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2019-2020年高中生物 第28課 基因工程和蛋白質工程教案 新人教版必修3 一、教學內容及考綱要求 知識內容 要求 基因工程的誕生 A 基因工程的原理及技術 A 基因工程的應用 B 二、重要的結論性語句： 1、基因工程的操作工具有：限制性內切酶（剪刀）、DNA連接酶（針線）、載體 （運輸工具） 2、基因工程操作的基本步驟：制備目的基因、目的基因與載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與表達 三、重、難點知識歸類、整理 1、 基因工程操作工具 操作工具 作用 其他 限制性內切酶 （剪刀） 識別好切割特定的核苷酸序列 主要存在與微生物中 DNA連接酶 （針線） 連接互補的黏性末端，形成重組DNA 連接磷酸和脫氧核糖間的化學鍵 載體 （運輸工具） 將目的基因導入受體細胞中 質粒、動植物病毒、噬菌體 2、基因導入受體細胞方法 受體細胞種類 方法 植物細胞 （1） 農桿菌轉化法：目的基因插入Ti質粒的T-DNA →農桿菌→導入植物細胞→穩(wěn)定維持和表達 （2） 基因槍法 （3） 花粉管通道法 動物細胞 顯微注射法：目的表達載體提純→取卵（受精卵）→顯微注射→受精卵發(fā)育→新性狀動物 微生物細胞 Ca2-處理細胞→感受態(tài)細胞→表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子→→→ 在整個基因工程中，只有將目的基因導入受體細胞過程中不發(fā)生堿基互補配對，其他步驟均發(fā)生配對 3、基因工程技術的應用 ①轉基因生物：通過轉基因技術把某種生物的基因或人工合成的基因轉移到另一生物體內，從而培育出對人類有利的生物新品種。植物基因工程成果有抗蟲轉基因植物、抗病轉基因植物、其他抗逆轉基因植物、利用轉基因改良植物品質；動物基因工程成果有轉基因鯉魚、抗蟲棉、轉基因牛等，用于提高動物的生長速度、改善畜產品的品質、用轉基因動物生產轉基因動物作器官移植的供體。 ②轉基因藥物：自從美國1977年第一次用改造的大腸桿菌生產出有活性的人的生長激素釋放抑制素以來，現已研制成功的基岡工程藥物有幾十種、，如已上市的人的生長激素、胰島素、干擾素、尿激酶原、超氧化物歧化酶等。 ③基因治療：將外源基因通過基因轉移技術，插入病人適當的受體細胞中，使外源基因表達的產物能治療某種疾病。 ④人類基因組計劃：人類基因組計劃是通過國際間科學家聯合探測人類染色體組所含DNA分子中攜帶的全部遺傳信息，即基因中堿基對序列，搞清它們在染色體上的位置，破譯人類全部遺傳密碼，這為研究人類進化、種族血緣、壽命衰老、疾病診斷和治療等展現了一個廣闊的前景。 四、例題解析： 例1：日前科學家把兔子血紅蛋白基因導人到大腸桿菌細胞中，在大腸桿菌細胞中合成了兔子的血紅蛋白，下列哪一項不是這一先進技術的理論依據 ( ) A．所有生物共用一套遺傳密碼 B．基因能控制蛋白質的合成 C．兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構成，都遵循相同的堿基互補配對照則 D．兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先 解析：轉基因生物體內的外源基因能夠成功表達是建立在下列基礎之上的：不同生物的遺傳密碼是一樣的；不同生物遺傳物質的組成一樣，即都是由四種脫氧核苷酸聯結而成長鏈．然后根據堿基互補配對組成雙鏈：不同生物體內蛋白質的合成都要在核糖體上完成，且都需經過轉錄和翻譯過程。 答案：B 例2：(xx天津理綜)在培育轉基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術流程。 請據圖回答： （1）A過程需要的酶有_______________________________________________。 （2）B過程及其結果體現了質粒作為載體必須具備的兩個條件是_______________________________________________________________________。 （3）C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質、瓊脂和激素外，還必須加入________________。 （4）如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進行檢測，D過程應該用_________________________ ____________________________________作為探針。 （5）科學家發(fā)現轉基因植株的卡那霉素抗性基因的傳遞符合孟德爾遺傳規(guī)律。 ①將轉基因植株與______________雜交，其后代中抗卡那霉素型與卡那霉素敏感型的數量比為1：1。 ②若該轉基因植株自交，則其后代中抗卡那霉素型與卡那霉素敏感型的數量比為________。 ③若將該轉基因植株的花藥在卡那霉素培養(yǎng)基上作離體培養(yǎng)，則獲得的再生植株群體中抗卡那霉素型植株占____________%。 解析：本題考查基因工程中的有關問題?；蚬こ讨械墓ぞ撸合拗菩詢惹忻负虳NA連接酶、載體。作為載體必須具備三個條件：具有標記基因、具有多個限制酶切 點、能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存。檢測抗蟲基因是否存在．作為探針的應是放射性同位素標記的抗蟲基因。將轉基因植物進行測交,后代中抗型：敏感型為l：1，若進行自交，比例應為3：1。雖然該抗型為雜合子，該但在選擇培養(yǎng)基中生長的植株都是具有抗性的。 答案：1.限制性內切酶和DNA連接酶 2.具有標記基因；能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存 3.卡那霉素 3.放射性同位素（或熒光分子）標記的抗蟲基因 ①非轉基因植株 ②3：1 ③100 課堂練習 一 、單選題： 1．關于右圖DNA分子片段的說法，正確的是（ ） A．限制性內切酶可作用子①、②處 B．解旋酶作用于③處 C．DNA連接酶作用于③處 D．獲取目的基因要同時使用解旋酶和限制性內切酶 2．有關基因工程的敘述正確的是 A．質粒都可作為載體 B．蛋白質的結構可為合成目的基因提供資料 C．限制酶只在獲得目的基因時才使用 D．重組質粒的形成是在細胞內完成的 3．上海醫(yī)學研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，以下與此有關的敘述中，正確的是（ ） A．“轉基因動物”是指體細胞中出現了新基因的動物 B．“提高基因的表達水平”是指設法使牛的乳腺細胞中含有更多的人白蛋白基因 C．只在轉基因牛乳汁中才能獲取人白蛋白，是因為人白蛋白基因只在牛乳腺細胞中是純合的 D．轉基因牛的肌肉細胞中也有人白蛋白基因，但不發(fā)生轉錄、翻譯，故不合成人白蛋白 4．對基因組文庫的描述，不正確的是 A．含有某種生物的全部基因 B．基因中含有啟動子和內含子 C．文庫的基因是通過受體菌承載的 D．文庫中的全部基因可以在物種間交流 5．下列有關基因工程中限制性內切酶的捕述，錯誤的是 ( ) A．一種限制性內切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列 B．限圳性內切酶的活性受溫度的影響 C．限圳性內切酶能切割RNA D．限制性內切酶能切割 6．近年來基因工程的發(fā)展非常迅猛，科學家可以用DNA探針和外源基因導入的方法進行遺傳病的診斷和治療，下列做法中不正確的是（ ） A．用DNA探針檢測鐮刀型細胞貧血癥 B．用DNA探針檢測病毒性肝炎 C．用導入外源基因的方法治療半乳糖血癥 D．用基因替換的方法治療21三體綜合征 7．利用細菌大量生產人類干擾素，下列敘述錯誤的是 （ ） A. 用適當的酶對運載體與人類干擾素基因進行切割與黏合 B. 用適當的化學物質處理受體細菌表面，將重組DNA導入受體細菌 C. 通常通過檢測目的基因產物來檢測重組DNA是否已導入受體細菌 D. 受體細菌內能合成人類干擾素說明目的基因完成了表達 —T—C—G— —C—A— —A—A—T—T—C—G— A—G—G—T—T—G— —A—G—C—T—T—A—A —G—T—T—C—C—A —G—C— —A—C— ① ② ③ ④ 8．下列黏性末端屬于同一種限制性內切酶切割而成的是 A．①② B．①③ C．②④ D．②③ 二、多選題： 9．人們利用基因工程的方法，用大腸桿菌生產人胰島素，這一過程涉及到 A．