资源简介

羊产出蜘蛛丝——动物转基因技术
抗病毒基因
鱼类的抗冻蛋白基因
萤火虫的荧光基因
乌龟的长寿基因
人类胰岛素的合成基因
富含赖氨酸的蛋白质合成基因
植物花青素（花色）代谢有关的基因
根据基因工程的原理我们可以利用下面这些基因培育什么样的个体呢？
受体细胞
=
导入
？
脑洞大开
基因工程自20世纪70年代兴起后， 得到了飞速的发展， 展示出广阔的前景。
基因工程的应用
第3节
1
农牧业方面
2
医药卫生领域
3
食品工业方面
非转基因抗虫棉（左）
转基因抗虫棉（右）
对照（被害虫侵害的黄绿色植株）
转基因抗虫水稻（绿色植株）
非转基因抗虫玉米（下）
转基因抗虫玉米（上）
1
农牧业方面
①转基因抗虫植物
②转基因抗病植物
③转基因抗除草剂植物
④改良植物的品质
⑤提高动物的生长速率
抗除草剂玉米
抗癌抗衰老的紫色西红柿
转基因矮牵牛
转入外源生长激素基因
的“超级小鼠”
转生长激素基因鲤鱼（下）
与非转基因鲤鱼（上）
⑥改善畜产品的品质
解决问题：有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，称之为乳糖不耐受。
培育方法：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，而其他营养成分不受影响。
实例：乳汁中乳糖的含量大大降低的转基因牛
低乳糖奶牛
2
医药卫生领域
重组人生长激素
基因工程肝炎疫苗
①实例：
乳腺（房）生物反应器
②培育过程：
一、让转基因哺乳动物批量生产药物：
目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中， 获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。
③应用：
药用蛋白基因
乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件
基因表达载体
显微注射
受精卵
泌乳期分泌乳汁
转基因动物
药物
早期胚胎培养
胚胎移植
早期胚胎
9
寻求可替代的移植器官， 如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题
①人体器官移植的世界性难题：
人体移植器官短缺
②解决途径：
猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似
猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少
于灵长类动物
猪的优点：
最大难题：
免疫排斥
二、用转基因动物作为器官移植的供体
③对猪的器官进行改造的方法：在器官供体的_______中导入某种_________，以______________________，或设法_________________，然后再结合______技术，培育出____________________的__________________。
基因组
调节因子
抑制抗原决定基因的表达
除去抗原决定基因
克隆
不会引起免疫排斥反应
转基因克隆猪器官
3
食品工业方面
利用基因工程菌， 除了可以生产药物， 还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等
用基因工程的方法， 使外源基因得到高效表达的菌类。
①概念：
②应用：
1
基因工程菌
应用：
奶酪生产中用来凝聚固化奶中的蛋白质
将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵批量生产凝乳酶
制备方法：
一种普遍使用的甜味剂， 主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可通过基因工程实现大规模生产。
2
实例——阿斯巴甜
2
实例——凝乳酶
传统制备方法：杀死未断奶的小牛，将其第四胃的黏膜取出来提取。
13
基因工程获得的工业用酶的纯度更高， 生产成本显著降低， 生产效率较高。
应用：
制备方法：
加工转化糖浆需要淀粉酶， 加工烘烤食物要用到脂酶
构建基因工程菌， 然后用发酵技术大量生产
优点：
2
实例——淀粉酶、脂酶
(1)转入外源生长素基因的转基因动物，生长速率更快(　　)
(2)转基因抗虫棉的Bt抗虫蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌(　　)
(3)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物(　　)
判断正误
×
×
×
(4)用大肠杆菌生产的人的胰岛素没有活性(　　)
(5)药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达的原因是药用蛋白基因只存在于乳腺细胞中，其他细胞中没有(　　)
(6)用基因工程技术生产工业酶的优点是：纯度高、生产成本低、生产效率高(　　)
√
×
√
1.(2022·天津一中高二期末)转基因抗虫植物含有Bt毒蛋白，对人体无毒，但是鳞翅目昆虫幼虫的肠道细胞含有Bt蛋白的受体，Bt蛋白与受体结合导致肠道壁穿孔，使幼虫死亡。下列叙述错误的是( )
A.促进 Bt 蛋白的合成有助于提高植物的抗虫效果
B.通过 DNA 分子杂交技术可以检测Bt蛋白基因是否表达
C.将Bt蛋白基因导入植物细胞的方法可以使用花粉管通道法或农杆菌转
化法
D.将植物材料和农杆菌共同培养之前，需要对植物材料进行消毒处理
典题应用
B
2.下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( )
A.将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内
B.将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组
C.将降解或抵抗某种除草剂的基因导入玉米
D.将Bt抗虫蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达
B
3.(2022·吉林长春高二期中)下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，不正确的是( )
