（浙江專版）2017-2018學(xué)年高中生物 第一章 第三節(jié) 基因工程的應(yīng)用教學(xué)案 浙科版選修3

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1、第三節(jié) 基因工程的應(yīng)用 1.植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗除草劑、抗植物病毒、抗害蟲能力。 2.用植物基因工程的方法還能改變植物的花色。 3.動物基因工程技術(shù)可以提高動物的生長速度、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。 4.利用轉(zhuǎn)基因的工程菌生產(chǎn)的藥物包括胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。 5.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。 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：培育新品種所需時間較長，而且遠(yuǎn)緣親本難以雜交。 (2)植物基因工程的優(yōu)勢：能打破遠(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

2、物：抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草，抗植物病毒的轉(zhuǎn)基因番茄，抗害蟲的轉(zhuǎn)基因棉，耐貯存的轉(zhuǎn)基因番茄等。 2．轉(zhuǎn)基因動物 (1)含義：轉(zhuǎn)入了外源基因的動物。 (2)培育優(yōu)點(diǎn)：省時、省力。 (3)轉(zhuǎn)基因動物優(yōu)良性狀舉例： ①生長速度加快的轉(zhuǎn)基因鼠、魚和豬。 ②具有抗病能力的轉(zhuǎn)基因雞和牛等。 二、基因工程與疾病治療 1．基因工程藥物 (1)來源：利用基因工程培育“工程菌”來生產(chǎn)的藥品。 (2)幾種藥物比較： 名稱 成分 用途 傳統(tǒng)方法 基因工程方法 胰島素 蛋白質(zhì) 治療胰島素依賴型糖尿病 從豬和羊的胰腺中提取 通過大腸桿菌生產(chǎn) 干擾素 糖蛋白 治療病毒性肝炎和腫瘤

3、 從人血液中提取 通過基因工程，使人白細(xì)胞干擾素基因獲得克隆和表達(dá) 乙型肝炎疫苗 蛋白質(zhì) 預(yù)防和治療乙型肝炎 — 通過基因工程利用酵母菌和哺乳動物細(xì)胞生產(chǎn) 2．基因治療 (1)概念：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。 (2)實(shí)例： ①1990年，美國首例重度免疫缺陷癥基因治療成功。 ②1991年，我國首例B型血友病基因治療也獲得滿意結(jié)果。 三、基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù) 1．利用細(xì)菌發(fā)酵和轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)聚羥基烷酯，用于合成可降解的新型塑料。 2．改造分解石油的細(xì)菌，提高其分解石油的能力。 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

4、和處理工業(yè)廢水。 1．下列哪項不是植物基因工程技術(shù)的主要應(yīng)用(　　) A．提高農(nóng)作物的抗逆性 B．改變植物的花色 C．改良農(nóng)作物的品質(zhì) D．培養(yǎng)供移植的組織和器官 解析：選D　D項為動物克隆技術(shù)的重要應(yīng)用。 2．下列關(guān)于基因成果的敘述，錯誤的是(　　) A．在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于診斷、治療疾病 B．在農(nóng)業(yè)上主要是培養(yǎng)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗藥性的農(nóng)作物 C．在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上主要用于培育體形巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物 D．在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化 解析：選C　在畜牧業(yè)上的應(yīng)用主要是提高動物的生長速度和產(chǎn)品品質(zhì)。 3．下列不屬于利用基因工程技術(shù)制

5、取的藥物是(　　) A．在大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素 B．在酵母菌體內(nèi)獲得干擾素 C．在青霉菌內(nèi)獲取青霉素 D．在大腸桿菌內(nèi)獲取胰島素 解析：選C　基因工程制藥是利用外源基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)生產(chǎn)基因藥物的技術(shù)。而青霉菌產(chǎn)生青霉素是其細(xì)胞中原有基因的正常表達(dá)，故不屬于基因工程制藥。 4．基因治療是指(　　) A．把健康外源基因?qū)氩∪思?xì)胞內(nèi)，達(dá)到治療疾病的目的 B．對有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達(dá)到治療疾病的目的 C．運(yùn)用人工誘變方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變，從而恢復(fù)正常 D．運(yùn)用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達(dá)到治療疾病的目的 解析：選A　基因治

