【新步步高】2014-2015学年高二生物人教版选修3课时作业13基因工程的应用Word版含解析

第3课时基因工程的应用目标导航1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。2.关注基因工程的进展。3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。一、植物基因工程硕果累累提高农作物的________能力、改良农作物的________、利用植物生产________等。1．抗虫转基因植物与抗病转基因植物抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有________________，将其导入作物中将____________导入植物中基因种类Bt毒蛋白基因、________抑制剂基因、________抑制剂基因、植物凝集素基因等①抗病毒基因：病毒____________基因和病毒的复制酶基因②抗真菌基因：________基因和抗毒素合成基因成果转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少____________的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人体健康的损害2.其他抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞________的基因，提高作物抗盐碱和抗干旱能力；鱼的____________基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。(2)成果：抗盐抗旱烟草、耐寒番茄、抗除草剂玉米等。3．利用转基因改良植物的品质如我国科学家将富含赖氨酸的__________________导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照组提高30%。二、动物基因工程前景广阔、基因工程药物异军突起1．动物基因工程应用的几个方面基因来源或处理成果提高动物的生长速度外源____________基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质____________基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物生产药物药用______基因＋______蛋白基因的启动子乳腺生物反应器转基因动物作________的供体抑制或除去________________结合________培育出没有______________的转基因克隆猪器官2.基因工程药物(1)方式：利用基因工程培育“________”来生产药品。(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。三、基因治疗1．概念：把____________导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞。3．途径：分为________________和________________。知识点一植物基因工程的应用1．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制酶作用于图中的________处，DNA连接酶作用于______处。(填“a”或“b”)。(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和________法。(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用______技术，该技术的核心是__________和__________过程。(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的____________作探针进行分子杂交检测，又要用__________________的方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。知识点二动物基因工程的应用和转基因生物制药2．利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。青岛“崂山奶山羊乳腺反应器研制”项目通过鉴定，该项目产生的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生干扰素、乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类。图1图2请根据这一科技成果的研究过程回答问题：(1)研究人员用DNA测序仪显示了基因组的某DNA片段一条链的碱基排列顺序图片(如上图)。其中图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，请解读图2显示的碱基排列顺序：________________。(2)科学家从相关基因组中获取了目的基因，并采用______技术对目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有____________________。(3)在基因工程操作过程中，基因工程的核心是__________________，一个基因表达载体的组成必须有标记基因，其作用是_________________________________________________。(4)如何检测和鉴定目的基因已被成功导入羊体内？请写出两种方法。________________________________________________________________________。知识点三基因治疗3．基因治疗是指()A．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B．对有缺陷的基因进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工的方法，把有缺陷的基因导入病变的细胞D．运用一定的技术手段，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的4．如图所示为人体正常红细胞和镰刀型细胞贫血症患者红细胞形态及镰刀型细胞贫血症的基因治疗过程，请回答以下问题。(1)________图细胞为镰刀型细胞贫血症的红细胞，这种病是由于________造成的。(2)写出以下结构或物质的名称：A．__________________；D.__________________。(3)写出以下过程的操作内容：①_____________________________________________________________________；②用携带正常基因的载体(病毒)侵染造血干细胞；③_____________________________________________________________________；④_____________________________________________________________________。(4)该方法属于________(填“体内”或“体外”)基因治疗，其特点是________________________________________________________________________。(5)患者身体康复后，所生子女是否会带有镰刀型细胞贫血症基因？请说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。基础落实1．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良2．以下说法正确的是()A．用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物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中，或者改变这些氨基酸的合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量3．人的糖蛋白必须经过内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是()A．大肠杆菌B．酵母菌C．T4噬菌体D．质粒DNA4．科学家将含有人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育的羊能分泌含α－抗胰蛋白酶的奶。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RNAC．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5．下表有关基因表达的选项中，不可能的是()基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白能力提升6．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．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7．腺苷脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的白细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述正确的是()A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能C．白细胞需在体外培养成具无限增殖能力后再注射入患者体内D．ADA基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病题号1234567答案8.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段：将人的基因转入细菌细胞；第二阶段：将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物；第三阶段：将人的基因转入高等动物体，饲养这些动物，从乳汁、尿液等中提取药物。(1)将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制________________________过程(以遗传信息图示表示)。(2)为了获得更多的目的基因，可以用________________技术使目的基因在生物体外大量扩增。(3)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率______，所以在转化后通常需要进行________操作。(4)利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可以直接饮用治病。如果将药物蛋白基因转移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛、羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：处于不同发育时期的__________(填性别)动物均可生产药物。综合拓展9．如图是利用基因工程生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：(1)①过程需要________(酶)的参与。(2)②物质是从大肠杆菌分离出的________。其化学本质是________，它必须能在宿主细胞中________________________________________________________________________。(3)将目的基因导入大肠杆菌时，用________处理细胞，使细胞容易吸收DNA分子。(4)③过程表___________________________________________________________。答案知识清单一、抗逆品质药物1．杀虫活性的基因抗病基因蛋白酶淀粉酶外壳蛋白几丁质酶化学农药2．(1)渗透压抗冻蛋白3．蛋白质编码基因二、1.生长激素肠乳糖酶蛋白乳腺器官移植抗原决定基因克隆技术免疫排斥反应2．(1)工程菌三、1.正常基因3.体内基因治疗体外基因治疗对点训练1．(1)aa(2)基因枪(花粉管通道)(3)植物组织培养脱分化(去分化)再分化(4)耐盐基因(目的基因)一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)解析限制酶的切点选择很严格，只会切断某段特定DNA序列中的某个特定位点——磷酸二酯键，而DNA连接酶可以将该键连接起来。重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法除了农杆菌转化法外，还有基因枪法和花粉管通道法。导入外源基因的细胞需要利用植物组织培养技术将其培养为植株，过程为：取材、去分化(或脱分化)形成愈伤组织、再分化形成试管苗、移栽培育成完整植物体。转基因是否成功，可测定是否有转基因产物产生，也可通过改变条件观察植物性状的变化来加以确定。知识链接(1)植物、动物基因工程的受体细胞和导入目的基因的方法。植物细胞动物细胞受体细胞受精卵、体细胞需经组织培养受精卵常用方法农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法显微注射法(2)转