（浙江專版）2017-2018學(xué)年高中生物 第一章 第三節(jié) 基因工程的應(yīng)用教學(xué)案 浙科版選修3

第三節(jié) 基因工程的應(yīng)用1.植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗除草劑、抗植物病毒、抗害蟲能力。2.用植物基因工程的方法還能改變植物的花色。3.動(dòng)物基因工程技術(shù)可以提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。4.利用轉(zhuǎn)基因的工程菌生產(chǎn)的藥物包括胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。5.向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷。一、基因工程與遺傳育種1轉(zhuǎn)基因植物(1)傳統(tǒng)育種方法的不足：培育新品種所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且遠(yuǎn)緣親本難以雜交。(2)植物基因工程的優(yōu)勢(shì)：能打破遠(yuǎn)緣親本雜交不親和的障礙。(3)培育成功的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物：抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草，抗植物病毒的轉(zhuǎn)基因番茄，抗害蟲的轉(zhuǎn)基因棉，耐貯存的轉(zhuǎn)基因番茄等。2轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(1)含義：轉(zhuǎn)入了外源基因的動(dòng)物。(2)培育優(yōu)點(diǎn)：省時(shí)、省力。(3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物優(yōu)良性狀舉例：生長(zhǎng)速度加快的轉(zhuǎn)基因鼠、魚和豬。具有抗病能力的轉(zhuǎn)基因雞和牛等。二、基因工程與疾病治療1基因工程藥物(1)來源：利用基因工程培育“工程菌”來生產(chǎn)的藥品。(2)幾種藥物比較：名稱成分用途傳統(tǒng)方法基因工程方法胰島素蛋白質(zhì)治療胰島素依賴型糖尿病從豬和羊的胰腺中提取通過大腸桿菌生產(chǎn)干擾素糖蛋白治療病毒性肝炎和腫瘤從人血液中提取通過基因工程，使人白細(xì)胞干擾素基因獲得克隆和表達(dá)乙型肝炎疫苗蛋白質(zhì)預(yù)防和治療乙型肝炎通過基因工程利用酵母菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞生產(chǎn)2基因治療(1)概念：向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷。(2)實(shí)例：1990年，美國(guó)首例重度免疫缺陷癥基因治療成功。1991年，我國(guó)首例B型血友病基因治療也獲得滿意結(jié)果。三、基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)1利用細(xì)菌發(fā)酵和轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)聚羥基烷酯，用于合成可降解的新型塑料。2改造分解石油的細(xì)菌，提高其分解石油的能力。3利用轉(zhuǎn)基因微生物吸收環(huán)境中的重金屬，降解有毒化合物和處理工業(yè)廢水。1下列哪項(xiàng)不是植物基因工程技術(shù)的主要應(yīng)用()A提高農(nóng)作物的抗逆性B改變植物的花色C改良農(nóng)作物的品質(zhì)D培養(yǎng)供移植的組織和器官解析：選DD項(xiàng)為動(dòng)物克隆技術(shù)的重要應(yīng)用。2下列關(guān)于基因成果的敘述，錯(cuò)誤的是()A在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于診斷、治療疾病B在農(nóng)業(yè)上主要是培養(yǎng)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗藥性的農(nóng)作物C在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上主要用于培育體形巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物D在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和對(duì)污染環(huán)境的凈化解析：選C在畜牧業(yè)上的應(yīng)用主要是提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度和產(chǎn)品品質(zhì)。3下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是()A在大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素B在酵母菌體內(nèi)獲得干擾素C在青霉菌內(nèi)獲取青霉素D在大腸桿菌內(nèi)獲取胰島素解析：選C基因工程制藥是利用外源基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)生產(chǎn)基因藥物的技術(shù)。而青霉菌產(chǎn)生青霉素是其細(xì)胞中原有基因的正常表達(dá)，故不屬于基因工程制藥。