高中生物《基因工程的应用》名师精选教案2新人教版选修3

1、名校名 推荐第 3 节基因工程的应用【本节重难点】重点： 1. 基因工程在农业和医疗等方面的应用难点： 1. 基因治疗【知识精讲】教材梳理知识点一植物基因工程的应用植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、 抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。1. 提高抗逆性（1）常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是bt 毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。（2）常用抗病基因：a. 抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；b. 抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因（ 3）其他抗逆基因： 环境条件对农作物

2、的生产会造成很大影响， 并且这些影响是多方面的，因此，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。2. 改良植物品质由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样， 可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中， 或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。3. 生产药物基因工程不但促进了传统技术的变革，也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品，并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素、人脑激素、干扰素、乙肝疫苗、蛋白c、组

3、织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化。此外，还有促红细胞生成素、白细胞介素2、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。知识点二动物基因工程的应用1. 用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。2. 用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、 恶心等不适症状， 科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。3. 用转基因动物做器官移植的供体

4、：目前， 人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代， 又会出现免疫排斥现象， 现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。知识点三基因治疗1. 概念： 基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。2. 方法：体外基因治疗和体内基因治疗体外基因治疗： 先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养， 然后在体外完成基因转移，再1名校名 推荐筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，这种方法叫做体外基因治疗。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗

5、方法叫做体内基因治疗。说明：对于遗传病的治疗最根本的方法是进行基因替换或修复。 基因治疗的最佳时期理论上是受精卵时期，这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因，但在现实生活中是不可能的，因为不可能人人在受精卵时期进行基因检查。其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如：对于遗传性糖尿病患者， 只对胰腺的 b 细胞进行基因替换， 该个体就能正常分泌胰岛素， 糖尿病得以治疗； 但这种局部细胞的基因替换， 并没有改变其它部位细胞的基因， 如精原细胞，其后代很大可能还会患遗传性糖尿病。教材拓展拓展点一该节内容是对第2 节知识的综合运用，是近几年及今后几年高考的主考点。在学习这部分知识时，要注意以下几点：1.

6、 熟练、灵活掌握第 2 节的基础知识，形成系统的、完善的知识体系2. 目的基因来自其他生物， 目的基因和受体细胞的基因构成基因重组，这是基因工程的原理。3. 常考知识为基因操作的基本步骤4. 相关知识为dna的结构和复制、 基因控制蛋白质的合成及对性状的控制、基因突变、 酶的性质和作用、其他生物工程等5. 解决的方法是学好相关知识，达到灵活运用程度，进行知识迁移。拓展点二基因治疗的过程（以镰刀形细胞贫血症的治疗为例）步骤过程获取正常的血红蛋白用限制性核酸内切酶从人的dna分子中切取血红蛋白基因基因形成重组载体用同一种限制性核酸内切酶在载体dna上切开一个切口， 用 dna连接酶将正常血红蛋白基

7、因连接在载体dna上，形成重组载体重组载体的转化与筛将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞选中，并将重组载体插入到染色体。用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞。将含正常血红蛋白基将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中，此造因的造血干细胞回输血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞，以根治镰刀形细胞贫给患者骨髓血症拓展点三利用微生物生产药物的优越性所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物， 然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。 与传统的制药相比有以下优越性：1. 利用活细胞作为表达系统， 表达效率高， 无需大型装置和

8、大面积厂房就可以生产出大量药品。2. 可以解决传统制药中原料来源的不足。例如，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物， 一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40 头牛或50 头猪的胰脏中才能提取到。1978 年科学家用 2 000 l大肠杆菌发酵液得到100 g 胰岛素，相当于从1 000 kg猪胰脏中提取的量。又如，生长素是治疗侏儒症患者的药物，治疗一名侏儒症患者每年需要从80 具尸体的脑下垂体中提取生长素。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。3. 降低生产成本，减少生产人员和管理人员。2名校名 推荐【典题分类精析】考点一、植物基因工程的应用例 1下列说法正确的是a用基因工程方法培育

9、抗虫植物也能抗病毒b基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物c任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，因此，假单孢杆菌是“超级细菌”d基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物分析：本题考查基因工程的应用。用基因工程方法培育的抗虫植物( 如抗虫棉 ) 不能抗病毒；科学家培养超级动物的更重要的目的是利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，获得人类所需要的各类物质( 如激素、 酶、抗体等 ) ；每一种假单孢杆菌只能分解石油中的某一种成分，科学家利用生物工程的方法，把能分解三个烃类的基因转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃

10、类的超级细菌。答案： d点评： 抗虫和抗病毒不是一回事，抗虫棉转入的基因能够合成毒蛋白，害虫吃了这种毒蛋白后，能抑制害虫正常的新陈代谢，而对病毒不起作用，所以，抗虫棉抗虫而不抗病毒。（参见知识点 1）例 2. 金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：（1）获得一般用的方法， 和结合能形成，最重要的是和经处理后具有。（2）在过程中，获得抗病基因的金茶花细胞将经历和过程后才能形成。（3）抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的dna的 _。（4）欲快速培育大量

11、该抗病新品种，应该采用的技术是_ 。通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？。分析：要获得具有抗病基因的重组载体，首先用限制性内切酶切出抗病基因（目的基因），并用同一种限制性内切酶在质粒这一环状dna上切口，再用 dna连接酶将目的基因与质粒连接在一起， 形成重组载体。 将重组载体导入茶花细胞中，由这一细胞发育成的植株就产生了抗病性， 说明抗病基因已得到了表达。如果重组载体存在于茶花细胞的细胞质中，则抗病基因在茶花的有性生殖中符合细胞质遗传，即产生的雌配子中含有抗病基因，而雄配子中一般不含有抗病基因。 如果重组载体整合到了茶花细胞和中的dna分子上，则抗病基因在茶

12、花的有性生殖中基因发生重组， 产生的配子中也不一定含有抗病基因。因此， 保持后代都具有抗病性状的最好方法是无性繁殖，如植物组织培养（克隆）。答案：（ 1） 人工合成基因相同的黏性末端（ 2） 脱分化再分化3名校名 推荐（3）脱氧核苷酸序列（遗传信息或碱基序列）（ 4） 植物组织培养不一定点评：绝大多数目的基因导入受体细胞中后，跟染色体dna结合，属于核遗传。考点二、动物基因工程的应用例 3原有基因通过dna重组技术得以改造的动物称为转基因动物。现在这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质， 人类控制蛋白质合成的基因可以替代羊染色体上的相似基因， 右图表示了这一技术的基本过程。请回答：（1）人体蛋白质基

13、因之所以能“插入”到羊染色体内，原因是。（2）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是。将人体蛋白质基因“插入”羊体细胞染色体中的酶是。（ 3）将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达，使羊产生新的性状。这种变异属于。（ 4）举出两例说明转基因技术的应用：；。（5）假设人体蛋白质基因含有12000 个碱基对， 则该基因控制合成的蛋白质共有个氨基酸。分析：本题考查识图能力、理解能力、分析问题能力和表达水平。主要考查知识点是：蛋白质的结构、基因对性状的控制、转基因技术、蛋白质的简单计算、应用等知识点。（1）人体蛋白质基因要能够“插入” 到羊染色体内， 必须要求人的dna分子和羊染色体的dna分子具有相

14、同的空间结构和化学组成。（2）基因的“剪刀”是限制性内切酶，基因的“针线”是 dna连接酶。（ 3）通过将人的基因重新组合到羊的dna分子中， 从而使羊产生新的性状，所以这种变异属于基因重组。 （ 4）实际的例子还有：培育抗虫棉、培育“向日葵豆”植株、基因治疗、在动物的乳腺细胞中培育人类需要的激素、抗体、酶等。（5）按照基因中每 3对碱基决定 1 个氨基酸即可计算得出。答案：（ 1）人和羊 dna分子的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列（答出其中一点即可）（ 2）限制性内切酶； dna连接酶（ 3）基因重组（4）培育转基因超级动物；提供器官移植的来源（其他合理答案亦给分）（5） 4000

15、点评：目的基因导入受体细胞后，绝大多数跟染色体dna结合。知识点 2考点三、基因治疗例 4如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型为a儿子、女儿全部正常b儿子、女儿中各一半正常c儿子全部有病，女儿全部正常d儿子全部正常，女儿全部有病分析： 通过转基因技术改造人的造血干细胞，就是将健康人的正常基因导入患者体内，合成凝血因子，恢复正常的凝血功能。答案： c点评： 血友病为 x 染色体上的隐性遗传病，本题中完成转基因的细胞只有造血干细胞，而正常的体细胞和精原细胞没有进行转基因，女性患者所产生的卵细胞仍然含有血友病基因，

16、所以，所生男孩都患病。这是做错本题的主要原因。例 5. 18.1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液兔疫缺陷病的美国女孩进行4名校名 推荐基因治疗， 其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（ 1 ）为使体外培养细胞的工作成功，必须考虑的培养条件是，培养液须含有。（2）在基因治疗过程中， 逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的，此基因工程中的目的基因是，目的基因的受体细胞是。（ 3）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，兔疫能力趋于正常是

