生物 第一单元 生物技术与生物工程 第一章 基因工程和蛋白质工程 1.1.2 基因工程的应用 中图版选修3

第二节第二节 基因工程的应用基因工程的应用课程标准课程标准1举例说出基因工程的应用。举例说出基因工程的应用。2调查基因工程产品在社会中的应用情况，讨论转基因调查基因工程产品在社会中的应用情况，讨论转基因 生物的利与弊。生物的利与弊。课标解读课标解读1举例说出基因工程在改良动植物品种、生产基因工程举例说出基因工程在改良动植物品种、生产基因工程 药物等方面的应用。药物等方面的应用。2举例说出基因治疗的基本原理与过程，了解基因治疗举例说出基因治疗的基本原理与过程，了解基因治疗 的新进展。的新进展。基因工程技术为基因工程技术为_开辟了一条捷径，使人们能够大开辟了一条捷径，使人们能够大幅度幅度_，获得了大量，获得了大量_的作物品种。的作物品种。(1)毒蛋白的作用毒蛋白的作用科学家在科学家在_中发现了一种毒蛋白，该毒蛋白对中发现了一种毒蛋白，该毒蛋白对_有有_作用。作用。基因工程在农业上的应用基因工程在农业上的应用1转基因育种转基因育种作物育种作物育种改良作物性状改良作物性状优质高产优质高产2抗虫棉的培育抗虫棉的培育苏云金杆菌苏云金杆菌棉铃虫棉铃虫特异性的毒杀特异性的毒杀(2)抗虫棉的培育抗虫棉的培育利用利用_的方法，把苏云金杆菌的的方法，把苏云金杆菌的_基因导入基因导入到棉花细胞内，使其在生长过程中合成了到棉花细胞内，使其在生长过程中合成了_，从而，从而达到灭虫效果。达到灭虫效果。(3)抗虫作物的意义抗虫作物的意义抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的_，使作物能稳产、高产，还降低了使作物能稳产、高产，还降低了_的使用，减少对的使用，减少对_。基因工程基因工程毒蛋白毒蛋白毒蛋白毒蛋白生产成本生产成本农药农药环境的污染环境的污染普通水稻不含普通水稻不含_，人们将，人们将_导入水稻导入水稻中，并诱导它们在水稻细胞中中，并诱导它们在水稻细胞中_，使水稻中的双，使水稻中的双香叶素二磷酸能转化成香叶素二磷酸能转化成_。人体可将该。人体可将该物质转化成物质转化成_。这种大米的颜色金黄，被形象地。这种大米的颜色金黄，被形象地称为称为“_”。 你认为抗虫棉所含的毒蛋白对人体有毒吗？为你认为抗虫棉所含的毒蛋白对人体有毒吗？为什么？什么？提示提示无毒。因为该毒蛋白只对棉铃虫具有特异性的毒杀无毒。因为该毒蛋白只对棉铃虫具有特异性的毒杀作用。作用。思维激活思维激活13转基因转基因“金米金米”维生素维生素A有关酶的基因有关酶的基因得以表达得以表达胡萝卜素胡萝卜素维生素维生素A金米金米(1)大幅度改良作物性状，获得优质高产的作物品种，如高大幅度改良作物性状，获得优质高产的作物品种，如高产、稳产和具有优良品质的农作物或具有各种抗逆性的作产、稳产和具有优良品质的农作物或具有各种抗逆性的作物品种等。物品种等。(2)克服了远缘杂交不亲和的障碍。克服了远缘杂交不亲和的障碍。(3)目的性强，育种周期短。目的性强，育种周期短。(1)培育原理：利用基因工程技术，把苏云金杆菌的毒蛋白培育原理：利用基因工程技术，把苏云金杆菌的毒蛋白基因导入到棉花细胞内，使其在生长过程中合成了毒蛋基因导入到棉花细胞内，使其在生长过程中合成了毒蛋白，从而达到灭虫的效果。白，从而达到灭虫的效果。1基因工程育种的优点基因工程育种的优点2抗虫棉的培育抗虫棉的培育(2)培育过程培育过程获得毒蛋白基因：直接从苏云金杆菌中分离或人工合获得毒蛋白基因：直接从苏云金杆菌中分离或人工合成。成。重组载体的构建：从细菌中提取合适的质粒，用适宜的重组载体的构建：从细菌中提取合适的质粒，用适宜的限制酶切割，用限制酶切割，用DNA连接酶将毒蛋白基因连接到质粒上，连接酶将毒蛋白基因连接到质粒上，形成重组载体。形成重组载体。重组载体的导入与筛选：将重组载体与棉花受精卵放在重组载体的导入与筛选：将重组载体与棉花受精卵放在一起培养，使重组载体进入受体细胞，然后在选择培养基一起培养，使重组载体进入受体细胞，然后在选择培养基上除去不含重组质粒的细胞。上除去不含重组质粒的细胞。抗虫基因的表达与鉴定：将含重组质粒的受精卵在一定抗虫基因的表达与鉴定：将含重组质粒的受精卵在一定条件下培养成棉花植株，检测其是否具有抗虫性状。条件下培养成棉花植株，检测其是否具有抗虫性状。特别提醒特别提醒转基因抗虫作物能抗病虫害，不能抗病毒。转基因抗虫作物能抗病虫害，不能抗病毒。若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是在环境保护上的重要意义是 ()。