4基因治療是指()A把健康外源基因?qū)氩∪思?xì)胞內(nèi)，達(dá)到治療疾病的目的B對(duì)有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達(dá)到治療疾病的目的C運(yùn)用人工誘變方法，使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變，從而恢復(fù)正常D運(yùn)用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達(dá)到治療疾病的目的解析：選A基因治療的方法是把正常基因?qū)氩∪思?xì)胞內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。5下列關(guān)于應(yīng)用基因工程技術(shù)治療人類遺傳病的敘述，錯(cuò)誤的是()A基因治療可以有效地改善患者生理狀況，其操作對(duì)象是基因B進(jìn)行基因治療時(shí)，基因的受體細(xì)胞是受精卵C基因治療并不是對(duì)患者體內(nèi)細(xì)胞的缺陷基因進(jìn)行改造D基因治療時(shí)可只向患者部分細(xì)胞內(nèi)輸入正?；蚪馕觯哼xB基因工程操作的動(dòng)物受體細(xì)胞一般為受精卵，但基因治療時(shí)，不用對(duì)全部體細(xì)胞發(fā)揮作用，受體細(xì)胞不是受精卵，而是部分體細(xì)胞?；蛑委煵皇菍?duì)缺陷基因的改造，一般是將正?；?qū)胧荏w細(xì)胞，從功能上“覆蓋”缺陷基因的表達(dá)?；蚬こ碳夹g(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的區(qū)別傳統(tǒng)雜交育種基因工程育種原理基因重組異源DNA(基因)重組處理方法雜交自交篩選。先通過兩個(gè)具有不同優(yōu)良性狀的純種雜交得到F1，然后再將F1自交，人工篩選獲取所需品種提取重組導(dǎo)入篩選表達(dá)。即提取目的基因形成重組DNA分子重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞篩選含有目的基因的受體細(xì)胞目的基因的表達(dá)優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)便可以按人的意志改造生物，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，目的性強(qiáng)，科技含量高缺點(diǎn)育種時(shí)間長(zhǎng)技術(shù)復(fù)雜、操作繁瑣題組沖關(guān)1我國(guó)科學(xué)家已成功運(yùn)用基因工程技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并表達(dá)，培育出了抗蟲棉。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A抗蟲基因在棉花細(xì)胞的表達(dá)要依賴于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則B重組DNA分子中一個(gè)堿基對(duì)改變，不一定導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失C抗蟲棉的抗蟲基因可通過花粉傳遞至近緣作物，從而造成基因污染D轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性是通過檢測(cè)棉花對(duì)抗生素抗性來確定的解析：選D抗蟲基因在棉花植株內(nèi)的表達(dá)是轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，轉(zhuǎn)錄和翻譯都涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。重組DNA分子中一個(gè)堿基對(duì)改變，不一定導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失，因?yàn)榛蛲蛔儾灰欢▽?dǎo)致生物性狀的改變?？瓜x基因可通過花粉傳遞給近緣作物，造成基因污染。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性，一般用該棉花的葉片飼喂棉鈴蟲，看棉鈴蟲是否死亡。2為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。(1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制酶作用于圖中的_處，DNA連接酶作用于_處。(填“a”或“b”)。(2)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用_技術(shù)，該技術(shù)的核心是_和_過程。(3)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的_作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用_的方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。解析：限制酶的切點(diǎn)選擇很嚴(yán)格，只會(huì)切斷某段特定DNA序列中的某個(gè)特定位點(diǎn)磷酸二酯鍵，而DNA連接酶可以將該鍵連接起來。導(dǎo)入外源基因的細(xì)胞需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將其培養(yǎng)為植株，過程為：取材、去分化(或脫分化)形成愈傷組織、再分化形成試管苗、移栽培育成完整植物體。轉(zhuǎn)基因是否成功，可測(cè)定是否有轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物產(chǎn)生，也可通過改變條件觀察植物性狀的變化來加以確定。答案：(1)aa(2)植物組織培養(yǎng)脫分化(去分化)再分化(3)耐鹽基因(目的基因)一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中)1基因治療的原理將正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞內(nèi)，可以糾正基因缺陷而達(dá)到治療疾病的目的。