6、療的方法是把正?；?qū)氩∪思?xì)胞內(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。 5．下列關(guān)于應(yīng)用基因工程技術(shù)治療人類遺傳病的敘述，錯誤的是(　　) A．基因治療可以有效地改善患者生理狀況，其操作對象是基因 B．進(jìn)行基因治療時，基因的受體細(xì)胞是受精卵 C．基因治療并不是對患者體內(nèi)細(xì)胞的缺陷基因進(jìn)行改造 D．基因治療時可只向患者部分細(xì)胞內(nèi)輸入正?；? 解析：選B　基因工程操作的動物受體細(xì)胞一般為受精卵，但基因治療時，不用對全部體細(xì)胞發(fā)揮作用，受體細(xì)胞不是受精卵，而是部分體細(xì)胞?；蛑委煵皇菍θ毕莼虻母脑欤话闶菍⒄；?qū)胧荏w細(xì)胞，從功能上“覆蓋”缺陷基因的表達(dá)。

7、 基因工程技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的區(qū)別 傳統(tǒng)雜交育種 基因工程育種 原理 基因重組 異源DNA(基因)重組 處理方法 雜交→自交→篩選。先通過兩個具有不同優(yōu)良性狀的純種雜交得到F1，然后再將F1自交，人工篩選獲取所需品種 提取→重組→導(dǎo)入→篩選→表達(dá)。即提取目的基因→形成重組DNA分子→重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞→篩選含有目的基因的受體細(xì)胞→目的基因的表達(dá) 優(yōu)點(diǎn) 操作簡便 可以按人的意志改造生物，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，目的性強(qiáng)，科技含量高 缺點(diǎn) 育種時間長 技術(shù)復(fù)雜、操作繁瑣 [題組沖關(guān)] 1．我國科學(xué)家已成功運(yùn)用基因工程技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗

8、蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并表達(dá)，培育出了抗蟲棉。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．抗蟲基因在棉花細(xì)胞的表達(dá)要依賴于堿基互補(bǔ)配對原則 B．重組DNA分子中一個堿基對改變，不一定導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失 C．抗蟲棉的抗蟲基因可通過花粉傳遞至近緣作物，從而造成基因污染 D．轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性是通過檢測棉花對抗生素抗性來確定的 解析：選D　抗蟲基因在棉花植株內(nèi)的表達(dá)是轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，轉(zhuǎn)錄和翻譯都涉及堿基互補(bǔ)配對。重組DNA分子中一個堿基對改變，不一定導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失，因為基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀的改變。抗蟲基因可通過花粉傳遞給近緣作物，造成基因污染。檢測轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性，一般用

9、該棉花的葉片飼喂棉鈴蟲，看棉鈴蟲是否死亡。 2．為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。 (1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制酶作用于圖中的__________處，DNA連接酶作用于______處。(填“a”或“b”)。 (2)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用____________技術(shù)，該技術(shù)的核心是______________和______________過程。 (3)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的____________作探針進(jìn)行分子雜交檢測，

10、又要用__________________的方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。 解析：限制酶的切點(diǎn)選擇很嚴(yán)格，只會切斷某段特定DNA序列中的某個特定位點(diǎn)——磷酸二酯鍵，而DNA連接酶可以將該鍵連接起來。導(dǎo)入外源基因的細(xì)胞需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將其培養(yǎng)為植株，過程為：取材、去分化(或脫分化)形成愈傷組織、再分化形成試管苗、移栽培育成完整植物體。轉(zhuǎn)基因是否成功，可測定是否有轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物產(chǎn)生，也可通過改變條件觀察植物性狀的變化來加以確定。 答案：(1)a　a　(2)植物組織培養(yǎng)　脫分化(去分化)　再分化　(3)耐鹽基因(目的基因)　一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中) 1．基因治療

