2018_2019学年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教学案含解析新人教版选修

基因工程的应用

一、植物基因工程的应用

1．抗虫转基因植物

(1)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。

(2)成果：转基因抗虫棉、水稻等。

(3)实例：结合抗虫棉的培育过程图填空

①从图中可以看出，目的基因是Bt 毒蛋白基因，使用的载体是Ti 质粒，将目的基因表达载体导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。 ②请写出两种检测目的基因是否表达的方法：抗原－抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。

2．抗病转基因植物

(1)抗病基因种类： ①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因等。 ②抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因等。

(2)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦等。

1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品

质和利用植物生产药物等方面。

2．用于转基因植物的杀虫基因主要是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．动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质，用转

基因动物生产药物，还可以用转基因动物作器官移植的供体。

4．利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

5．基因治疗是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，是治疗遗传病最有效的手段。

3．抗逆转基因植物[连线

]

4．利用转基因改良植物的品质[连线

]

二、动物基因工程的应用[填表]

三、基因工程药物

1．来源：利用基因工程培育“工程菌”来生产的药品。

2．种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

3．干扰素：是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。

四、基因治疗

1．概念：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．类型：

(1)体外基因治疗：

(2)体内基因治疗：是直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。

3．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞中，可治疗复合型免疫缺陷症。

1．我国科学家利用基因工程技术将海藻合成酶基因转移到甘蔗体内，获得了抗旱、高产、高糖的甘蔗新品种。以下关于植物基因工程的说法，正确的是( )

A．我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的

B．可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因

C．抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因

D．提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关

解析：选C 我国的抗虫棉是转入了Bt毒蛋白基因培育出来的；抗虫基因还有Bt毒蛋白基因、淀粉酶抑制剂基因等；利用可以调节细胞渗透压的基因，可提高作物抗盐碱和抗旱的能力。

2．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )

A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因

B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因

C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因

D．耐寒的番茄——抗冻基因

解析：选B 抗病毒转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因作为目的基因；几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用于抗真菌转基因植物的目的基因。

3．工程菌是指( )

A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系

B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系

C．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

D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类

解析：选C 工程菌是指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。

4．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( )

A．在大肠杆菌体内制取白细胞介素

B．在酵母菌体内获得干扰素

C．在青霉菌内获取青霉素

D．在大肠杆菌内获取胰岛素

解析：选C 基因工程制药是利用外源基因在受体细胞中的表达生产基因药物的技术，A、B、D项所述均为外源基因在相应受体细胞中的表达，而青霉菌产生青霉素是其细胞中原有正常基因的正常表达，故不属于基因工程制药。

5．基因治疗是指( )

A．把健康外源基因导入病人体内，达到治疗疾病的目的

B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的

C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常

D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的

解析：选A 基因治疗的方法是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。

核心要点一|植物基因工程的应用

抗虫转基因植物与抗病转基因植物的比较

[题组冲关]

1．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害。根据以上信息，下列叙述错误的是( )

A．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因

B．目的基因的受体细胞可以是油菜受精卵，也可以是体细胞

C．转基因抗虫油菜的种植过程中减少了农药等的使用量，降低了生产成本

D．转基因抗虫油菜种植时，菜青虫不会产生抗性，这样可以彻底消灭菜青虫

解析：选D 将Bt毒蛋白基因转入油菜中，并使其在油菜中表达从而可产生对菜青虫有毒性作用的蛋白质；获得转基因植物时，可将目的基因导入植物的受精卵中，也可将其导入植物的体细胞中，然后，经过植物组织培养技术获得植株；抗虫油菜能大大减轻菜青虫对油菜的危害，这样在增加产量的同时，又减少了对农药等的使用，降低了生产成本；转基因抗虫植物在种植时，害虫在食用后会大量死亡，但同时会使害虫的抗性不断加强，因此不能彻底地消灭害虫。

2．菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答：

注：卡那霉素抗性基因(kan R)作为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感。

(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用________处理土壤农杆菌，使其处于感受态。

(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够________________________________________________________________________ 的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细胞的________________上，最终形成转基因植株。

(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和______的培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。

(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据________________的核苷酸序列设计特异引物，以________________________________为模板进行第一轮扩增。

解析：(1)用Ca2＋处理土壤农杆菌，使其处于感受态，易于吸收外源重组DNA分子。(2)农杆菌能够感染植物细胞，并将T-DNA转移至受体细胞中，并插入到受体细胞的染色体DNA 上，利用这个特点实现导入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培养基可以筛选含卡那霉素抗性基因的转基因植株。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据目的基因的核苷酸序列设计特异引物，以含目的基因的菊花DNA为模板进行第一轮扩增。

答案：(1)Ca2＋(或CaCl2溶液) (2)感染菊花(或植物)细胞，并将T-DNA转移至受体细胞染色体DNA

(3)卡那霉素(4)抗虫基因(目的基因) 转基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA)

