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(共17张PPT)
基因工程赋予生物新的遗传特性
大概念升华课8　
结合生活或生产实例，熟练说出基因工程的基本原理，并运用其基本原理，参与有关推广和应用基因工程产品等社会行为的讨论，理性做出个人决策。认同基因工程给现代农牧业、食品及医药等产生的巨大的社会效益和经济效益。
1．(2022·江苏南通期末)某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，通过一定的技术，使青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中得到了过量表达，其过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．PCR过程中，温度需要控制在94 ℃左右的目的是破坏氢键
B．构建重组质粒过程中，目的基因需插入Ti质粒的T-DNA上
C．农杆菌的作用是感染植物，并将目的基因转移到受体细胞中
D．用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否表达
D　[利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解旋为单链的条件是加热至94 ℃左右，目的是破坏DNA分子中的氢键，A正确；构建重组Ti质粒的过程中，需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，B正确；将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，由图可知，农杆菌的作用是感染植物，将目的基因转移到受体细胞中，C正确；检验目的基因是否整合到青蒿基因组中，可用DNA分子杂交法，即将fps基因制成基因探针，与青蒿基因组DNA杂交，而检测目的基因是否表达，常用抗原—抗体杂交法，D错误。故选D。]
2．(2022·江苏苏州阶段练习)慢病毒载体可以将外源基因或外源的shRNA有效地整合到宿主染色体上，从而达到持久性表达目的序列的效果。地中海贫血症是一种在我国长江以南各省高发的单基因遗传病，研究者利用慢病毒载体建立相应转化系统，将患者的体细胞转化为多能干细胞，以获得用于自体移植的细胞。过程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．基因表达载体中除了目的基因外，还有启动子、终止子和标记基因等
B．表达载体和包装载体转染包装细胞后得到的慢病毒具有侵染性
C．多能干细胞需要置于含有95%氧气和5%二氧化碳的培养箱中培养
D．培养成功转化的多能干细胞还需要诱导分化为造血干细胞用于治疗疾病
C　[基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等，A正确；图中将表达载体和包装载体导入包装细胞，一段时间后可以获得能够转化患者多能干细胞的慢病毒颗粒，具有侵染性，B正确；多能干细胞需要置于含有95%空气和5%二氧化碳的培养箱中培养，C错误；获得成功转化的多能干细胞后，诱导其定向分化为造血干细胞，然后植入患者骨髓，D正确。故选C。]
(教师用书独具)
　(2022·广东选择性考试)“绿水逶迤去，青山相向开”，大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企业)为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题：
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对____________，利用PCR技术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是_____ _________________，终止子的作用是___________________。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________，
此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了_______________，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
[解析]　(1)利用PCR技术扩增目标酶基因，首先需要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物，引物与模板链结合后，Taq酶才能从引物的3′端延伸子链。
(2)基因表达载体中，抗生素抗性基因作为标记基因，可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞，终止子可终止转录，使转录在需要的地方停下来。
(3)重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，在这些酶蛋白的作用下，二氧化碳等气体大量用于合成丙酮，而不是用于重组梭菌的生长，所以会导致生长迟缓。
(4)根据题意可知，这种生产高附加值化工产品的新技术，以高污染企业排放的二氧化碳等一碳温室气体为原料，实现了废物的资源化，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术生产丙酮的过程不仅不排放二氧化碳，而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳，有利于减缓温室效应，并实现较高的经济效益，所以具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
[答案]　(1)引物
(2)作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细胞　终止转录，使转录在需要的地方停下来
(3)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮，而不是用于重组梭菌的生长
(4)废物的资源化　不仅不排放二氧化碳，而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳

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