A减少氮肥使用量，降低生产成本减少氮肥使用量，降低生产成本B减少氮肥生产量，节约能源减少氮肥生产量，节约能源C避免使用氮肥过多引起的环境污染避免使用氮肥过多引起的环境污染D改良土壤的群落结构改良土壤的群落结构解析解析农业生产中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水体富农业生产中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水体富营养化，引起淡水营养化，引起淡水“水华水华”、海洋、海洋“赤潮赤潮”现象的发生，造成现象的发生，造成水体恶化，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水水体恶化，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，在环稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，在环保方面具有重要意义。保方面具有重要意义。答案答案C【巩固巩固1】1982年，某公司首次将年，某公司首次将_投放市场，标志着世投放市场，标志着世界上第一种界上第一种_应用于临床医学。现在已有多应用于临床医学。现在已有多种利用基因工程技术研制的种利用基因工程技术研制的_和和_产品应产品应用于临床治疗。用于临床治疗。(1)传统疫苗的缺点传统疫苗的缺点传统的疫苗一般为传统的疫苗一般为_的病毒或细菌等，容易造的病毒或细菌等，容易造成接种者心理上的负担，特别是成接种者心理上的负担，特别是_疫苗、疫苗、_疫苗疫苗基因工程在医学上的应用基因工程在医学上的应用1基因工程药物基因工程药物重组胰岛素重组胰岛素基因工程药物基因工程药物医用多肽医用多肽蛋白质类蛋白质类2基因工程疫苗基因工程疫苗减毒或灭活减毒或灭活肝炎肝炎艾滋病艾滋病等。另外，传统的疫苗主要的抗原物质是等。另外，传统的疫苗主要的抗原物质是_或或_，往往因为病毒或细菌的变异，使其，往往因为病毒或细菌的变异，使其作用作用_。(2)基因工程疫苗的生产基因工程疫苗的生产科学家找到病毒或细菌中起关键作用的、序列保守的蛋白科学家找到病毒或细菌中起关键作用的、序列保守的蛋白质和质和_，利用基因工程的方法，由受体细，利用基因工程的方法，由受体细胞生产这些蛋白质，经胞生产这些蛋白质，经_后可以作为疫苗使用，其中后可以作为疫苗使用，其中不会含有不会含有_以及它们的以及它们的_。病毒的外壳蛋病毒的外壳蛋白白细菌的膜蛋白细菌的膜蛋白减小甚至丧失减小甚至丧失编码它们的基因编码它们的基因纯化纯化病毒或有害细菌病毒或有害细菌遗传物质遗传物质(1)基因治疗的概念基因治疗的概念基因治疗是指将基因治疗是指将_或或_通过一通过一定的方式导入靶细胞内，可以定的方式导入靶细胞内，可以_而达到治疗而达到治疗疾病的目的。基因治疗的策略主要有疾病的目的。基因治疗的策略主要有_等。等。(2)基因治疗的过程基因治疗的过程(以镰刀型细胞贫血症为例以镰刀型细胞贫血症为例)获取人体编码获取人体编码_将该基因插入到载将该基因插入到载体中体中用此载体感染用此载体感染_将该细胞将该细胞_的骨髓中，使其产生的骨髓中，使其产生_。3基因治疗基因治疗正常基因正常基因有治疗作用的基因有治疗作用的基因纠正基因缺陷纠正基因缺陷基因置换、基因修基因置换、基因修复、基因增补、基因失活复、基因增补、基因失活血红蛋白的正常基因血红蛋白的正常基因造血干细胞造血干细胞回输到病人回输到病人正常的血细胞正常的血细胞 基因治疗需要哪些基本工具？为什么？基因治疗需要哪些基本工具？为什么？提示提示限制性内切酶、限制性内切酶、DNA连接酶、载体等。因为基因治连接酶、载体等。因为基因治疗就是利用了基因工程技术。疗就是利用了基因工程技术。思维激活思维激活2利用基因工程的方法，将正常基因或有治疗作用的基因导利用基因工程的方法，将正常基因或有治疗作用的基因导入靶细胞内，以治疗有基因缺陷的疾病。主要策略有基因入靶细胞内，以治疗有基因缺陷的疾病。主要策略有基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。置换、基因修复、基因增补、基因失活等。1基因治疗的原理基因治疗的原理2基因治疗的过程基因治疗的过程(以治疗镰刀型细胞贫血症为例以治疗镰刀型细胞贫血症为例)过程过程图解图解用限制性内切酶从正常人的用限制性内切酶从正常人的DNA分子分子中切取血红蛋白基因中切取血红蛋白基因用相同限制性内切酶切割载体，再用用相同限制性内切酶切割载体，再用DNA连接酶将正常血红蛋白基因连接连接酶将正常血红蛋白基因连接到载体上，形成重组载体到载体上，形成重组载体将携带正常血红蛋白基因的重组载体将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞中，并将重组导入患者的造血干细胞中，并将重组载体插入到染色体载体插入到染色体DNA上。