核心要点二|动物基因工程的应用与基因工程制药

乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别

3．下列有关动物基因工程的说法，错误的是( )

A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度

B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低

C．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成

解析：选D 用转基因动物作为器官移植的供体时，可将某种调节因子导入器官供体基因组，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。

4．人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程，图中Tet r表示四环素抗性基因，Amp r表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示，请回答以下问题：

(2)构建基因表达载体时，需要将人乳铁蛋白基因嵌入到启动子和____________________之间。

(3)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是____________。

(4)据图分析，筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含____________________(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行，原因是______________________________________________。

(5)若Bam H Ⅰ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6个碱基对序列为________________________，对于该部位，这两种酶____________________(填“都不能”或“只有一种能”)切开。

解析：(1)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(2)构建基因表达载体时，需要将人乳铁蛋白基因嵌入到启动子和终止子之间，这样人乳铁蛋白基因才能在乳腺细胞中表达。(3)根据表中五种酶的识别序列及切割位点可知，限制酶Sau3A Ⅰ还可以切割限制酶BclⅠ和限制酶Bam H Ⅰ的识别序列，因此要将人乳铁蛋白基因插入载体，在只允许使用一种限制酶的情况下，应选择限制酶Sau3A Ⅰ。(4)据图分析可知，用限制酶Sau3A Ⅰ切割后会破坏四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生存下来。(5)根据表格中各种限制酶的识别序列和切割位点可知，若Bam H Ⅰ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6个碱基

对序列为TGATCC

ACTAGG

(或

GGATCA

CCTAGT

)，对于该部位，这两种酶都不能切开。

答案：(1)显微注射法(2)终止子(3)Sau3AⅠ

(4)氨苄青霉素用限制酶切割后破坏了Tet r基因，但不会破坏Amp r基因，导入重组质粒的受体细胞(对氨苄青霉素具有抗性)，能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来

(5)TGATCC

ACTAGG

(或

GGATCA

CCTAGT

) 都不能

核心要点三| 基因治疗

1．基因治疗

(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：

2．基因诊断与基因治疗的比较

(1)Bt毒蛋白基因控制合成的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后才具有毒性。

(2)动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质，不是为了产生体型巨大的个体。

(3)青霉素是诱变后的高产青霉菌产生的，不是通过基因工程改造的工程菌产生的。

(4)基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。

(5)DNA分子制作探针进行检测时应检测单链，即需要将待测双链DNA分子打开。

[题组冲关]

5．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述，错误的是( )

A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因

B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能

C．淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内

D．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病

解析：选A 基因治疗是将正常的基因导入有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；为获得大量含ADA正常基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再注入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。

6．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL-2)。该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白，其技术流程如图所示。请回答下列问题：

(1)培养人外周血单核细胞的适宜温度为________℃；图中②表示________过程。

(2)表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。

(3)表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有________(填“起始”或“终止”)密码子才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白。

(4)应用____________杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白。

解析：(1)人体的体温是37 ℃左右，因此培养人体细胞的最适宜温度为37 ℃左右。由mRNA到cDNA的过程是逆转录过程。(2)根据图解可知目的基因的两端分别是由限制酶Eco R Ⅰ、BglⅡ切割的，一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端，表达载体1中具有Eco R Ⅰ的识别位点，位点a应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。(3)mRNA中如果含有终止密码子，则会导致翻译终止，不能合成出目的蛋白。(4)抗原、抗体的结合具有特异性，抗原－抗体杂交技术可以迅速检测出酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白。

答案：(1)37(或36.5±0.5)反(或逆)转录(2)a

(3)终止(4)抗原－抗体

[随堂基础巩固]

1．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

B．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

D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异

解析：选B 由于外源抗病毒基因具有特异性，因而其表达产物具有特异性或局限性，只能抵抗某种或某类病毒，不可能抵抗所有病毒，更不能抗害虫。目的基因导入受体细胞后，可以随受体内的自身遗传物质稳定遗传，也会同自身遗传物质一样发生变异。

2．基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前可以对几十种遗传病进行快速诊断，所采用的方法是( )

A．基因工程生产药物B．导入正常基因

C．利用DNA探针诊断 D．用“工程菌”治疗疾病

解析：选C 基因诊断是利用DNA分子作探针，检测标本的遗传信息，从而达到检测疾病的目的，其原理是DNA分子杂交。

3．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时( )

A．仅仅利用了基因工程技术

B．不需要乳腺蛋白基因的启动子

C．利用基因枪法将人的生长激素基因导入受精卵中

D．需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”

解析：选D 科学家培养转基因动物时除涉及基因工程外，还涉及其他现代生物技术；生产生长激素时需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内使其生长发育成转基因动物。

4．下列有关转基因植物的说法错误的是( )

A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱的能力B．由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用