用適當的酶對胰島素基因與載體進行切割并連接 B．把重組后的DNA分子導入受體細菌內進行擴增 C．檢測重組DNA分子是否導入受體細菌內并表達出性狀 D．篩選出能產生胰島素的工程菌 10．利用基因工程生產蛋白質藥物的方法之一是將人的基因轉入動物體內，再飼養(yǎng)這些轉基因動物，從動物乳汁或尿液中提取藥物。這一過程涉及 A．DNA按照堿基互補配對原則自我復制 B．DNA以其一條鏈為模板合成RNA C．RNA以自身為模板自我復制 D．按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質 三、非選題： 11．科學家利用轉基因技術將蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis；Bt）中殺蟲蛋白基因導入農作物，培育了一種轉Bt基因抗蟲水稻，提高了水稻對某些昆蟲的抗性。 （1）在將Bt基因轉入水稻之前，需先將Bt基因從蘇云金芽孢桿菌中提取出來，此時所用的工具酶是 。若用質粒作運載體，將目的基因導入受體細胞，則還需用到的一種工具酶是 。 （2）若該Bt基因與農作物某一基因具有相同數目的脫氧核苷酸，那么這兩個基因表達產物分子結構是否相同，說明理由。 。 （3）據報道，某品牌嬰兒米粉中可能含有此種轉基因（Bt）稻米成分，有可能引起嬰兒的過敏反應。該反應的過敏原可能是 ，如果某嬰兒食用了含轉基因（Bt）稻米的米粉發(fā)生過敏反應，那么，此嬰兒 （填“是”或“不是”）第一次食用該米粉。 12．（8分）干擾素是能夠抑制多種病毒復制的抗病毒物質。科學家利用基因工程技術從人的T淋巴細胞中提取干擾素基因轉入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物發(fā)生器，使羊乳汁中含有人體干擾素。請回答： （1）科學家將人的干擾素基因與乳腺蛋白基因的______________等調控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導入哺乳動物的___________細胞中，然后，將該細胞送入母體內，使其生長發(fā)育成為轉基因動物。 （2）在該工程中所用的基因“剪刀”是 。將人體干擾素基因“插入”并連接到羊體細胞DNA上所需要的酶是 。人體干擾素基因之所以能“插入”到羊的DNA內，原因是 。 —G↓GATCC— （3）請在下框中畫出某DNA片段被切割形成黏性末端的過程示意圖。 第28課 基因工程和蛋白質工程課后練習 一. 單項選擇題 1．用基因工程技術可使大腸桿菌合成人的蛋白質。下列敘述不正確的是 A．常用相同的限制性內切酶處理目的基因和質粒 B．DNA連接酶和RNA聚合酶是構建重組質粒必需的工具酶 C．可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質粒 D．導入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達 2．Ti質粒上有T—DNA，這種DNA可以轉移到受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。這種質粒存在于 A．大腸桿菌 B．農桿菌 C．酵母菌 D．蘇云金芽孢桿菌 3．基因與載體結合所需的條件有 ①同一種限制酶 ②具有某些標記基因的質粒 ③RNA聚合酶 ④目的基因 ⑤DNA連接酶 ⑥四種脫氧核苷酸 ⑦ATP A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑦ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑦ 4．水母發(fā)光蛋白由236個氨基酸構成，其中Asp、Gly和Ser構成發(fā)光環(huán)，現將這種蛋白質的基因作為生物轉基因的標記。在轉基因技術中，這蛋白質的作用 （ ） A．促使目的基因導入宿主細胞中 B．促使目的基因在宿主細胞中復制 C．使目的基因容易被檢測出來 D．使目的基因容易成功表達 5. 現有一長度為1000堿基對(by）的DNA分子，用限制性核酸內切酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000 by，用Kpn1單獨酶切得到400 by和600 by兩種長度的DNA分子，用EcoRI,Kpnl同時酶切后得到200 by和600 by兩種長度的DNA分子。