17、由于产生了，产生这种物质的两个基本步骤是、。分析： 基因治疗把健康的外源基因导人有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。导入的健康的基因能在受体细胞（白细胞）中通过转录和翻译合成相应的基因产物（抗体），使病人体内的抗体水平恢复正常，达到治疗的目的。答案：（ 1） ph 渗透压、温度以及无菌等；有机物、无机盐、维生素、o2、水等（2）运载体腺苷脱氨酶基因白细胞（3）抗体（或腺苷脱氨酶）转录 片翻译点评：抗体的化学本质是蛋白质，蛋白质是通过转录和翻译合成的。考点四、生物防治与化学防治例 6随着科学技术的发展， 化学农药的产量和品种逐年增加。 但害虫的抗药性也不断增强，对农作物的危害仍然很严重， 如

18、近年来棉铃虫在我国大面积爆发成灾，造成经济损失每年达100 亿元以上，针对这一情况，科学家开展了“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将抗虫基因导人棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上。请回答下列问题：(1) 害虫抗药性的增强是的结果；(2) “转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为。(3) 该项科技成果在环境保护上的重要作用是。(4) 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。分析：本题考查基因工程在农业生产上的应用。(1) 农药对害虫抗药性的变异讲行定向的选择，使抗药性强的个体生存下来，经过逐代积累，使害虫的

19、抗药性得以增强。(2)基因是生 物 性 状 的 内 在 控 制 因 素 ， 基 因 对 生 物 性 状 的 控 制 过 程 包 括 转 录 和 翻 译 过 程 ：。 (3) 该项科技成果在环境保护上的重要作用是减少农药用量， 减轻农药对环境的污染， 保护生态系统的稳定性。 (4) 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，说明基因发生了变化，此现象来源于基因突变。答案：（ 1）农药对害虫抗药性的变异进行定向选择（ 2）（ 3）减少农药使用量，减轻农药对环境的污染，保护生态系统的稳定性（4）基因突变点评：转基因生物的信息表达是通过基因控制蛋白质的合成来实现的，转基因生物要适应环境

20、，同时对环境也会造成影响。知识点1、拓展点1考点五、利用微生物生产药物的优越性5名校名 推荐例 7. 用大肠杆菌生产胰岛素应用的生物工程的组合是基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程abcd分析：本题考查基因工程与其他工程之间的区别与联系。一个产品的开发中，通常是由几个工程彼此合作来完成的。用大肠杆菌生产胰岛素直接是发酵工程；而把人的胰岛素基因转入大肠杆菌，是由基因工程完成的；而基因工程所用的工具酶，来自酶工程。答案： c点评：各种工程的联系：基因工程和细胞工程是上游工程，发酵工程和酶工程是下游工程，基因工程、 细胞工程和发酵工程中所需要的酶，往往通过酶工程来获得，酶工程中酶的生产，一般要通过微

21、生物发酵的方法来进行。各种工程分支领域之间存在着交叉渗透的现象。【针对性练习】1. 利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是a. 减少虫灾的发生b. 减少能量消耗c.减少农药的用量d.净化了环境2. 基因工程药品的优点a. 价值昂贵b.采用复杂的基因工程技术获得c.生产效率高d.直接利用生物特种基因3. 目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞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. 所有生物共用一套遗传密码子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都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循碱基互补配对原则，都具有相同的空间结构

22、d.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先4. 基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前可以对几十种遗传病进行快速诊断，所采用的方法是a. 基因工程生产药物b.导入正常基因c.合成 dna探针d.用“工程菌”治疗疾病5.“工程菌”是指a用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系b用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系c用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系d从自然界中选取能迅速增殖的菌类6在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。反之，嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。这说明a烟草根部能合成烟碱b烟草叶受番

23、茄的影响，遗传性状发生改变c番茄叶受烟草的影响，遗传性状发生改变d只有依赖烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱7. 基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括a. 白细胞介素2b.干扰素c.聚乙二醇d.乙肝疫苗8. 下列各项不属于基因工程在实际中应用的是a. 转基因抗虫棉的培育成功b.利用 dna探针检测饮用水中有无病毒c.培育工程菌使之能产生胰岛素d. 将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内9. 下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是a. 制造“工程菌”用于药品生产b.创造“超级菌”分解石油、ddt6名校名 推荐c.重组 dna诱发受体细胞基因突变d.导入外源基

24、因替换缺陷基因10. 下列不属于基因工程育种优点的是a. 育种周期短b.克服远缘杂交不亲和的障碍c.据盲目性d.目的性强11. 利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高 30%，体型大 50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用a. 乳腺细胞b.体细胞c.受精卵d.精巢12. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内， 培育出抗虫棉我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒科学工作者将猪的胰岛素转变成人的胰岛素将人的 抗胰蛋白酶基因导入到羊的dna分子中