用选择培上。用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞养基筛选出含重组质粒的造血干细胞将携带正常血红蛋白基因的造血干细将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中，此造血干细胞产胞输入患者骨髓中，此造血干细胞产生正常的血细胞，从而产生正常血红生正常的血细胞，从而产生正常血红蛋白，以根治镰刀型细胞贫血症蛋白，以根治镰刀型细胞贫血症特别提醒特别提醒体外基因治疗与体内基因治疗体外基因治疗与体内基因治疗体外基因治疗：先从病人体内获得相应的功能缺陷细体外基因治疗：先从病人体内获得相应的功能缺陷细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法。方法。基因治疗是指基因治疗是指 ()。A把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗 疾病的目的疾病的目的B对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到 治疗疾病的目的治疗疾病的目的C运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因 突变，从而恢复正常突变，从而恢复正常D运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗 疾病的目的疾病的目的【巩固巩固2】解析解析基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变，因而疗也不是切除病变基因或诱发其突变，因而B、C、D三项三项的说法都不符合基因治疗的概念。的说法都不符合基因治疗的概念。答案答案A 转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstSma、EcoR、Apa等四种限制酶切割位点。请回等四种限制酶切割位点。请回答下列问题。答下列问题。 【例例1】示例示例一一转基因植物育种转基因植物育种(1)构建含抗病基因的表达载体构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶时，应选用限制酶_，对，对_进行切割。进行切割。(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体因表达载体A中含有中含有_，作为标记基因。，作为标记基因。(3)香蕉组织细胞具有香蕉组织细胞具有_，因此，可以利用组织培养，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的_ _。思维导图思维导图： 深度剖析深度剖析本题考查基因工程与植物组织培养的有关知本题考查基因工程与植物组织培养的有关知识。识。(1)从图可看出，只有从图可看出，只有Pst、EcoR两种酶能保持抗病基两种酶能保持抗病基因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体A时，时，应选用限制酶应选用限制酶Pst、EcoR两种酶，对抗病基因的两种酶，对抗病基因的DNA和质粒进行切割。和质粒进行切割。(2)卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因。中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因。(3)香蕉组织细胞具有全能性，因此，可以利用组织培养技香蕉组织细胞具有全能性，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的脱分化和再分依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的脱分化和再分化。化。答案答案(1)Pst、EcoR含抗病基因的含抗病基因的DNA 、质粒、质粒(2)抗卡那霉素基因抗卡那霉素基因(3)全能性脱分化、再分化全能性脱分化、再分化方法技巧方法技巧 植物转基因育种往往涉及两大生物工程植物转基因育种往往涉及两大生物工程基基因工程和细胞工程因工程和细胞工程(植物组织培养植物组织培养)。