該DNA 分子的酶切圖譜正確的是 6．xx年度諾爾生理學或醫(yī)學獎得主創(chuàng)造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式，把任意改變小鼠基因變?yōu)楝F實，不僅可以研究單個基因在動物體內的功能，而且為人類攻克某些遺傳因素引發(fā)的疾病，提供了藥物試驗的動物模型。所謂“基因敲除小鼠”，就是利用基因工程技術先在小鼠的胚胎干細胞上通過基因重組的辦法進行基因修飾——就是將胚胎干細胞中的靶向基因改掉，然后將“修飾”后的胚胎干細胞植入小鼠的早期胚胎,生成嵌合體小鼠。 基因工程披術也稱為DNA重組技術，其實施必須具備四個必耍的條件是 A．目的基因 限制性內切酶 載體 體細胞 B．重組DNA RNA聚合酶 內切酶 連接酶 C．模板DNA 信使RNA 質粒 受體細胞 D．工縣酶 目的基因 載體 受體細胞 7.基因治療是指 A、用DNA探針修復缺陷基因 B、用DNA探針檢測疾病 C、用健康基因導入有基因缺陷的細胞中 D、用健康基因導入受體細胞 8．依右圖有關工具酶功能的敘述，不正確的是 A．切斷a處的酶為限制性內切酶 B．連接a處的酶為DNA連接酶 C．切斷b處的酶為解旋酶 D．連接b處的酶為RNA聚合酶 9．限制性內切酶可以專一地識別 A．雙鏈DNA的特定堿基對 B．雙鏈DNA的特定堿基序列 C．特定的三聯體密碼子 D．以上都不對 10．科學家已能運用基因工程技術，讓羊合成并分泌人的抗體。相關敘述正確的是 ①該技術將導致定向變異 ②DNA連接酶把目的基因與載體粘性末端的堿基對連接起來 ③蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料 ④受精卵是理想的受體 ⑤該羊的產生要用到核移植技術 ⑥該羊的產生要用到胚胎移植技術 A．①②③④ B．③④⑥ C．②③④⑤ D．①③④⑥ 11．蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導入棉花植株后是否已表達，其檢測方法是 A．是否有抗藥性 B．是否有相應的抗蟲性狀 C．是否能檢測至標記基因 D．是否能分離到目的基因 12.上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。轉基因動物是指 A．提供基因的動物 B．基因組中增加了外源基因的動物 C．能產生白蛋白的動物 D．能表達基因信息的動物 13．如果通過轉基因技術，成功改造了某血友病女性的造血干細胞，使其凝血功能全部恢復正常。那么她與正常男性婚后所生子女中 A．兒子、女兒全部正常 B．兒子、女兒各有一半正常 C．兒子全部有病、女兒全部正常 D．兒子全部正常、女兒全部有病 14． 應用基因工程育種區(qū)別于誘變育種的特點是 A．能夠產生新基因 B．能夠定向地改造生物 C．操作簡便易行 D．不需要對處理對象進行篩選 15．培育作為“生物反應器”的動物可以產生許多珍貴的醫(yī)用蛋白，該動物的培育涉及的現代生物技術有 ①.基因工程 ②.體外受精 ③.胚胎移植 ④.動物細胞培養(yǎng) A．①②③　　　B．②③④　　　C．①③④　　　D．①②③④ 16．下圖是將人的生長激素基因導入細菌D細胞內，產生“工程菌”的示意圖。所用的載體為質粒A。若已知細菌D細胞內不含質粒A，也不含質粒A上的基因，質粒A導入細菌后，其上的基因能得到表達。能表明目的基因已與運載體結合，并被導入受體細胞的結果是 A．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基和含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長繁殖的細胞 B．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基細菌和含四環(huán)素的培養(yǎng)基都不能生長繁殖的細菌 C．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長繁殖，但在含四環(huán)素的培育基不能生長繁殖的細菌 D．