A.人体移植器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B.猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似
C.灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D.无论以哪种动物作为供体，都需要在其基因组中导入某种调节因子，
以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因
典题应用
C
4.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。科学家已在牛和羊等动物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，其大致过程如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.通过③形成的重组质粒具有
人的药用蛋白基因、启动子、
终止子和标记基因即可
B.④通常采用显微注射技术
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.该技术生产药物的特点是产量高、质量好、易提取
A
5.(2022·天津紫云中学高二期中)以下说法正确的是( )
A.基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B.动物基因工程的应用是培育体型巨大、品质优良的珍稀动物
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体中，以提高氨基酸的
含量
C
6.运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt抗虫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，能减轻菜青虫对油菜的危害。下列叙述错误的是( )
A.转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是因为具有Bt抗虫蛋白基因
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
D
7.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系，下列相关叙述错误的是( )
A.可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞
B.含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株
C.可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性
D.如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到大量目
的基因
D
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硫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.需用特定的限制酶切割烟草的核酸
C.同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，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了变化，导致两者出现生殖隔离
A
9.(2022·安徽蚌埠高二期中)基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是( )
A.制造能降解石油的“超级细菌”
B.利用乳腺生物反应器生产药物
C.从大肠杆菌细胞内获得干扰素
D.培育青霉菌并从中提取青霉素
D
10.(2022·福建宁德高二期末)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是( )
A.应该用山羊乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
B.通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因传递给子代
C.通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊乳腺细胞
D.山羊乳腺细胞可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶
C
11.从转基因牛、羊乳汁中提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药用蛋白基因转入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，从转基因牛、羊尿液中提取药物比从乳汁中提取药物的更大优越性在于( )
A.技术简单
B.膀胱上皮细胞容易表达药用蛋白
C.膀胱上皮细胞全能性较高
D.无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物
D
12.应用基因工程方法，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
D
13.(2022·北京西城区高二期末)1998年，我国科研人员用两个机理不同的抗虫基因(CryIA和Cpti)构建融合基因表达载体，导入棉花细胞培育出双价转基因抗虫棉。自主知识产权抗虫棉的推广在提高经济和环境效益的同时，也保护了中国棉花产业的安全。下列叙述错误的是( )
A.基因表达载体中融合基因位于启动子与终止子之间
B.该融合基因必须整合到棉花细胞的基因组DNA中
C.可用DNA探针检测融合基因是否转录出mRNA
D.双价抗虫棉比单价抗虫棉选择抗性棉铃虫的速率更快
D
14.(2022·江西南昌高二期末)人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用过程，质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X－gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。下列相关说法不正确的是( )
