基因工程的应用学案(含答案).pdf

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1、 1 1.3 基因工程的应用 A自主探究 (一)、阅读课本填空 1植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。2抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是 和 ；抗真菌转基因植物中可使用的基因有 和 。3在培育抗逆转基因植物中，使用 来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；将鱼的 基因导入烟草和番茄，提高它们的耐寒能力；将 基因导入作物，使作物抗除草剂。4在利用转基因改良植物的品质方面，我国科学家将 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%。5动物基因工程从诞生那天起，就在 、等很方面显示了广阔的前景。6乳腺生物反应器的操作过程为：将 基因

2、与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，然后，将 送入母体内，使其生长发育成转基因动物。7为解决器官移植中的免疫排斥反应，科学家正在想办法对猪的器官进行改造，采用的方法是 或 。8基因治疗是把 导入病人体内使 发挥作用，从而达到治疗疾病的目的。其方法可以分为 和 。(二)、阅读课本完成选择题 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

3、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治疗白化病、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 2 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 B.合作探究 问题探究 1 用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？问题探究 2 植物基因工程技术主要用于哪些方面?问题探究 3什么是基因治疗？C.总结拓展 1现有一长度为 1000 碱基对(bp)的 D

4、NA 分子，用限制性核酸内切酶EcoRI 酶切后得到的DNA 分子仍是 1000 bp，用KpnI 单独酶切得到 400 bp 和 600 bp 两种长度的 DNA 分子，用EcoRI、KpnI 同时酶切后得到 200 bp 和 600 bp 两种长度的 DNA 分子。该 DNA 分子的酶切图谱正确的是()3 2 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR 表示四环素抗性基因，ampR 表示氨苄青霉素抗性基因，BamH、Hind、Sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的

5、大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_(填字母代号)。A启动子 BtetR C复制原点 DampR(3)过程可采用的操作方法是_(填字母代号)。A农杆菌转化 B大肠杆菌转化 C显微注射 D细胞融合(4)过程采用的生物技术是_。(5)对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的_性。(6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_(填字母代号)技术。A核酸分子杂交 B基因序列分析 C抗原抗体杂交 DPCR D.反馈测评(一)、选择题。1腺苷脱氨酶(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：取出患者的白细胞

6、，进行体外培养时转入正常 ADA 基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述正确的是()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白细胞需在体外培养成细胞系后再注射入患者体内 DADA 基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病 2运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有()A抗虫基因 B抗虫基因产物 C新的细胞核 D相应性状 3转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，

7、供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是()4 A维持棉田物种多样性 B减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C使食虫鸟有虫可食 D维持棉田生态系统中的能量流动 4近年来基因工程的发展非常迅猛，科学家可以用 DNA 探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是()A用 DNA 探针检测镰刀型细胞贫血症 B用 DNA 探针检测病毒性肝炎 C用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症 D用基因替换的方法治疗 21 三体综合征 5如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。那么她与正常男性婚后所生子女中()A儿子、女儿全部正常 B儿子、女儿各有一半正常 C儿

8、子全部有病、女儿全部正常 D儿子全部正常、女儿全部有病 6.水母发光蛋白由 236 个氨基酸构成，其中有三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是 ()A.促使目的基因导人宿主细胞中 B.促使目的基因在宿主细胞中复制 C.使目的基因容易被检测出来 D.使目的基因容易成功表达 7利用细菌大量生产人类干扰素，下列叙述错误的是()A用适当的酶对运载体与人类干扰素基因进行切割与黏合 B用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组 DNA 导入受体细菌 C通常通过检测目的基因产物来检测重组 DNA 是否已导入受体细菌 D受体细菌内能合成人类干扰素说明

9、目的基因完成了表达 (二)、非选择题 8继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是 。（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 中，原因是 。（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表现。（5）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的 转入 细胞中构成重组细胞，使其发育成供体具有相同性状的个体。该技术称为 。5 1.3 基因工程的应用

10、 A.自主探究(一)、阅读课本填空 1抗逆，品质 药物 2 病毒外壳蛋白基因 病毒的复制基因；几丁质酶基因 抗毒素合成基因。3调节细胞渗透压的基因 抗冻蛋白；抗除草剂 4富含赖氨酸的蛋白质编码基因 5动物品种改良、建立生物反应器、器官移植 6药用蛋白 乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵，受精卵 7 将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达 设法除去抗原决定基因，结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官 8正常基因 该基因的表达产物，体外基因治疗 体内基因治疗。(二)、选择题 1解析：若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种可以减少氮肥的使用。答案：C 2解析