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上不能生長繁殖，但在含四環(huán)素的培育基能生長繁殖的細菌 二、多項選擇題 17．下列各項過程中，遵循“堿基互補配對原則”的有： A．人工合成目的基因 B．目的基因與運載體結合 C．將目的基因導入受體細胞 D．目的基因的檢測與表達 18． 1996年10月，在上海奉新動物實驗場成功培育出5頭整合了人凝血因子Ⅸ基因的轉基因羊（三頭公羊、、，兩頭母羊、），其中母羊于次年產下小羊羔進入了泌乳期。下列各項，哪些可能含有人活性凝血因子Ⅸ蛋白 A．母羊的乳汁中　 B．喂養(yǎng)轉基因羊的乳汁中　 C．公羊的身體中　 D．母羊產下的小羊羔身體中 19．(xx山東理綜樣題)小麥患銹病的原因是感染了銹病菌(一種真菌)，銹病菌的擬核中某個基因能產生一種毒素。擬對小麥銹病菌進行改造，使它變成既能固氮，又不使小麥得銹病的新菌種。不列說法正確的是 A.通過工人誘變可能使銹病菌固氮 B.通過工人誘變可以使銹病菌不產生毒素 C.通過基因工程可能使銹病菌固氮 D.通過基因工程可能使銹病菌不產生毒素 三、非選擇題 20.下圖是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖回答： (1)能否利用人的皮膚細胞來完成①過程?___ 。為什么?______________________。 (2)過程②、③必需的酶分別是 、 。 (3) 在利用AB獲得C的過程中，必須用___ 切割A和B，使它們產生相同的_ ，再加入 ，才可形成C。 (4) 為使過程⑧更易進行，可用 (藥劑)處理D。等 (5) 圖中的B起到運載體的作用，它應該符合的條件為________，能起到這種作用的有 等。圖中的D是基因工程中的__ 細胞,能作這種細胞的有 等。 21. 請閱讀下列幾段文字后回答： A．有人把家蠶的DNA分子分離出來，將控制絲蛋白合成的基因序列與質粒拼接在一起，再導人細菌細胞中，結果此細菌有了生產蠶絲的本領。 B．1991年，我國復旦大學遺傳所科學家成功地對一對雙胞胎兄弟進行了用基因療法治療血友病的臨床實驗。 C．科學家將攜帶抗蟲基因的載體導入二倍體棉花細胞中，經培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲特性基因的植株。經分析，該植株含有一個攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看做雜合子。得到的棉花新品種對棉鈴蟲毒殺效果高達80％～100％。 (1)所有這些實驗的結果有沒有生成前所未有的新型蛋白質? (2)A資料中的細菌具有生產蠶絲的本領，說明 。 需要使用的工具酶有 、 ，載體需具備的條件是 (至少答兩項)。 (3)B資料中在體外將正?；驅牖颊咴煅杉毎螅€必須進行 和篩選，才能注入患者體內。通過基因治療后的個體若再生育，其后代是否會患病? 為什么? (4)C資料中，雜合子抗蟲棉個體在自交F1代中，理論上仍具有抗蟲特性的植株占總數的 。原因是 。 該項科技成果在環(huán)境保護上重要作用是 . 22．豇豆對多種害蟲具有抗蟲能力，根本原因是豇豆體內具有胰蛋白酶抑制劑基因（CpTI基因）?？茖W家將其轉移到水稻體內后，卻發(fā)現效果不佳，主要原因是CpTI蛋白質的積累量不足。經過在體外對CpTI基因進行了修飾后，CpTI蛋白質在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表達過程如下圖所示： “信號肽” 序列 CpTI基因 “內質網滯留信號”序列 序列 ① CpTI蛋白質 A ② 根據以上材料，回答下列問題： （1）CpTI基因是該基因工程中的 基因，“信號肽”序列及“內質網滯留信號”序列的基本單位是 ，在①過程中，首先要用 酶切開，暴露出 ，再用 連接。 （2）在該基因工程中，供體細胞是 ，受體細胞是 。 （3）②過程稱為 。 （4）檢測修飾后的CpTI基因是否表達的最好方法是 。 第28課 基因工程和蛋白質工程2 一、教學內容及考綱要求 知識內容 要求 蛋白質工程 A 轉基因食品的安全性 A 二、重要的結論性語句： 1、轉基因生物的安全性主要表現在食物安全、生物安全、環(huán)境安全。 