A.过程①最好的限制酶选择方案是BamHⅠ和EcoRⅠ
B.为了使重组质粒中目的基因正常表达，还需要插入启动子和终止子
C.筛选含重组质粒的大肠杆菌，应在培养基中加入X－gal和青霉素
D.基因工程疫苗比血源性疫苗更安全，但仍可能出现病毒增殖和感染
D
15.(2022·黑龙江哈尔滨高三月考)如图是科研人员利用乙烯合成酶的反义基因，通过转基因技术获得耐储存的转基因番茄的过程。下列相关叙述不正确的是( )
A.该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶基因
B.乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的区别是转录的模板链不同
C.由图可知过程⑤依据的原理是碱基互补配对原则
D.转基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯合成酶基因的翻译过程
受阻
A
16.研究者从某微生物中提取出抗旱基因，将其与载体DNA重组，再借助农杆菌导入玉米中增加玉米的抗旱性，如图表示该转基因玉米的培育过程，其中字母a、b表示具体的结构，数字①～④表示具体的过程，下列叙述错误的是( )
A.从微生物细胞中获取的基因需要加工后才能作为目的基因导入玉米细
胞中
B.基因表达载体构建的过程需要DNA连接酶、限制酶
C.图中b是愈伤组织，③与④过程中所需植物激素的含量、比例不相同
D.用抗原—抗体杂交的方法检测没有杂交带出现，说明目的基因导入不
成功
D
17.(2022·浙江宁波市第一中学高二阶段练习)安全有效的疫苗被认为是战胜新冠疫情的“终极武器”。根据采用的主要技术路径不同，目前研制的新冠疫苗主要是核酸疫苗、灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗。对于新冠疫苗研制的技术路径，下列说法不合理的是( )
A.通过基因工程方法，生产提纯新冠病毒最有可能作为抗原的S蛋白，制成重组蛋
白疫苗
B.将新冠病毒在琼脂培养基上进行培养，然后通过灭活和纯化，制成灭活疫苗
C.mRNA疫苗在人体细胞内作为模板合成病毒刺突蛋白(如S蛋白)可刺激人体产生抗体
D.用改造后无害的腺病毒作为载体，和新冠病毒的刺突蛋白基因(如S蛋白基因)重组，
可制成腺病毒载体疫苗
B
18.(2022·江苏淮安高二期中)如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
(1)在基因工程中，A表示目的基因，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶是_______；B表示构建的基因表达载体，其组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子、复制原点以及__________等，其中启动子是__________酶识别和结合的部位。
限制酶
RNA聚合
标记基因
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程，其中②过程常用的方法是________
_____，使用的绵羊受体细胞为_______，④过程用到的生物技术主要有动物细胞培养和__________。若转基因绵羊可通过分泌的乳汁来生产人类蛋白质，在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有_______
_______________________，这种转基因动物被称为________________
________。
显微注射
技术
受精卵
胚胎移植
乳腺中
特异表达的基因的启动子
乳腺(或乳房)生物
反应器
(3)B→D为转基因抗虫棉的培育过程，其中③过程常用的方法是_____________，若使用的棉花受体细胞为体细胞，⑤表示的生物技术是_____________。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，检测目的基因是否转录出了mRNA的方法是___________。
农杆菌转化法
植物组织培养
PCR等技术
19.(2022·天津高二期末)遗传毒性物质常存在于被化学物质污染的水体，可损伤生物的DNA，严重威胁人类健康。研究人员通过基因工程改造大肠杆菌，以期筛选对遗传毒性物质反应灵敏的工程菌株，用于水质检测。
(1)大肠杆菌DNA中存在可被遗传毒性物质激活的毒性响应启动子序列。将毒性响应启动子插入图1所示表达载体的P区，获得基因工程改造的大肠杆菌。当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，____________识别并与启动子结合，驱动噬菌体裂解基因(SRR)______，表达产物可使大肠杆菌裂解。
RNA聚合酶
转录
(2)研究人员选取启动子sul准备与图1表达载体连接。图2显示了启动子sul内部存在的酶切位点，箭头表示转录方向。
①据图1、2信息，克隆启动子sul时，在其A端和B端应分别添加限制酶_______和_______的酶切位点，从而确保启动子sul可与已被酶切的表达载体正确连接。
②将重组表达载体导入大肠杆菌，置于
含有____________的选择培养基中进行
筛选、鉴定及扩大培养，获得工程菌sul。
XhoⅠ
SapⅠ
氨苄青霉素
(3)研究人员陆续克隆了其他4种启动子(rec、imu、qnr、cda)，分别连入表达载体，用同样的方法获得导入重组载体的工程菌，以筛选最灵敏的检测菌株。
①将5种工程菌和对照菌在LB培养基中培养一
段时间后，检测菌体密度，结果如图3。图中
结果显示5种工程菌菌体数量增长趋势与对照菌
一致，说明_______________________________
___________。
工程菌在自然生长状态下不会产生
自裂解现象
②上述菌株在LB培养基中生长2 h时加入遗传毒性物质，检测结果如图4。据图可知，5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应，应选择工程菌_____________________作为最优检测菌株。
转入rec启动子的菌株

展开更多......

收起↑