C．科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值

D．引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等

解析：选B 由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压的调节有关，所以目前科学家正在利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；转基因抗虫棉只是对棉铃虫有较强的抗性，并不是针对所有害虫；人体自身不能合成必需氨基酸，所以在改良植物品质上科学家更重视提高必需氨基酸的含量。

5．利用基因工程技术将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，试图培育出耐寒能力强的番茄。下列相关说法错误的是( )

A．可用PCR技术或逆转录法获得抗冻蛋白基因

B．将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体

C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入受体细胞

D．检测到番茄细胞中具有抗冻蛋白基因，培育出的番茄一定具有抗寒能力

解析：选D 获取目的基因的方法包括：从基因文库中获取、采用PCR技术体外扩增、人工化学合成(如逆转录法)；在培育转基因番茄的过程中，需要将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体，再导入受体细胞；将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；番茄细胞中具有抗冻蛋白基因，但不一定能表达出该性状。

6．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( )

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：选D 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，只能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。

7．中国科学家成功将人肝再生增强因子(hALR)的基因导入羊的乳腺上皮细胞中，再利用核移植技术培育出了转基因克隆羊，其乳汁含有hALR。请回答下列问题：

(1)从人的肝细胞中获取所有mRNA，并以此为模板反转录产生多种________片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，该受体菌群体叫做人的________文库，从该文库中获得hALR 基因，这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR基因相比________(填“有”或“没有”)区别。

(2)得到hALR基因后，若要较快地得到大量的hALR基因，一般采用PCR技术扩增。扩增过程包括：目的基因解链为单链、__________________________、在________酶作用下延伸，如此重复循环。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。

(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否______________。

(4)人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR，说明所有生物______________。

解析：(1)从人的肝细胞中获取所有mRNA，并以此为模板反转录可产生多种cDNA片段，由于肝细胞中只有部分基因转录形成mRNA，所以cDNA与载体连接后储存在受体菌群中，该受体菌群体叫做人的cDNA(部分DNA)文库。从该文库中获得hALR基因，这样获得的基因不含有启动子、终止子等序列，与人的肝细胞中的hALR基因相比有区别。(2)PCR技术扩增过程包括：目的基因解链为单链、引物与单链相应互补序列结合、在Taq或热稳定DNA聚合酶作用下延伸，如此重复循环。两种引物分别与目的基因两条单链的一端结合，反方向开始子链形成过程。(3)目的基因只有插入转基因生物的染色体DNA上才能在受体细胞中稳定遗传。(4)人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR，说明所有生物共用一套遗传密码。

答案：(1)cDNA或互补DNA cDNA(部分DNA) 有(2)引物与单链相应互补序列结合Taq(或热稳定DNA聚合) 如图所示：

(3)插入了目的基因(4)共用一套密码子

[课时跟踪检测]

一、选择题

1．我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入Bt毒蛋白基因培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性。下列叙述错误的是( )

A．Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的

B．Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中

C．培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验

D．用DNA聚合酶连接经切割的Bt毒蛋白基因和载体

解析：选D Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因；Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中；培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验，以在个体水平检测目的基因的表达；切割得到的Bt毒蛋白基因和载体的连接是靠DNA连接酶来完成的。

2．下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是( )

A．动物基因结构与人类基因结构相同

B．乳腺生物反应器生产的药物是自然界没有的

C．可从具有目的基因的转基因雌性动物乳汁中提取药物

D．乳腺生物反应器是转基因技术在畜牧业中的应用

解析：选B 乳腺生物反应器生产的药物在自然界中可以找到，只不过在转基因动物体内更容易提取到较大量的药物。

3．以下说法正确的是( )

A．用基因工程培育的抗虫棉能抗所有害虫

B．基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物

C．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物

D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量

解析：选C 基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害。基因工程用于畜牧业是要获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物的氨基酸含量。

4．玫瑰有5 000多年的人工栽培历史，迄今已培育出2 500多个品种。玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3,5－氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是( )

A．蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中

B．培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶

C．蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素

D．蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种

解析：选B 蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中，叶绿体中为光合色素；日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，该过程为转基因工程操作，用到的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶；蓝色素基因在玫瑰花瓣细胞中能控制合成蓝色翠雀花素，在其他细胞中没有表达；蓝玫瑰仅仅是转入了一个外源的基因，与其他的玫瑰未产生生殖隔离，没有产生新的物种。

5．应用基因工程的方法，可将酵母菌制造成“工程菌”，用于生产乙肝疫苗，在制造该“工程菌”时，应向酵母菌中导入( )

A．乙肝病毒的表面抗原

B．抗乙肝病毒抗体的基因

C．抗乙肝病毒的抗体

D．乙肝病毒的表面抗原的基因

解析：选D 利用基因工程生产乙肝疫苗时，应该向酵母菌中导入乙肝病毒的表面抗原基因。

6．下列关于基因治疗的说法正确的是( )

A．基因治疗只能治疗一些传染病，如艾滋病

B．基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因

C．基因治疗的主要原理是引入健康基因并使之表达

D．基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段

解析：选C 基因治疗是指将健康基因导入有缺陷的细胞内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗不能治疗传染病。