11、的原理 將正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞內(nèi)，可以糾正基因缺陷而達(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。 2．基因治療的過程圖解 [題組沖關(guān)] 3．腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是一種免疫缺陷病，對患者采用基因治療的方法是：取出患者的淋巴細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)時轉(zhuǎn)入正常ADA基因，再將這些淋巴細(xì)胞注射入患者體內(nèi)，使其免疫功能增強(qiáng)，能正常生活。下列有關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．正常ADA基因替換了患者的缺陷基因 B．正常ADA基因通過控制ADA的合成來影響免疫功能 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

12、天性免疫缺陷病 解析：選A　基因治療是將正常的基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA來影響免疫功能；為獲得大量含ADA正?；虻牧馨图?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。 4．據(jù)所學(xué)知識回答下列問題： (1)1978年美國科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將人類的胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA中，然后通過大腸桿菌的繁殖，生產(chǎn)出人類胰島素藥物。請回答： ①從分子結(jié)構(gòu)看，細(xì)菌中的質(zhì)粒是一種__________；質(zhì)粒能隨細(xì)菌的細(xì)胞分裂而增加，質(zhì)粒這種增殖方式在遺傳學(xué)上稱為________________。 ②基因工程中常采

13、用質(zhì)粒作為____________。 ③人的胰島素基因能在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)，合成人的胰島素，說明不同生物________________________________________________________________________。 (2)現(xiàn)在，許多發(fā)達(dá)的國家采用基因療法來治療糖尿病，其操作過程如圖所示。 請回答： ①圖中外源基因由______________提供，受體細(xì)胞由____________提供。 ②外源基因成功表達(dá)的過程為________________________________。 解析：(1)外源基因(DNA片段)和質(zhì)粒能夠拼接，說明質(zhì)粒也

14、是一種DNA，而且不同生物的DNA結(jié)構(gòu)是相同的。因此，DNA之間通過DNA連接酶，按照堿基互補(bǔ)配對的方式連接起來。質(zhì)粒是環(huán)狀的DNA，DNA能夠隨細(xì)胞分裂而復(fù)制增加。基因工程中常采用質(zhì)粒作為載體。人的胰島素基因能在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)，合成人的胰島素，說明不同生物中遺傳密碼相同，共用一套密碼子。(2)基因療法，首先從健康的人體細(xì)胞中獲得正常基因——胰島素基因，然后連接到無害病毒的DNA上，形成一個重組DNA；再用重組DNA病毒去感染病人離體的細(xì)胞；最后，將感染的離體細(xì)胞注入病人的胰腺組織中，病人體內(nèi)就能夠產(chǎn)生胰島素，達(dá)到治療糖尿病的目的。 答案：(1)①DNA　DNA復(fù)制?、谳d體　③共用一套密

15、碼子　(2)①健康人　病人?、贒NA→RNA→蛋白質(zhì)(胰島素) [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說法正確的是(　　) A．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒 B．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性 C．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲 D．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會變異 解析：選B　由于外源抗病毒基因具有特異性，因而其表達(dá)產(chǎn)物具有特異性或局限性，只能抵抗某種或某類病毒，不可能抵抗所有病毒，更不能抗害蟲。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可以隨受體內(nèi)的自身遺傳物質(zhì)穩(wěn)定遺傳，也會同自身遺傳物質(zhì)一樣發(fā)生變異。 2．下列有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的

16、敘述，正確的是(　　) A．基因工程培育的抗蟲棉具有各種抗性 B．基因工程可培育生長快、品質(zhì)優(yōu)良的動物 C．基因工程培育的轉(zhuǎn)基因植物都是安全的 D．基因治療的原理是基因突變 解析：選B　基因工程培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能抗蟲，但不能抗病毒和細(xì)菌；基因工程在畜牧業(yè)方面可培育具有優(yōu)良性狀的動物；基因工程是把雙刃劍，具有有利和有害兩個方面；基因治療的原理是基因重組。 3．某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過基因工程的方法，將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在，下列說法正確的是(　　) A．基因a只有導(dǎo)入到馬鈴薯受精卵中才能表達(dá) B．目的基因來自細(xì)菌