三、重、難點知識歸類、整理 1、轉基因生物的安全性： 轉基因生物的安全性主要表現在食物安全、生物安全、環(huán)境安全?；蚬こ淌前选半p刃劍”基因工程技術的應用在給人們帶來福音的同時，也暗藏著對人類生存的巨大威脅。如基因工程可以制造超級細菌、超級雜草等；戰(zhàn)爭狂人、恐怖主義者可制造出難以制服的病原體、生物毒劑即生物武器，進行訛詐和大規(guī)模毀滅人類的生物戰(zhàn)爭；轉基因動植物的出現引發(fā)物種入侵，有可能破壞原有的生態(tài)平衡，對原有物種造成威脅；還有轉基因食品安全問題；人類基因組計劃的研究還引發(fā)新的倫理、社會、哲學等方面的思考。 2、蛋白質工程 目的：生產符合人們生產、生活需要的并非自然界已存在的蛋白質 原理：根據人們對蛋白質功能的特定需求，對蛋白質的結構進行分子設計 3、蛋白質工程與基因工程的區(qū)別和聯系 項目 蛋白質工程 基因工程 區(qū)別 過程 預期蛋白質功能→設計蛋白質結構→推測氨基酸序列→推測脫氧核苷酸序列→合成DNA→表達出蛋白質 獲取目的基因→構建表達載體→導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定 實質 定向改造或生產人類所需蛋白質 定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產品（基因的異體表達） 結果 生產自然界沒有的蛋白質 生產自然界中已有的蛋白質 聯系 蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程。因為對現有蛋白質的改造或制造新的蛋白質，必須通過基因修飾或基因合成實現 四、例題解析： 例1：對自然界不存在的蛋白質進行合成，應首先設計 A．基因的結構 B．mRNA納構 C．氨基酸序列 D．蛋白質結構 解析：實施蛋白質工程的前提是了解蛋白質的結構與功能的關系，首先要設計蛋白質，然后再根據基因工程的方法對蛋白質進行改造。 答案：D 例2：基因工程與蛋白質工程的區(qū)別是 ( ) A．基因工程需對基因進行分了水平操作，蛋白質工程不不對基因進行操作 B．基因工程合成的是天然存存的蛋白質，蛋白質工程合成的可以不是天然存在的蛋白質 C．基因工程是分了水平操作，蛋白質工程是細胞水平（或性狀水平) D ．基因工程完全不同于蛋白質工程 解析：蛋白質工程是在基因工程基礎上，延伸出來的第二代基因工程．是從分子水平對蛋白質進行改造設計，直接對相應的基因進行修飾加工甚至人工進行基因合成，從而對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質以滿足人類生產和生活需求，而基因工程只是將外源基因導入另一生物體內，并使之表達，體現人類所需的性狀，或者獲取所需的產品。因此，基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質。 答案：B 課后練習 一 、單選題： 1．下列哪項不是轉基因食物潛在的安全隱患 ( ) A．某些轉基因生物可以合成干擾素，進人人體可增強免疫力 B．轉基因植物合成的某些新的蛋白質有可能成為某些人的過敏源 C．轉基因植物有可能合成出對人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質 D．某些基因足以使植物體內某些代謝途徑發(fā)生變化，導致轉基因農作物營養(yǎng)成分的改變 2．20世紀90年代，烏干達木薯業(yè)遭到了病害的毀滅性打擊?？茖W家究其原因發(fā)現，是一 種新的病毒引發(fā)的疾病，而這種新病毒是由兩種已知病毒重組產生的。這一事實有利地支持了下列哪一種觀點 （ ） A．轉基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其它生物的生存 B．導入轉基因生物的外源基因有可能與感染轉基因生物的某些細菌或病原體雜交，從而重組出對人類或其它生物有害的病原體 C．轉基因植物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播而進入雜草中，使雜草成為除不掉的“超級雜草” D．抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲，但隨著棉鈴蟲抗性的增強，抗蟲棉有可能被淘汰 3．