7．中国新闻网报道，阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和人类母乳极其类似的奶制品。下列叙述正确的是( )

①该技术将导致定向变异②DNA连接酶将目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体

A．①②③④B．③④

C．②③④ D．①③④

解析：选D 基因工程技术将导致定向变异，①正确；DNA连接酶的作用部位为磷酸二酯键，在基因工程中将目的基因和载体黏性末端的磷酸二酯键连接起来，②错误；根据氨基酸的密码子表，由蛋白质中的氨基酸序列可推测目的基因的碱基序列，为合成目的基因提供资料，③正确；动物体细胞的全能性受到限制，受精卵是理想的受体，④正确。

8．科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了汞吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法，正确的是( ) A．金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中

B．为培育出转基因烟草植株，应选择的受体细胞一定是烟草的受精卵

C．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具有专一性

D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生变化，导致两者出现生殖隔离

解析：选A 质粒为基因工程中的载体，目的基因必须借助载体才能导入受体细胞；将目的基因导入植物细胞，可以选择体细胞作为受体细胞；限制酶能识别特定的核苷酸序列，目的基因与质粒具备相同的核苷酸序列，因此具有专一性；与原烟草相比，转基因烟草的基因组成发生变化，但不一定会出现生殖隔离，只有当两者不能杂交或杂交不能产生可育后代时，才出现生殖隔离。

9．动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示，下列有关说法错误的是( )

A．通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因

B．④通常采用显微注射法

C．在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取药物

D．该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取

解析：选A 要让药用蛋白基因在乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁，重组质粒上还必须具有乳腺蛋白基因的启动子等调控组件；转基因动物通常利用的受体细胞是受精卵，采用显微注射技术；只有母牛到达泌乳期，乳腺细胞才会表达相应的药用蛋白基因，乳汁中含有药物；从乳汁里提取药物，优点突出，使动物本身成为“批量生产药物的工厂”。

10．α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。

下列关于该过程的叙述，错误的是( )

A．载体上绿色荧光蛋白基因(GFP基因)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞

B．将目的基因导入羊膀胱细胞中，将会更加容易得到α1-抗胰蛋白酶

C．培养的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因，故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1-抗胰蛋白酶

D．目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用

解析：选C 载体上绿色荧光蛋白基因作为标记基因，可用于筛选含目的基因的受体细胞；将目的基因导入羊膀胱细胞中可制得膀胱生物反应器，获取产品将不受性别和发育时期的限制；基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶；转基因羊有性生殖产生的后代会发生性状分离，有的子代不再具有转基因生物的特性。

二、非选择题

11．植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：

(1)理论上，基因组文库含有生物的__________基因；而cDNA文库中含有生物的__________基因。

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中__________出所需的耐旱基因。

(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物______的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的__________，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的__________是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。

解析：(1)基因组文库含有某种生物的全部基因；cDNA文库中只含有该种生物的部分基因。

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)由于植物乙的耐旱性低，因此将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物乙的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1，该比例符合杂合子(Aa)自交后代的结果，则可推测该耐旱基因(A)整合到了同源染色体的一条上。

答案：(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上12．胰岛素是治疗糖尿病的重要药物。如图是利用大肠杆菌生产人胰岛素的部分过程示意图。请据图分析回答下列问题：

(1)过程②称为________。若将某种生物发育的某个时期的mRNA经过程②产生的多种互补DNA片段与载体结合后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体称为这种生物的____________________。

(2)________(填“能”或“不能”)用人体皮肤细胞来完成①过程，简述理由：________________________________________________________________________。

(3)与基因组文库的基因相比，由过程④获得的目的基因中不包含____________________。

(4)在基因工程操作步骤中，获得A的步骤称为________________，A的名称是________________。

(5)若目的基因中有a个碱基对，其中鸟嘌呤b个，则过程③扩增循环3次，至少需要提供胸腺嘧啶____________________个。

解析：(1)过程②是以RNA为模板形成DNA的过程，称为反(逆)转录。由于生物个体发育过程中，基因是选择性表达的，因此细胞中的mRNA是部分基因转录形成的，则通过反(逆)转录方法合成的目的基因只包含该生物的部分基因，这个受体菌群体叫做这种生物的cDNA文库。

(2)由于基因的选择性表达，皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素mRNA，故不能用人体皮肤细胞完成①过程。(3)与基因组文库的基因相比，由过程④获得的目的基因中不包含启动子、内含子。(4)据图示可知，A的名称是重组质粒或基因表达载体，在基因工程操作步骤中，获得A的步骤称为基因表达载体的构建。(5)若目的基因中有a个碱基对，其中鸟嘌呤b个，胸腺嘧啶的数量为(2a－2b)/2＝a－b，则过程③扩增循环3次，至少提供胸腺嘧啶＝(23－1)×(a－b)＝7(a－b)。