基因工程基因工程植物组织培养植物组织培养原理原理基因重组基因重组植物细胞的全能性植物细胞的全能性过程过程获取目的基因获取目的基因构建重组载体构建重组载体将目的基因导入将目的基因导入受体细胞受体细胞目的目的基因的表达与鉴基因的表达与鉴定定 如图所示为人体正常红细胞和镰刀型细胞贫血症患者如图所示为人体正常红细胞和镰刀型细胞贫血症患者红细胞形态及镰刀型细胞贫血症的基因治疗过程。请回答红细胞形态及镰刀型细胞贫血症的基因治疗过程。请回答下面的问题。下面的问题。【例例2】示例二示例二基因治疗基因治疗(1)_图细胞为镰刀型细胞贫血症的红细胞，这种病图细胞为镰刀型细胞贫血症的红细胞，这种病是由于是由于_造成的。造成的。(2)写出以下结构或物质的名称：写出以下结构或物质的名称：A_；D._。(3)写出以下过程的操作内容：写出以下过程的操作内容：_；用携带正常基因的载体用携带正常基因的载体(病毒病毒)侵染造血干细胞；侵染造血干细胞；_；_。思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析本题主要考查通过基因治疗的措施来彻底治愈本题主要考查通过基因治疗的措施来彻底治愈遗传病的操作过程。遗传病的操作过程。(1)由于基因突变使红细胞形态上成镰由于基因突变使红细胞形态上成镰刀状而易破碎，如图乙。刀状而易破碎，如图乙。(2)在基因治疗过程中，在基因治疗过程中，A为目的为目的基因，可以与载体结合后导入受体细胞中，基因，可以与载体结合后导入受体细胞中，D作为受体细作为受体细胞应为具有持续分裂能力的造血干细胞。胞应为具有持续分裂能力的造血干细胞。(3)基因治疗基因治疗过程应有四个步骤；其中为将基因表达载体导入受体细过程应有四个步骤；其中为将基因表达载体导入受体细胞胞D的染色体上，的染色体上，为将具有正常功能的造血干细胞转移为将具有正常功能的造血干细胞转移至体内，由此可知，此过程为体外基因治疗。至体内，由此可知，此过程为体外基因治疗。答案答案(1)乙基因突变乙基因突变(2)合成血红蛋白的正常基因合成血红蛋白的正常基因(目的基因目的基因)造血干细胞造血干细胞(3)将正常基因导入到载体中将正常基因导入到载体中将载体将载体(携带正常基因携带正常基因)导入到造血干细胞染色体上导入到造血干细胞染色体上经过改造的造血干细胞输经过改造的造血干细胞输入到患者骨髓中并产生正常的血细胞入到患者骨髓中并产生正常的血细胞归纳提升归纳提升基因检测和基因治疗基因检测和基因治疗目的及作用目的及作用备注备注基因检测基因检测制作相应探针，利用制作相应探针，利用DNA分子杂交原理，快速、准确分子杂交原理，快速、准确地检测人类某种疾病地检测人类某种疾病临床应用阶段临床应用阶段基因治疗基因治疗把健康的外源基因导入有基把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，以治疗有因缺陷的细胞中，以治疗有基因缺陷的疾病可分为体外基因缺陷的疾病可分为体外基因治疗和体内基因治疗两基因治疗和体内基因治疗两种方法种方法仅处于初期的临床仅处于初期的临床试验阶段，仍有许试验阶段，仍有许多问题和困难制约多问题和困难制约该技术的开展该技术的开展限制酶是基因工程中的三种重要工具之一，它的作用是切限制酶是基因工程中的三种重要工具之一，它的作用是切割含目的基因的割含目的基因的DNA片段和载体，使其能够在片段和载体，使其能够在DNA连接连接酶的作用下发生重新组合。酶的作用下发生重新组合。利用同一种限制酶来分别切割含目的基因的利用同一种限制酶来分别切割含目的基因的DNA片段和载片段和载体，则产生相同的黏性末端，相同黏性末端之间能发生碱体，则产生相同的黏性末端，相同黏性末端之间能发生碱基互补配对而形成三种基互补配对而形成三种DNA分子分子载体自连、目的基因载体自连、目的基因自连、载体与目的基因相连。自连、载体与目的基因相连。探究选择适宜的限制性内切酶探究选择适宜的限制性内切酶技法必备技法必备12利用两种限制酶分别切割含目的基因的利用两种限制酶分别切割含目的基因的DNA片段和载体的片段和载体的两端。由于目的基因与载体的两端的黏性末端不相同，可两端。由于目的基因与载体的两端的黏性末端不相同，可以防止目的基因与载体自身连接的发生，因此，仅形成一以防止目的基因与载体自身连接的发生，因此，仅形成一种重组种重组DNA分子分子载体与目的基因相连。载体与目的基因相连。限制性内切酶切点位置的选择以不破坏目的基因的完整性限制性内切酶切点位置的选择以不破坏目的基因的完整性和至少保留一个标记基因为依据。