11、：基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。答案：B 3解析：白化病是一组由黑色素合成相关的基因突变导致眼或眼睑、皮肤、毛发黑色素缺乏引起的遗传性疾病。它和苯丙酮尿症都是由于基因突变引起的，所以要彻底治疗白化病和苯丙酮尿症必须采用基因治疗。答案：C B.合作探究 问题探究 1 用动物乳腺作为反应器既可以解决乳腺生物反应器的优越性问题，而且显示了社会需求是乳腺生物反应器这一创新成 果产生的动力。乳腺生物反应器的优点有：产量高；质量好；成本低；易提取。问题探究 2 提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、

12、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面.问题探究 31、基因治疗概念：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，是治疗遗传病的最有效的手段。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）6 2、实例：(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗 将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。3、基因治疗的类型 A 体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，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。B 体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病

13、方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段 C总结拓展 1 解析：长度为 1000 bp 的 DNA 分子，被EcoRI 酶切割后 DNA 长度不变，仍为 1000 bp，说明此 DNA 为环状，用KpnI 单独作用，得到 400 bp 和 600 bp 两种长度，用上述两种酶同时切割，得到 200 bp 和 600 bp 两种长度，说明该 DNA 分子上有两个KpnI 酶的切割位点，而且EcoRI 酶的作用位点正好在KpnI 酶切割后得到的 400 bp 的 DNA 片段的中间位置。答案：D 2解析 基因工程中用到的工具有限制酶、DNA

14、 连接酶和载体。基因工程的步骤为第一步为提取目的基因;第二步为目的基因的整合,形成重组质粒或重组 DNA;第三步导入宿主细胞;第四步检测与表达。在将目的基因导入受体细胞时,在动物细胞中常用显微注射技术来实现。受体细胞是植物细胞时,常用农杆菌转化法。答案：(1)Hind和BamH 氨苄青霉素 (2)A(3)C(4)胚胎移植技术(5)全能(6)C D.反馈测评(一)、选择题。1解析：本题考查有关基因治疗相关知识。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；细胞系阶段的细胞一般都发生了基因突变，故不能培养到细胞系，只能将增殖得到的细胞

15、(株)注入患者体内；ADA 基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。答案：B 2解析：目的基因的鉴定与检测有四种方法，其中从个体水平进行抗虫或抗病的接种实验是最简单的办法。即在抗虫棉花植株上放养少量的棉铃虫，一段时间后，观察棉铃虫的存活状况和棉花叶的受损情况。若棉铃虫不存活，棉花叶未受损或受损很轻，则实验成功。答案：D 3解析：转基因抗虫棉可以产生毒蛋自毒死棉铃虫，少数具有抗性基因的棉铃虫能够存活 7 并繁殖后代，从而使抗性基因频率很快上升，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，没有抗性的棉铃虫能少量存活，以便减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度。在大田中种植棉花的主要目的是收获棉花，使能量流向棉花，而不是

16、维持棉田物种多样性。答案：B 4解析：本题考查基因工程的应用。基因工程是在基因水平上的现代生物技术，21 三体综合征是染色体异常遗传病，是 21 号染色体比正常人多了一条，无法从基因水平上治疗。答案：D 5解析：本题考查基因工程和伴性遗传的综合。通过转基因技术成功改造了某血友病女性的造血干细胞使其凝血功能全部恢复正常，但是不能改变产生生殖细胞的性原细胞遗传物质组成。答案：C 6.解析：水母发光蛋白基因作为生物转基因的标记可以使目的基因容易被检测出来。答案：C 7解析：检测重组 DNA 是否已导入了受体细菌需从分子水平进行检测，首先要检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因，采用方法

17、是 DNA 分子杂交技术。其次要检测目的基因是否转录出了 mRNA，采用方法是 DNA 与 mRNA 杂交，最后检测目的基因是否翻译成了蛋白质，检测方法是抗原抗体杂交。个体水平鉴定就是利用抗虫或抗病的接种实验确定是否具有抗性或抗性的程度。答案：C(二)、非选择题 8：解析：显微注射技术是转基因动物中采用最多的、也是最有效的一种方法。转基因动物的受体细胞一般是选用受精卵，因为受精卵具有最高的全能性，目的基因容易表达。检测目的基因是否导入时一般是采用 DNA 分子杂交的技术，就是将转基因生物的基因组 DNA 提取出来，在含有目的基因的 DNA 片段上用放射性同位素标记，作为探针，使探针与基因组 DNA杂交，如果显示出杂交带，就表面目的基因已经插入染色体 DNA 中了。研制的是膀胱生物反应器，也就是在尿中提取产物，所以要让外缘基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异性表达。核移植技术可以促进优良畜群繁育，保护个体较少的优良品种。【答案】（1）显微注射 （2）受精卵（或早期胚胎）受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 （3）DNA 分子杂交（核酸探针）（4）膀胱上皮 （5）细胞核 去核的卵 核移植（或克隆）