下列不屬于轉基因食品的優(yōu)點的是 A．解決糧食短缺問題 B．減少農藥的使用，避免污染環(huán)境 C．增加食品營養(yǎng)，提高附加價值 D．可能產生人體的抗原性物質 4．科學家研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現，這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌抗蟲毒蛋白基因在內的轉基因作物的基因，這一現象說明 ①轉基因作物的基因可傳播到野生植物中 ②轉基因作物可對生物的多樣性構成威脅 ③為防止基因污染，應當禁止轉基因作物的研究 ④自然雜交過程實質是一個長期的轉基因過程，兩者沒有任何區(qū)別 A．②④ 　 B．③④ 　 C．①② 　D．①③ 5．關于蛋白質工程的說法錯誤的是 A．蛋白質工程能定向改造蛋白質分子的結構，使之更加符合人類需要 B．蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作，定向改變分子的結構 C．蛋白質工程能產生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子 D．蛋白質工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程 6．有人認為轉基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物生存。他的依據是 A．轉入的外源基因有可能與感染性基因生物的某些細菌雜交，形成新的病原體 B．轉基因植物的抗除草劑基因有可能通過花粉傳播進入雜草，使之成為“超級雜草” C．科學家賦予轉基因生物某些特殊性狀，增強了它們在該地區(qū)生存條件下的競爭力 D．轉基因植物花粉傳播的距離有限，但能在種植區(qū)以內繁殖 7．美國科學家在研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現，這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌（一種產生抗蟲毒蛋白的細菌）基因在內的轉基因作物的基因，由此可見①轉基因作物的基因可傳播到野生植物中 ②轉基因作物可對天然植物的遺傳多樣性構成威脅 ③為防止基因污染，應當禁止轉基因作物的研究 ④自然雜交過程實質是一個長期的轉基因過程，兩者沒有任何區(qū)別 A．①②③④ B．③ C．①② D．① 8．科學家發(fā)現栽種抗除草劑基因的農作物后會使附近與其親緣關系較近的野生植物也獲得抗除草劑基因，野生植物獲得該基因最可能的途徑是（ ） A．基因突變 B.染色體變異 C．自然選擇 D．自然雜交 二、非選擇題 9．請根據下列材料作答。 材料Ⅰ 轉基因研究發(fā)現，將其他動物體的生長激素（GH）基因轉移到魚體內，可以獲得轉GH基因魚，轉GH基因魚生長速度快，餌料轉化率高。在投喂低蛋白質(20％)飼料時，轉基因魚通過增加攝食量取得較高的特定生長率；投喂高蛋白質（40％）飼料時，轉基因魚通過較高的能量轉化效率取得較高的特定生長率，而且轉GH基因魚體蛋白質含量增加。 材料Ⅱ 科學家認為將轉基因魚培育成多倍體魚是解決生態(tài)安全性問題的一個有效途徑。從目前的研究來看，多倍體魚類對控制過度繁殖、防止基因擴散、促進生長、延長壽命以及改進魚肉品質等都是有效的。 問題 （1）已知人的GH是一個含有191個氨基酸的蛋白質，若將人的GH基因轉移 到魚體內，則轉基因魚增加的脫氧核苷酸數至少是_____________。 （2）轉基因魚蛋白質轉換效率顯著高于非轉基因魚的原因是 （3）試分析轉基因魚引起生態(tài)安全性問題的原因 （4）簡要說明三倍體魚能有效控制過度繁殖、防止基因擴散的原理 10．（8分）轉基因產品的安全性目前已成為人們爭論的焦點之一，但這并不能阻止轉基因技術應用于生產實踐的種種嘗試，轉基因小牛的誕生就是其中的一例。 人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常從人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人類感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對血液制品顧慮重重。