這種生物醫(yī)學(xué)技術(shù)稱為基因治療。2基因治療的過程圖解題組沖關(guān)3腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是一種免疫缺陷病，對(duì)患者采用基因治療的方法是：取出患者的淋巴細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)轉(zhuǎn)入正常ADA基因，再將這些淋巴細(xì)胞注射入患者體內(nèi)，使其免疫功能增強(qiáng)，能正常生活。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是()A正常ADA基因替換了患者的缺陷基因B正常ADA基因通過控制ADA的合成來影響免疫功能C淋巴細(xì)胞需在體外擴(kuò)增后再注射入患者體內(nèi)D腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥屬于先天性免疫缺陷病解析：選A基因治療是將正常的基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA來影響免疫功能；為獲得大量含ADA正?；虻牧馨图?xì)胞，需在體外擴(kuò)增后再注入患者體內(nèi)；腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是先天性免疫缺陷病。4據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)1978年美國(guó)科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將人類的胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA中，然后通過大腸桿菌的繁殖，生產(chǎn)出人類胰島素藥物。請(qǐng)回答：從分子結(jié)構(gòu)看，細(xì)菌中的質(zhì)粒是一種_；質(zhì)粒能隨細(xì)菌的細(xì)胞分裂而增加，質(zhì)粒這種增殖方式在遺傳學(xué)上稱為_?；蚬こ讨谐２捎觅|(zhì)粒作為_。人的胰島素基因能在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)，合成人的胰島素，說明不同生物_。(2)現(xiàn)在，許多發(fā)達(dá)的國(guó)家采用基因療法來治療糖尿病，其操作過程如圖所示。請(qǐng)回答：圖中外源基因由_提供，受體細(xì)胞由_提供。外源基因成功表達(dá)的過程為_。解析：(1)外源基因(DNA片段)和質(zhì)粒能夠拼接，說明質(zhì)粒也是一種DNA，而且不同生物的DNA結(jié)構(gòu)是相同的。因此，DNA之間通過DNA連接酶，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式連接起來。質(zhì)粒是環(huán)狀的DNA，DNA能夠隨細(xì)胞分裂而復(fù)制增加。基因工程中常采用質(zhì)粒作為載體。人的胰島素基因能在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)，合成人的胰島素，說明不同生物中遺傳密碼相同，共用一套密碼子。(2)基因療法，首先從健康的人體細(xì)胞中獲得正?；蛞葝u素基因，然后連接到無害病毒的DNA上，形成一個(gè)重組DNA；再用重組DNA病毒去感染病人離體的細(xì)胞；最后，將感染的離體細(xì)胞注入病人的胰腺組織中，病人體內(nèi)就能夠產(chǎn)生胰島素，達(dá)到治療糖尿病的目的。答案：(1)DNADNA復(fù)制載體共用一套密碼子(2)健康人病人DNARNA蛋白質(zhì)(胰島素)隨堂基礎(chǔ)鞏固1抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說法正確的是()A抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒B抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對(duì)病毒的抗性具有局限性或特異性C抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲D抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會(huì)變異解析：選B由于外源抗病毒基因具有特異性，因而其表達(dá)產(chǎn)物具有特異性或局限性，只能抵抗某種或某類病毒，不可能抵抗所有病毒，更不能抗害蟲。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可以隨受體內(nèi)的自身遺傳物質(zhì)穩(wěn)定遺傳，也會(huì)同自身遺傳物質(zhì)一樣發(fā)生變異。2下列有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的敘述，正確的是()A基因工程培育的抗蟲棉具有各種抗性B基因工程可培育生長(zhǎng)快、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物C基因工程培育的轉(zhuǎn)基因植物都是安全的D基因治療的原理是基因突變解析：選B基因工程培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能抗蟲，但不能抗病毒和細(xì)菌；基因工程在畜牧業(yè)方面可培育具有優(yōu)良性狀的動(dòng)物；基因工程是把雙刃劍，具有有利和有害兩個(gè)方面；基因治療的原理是基因重組。