答案：(1)反(逆)转录cDNA文库(2)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA (3)启动子、内含子(或非编码DNA片段) (4)基因表达载体的构建重组质粒(或基因表达载体) (5)7(a－b)

13．青蒿素是治疗疟疾的重要药物。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示)，并且发现酵母细胞也能产生合成青蒿素的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。结合所学知识，回答下列问题：

(1)疟疾俗称“打摆子”，是由疟原虫引起的疾病。当疟原虫寄生在人体中时，会引起人

的免疫反应，使________细胞产生淋巴因子。同时B细胞在受到刺激后，在淋巴因子的作用下增殖分化成________细胞，产生抗体。

(2)根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，要向________中导入的基因是________________________，具体操作中可利用______________技术检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因。

(3)构建基因表达载体时，用不同类型的________切割DNA后，可能产生________末端，也可能产生________末端。

(4)实验发现，酵母细胞导入相关基因后，相关基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是__________________________________。

解析：(1)当疟原虫寄生在人体中时，会引起人的免疫反应，使T细胞产生淋巴因子，同时B细胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下增殖分化成浆细胞，产生抗体；(2)由于酵母细胞中也能合成FPP，FPP形成青蒿素过程还需要ADS酶和CYP71AV1酶参与，所以需要向酵母细胞中导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因；(3)构建基因表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端或平末端。(4)由图可知，酵母细胞中部分FPP用于合成固醇，使合成的青蒿素量较少。

答案：(1)T 浆(2)酵母细胞ADS酶基因、CYP71AV1酶基因DNA分子杂交(3)限制酶黏性平(4)酵母细胞中，部分FPP用于合成固醇

生物选修3专题1 基因工程知识点复习学案

专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过________________________，赋予生物以 _____________________，创造出______________________________________。基因工程是在____________上进行设计和施工的，又叫做__________________。 1. （1 （2 （3 2. (1)两种DNA ②区别：E· (2)与DNA 酸二酯键。 3. （1 （2 _____________________的双链___________DNA （3）其它载体： _________________________________ (二)基因工程的基本操作程序 第一步：__________________________ 1.目的基因是指： ______________________________________________________ 。 2.目的基因可采取_______________-获得，也可以用_____________________。人工合成目的基因的常用方 法有________________和_________________。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：_____________________ 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是________________，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 _______________。此方法的受体细胞多是 ____________。将目的基因导入微生物细胞：★原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少， 最常用的原核细胞是 ____________，其转化方法是：先用 ________处理细

人教版高中生物选修三 专题一基因工程测试题(含答案)

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题 一．选择题（共20小题，每题2分，共20分） 1．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图．叙述正确的是（） A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B（b）与D（d）间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中． 下列操作与实验目的不符的是（） A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3．一对夫妇所生子女中，性状上的差异较多，这种变异主要来源于（） A．基因重组B．基因突变C．染色体丢失D．环境变化 4．不属于基因操作工具的是（） A．DNA连接酶B．限制酶C．目的基因D．基因运载体 5．下列哪一项不是基因工程工具（） A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶 C．运载体D．目的基因 6．下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是（） A．不同配子的随机组合体现了基因重组 B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型

D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7．通常情况下，下列变异仅发生在减数分裂过程中的是（） A．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 B．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 C．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 D．着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异 8．下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是（） A．mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B．基因重组只发生有丝分裂过程中 C．非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D．基因型为DdEE的个体自交，子代中一定会出现基因突变的个体 9．基因工程的正确操作步骤是（） ①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因． A．③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①② 10．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（） A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义．下列有关叙述错误的是（） A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D．将转基因小鼠体细胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代 12．用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp（1bp即1个碱基对）的DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，凝胶电泳结果如下图所示．该DNA分子的酶切图谱（单位：bp）正确的是（）

高中生物选修3精品学案：1.3 基因工程的应用

1.3 基因工程的应用 学习目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。(重难点) 2.关注基因工程的进展。(重点) 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。(重点) |基础知识| 植物基因工程的成果 1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 (1)抗虫转基因植物 ①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。 ②成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (2)抗病转基因植物 ①植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等。 ②抗病基因种类：a.抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。 b.抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。 ③成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 (3)抗逆转基因植物 ①抗逆基因：调节细胞渗透压基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 ②成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 (4)利用转基因改良植物品质 ①优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。 ②成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 2.动物基因工程的成果

