生产药物A只有BCD【解析】考查对植物基因工程成果的识记。【答案】D5下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A在酵母菌体内获得干扰素B从大肠杆菌体内制取白细胞介素C在青霉菌体内获取青霉素D在大肠杆菌细胞内获得胰岛素【解析】基因工程是使外源基因在受体细胞内表达并产生基因产品的技术，A、B、D项均为外源基因的
23、表达。青霉素在青霉菌体内产生，是正常基因的正常表达，故青霉素不属于基因工程药品。【答案】C6下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()A基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B基因工程疫苗不含有病毒或有害细菌以及它们的遗传物质C基因工程疫苗一般为减毒或灭活的病毒或细菌等D原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良【解析】基因工程是生物工程技术的核心内容，能够按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状。基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞，从而使其表达并发挥功能，达到治疗疾病的目的。传统的疫苗一般为减毒或灭活的病毒或细菌等；而基因工程疫苗是利用基因工程的方法由受体细胞所生产的病毒或细菌中起关键作用的
24、、序列保守的蛋白质经纯化后而产生的。所有生物共用一套遗传密码，所以原核基因也能用来进行真核生物的遗传改良。【答案】B7下列说法正确的是()A用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B转基因“金米”中含有维生素AC任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，因此，假单孢杆菌是“超级细菌”D基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物【解析】本题考查基因工程的应用。用基因工程方法培育的抗虫植物(如抗虫棉)不能抗病毒；转基因“金米”中含有胡萝卜素，人们食用这种“金米”后，其中的胡萝卜素会在人体内转化为维生素A；每一种假单孢杆菌只能分解石油中的某一种成分，科学家利用基因工程的方
25、法，把能分解三种烃类的基因转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的超级细菌。【答案】D8科学家运用转基因技术，将苏云金杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是() 【导学号：99310010】A用苏云金杆菌直接感染大白菜就可得到转基因大白菜BDXT基因能在大白菜细胞中正常表达C转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为载体D转基因大白菜能抵抗各种病虫害【解析】由于生物间存在生殖隔离，细菌感染时并不把遗传物质传递给受感染生物；抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很
26、好的优质大白菜，说明DXT基因在大白菜细胞中得到了正常表达；在转基因植物培育过程中，载体常用土壤农杆菌的Ti质粒；苏云金杆菌的抗虫基因编码的蛋白质具有毒杀鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫的特性，并不能抵抗各种病虫害。【答案】B9科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是()A可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵B在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞C人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNAD科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋
27、白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达【解析】目的基因导入受精卵中，因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，导入受精卵中。【答案】A10下图为从苏云金杆菌中分离出杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请回答：(1)在下列含有ATP和有关酶的试管中，大量而快捷地获取Bt基因的最佳方案是图中的()(2)写出b过程表达式：_。(3)活化的毒性物质应是一种_分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于_平衡的破坏而破裂。(4)
28、我国在“863”计划资助下开展了Bt抗虫棉育种等研究，这将对_、_和农业可持续发展产生巨大影响。【解析】(1)在体外提供模板、能量、相关酶(如耐热的DNA聚合酶)、原料等必需条件下，可用人工方法合成目的基因(Bt基因)。(2)b过程即Bt基因的表达过程，也就是中心法则中的转录和翻译过程。(3)蛋白质(原毒素)在蛋白酶的作用下可被分解为多肽。【答案】(1)D(2)Bt基因mRNA原毒素(3)多肽渗透(4)农业害虫防治环境保护能力提升11下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是()A的构建需要限制性内切酶和DNA聚合酶参与B侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到的染色体上C的染色
29、体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异【解析】构建表达载体需要限制性内切酶和DNA连接酶，A错误；侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的TDNA整合到的染色体上，B错误；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。【答案】D12上海医学研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。以下与此有关的叙述正确的是() 【导学号：99310
30、011】A“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物B“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因C只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的D转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不能合成人白蛋白【解析】转基因动物是指细胞中被转入了外源基因的动物，而不是指出现新基因的动物，如发生基因突变可能会出现新基因，但发生了基因突变的动物不叫转基因动物；“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白，而不是人白蛋白基因；转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但由于基因的选择性表达，在肌肉细胞中该基因不表达，
31、只有在牛乳腺细胞中表达并分泌到乳汁中，因而只能在转基因牛乳汁中获取人白蛋白。【答案】D13北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因是否存在及其是否完全表达【解析】过程中通过逆转录法获得的目的基因，可用于基因工程，但该目的基因不存
32、在内含子和非编码序列，因此不能用于比目鱼的基因组测序；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因；利用农杆菌的目的是将重组质粒导入受体细胞，而不是筛选重组质粒；应用DNA探针技术，可以检测受体细胞中是否成功导入了目的基因，但不能检测目的基因是否完全表达。【答案】B14多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图。据图回答下列问题：(原生质体是去掉细胞壁的植物细胞)(1)若
33、已获取PG的mRNA，可通过_获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是_。(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有_的培养基进行筛选，理由是_。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞_现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与_互补结合，因此可抑制PG基因表达的翻译过程。若_，则可确定转基因番茄培育成功。【解析】(1)PG的mRNA在逆转录酶的作用下，逆转录为PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中，目的是大量复制目的基因。(2)根据图示，PG基因插在四环素抗性基因中间，在BamH 酶作用下，四环素抗性基因被破坏了，即重组质粒中
34、含卡那霉素抗性基因，但不含四环素抗性基因，故含有PG基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选。若将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，可通过观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)根据图示，导入的目的基因能转录出PG反义RNA，天然PG基因转录产生正常的RNA，这两种RNA能互补结合，从而抑制了PG基因的正常表达。若番茄果实的保质期延长，则确定转基因番茄培育成功。【答案】(1)逆转录法大量复制目的基因(或克隆目的基因)(2)卡那霉素重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏是否发生质壁分离(3)天然的PG基因转录的mRNA番茄果实的保质期延长15
35、干扰素是治疗癌症的药物，成分是一种糖蛋白，它必须从血中提取，每升人血只能提取0.05 g，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如图的方式生产干扰素，试分析原理和优点。(1)从人的淋巴细胞中取出_，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内，让酵母菌_。(2)酵母菌能用_的方式繁殖，速度很快，能大量生产_，不但提高了产量，也降低了成本。(3)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工程菌”，此种操作能制备到干扰素吗？_，请说明理由：_。(4)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析：人的基因之所以能接到植物
36、体内，其物质基础是_。烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了_。这个事实说明，人和植物共用一套_，蛋白质合成方式_。【解析】(1)通过基因工程构建“工程菌”，方法是：从淋巴细胞中取出干扰素基因，与质粒结合形成重组质粒，并通过相应的检测与鉴定得到相应的酵母菌，然后通过培养该酵母菌，使之合成大量干扰素。(2)酵母菌能进行出芽生殖，迅速繁殖菌体，因而能大量生产干扰素。(3)由于大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体等细胞器，无法合成糖蛋白，因此通常不能用来制备干扰素。(4)基因工程的理论基础：由于不同生物的DNA结构基本相同，不同生物能进行基因的移接；同时由于所有生物共用一套遗传密码，因此蛋白质合成方式相同，烟草体内可以产生干扰素。【答案】(1)干扰素基因合成干扰素(2)出芽生殖干扰素(3)不能大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体等细胞器，无法合成糖蛋白(4)DNA结构基本相同干扰素遗传密码基本相同