17、，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，可通過復(fù)制傳給子代細(xì)胞并表達(dá) 解析：選D　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螅灰种萍?xì)胞原有的代謝途徑。 4．科學(xué)家們對一位因缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥的美國女孩進(jìn)行基因治療，其方法是首先將患者的淋巴細(xì)胞取出做體外培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。 (1)基因治

18、療是把健康的_________導(dǎo)入有_________的細(xì)胞中，以達(dá)到治療疾病的目的。 (2)在基因治療過程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具的________。此基因工程中的目的基因是______________，目的基因的受體細(xì)胞是________。 (3)將轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨于正常，是由于淋巴細(xì)胞中能合成___________________________________________________。 (4)請用基因工程方法簡要寫出對該女孩實(shí)施基因治療的步驟，并寫出兩種鑒定是否治療成功的方法。 解析：基因治療是指把健康的外源

19、基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，進(jìn)行治療疾病的方法。在該實(shí)例中，基因的運(yùn)輸工具是逆轉(zhuǎn)錄病毒，目的基因是腺苷酸脫氨酶基因，受體細(xì)胞是淋巴細(xì)胞?；颊叩玫交謴?fù)，說明目的基因在受體細(xì)胞中得到了表達(dá)，即淋巴細(xì)胞能合成腺苷酸脫氨酶。鑒定該治療過程是否成功，可通過鑒定其體內(nèi)該酶的量或檢測其免疫能力是否有所提高。 答案：(1)外源基因　基因缺陷　(2)載體(或基因的運(yùn)輸工具)　腺苷酸脫氨酶基因　淋巴細(xì)胞　(3)腺苷酸脫氨酶　(4)獲取腺苷酸脫氨酶基因→腺苷酸脫氨酶基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將重組DNA分子導(dǎo)入淋巴細(xì)胞→腺苷酸脫氨酶基因的檢測和鑒定。治療是否成功的鑒定方法：①鑒定女孩體內(nèi)產(chǎn)生的腺苷酸脫氨酶是否越來越多；

20、②鑒定女孩產(chǎn)生抗體的能力是否明顯改善，免疫能力是否明顯提高。 [課時跟蹤檢測] 1．人的糖蛋白必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工合成。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以使人的糖蛋白基因得以表達(dá)的受體細(xì)胞是(　　) A．大腸桿菌　　　　　　　 B．酵母菌 C．T4噬菌體 D．質(zhì)粒DNA 解析：選B　基因工程中的目的基因表達(dá)并形成具有生物活性的蛋白質(zhì)，需要高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等真核生物才具有的細(xì)胞器，酵母菌為真核生物，具有快速大量繁殖的特點(diǎn)，是理想的受體細(xì)胞。 2．下列關(guān)于基因治療的說法正確的是(　　) A．基因治療只能治療一些傳染病，如艾滋病 B．基因治療的主要方法是讓患者口服一些健康的外源基因

21、 C．基因治療的主要原理是引入健康基因并使之表達(dá) D．基因治療在發(fā)達(dá)國家已成為一種常用的臨床治療手段 解析：選C　基因治療是指將健康基因?qū)胗腥毕莸募?xì)胞內(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?；蛑委煵荒苤委焸魅静?。 3．番茄營養(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．目的基因為多聚半乳糖醛酸

22、酶基因 D．目的基因的表達(dá)延緩了細(xì)胞的軟化 解析：選C　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)。 4．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是(　　) 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：選A　限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而

23、煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。 5．采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(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：選A　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