和至少保留一个标记基因为依据。34科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶粒，便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点的识别序列和切点是是GGATCC ，限制酶，限制酶的识别序列和切点是的识别序列和切点是GATC，据图回答：，据图回答：能力展示能力展示(1)过程过程表示的是采取表示的是采取_的方法来获取目的基的方法来获取目的基因。因。(2)为了便于筛选，在构建重组载体过程中，用限制酶为了便于筛选，在构建重组载体过程中，用限制酶_切割质粒，用限制酶切割质粒，用限制酶_切割目的基因。用切割目的基因。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过_原则进行连接。原则进行连接。(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，分子进行重组，原因是原因是_。(4)人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为_。(5)将得到的大肠杆菌将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，经过一定时间培养后，能够在含有氨苄青霉素的培基上，经过一定时间培养后，能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长的，说明已导入了养基上生长的，说明已导入了_，反之则没有导，反之则没有导入。入。(2)由题意可知：只利用限制酶由题意可知：只利用限制酶或左端用限制酶或左端用限制酶I右端用右端用限制酶限制酶均可将含目的基因的均可将含目的基因的DNA片段切成两个相同的黏片段切成两个相同的黏性末端；而质粒使用限制酶性末端；而质粒使用限制酶II切割后形成两个切口，即切割后形成两个切口，即两种标记基因都会被切断而起不到标记基因的作用，用限两种标记基因都会被切断而起不到标记基因的作用，用限制酶制酶切割时，形成一个切口，即可以保留一种标记基因切割时，形成一个切口，即可以保留一种标记基因的完整性。相同的黏性末端的碱基通过碱基互补配对原则的完整性。相同的黏性末端的碱基通过碱基互补配对原则形成氢键连接。形成氢键连接。(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，分子进行重组，是因为是因为DNA结构都一样，都是由四种脱氧核苷酸构成的双结构都一样，都是由四种脱氧核苷酸构成的双螺旋结构。螺旋结构。(4)所有生物都共用一套密码子，只要条件适宜都可以转所有生物都共用一套密码子，只要条件适宜都可以转录、翻译进行基因表达过程。所以人体的生长激素基因也录、翻译进行基因表达过程。所以人体的生长激素基因也能在细菌体内成功表达。能在细菌体内成功表达。(5)能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长就说明目的基因能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长就说明目的基因导入位置不在抗氨苄青霉素基因中间，没有破坏抗氨苄青导入位置不在抗氨苄青霉素基因中间，没有破坏抗氨苄青霉素基因，或者是普通的质粒没有连接上目的基因，两个霉素基因，或者是普通的质粒没有连接上目的基因，两个抗性基因都没被破坏。抗性基因都没被破坏。答案答案(1) 反转录反转录(或人工合成或人工合成)(2)(或或和和)碱碱基互补配对基互补配对(3)人的基因与大肠杆菌人的基因与大肠杆菌DNA的双螺旋结构的双螺旋结构相同相同(4)共用一套共用一套(遗传遗传)密码子密码子(5)普通质粒或重组质粒普通质粒或重组质粒抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是 ()。A抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性C抗病毒转基因植物可以抗害虫抗病毒转基因植物可以抗害虫D抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异解析解析抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，不可以抗虫。病毒，不可以抗虫。答案答案B1.