(1)提高动物的生长速度 ①生长基因：外源生长激素基因。 ②成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 (2)改善畜产品的品质 ①优良基因：肠乳糖酶基因。 ②成果：转基因牛产生的牛奶，乳糖含量少。 (3)用转基因动物生产药物 ①基因来源：药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子。 ②成果：乳腺生物反应器。 (4)用转基因动物作器官移植的供体 ①器官供体：抑制或除去抗原决定基因。 ②成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。 3.基因工程药物 (1)来源：转基因工程菌。 (2)成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 4.基因治疗 (1)概念：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)成果：将腺苷酸脱氧酶基因导入患者的淋巴细胞。 |自查自纠| 1.科学家利用转基因技术培育了抗玉米螟玉米，种植该玉米的农田就不需要进行防虫管理了。(×) 2.利用转基因改良植物品质，目的基因一定是控制该性状的基因。(×) 3.基因工程育种比传统育种所需的时间短，并且可以解决远缘亲本难以杂交的问题。(√) 4.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，能获得产生人干扰素的菌株。(√) 5.通过基因工程生产干扰素与传统的生产方法相比较，患者的治疗费用大大提高了。(×)

高中生物选修三综合试题(原创带答案)

高中生物选修三综合试题（原创） 1.下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是 ( ) A ．从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应 B ．限制性内切酶的活性受温度、pH 的影响 C ．一种限制性内切酶只能识别双链DNA 中某种特定的脱氧核苷酸序列 D ．限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA 中出现的几率就越小 2.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a 、b 、c 、d 的描述，正确的是 （ ） A ．a 的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构 B ．要获得相同的黏性末端，可以用不同种b 切割a 和d C ．c 连接双链间的A 和T ，使黏性末端处碱基互补配对 D ．若要获得未知序列d ，可到基因文库中寻找 3．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS 细胞”，人类“iPS 细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS 细胞”说法正确的是 （ ） A ．“iPS 细胞”分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性

B ．“iPS 细胞”有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 C ．“iPS 细胞”可分化形成多种组织细胞，说明“iPS 细胞”在分裂时很容易发生突变 D ．“iPS 细胞”分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因 4.下图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断正确的有 （ ） 花粉――→①植株A ――→②植株B A ．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期 B ．通过过程①得到的植株A 基因型为aaBB 的可能性为1/4 C ．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素 D ．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限 5.下列关于生物工程及其安全性评价的叙述中，正确的是 A ．从输卵管冲取的卵子都需经过人工培养成熟后才能与获能的精子在体外受精 B ．“三北防护林”松毛虫肆虐主要是由于违背了物种多样性的原理 C ．中国政府对于克隆技术的态度是不反对治疗性克隆，可以有限制的进行生殖性克隆研究 D ．由于存在生殖隔离，大田种植转基因抗旱、抗除草剂农作物不存在生物安全性问题 6．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 ( ) A ．该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B ．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰 C ．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D ．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 7．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 ( ) A ．城市规划，分区建设工业区、居民区、生态绿地等 B ．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺 C ．采用浮床工艺等手段治理水污染 D ．用法律手段严禁汽车上路，禁止造纸厂、酒厂生产，以断绝污染源头 二非选择题 8．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题： (1)要获得该抗病基因，可采用__________、__________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的运载体是__________。 (2)要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用__________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( ) (3)切割完成后，采用__________将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA 分子称为__________。 (4)再将连接得到的DNA 分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去__________棉花细胞，利用植物细胞具有的__________性进行组织培养，从培养出的植株中__________出抗病的棉花。 (5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( ) A ．淀粉 B ．脂类 C ．蛋白质 D ．核酸 (6)转基因棉花获得的__________是由该表达产物来体现的。

基因工程及其应用图文稿

基因工程及其应用文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA 重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究

传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的 水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？ 七、基因重组与基因工程比较

6.2基因工程及其应用学案

课型：新授主备：同备审批: 7/13/2013 第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程 【学习目标】1.简述基因工程的基本原理 2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用 3.关注转基因生物和转基因食品的安全性 【学习重点】1. 基因工程的基本原理 【学习难点】基因工程的基本原理 【学习过程】 一、基因工程的基本原理 （一）、基因工程的概念 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的。 【思考】 为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？ （二）、基因工程的工具 基因的“剪刀”—— 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。【思考】 要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 【练一练】试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端 基因的“针线”—— “缝合”__________和_________交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。 【思考】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？

基因的运载体目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够________的______________分子。 （三）、基因工程的操作步骤 目的基因、目的基因与结合、将目的基因、目的基因的和 【思考】 目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？用DNA连接酶讲目的基因与运载体结合时，有其他不同的结合情况吗（两两结合时）？ 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种 人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有 ___________________________ ___ _____ ____ ____________________________________ __ 2、基因工程与药物研制 转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。 三、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点：__________________________________和_______________________________ ［课堂小结］ 【自我检测】 1．不属于基因工程方法生产的药物是（） A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗 2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（） ①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA分子 ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”

专题一、基因工程知识点归纳

专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点：DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作程 序四个步骤；基因工程在农业和医疗等方面的应用；蛋白质工程的原理。 2、专题难点：基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基因； 利用PCR技术扩增目的基因；基因治疗；蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理： 知识点一基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （1）限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 （2）限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。（3）限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” （1）来源：大肠杆菌、T4噬菌体 （2）DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 （3）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二

酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA 聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 （2）运载体作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。 ②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 （3）作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性内切酶切点③有一定的标记基因，便于筛选。 思维探究：知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。在这部分内容学习时，应关心的问题之一是：限制酶从哪里寻找？我们可以联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有何保护机制？进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习内容，不能仅仅着眼于记住这几 个条件，而应该深入思考每一个条件的内涵， 通过深思熟虑，才能真正明确为什么要有这些 条件才能充当载体。 教材拓展： 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链

人教版高中生物选修三专题1基因工程测试题 Word版缺答案

《选修3专题1基因工程》练习题 一、选择题 1.下列关于DNA连接酶的作用叙述正确的是（） A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键 B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键 C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键 D．只有将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段末端之间进行连接 2.下列不属于基因工程常用载体的是（） A．核DNA B．动物病毒 C．λ噬菌体的衍生物D．植物病毒 3.下列说法正确的是（） A．基因表达载体的构建方法是一致的 B．标记基因也叫做抗生素基因 C．显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法 D．大肠杆菌是常用的微生物受体 4.要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中，需要用基因探针，基因探针是指 A．用于检测疾病的医疗器械 B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子β-球蛋白的DNA D．合成苯丙羟化酶的DNA片段 C．合成 5.目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列哪一项不是这一先进技术的理论依据（） A．所有生物共用一套遗传密码子 B．基因能控制蛋白质的合成 C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原则 D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先 6. 若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ(A↓ GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓ AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓ GATC)。下

列分析合理的是( ) A.用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 B．用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 C．用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 D．用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 7. 天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( ) A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是( ) A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因 B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素 9. 基因治疗是指（）A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 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产生基因突变回复正常 D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 10.下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中错误的是( )

1.3 基因工程的应用

1．3 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.了解基因工程的进展。3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点)

一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.抗虫和抗病转基因植物 2. (1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 3．利用转基因改良植物的品质

植物基因工程成果表现 “三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。 二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21)

三、基因工程药物(阅读教材P21～P23) 1.药物来源：转基因的“工程菌”。 2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 四、基因治疗(阅读教材P23～P24) 1.概念：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．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。 3．方法 (1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，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。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 连一连 判一判

(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×) (2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×) 分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。 (3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×) (4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√) (5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×) (6)基因治疗又叫基因诊断。(×) 三种转基因生物的生产过程

高中生物 专题1 基因工程课后作业 新人教版选修3

专题1 基因工程 (时间:60分钟,分值:100分) 一、选择题(每小题2.5分,共50分) 1.基因工程的操作水平是( ) A.细胞 B.细胞核 C.染色体 D.分子 解析:基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。 答案:D 2.下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育出新的农作物优良品种?( ) A.基因工程技术 B.诱变育种技术 C.杂交育种技术 D.组织培养技术 解析:杂交育种技术和诱变育种技术都是不定向的育种方式,组织培养技术是无性生殖方式,没有改变生物的遗传性状,只有基因工程技术才能打破物种之间的界限,定向改造生物的遗传性状。 答案:A 3.从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是( ) A.合成编码目的肽的DNA片段 B.构建含目的肽DNA片段的表达载体 C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽 D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 解析:从题干信息可以得出合成出抗菌性强但溶血性弱的多肽药物是在P1的基础上设计出自然界中原本不存在的多肽,属于蛋白质工程,应用蛋白质工程,首先要依据P1的氨基酸序列设计多条模拟肽。 答案:C 4.下列有关质粒的叙述,正确的是( ) A.质粒是存在于细菌中的一种细胞器 B.质粒改造后可用作基因工程的载体 C.质粒上基因的表达不遵循中心法则 D.质粒必须具有抗生素抗性以便筛选 答案:B 5.下列关于目的基因获取过程的叙述,不正确的是( ) A.人工合成法可合成未知序列的任意大小的DNA片段 B.真核与原核生物的目的基因均可从基因文库中提取 C.原核生物的目的基因一般不从cDNA文库中提取 D.若可设计出特定引物,PCR方法也可获取目的基因 解析:人工合成法只适于序列已知且长度较小的DNA片段。原核生物的基因没有内含子,比较小,目的基因可直接从基因组文库中获得或从物种中直接分离,一般不从cDNA文库中提取。答案:A 6.(2014·江苏高考改编)下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( ) A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因