3某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過基因工程的方法，將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在，下列說法正確的是()A基因a只有導(dǎo)入到馬鈴薯受精卵中才能表達(dá)B目的基因來自細(xì)菌，可以不需要載體直接導(dǎo)入受體細(xì)胞C基因a導(dǎo)入成功后，將抑制細(xì)胞原有的新陳代謝，開辟新的代謝途徑D目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，可通過復(fù)制傳給子代細(xì)胞并表達(dá)解析：選D培育轉(zhuǎn)基因植株可以以體細(xì)胞或受精卵作為受體細(xì)胞；目的基因必須借助載體才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；目的基因?qū)氤晒?，不抑制?xì)胞原有的代謝途徑。4科學(xué)家們對(duì)一位因缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥的美國(guó)女孩進(jìn)行基因治療，其方法是首先將患者的淋巴細(xì)胞取出做體外培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。(1)基因治療是把健康的_導(dǎo)入有_的細(xì)胞中，以達(dá)到治療疾病的目的。(2)在基因治療過程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具的_。此基因工程中的目的基因是_，目的基因的受體細(xì)胞是_。(3)將轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨于正常，是由于淋巴細(xì)胞中能合成_。(4)請(qǐng)用基因工程方法簡(jiǎn)要寫出對(duì)該女孩實(shí)施基因治療的步驟，并寫出兩種鑒定是否治療成功的方法。解析：基因治療是指把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，進(jìn)行治療疾病的方法。在該實(shí)例中，基因的運(yùn)輸工具是逆轉(zhuǎn)錄病毒，目的基因是腺苷酸脫氨酶基因，受體細(xì)胞是淋巴細(xì)胞?；颊叩玫交謴?fù)，說明目的基因在受體細(xì)胞中得到了表達(dá)，即淋巴細(xì)胞能合成腺苷酸脫氨酶。鑒定該治療過程是否成功，可通過鑒定其體內(nèi)該酶的量或檢測(cè)其免疫能力是否有所提高。答案：(1)外源基因基因缺陷(2)載體(或基因的運(yùn)輸工具)腺苷酸脫氨酶基因淋巴細(xì)胞(3)腺苷酸脫氨酶(4)獲取腺苷酸脫氨酶基因腺苷酸脫氨酶基因表達(dá)載體的構(gòu)建將重組DNA分子導(dǎo)入淋巴細(xì)胞腺苷酸脫氨酶基因的檢測(cè)和鑒定。治療是否成功的鑒定方法：鑒定女孩體內(nèi)產(chǎn)生的腺苷酸脫氨酶是否越來越多；鑒定女孩產(chǎn)生抗體的能力是否明顯改善，免疫能力是否明顯提高。課時(shí)跟蹤檢測(cè)1人的糖蛋白必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工合成。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以使人的糖蛋白基因得以表達(dá)的受體細(xì)胞是()A大腸桿菌B酵母菌CT4噬菌體 D質(zhì)粒DNA解析：選B基因工程中的目的基因表達(dá)并形成具有生物活性的蛋白質(zhì)，需要高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等真核生物才具有的細(xì)胞器，酵母菌為真核生物，具有快速大量繁殖的特點(diǎn)，是理想的受體細(xì)胞。2下列關(guān)于基因治療的說法正確的是()A基因治療只能治療一些傳染病，如艾滋病B基因治療的主要方法是讓患者口服一些健康的外源基因C基因治療的主要原理是引入健康基因并使之表達(dá)D基因治療在發(fā)達(dá)國(guó)家已成為一種常用的臨床治療手段解析：選C基因治療是指將健康基因?qū)胗腥毕莸募?xì)胞內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的?；蛑委煵荒苤委焸魅静?。3番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類蔬菜。普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏?？茖W(xué)家通過基因工程將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)敕鸭?xì)胞，獲得了抗軟化番茄。下列關(guān)于培育抗軟化番茄的敘述中，錯(cuò)誤的是()A載體常用質(zhì)粒B受體細(xì)胞是番茄細(xì)胞C目的基因?yàn)槎嗑郯肴樘侨┧崦富駾目的基因的表達(dá)延緩了細(xì)胞的軟化解析：選C抗軟化番茄的培育常用質(zhì)粒作載體，將目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)與質(zhì)粒結(jié)合形成重組DNA分子，利用含重組DNA分子的土壤農(nóng)桿菌去感染普通番茄，目的基因?qū)肫胀ǚ鸭?xì)胞中染色體的DNA上，從而使多聚半乳糖醛酸酶基因不能表達(dá)。4在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯(cuò)誤的是()A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析：選A限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。