第2节 基因工程及其应用（2）
【双基提要】
1.1993年，中国农业科学院的科学家成功地培育出了抗棉铃虫的______________，抗虫的基因来自______________。该生物形成的伴孢晶体是一种毒性很强的__________晶体，能使棉铃虫瘫痪致死。
2.抗虫基因作物的使用，不仅减少了________的用量，大大降低了__________，而且还减少了环境污染。在畜牧养殖业上，科学家利用基因工程的方法培育出了____________、____________等多种转基因动物。
3.在药品生产中，有些药品是直接从生物体的组织、细胞或_______中提取的，价格十分_______。用基因工程的方法能够高效率地生产出各种_________、__________的药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。
4.我国从一开始进行基因工程研究，就十分重视基因工程的___________问题。
【课堂反馈】
例1 1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于 （ ）
A．普通棉花的基因突变 B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的线虫 D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
例2 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 ( )
①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中 ④将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导人细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
例3 酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料，还可用于生产维生素、氨基酸等。
请回答下列有关问题：
(1)酵母菌新陈代谢的同化类型属于_________型。
(2)科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTPl蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如下：
图中LTPl基因与B产生的C是_____________，通常在体外完成，此过程必需的工具酶有_________________________。如何检测LTPl基因在啤酒酵母菌中熊否表达?___________________________________________________________________.
【巩固练习】
1. 基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。从变异角度分析这属于 ( )
A．基因突变 B．染色体结构变异 C．基因重组 D．染色体数目变异
2.目前科学家把兔子的血红蛋白基因导入到大肠杆菌中，在大肠杆菌中合成了兔子的血红蛋白。下列所叙述的哪一项不是这一先进技术的理论依据 （ ）
A.所有生物共用一套密码子
B.基因能控制蛋白质的合成
C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由4种脱氧核苷酸构成，都遵循碱基互补配对原则，都具有相同的空间结构
D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
3.科学家将菜豆储存蛋白的具有转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物。这一过程不涉及 （ ）
A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制 B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA以自身为模板自我复制 D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
4.下列关于基因工程的叙述，正确的是 （ ）
A.基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B.细菌质粒是基因工程常用的运载体
C.通常用一种限制性内切酶处理含有目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
5.（多选）人们利用基因工程的方法，用大肠杆菌生产人类胰岛素，这一过程涉及
A．用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并连接 （ ）
B. 把重组后的DNA分子导人受体细菌内进行扩增
C．检测重组DNA分子是否导入受体细菌内并表达出性状
D．筛选出能产生胰岛素的“工程菌”
6. （多选）科学家将一段控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；而且这些鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析
A．这些鸡是转基因工程的产物 B．这种变异属于可遗传的变异 （ ）
C．该过程运用了胚胎移植技术 D．该种变异属于定向变异
7.细菌通常是具有双链环状DNA的单细胞生物。现有甲、乙两种细菌,基因型分别是abd和ABD,通过基因工程使甲细菌后代产生出乙细菌B基因所控制的产物,具体过程如图所示,试据图回答：
⑴从细胞的结构看,细菌属于_______生物。
⑵图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”,其实是两种不同的酶,它们都只能
在DNA的一定位置进行剪切和粘接,说明它们具有________的特点。
⑶新细菌与甲、乙细菌的表现都不同,从变异来源看,这是人工条件下的一种________________。
⑷假如B基因是来自人体细胞,则甲子代也可产生出相应的人体物质,这说明在翻译过程中,细菌和人类共用一套__________。
8. 请阅读下列几段文字后回答：
A．有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。
B．法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。
C．瑞士科学家找到了一种与果蝇眼睛形成有关的基因，将此基因注入果蝇幼虫不同细胞以后，果蝇的翅和其他部位都长出了眼睛。这为人造“器官”供移植使用提供了可能。
D．1991年，我国复旦大学遗传所科学家成功的进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验：我国科学家还通过将高等动物生长激素基因移入泥鳅的受精卵，获得比普通泥鳅重三倍的大泥鳅。
E．江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功的将有关基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80％～100％。
（1）所有这些实验统称为________工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质?______________；
（2）A段中实验结果的细菌具有生产蚕丝的本领，说明__________；
（3）B段中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“Fe”原子?_________，植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明_______；
（4）瑞士科学家的实验说明 ；
（5）人类基因组计划(HGP)测定了人体中________条染色体的基因序列，D段中血友病基因疗法中有关的染色体是________染色体；我国科学家培育出的大泥鳅称为________产品，你认为此类产品的研究推广应做到____ ___
______________________________________________________________________；
（6）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递可以表示为_____ ___，该项科技成果在环境保护上的重要作用是__ _ _____，科学家们预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于____________。
答案
【双基提要】
1.转基因抗虫棉 苏云金杆菌 蛋白质 2.农药 生产成本 转基因奶牛 超级绵羊 3.血液 昂贵 高质量 低成本 4.安全性
【课堂反馈】
1.D 2.C
3.（1）异养 （2）重组质粒 限制酶 DNA连接酶 啤酒酵母菌能生产出泡末丰富的啤酒
【巩固练习】
1.C 2.D 3.C 4.B 5.ABCD 6.ABD
7.⑴原核 ⑵专一性 ⑶基因重组 ⑷遗传密码
8.(1)基因 没有 (2)蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达 (3)人类的血红蛋白是一种含Fe的特殊蛋白质 不同生物之间具有一定的亲缘关系 (4)简单的基因可控制较为复杂的器官的形成 (5)24 X 转基因泥鳅 积极探索和研究，经过长期的实验以后再决定是否推行，以免破坏生态平衡 (6)DNA→RNA→蛋白质 减轻农药对环境的污染 基因突变