下列由基因工程方法生产的药物是下列由基因工程方法生产的药物是 ()。干扰素干扰素白细胞介素白细胞介素青霉素青霉素乙肝疫苗乙肝疫苗A BC D解析解析青霉素是经诱变育种方法培育出高产青霉素菌种，青霉素是经诱变育种方法培育出高产青霉素菌种，然后再通过发酵工程来生产的，其他药物都是用基因工程然后再通过发酵工程来生产的，其他药物都是用基因工程方法生产的。方法生产的。答案答案C2下列有关基因工程应用的叙述中，正确的是下列有关基因工程应用的叙述中，正确的是 ()。A基因治疗是把缺陷基因诱变成正常基因基因治疗是把缺陷基因诱变成正常基因B基因诊断的原理是基因诊断的原理是DNA分子杂交分子杂交C一种基因探针能检测水体中的各种病毒一种基因探针能检测水体中的各种病毒D原核细胞基因不能用来进行真核生物的遗传改良原核细胞基因不能用来进行真核生物的遗传改良解析解析基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞，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，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来从而使其表达，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来进行，其遵循的原理是进行，其遵循的原理是DNA分子杂交，具有很强的特异分子杂交，具有很强的特异性，因此一种探针只能检测水体中的一种性，因此一种探针只能检测水体中的一种(类类)病毒。所有病毒。所有生物共用一套密码子，所以原核细胞基因也能用来进行真生物共用一套密码子，所以原核细胞基因也能用来进行真核生物的遗传改良。核生物的遗传改良。答案答案B3以重组以重组DNA技术为核心的基因工程正在改善着人类的生技术为核心的基因工程正在改善着人类的生活。请回答下列问题。活。请回答下列问题。(1)获得目的基因的方法通常包括获得目的基因的方法通常包括_和和_。(2)切割和连接切割和连接DNA分子所使用的酶分别是分子所使用的酶分别是_和和_。(3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或_ ，后者的形状是，后者的形状是_。(4)由于重组由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率分子成功导入受体细胞的频率_。所以在转化后通常需要进行。所以在转化后通常需要进行_操作。操作。(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，两者生产将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，两者生产的胰岛素在功能和的胰岛素在功能和_序列上是相同的。序列上是相同的。4解析解析基因工程中，获得目的基因的方法常用的是直接分基因工程中，获得目的基因的方法常用的是直接分离法和人工合成法，前者是用限制性内切酶从生物材料的离法和人工合成法，前者是用限制性内切酶从生物材料的细胞或染色体中分离出来，后者是以目的基因控制合成的细胞或染色体中分离出来，后者是以目的基因控制合成的mRNA，逆转录分成目的基因或者是以目的基因控制合成，逆转录分成目的基因或者是以目的基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列，推导出基因的碱基序列，然后人的蛋白质的氨基酸序列，推导出基因的碱基序列，然后人工合成。切割工合成。切割DNA分子的酶是限制性内切酶，连接分子的酶是限制性内切酶，连接DNA分子的酶是分子的酶是DNA连接酶，运送目的基因的载体是病毒或细连接酶，运送目的基因的载体是病毒或细菌的质粒，后者是一段小型环状的菌的质粒，后者是一段小型环状的DNA分子。目前的技术分子。目前的技术条件下，重组条件下，重组DNA分子导入到受体细胞中的成功率比较分子导入到受体细胞中的成功率比较低，所以转化后需要进行筛选。将某一基因导入到不同受低，所以转化后需要进行筛选。将某一基因导入到不同受体细胞中，所表达的蛋白质结构取决于基因，而不取决于体细胞中，所表达的蛋白质结构取决于基因，而不取决于受体细胞，所以蛋白质的结构应该相同。受体细胞，所以蛋白质的结构应该相同。答案答案(1)直接分离法人工合成法直接分离法人工合成法(2)限制性内切酶限制性内切酶(限限制酶制酶)DNA连接酶连接酶(3)质粒小型环状质粒小型环状(双链环状、环双链环状、环状状)(4)低筛选低筛选(5)氨基酸氨基酸课堂小结课堂小结