5采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列有關(guān)敘述，正確的是()A如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法獲得該目的基因B人體細(xì)胞中凝血因子基因進(jìn)入羊受精卵細(xì)胞后，其傳遞和表達(dá)不再遵循中心法則C在該轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞中，而不存在于其他體細(xì)胞中D人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA解析：選A基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，基因的傳遞和表達(dá)遵循中心法則；轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)人凝血因子基因存在于羊所有體細(xì)胞中；人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，RNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA。6美國(guó)科學(xué)家運(yùn)用基因工程的方法得到體型巨大的“超級(jí)小鼠”，運(yùn)用的方法是()A把牛的生長(zhǎng)激素基因和人的生長(zhǎng)激素基因分別注入小白鼠體內(nèi)B把含有牛的生長(zhǎng)激素基因和人的生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)載體分別注入小白鼠的受精卵中C把植物細(xì)胞分裂素基因和生長(zhǎng)素基因分別注入小鼠的受精卵中D把人的生長(zhǎng)激素基因和牛的生長(zhǎng)激素基因分別注入小白鼠的卵細(xì)胞中解析：選B外源生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生長(zhǎng)得更快。將含有人的生長(zhǎng)激素基因和牛的生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)載體分別注入小鼠的受精卵中，可得到體型巨大的“超級(jí)小鼠”。7干擾素是治療癌癥的藥物，成分是一種糖蛋白，它必須從血液中提取，每升人血液只能提取0.05g，所以價(jià)格昂貴?，F(xiàn)在美國(guó)加利福尼亞的基因公司用下圖的方式生產(chǎn)干擾素，試分析原理和優(yōu)點(diǎn)。(1)從人的淋巴細(xì)胞中取出_，使它同質(zhì)粒相結(jié)合，然后移植到酵母菌體內(nèi)，讓酵母菌_。(2)酵母菌能用_方式繁殖，速度很快，能大量生產(chǎn)_，不但提高了產(chǎn)量，也降低了成本。(3)有人嘗試將干擾素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒重組，轉(zhuǎn)入大腸桿菌體內(nèi)后，形成“工程菌”，此種操作能制備到干擾素嗎？_，請(qǐng)說明理由：_。解析：(1)通過基因工程構(gòu)建“工程菌”的方法是：從淋巴細(xì)胞中取出干擾素基因，與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒，并通過相應(yīng)的檢測(cè)與鑒定得到轉(zhuǎn)基因酵母菌，然后通過培養(yǎng)該酵母菌，使之合成大量干擾素。(2)酵母菌能進(jìn)行出芽生殖，迅速繁殖菌體，同時(shí)也能大量生產(chǎn)干擾素。(3)由于大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無法合成糖蛋白，因此通常不用來制備干擾素。答案：(1)干擾素基因合成干擾素(2)出芽生殖干擾素(3)不能大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無法合成糖蛋白8如圖所示為人體正常紅細(xì)胞和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者紅細(xì)胞形態(tài)及鐮刀型細(xì)胞貧血癥的基因治療過程，請(qǐng)回答以下問題：(1)_圖細(xì)胞為鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞。這種病是由于_造成的。(2)圖中A為_，D為_。(3)寫出以下過程的操作內(nèi)容：_；用攜帶正?；虻妮d體(病毒)侵染造血干細(xì)胞；_；_。(4)該方法屬于_(填“體內(nèi)”或“體外”)基因治療，其特點(diǎn)是_。(5)患者身體康復(fù)后，所生子女是否會(huì)攜帶鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因？請(qǐng)說明理由。_。解析：(1)由于基因突變使紅細(xì)胞形態(tài)上成為鐮刀狀而易破碎，故圖甲是正常紅細(xì)胞，圖乙是鐮刀型細(xì)胞。(2)在基因治療過程中，A為目的基因，可以與載體結(jié)合后導(dǎo)入受體細(xì)胞中；D作為受體細(xì)胞應(yīng)是具有持續(xù)分裂能力的造血干細(xì)胞。(3)、(4)基因治療過程有四個(gè)步驟；其中為將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D的染色體上，為將具有正常功能的造血干細(xì)胞轉(zhuǎn)移至體內(nèi)，由此可知，此過程為體外基因治療。(5)基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞內(nèi)一般不遺傳給后代，若發(fā)生在生殖細(xì)胞中可能遺傳給后代。答案：(1)乙基因突變(2)合成血紅蛋白的正?；?或目的基因)造血干細(xì)胞(3)將正?；虿迦胼d體中將載體(攜帶正常基因)導(dǎo)入造血干細(xì)胞染色體上將經(jīng)過改造的造血干細(xì)胞輸入患者骨髓中并產(chǎn)生正常的血細(xì)胞(4)體外操作復(fù)雜但效果較為可靠(5)如果該患者的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于個(gè)體發(fā)育的受精卵時(shí)期基因突變引起的，子女會(huì)攜帶該致病基因；如果患者的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于個(gè)體發(fā)育過程中后天基因突變引起的，其生殖細(xì)胞中不含致病基因，因此，不管是否經(jīng)過基因治療，子女都不含該致病基因- 11 -