24、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。 6．美國科學(xué)家運(yùn)用基因工程的方法得到體型巨大的“超級小鼠”，運(yùn)用的方法是(　　) A．把牛的生長激素基因和人的生長激素基因分別注入小白鼠體內(nèi) B．把含有牛的生長激素基因和人的生長激素基因的表達(dá)載體分別注入小白鼠的受精卵中 C．把植物細(xì)胞分裂素基因和生長素基因分別注入小鼠的受精卵中 D．把人的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注入小白鼠的卵細(xì)胞中 解析：選B　外源生長激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動物生長得更快。將含有人的生長激素基因和牛的生長激素基因的表達(dá)載體分別注入小鼠的受精卵中，可得到

25、體型巨大的“超級小鼠”。 7．干擾素是治療癌癥的藥物，成分是一種糖蛋白，它必須從血液中提取，每升人血液只能提取0.05μg，所以價格昂貴?，F(xiàn)在美國加利福尼亞的基因公司用下圖的方式生產(chǎn)干擾素，試分析原理和優(yōu)點(diǎn)。 (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______________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？________

26、，請說明理由：________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)通過基因工程構(gòu)建“工程菌”的方法是：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，并通過相應(yīng)的檢測與鑒定得到轉(zhuǎn)基因酵母菌，然后通過培養(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，同時也能大量生產(chǎn)干擾素。(3)由于大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無法合成糖蛋白，因此通常不用來制備干擾素。 答案：(1)干擾素基因　合成干擾

27、素　(2)出芽生殖　干擾素　(3)不能　大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無法合成糖蛋白 8．如圖所示為人體正常紅細(xì)胞和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者紅細(xì)胞形態(tài)及鐮刀型細(xì)胞貧血癥的基因治療過程，請回答以下問題： (1)________圖細(xì)胞為鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞。這種病是由于____________造成的。 (2)圖中A為__________________，D為____________。 (3)寫出以下過程的操作內(nèi)容： ①______________________________________________________________________；

28、②用攜帶正?；虻妮d體(病毒)侵染造血干細(xì)胞； ③______________________________________________________________________； ④______________________________________________________________________。 (4)該方法屬于________(填“體內(nèi)”或“體外”)基因治療，其特點(diǎn)是____________ ________________________________________________________________________。 (

29、5)患者身體康復(fù)后，所生子女是否會攜帶鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因？請說明理由。 ______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 解析：(1)由于基因突變使紅細(xì)胞形態(tài)上成為鐮刀狀而易破碎，故圖甲是正常紅細(xì)胞，圖乙是鐮刀型細(xì)胞。(2)在基因治療過程中，A為目的基因，可以與載體結(jié)合后導(dǎo)入受體細(xì)胞中；D作為受體細(xì)胞應(yīng)是具有持續(xù)分裂能力的造

30、血干細(xì)胞。(3)、(4)基因治療過程有四個步驟；其中③為將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D的染色體上，④為將具有正常功能的造血干細(xì)胞轉(zhuǎn)移至體內(nèi)，由此可知，此過程為體外基因治療。(5)基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞內(nèi)一般不遺傳給后代，若發(fā)生在生殖細(xì)胞中可能遺傳給后代。 答案：(1)乙　基因突變　(2)合成血紅蛋白的正?；?或目的基因)　造血干細(xì)胞　(3)①將正?；虿迦胼d體中?、蹖⑤d體(攜帶正?；?導(dǎo)入造血干細(xì)胞染色體上?、軐⒔?jīng)過改造的造血干細(xì)胞輸入患者骨髓中并產(chǎn)生正常的血細(xì)胞　(4)體外　操作復(fù)雜但效果較為可靠　(5)如果該患者的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于個體發(fā)育的受精卵時期基因突變引起的，子女會攜帶該致病基因；如果患者的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于個體發(fā)育過程中后天基因突變引起的，其生殖細(xì)胞中不含致病基因，因此，不管是否經(jīng)過基因治療，子女都不含該致病基因 - 11 -