高中生物选修三专题一试题

高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有

基因工程的应用导学案

《1.3 基因工程的应用》导学案 【学习目标】1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。 2、关注基因工程的进展。 3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。 【学习重点】基因工程在农业和医疗等方面的应用； 【学习难点】基因治疗。 【自主学习】 一、植物基因工程的成果： （一）抗虫转基因植物 1．杀虫基因种类： 2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (二)抗病转基因植物 1．植物的病原微生物 2．抗病基因 (1)抗病毒基因(2)抗真菌基因：(3)成果： (三)抗逆转基因植物 1．抗逆基因： 2．成果： (四)转基因改良植物品质 1．优良基因： 2．成果： 二、动物基因工程的成果 (一)提高动物的生长速度 1．生长基因 2．成果 (二)改善畜产品的品质 1．优良基因：。 2．成果： (三)转基因动物生产药物 1．基因来源： 2．成果： (四)转基因动物作器官移植的供体 1．器官供体： 2．成果： 三、基因工程药物 1．来源： 2．成果： 四、基因治疗 1．概念： 2．成果： 【探究活动一】 1 转基因植物有哪些方面的应用？ 2抗虫和抗病基因主要有哪些？ 3转基因植物如何改良作物的品质？ 【探究活动二】 1转基因动物有哪些方面的应用？ 2如何用转基因动物生产药物？ 3转基因动物做器官移植的供体有什么优点？ 【探究活动三】

1如何利用基因工程生产胰岛素和干扰素？ 2什么是基因治疗？这种方法可以治疗一切遗传病吗？ 【巩固练习】： 一、选择题： 1、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是( ) A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质 C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质 2、上海医学遗传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白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指( ) A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物 C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物 3．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是( ) A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒 C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 4．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( ) A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物 C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践 【课堂总结】 1这节课你学到了什么？ 2各小组表现情况如何？ 【作业】 同步练习册9-12页

人教版高中生物选修3专题一基因工程详细知识点

生物选修三 易考知识点背诵 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源： 主要是从原核生物（微生物）中分离纯化出来的。 （2）功能： 能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端（中心轴线的两侧）和平末端（中心轴线） EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列: 他们识别的核苷酸序列不同,但是切点都是在G↓C之间。 （4）比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。 （3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 （4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别： E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4D NA连接酶来自T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同： DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）运载体使用的目的：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。②是利用它在受体细胞内对目

专题1基因工程知识点梳理(含教材答案)

专题1 基因工程 ※基因工程的概念： 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 ﹡原理：基因重组 ﹡目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 ﹡意义：能够打破生物种属的界限（即打破生殖隔离，克服远源杂交不亲和的障碍），在分子水平上定向改变生物的遗传特性。 ﹡操作水平：DNA分子水平 【思考】： （1）基因工程的物质基础是：所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。 （2）基因工程的结构基础是：所有生物的DNA均为双螺旋结构。 （3）一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码子。 一、基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端（回文结构特点）。 ①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。 ②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶

（1）分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类 （2）功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键 ②区别：E．coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接； T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 （4）与DNA分子相关的酶

(完整版)高中生物基因工程试题

(完整版)高中生物基 因工程试题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

阶段质量检测(一) 基因工程 (时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是() A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2．(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是() A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP 的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( ) A．作为标记基因，研究基因的表达 B．作为标记蛋白，研究细胞的转移 C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4．下列有关质粒的叙述，正确的是( ) A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物 5．下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A．用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C．检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功 D．质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接 6．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不．正确的是( )

1、3 基因工程的应用同步导学案及答案完美版

1、3 基因工程的应用 课标要求 基因工程的原理和技术 2、能力要求 1）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 2）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。 3）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案， 知识网络体系 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 转基因植物抗虫逆转基因植物 改良植物品质 提高动物生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体 基因工程药物 基因治疗 重难热点归纳 基因工程的应用成果 转基因植物 转基因动物 基因工程药物 基因治疗 转基因食品： 转基因食品是通过遗传工程改变植物种子中的脱氧核糖核酸，然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内，从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。上世纪80年代末，科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上，1995年成功地生产出抗杂草黄豆，并在市场上出售。又经过7年的努力，现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。目前，转基因食品的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等。 转基因食品安全评价： 随着转基因技术向农业、食品和医药领域的不断渗透和迅速发展，转基因食品安全性现成为全球关注的热点问题之一

经典例题剖析 1．不属于基因工程方法生产的药物是 A．干扰素B．白细胞介素 C．青霉素D．乙肝疫苗 【解析】基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。 【答案】 C 基础试题训练 1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其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．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构 2．基因治疗是指（） A.对有基因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 B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常 D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 3．疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（） A．口服化学药物B．注射化学药物 C. 采用基因疗法替换致病基因 D.利用辐射或药物诱发致病基因突变 4．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，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，转基因动物是指（） A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物 5．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（） A．为形成杂交的DNA分子提供能量 B．引起探针DNA产生不定向的基因突变 C. 作为探针DNA的示踪元素 D．增加探针DNA的分子量 6．诊断苯丙酮尿症所用的探针是（） A．32P半乳糖甘转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羧化酶 C. 荧光标记的β—珠蛋白基因D．3H苯丙氨酸羧化酶基因 7．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 ８．75年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是（） A.与一般细菌相比它体积特别巨大 B.它是现在唯一能分解石油的细菌 C.它同时能分解石油中的四种烃类 D.与一般细菌相比，它繁殖速度极快 ９．下说法正确的是（） A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的运载体