如果應用基因工程和克隆技術，將人的血清白蛋白基因轉入奶牛細胞中，那么，利用牛的乳汁生產血清白蛋白就成為可能。大致過程如下： a．將人體血清白蛋白基因導人雌性奶牛胚胎細胞，形成重組細胞①； b．取出重組細胞①的細胞核，注入去核牛卵細胞中，形成重組細胞②； c．電脈沖刺激重組細胞②促使其形成早期胚胎； d，將胚胎移植到母牛的子宮內，最終發(fā)育成轉基因小牛。 請回答下列問題： （1）重組細胞①實現了 的重組。 （2）重組細胞②實現了 的重組。 （3）若將早期胚胎分離成若干個胚胎細胞，讓其分別發(fā)育成一頭小牛，這些小牛的基因型是否相同?說明理由 。 （4）為什么實驗過程中第一步要選擇“雌性奶牛胚胎”？ 。 （5）上述（2）（3）分別利用的胚胎工程的技術是 、 ，胚胎工程操作中的終端環(huán)節(jié)是 。 第28課 基因工程和蛋白質工程1課堂練習 一 、單選題：1.B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 二、多選題：9.ABCD 10.ABD 三、非選題： 11．（1）限制性內切酶；DNA連接酶 （2）不相同，因為這兩個基因的脫氧核苷酸數目相同，但脫氧核苷酸的種類、排列順序千變萬化，在基因中還有不能編碼氨基酸的脫氧核苷酸片段 （3）殺蟲蛋白；不是 12．（1）啟動子 受精卵 （2）限制性內切酶 DNA連接酶 用相同的限制性內切酶催化反應后形成了互補堿基序列（或不同生物DNA的結構具有統(tǒng)一性） （3）（3分）（補充出DNA的互補鏈給1分，寫出兩個黏性末端各給1分） 用限制酶切割 —C CTAG↑G— —G GATCC— —CCTAG G— 第28課 基因工程和蛋白質工程1課后練習 一. 單項選擇題 1.B 2.B 3.B 4.C 5.D 6.D 7.C 8.D 9.B 10.D 11.B 12.B 13.C 14.B 15.D 16.C 二、多項選擇題 17．ABD 18．ACD 19．BCD 三、非選擇題 20.(1)不能 皮膚細胞中的胰島素基因未表達(或未轉錄)，不能形成胰島素mRNA (2)逆轉錄酶 解旋酶 (3)同一種限制性內切酶 黏性末端 DNA連接酶 (4)CaCl2 (5)能在宿主細胞中正常生存并復制，具有標記基因，具有多個限制酶的切點（3分） 質粒、噬菌體、動植物病毒(答出2種即可) 受體 大腸桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞(答出2種即可) 21. (1)沒有 (2)蠶的絲蛋白基因在細茵體內得以表達 限制性內切酶 DNA連接酶 能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存；具有多個限制性內切酶切點；具有標記基因 (3)細胞培養(yǎng) 可能 基因治療一般只是導入體細胞，生殖細胞的基因型并不改變(其他解釋合理也可) (4)3／4 雌雄配子各有1／2含抗蟲基因 受精時，雌雄配子隨機結合， 下一代中顯示出來減少農藥對環(huán)境的污染 22．（1）目的；四種脫氧核苷酸；限制性內切酶；黏性末端；DNA連接酶；（2）豇豆；水稻；（3）轉錄；（4）讓多種害蟲食用水稻葉片。 第28課 基因工程和蛋白質工程2課后練習 一 、單選題：1.A 2.B 3.D 4.C 5.B 6.C 7.C 8.D 二、非選擇題 9．（7分）（1）1146 （2）合成了大量生長激素，生長激素能促進蛋白質的合成（2分）（3）轉基因魚與同種野生魚雜交，使野生魚帶有轉基因，可能具有生長優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢，引起生態(tài)危機（2分）（4）三倍體減數分裂過程中，同源染色體聯會紊亂，不能產生配子，是高度不育的；可以人工控制養(yǎng)殖數量和范圍，避免發(fā)生雜交，引起基因擴散等生態(tài)危機。 10.（1）人體蛋白基因與奶牛胚胎細胞中DNA(即基因) （2）去核卵細胞的細胞質與重組細胞①的細胞核(即核與質) （3）相同。因為它們都是由重組細胞②經過卵裂(有絲分裂)產生的（2分） （4）導人基因表達的產品是人血清蛋白，利用雌性奶?？赏ㄟ^產奶把這種“表達物質”分泌出來。 （5）核移植 胚胎分割 胚胎移植