25、a. b. c.d.13. 下列不属于基因治疗的是：a用正常的基因去弥补有缺陷的基因b转移基因以刺激免疫力，用于肿瘤和爱滋病的治疗c将可抑制癌基因转录的dna序列导入癌细胞，抑制其增殖d摄入“健康基因”14. 对肿瘤的论述错误的是：a肿瘤的形成是遗传因素与环境因素相互作用的结果b与肿瘤相关的基因包括癌基因、抑癌基因及dna错配修复基因等c肿瘤的发生只是基因表达与调控水平出现了变化d基因芯片技术对肿瘤能进行早期诊断15. 对基因治疗安全性的问题叙述不当的是：a基因治疗中最常用的载体是病毒，它们能自我复制b在基因治疗中，科学家抑制逆转录病毒的某种活性防止它们引起疾病，使之能被安全地使用c使用病毒载

26、体运载基因，它们可能会更多地改变目标细胞d目的基因插入载体dna的位置可能出现错误，导致癌症和其他损伤的产生16. 糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第三号“杀手”。图甲（ 1）目前对糖尿病型的治疗，大多采用激素疗法，所用激素为_ ，由_细胞分泌。（2）让一健康人和糖尿病患者于空腹时同时口服葡萄糖，服用量按每人每千克体重1 克计算，随后每隔一段时间，测定各人的血糖浓度，如图甲所示，图中表示糖尿病患者的曲线是_ 。（3）这种治疗用的激素过去主要是从动物的内脏中提取，数量有限，20 世纪 70 年代后，7名校名 推荐开始采用基因工程的方法生产，如图乙所示，请回答：图

27、乙指出图中2、 4、 6、 7 的名称 :2_， 4_， 6_， 7_。一般获取4 采用的方法是_ 。6的获得必须用_ 切割 3 和 4，使它们产生相同的_，再加入适量的 _酶，才可形成。17. 下面是利用大肠杆菌生产人胰岛素的有关问题，请回答：（ 1）利用大肠杆菌生产人胰岛素必须应用_和 _等工程学手段。（ 2）为了获得人的胰岛素基因通常采用_ 的方法，（ 3）大肠杆菌质粒经 ecori （一种限制性核酸内切酶）切割后所形成的黏性末端之一是，则 ecori的识别序列和切点是 _（切点用箭头标在序列上）。（ 4 ）要将人的胰岛素基因插入上述质粒切口形成重组质粒必须利用的工具酶是_。18.198

28、0 年美国科学家应用dna重组技术，制备出能生产人胰岛素的基因工程菌，让其生产胰岛素，用于治疗糖尿病，其生产过程如右图：（ 1）大肠杆菌等微生物是基因工程最早的突破口和常用的实验材料，这是因为：大肠杆菌结构简单，容易从体内取出和导入 ；大肠杆菌繁殖速度快，产量大，成本低。（ 2）大肠杆菌 ( 基因工程苗 ) 生产人胰岛素的原理是“目的基因”与大肠杆菌的 dna分子结合，并在大肠杆菌繁殖时随dna一起复制，形成的新大肠杆菌菌株，且“目的基因”在大肠杆菌内实现了遗传信息成功的表达。请根据上述叙述回答下列问题：图中的大肠杆菌b 不同于大肠杆菌a 的特点是b 含有，这种变异属于可遗传变异类型中的。“目

29、的基因”能在大肠杆菌内表达功能，说明人和大肠杆菌共用一套，也说明人和大肠杆菌具有。8名校名 推荐“目的基因”能在大肠杆菌内实现遗传信息成功的表达，说明大肠杆菌具有一种细胞器是。（3）自然界中生物的变异是的，而以上的基因工程技术使大肠杆菌按照人们目的发生的变异。（4）有人提出“吃基因补基因”的观点，你是否赞成，试从新陈代谢角度简要说明理由。19人类基因组计划（ hgp）启动于 1990 年，由美 . 英 . 法 . 日 . 德和中国的科学家合作进行研究。 2000 年 6 月 26 日，六国科学家绘制出人类基因组框架。今年2 月 12 日，科学家对基因的面貌又有新的发现，经过初步测定和分析，人类

30、基因组共有32 亿个碱基对，包含了大约 3 万到 4 万个蛋白编码基因，研究还表明，人类蛋白质基因有61%与果蝇同源，43%与线虫同源，46%与酵母同源。人类 17 号染色体上的全部基因几乎都可以在小鼠11 号染色体上找到。根据以上材料回答以下问题：（1）人类基因组计划需测定人类条染色体上碱基的排列顺序，它们分别是。（ 2）人类与小鼠，果蝇等生物有共同的基因，说明这些生物在进化上具有。（ 3）你认为完成人类基因给计划有哪些意义？20. 随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加，但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。 如近年来， 棉铃虫在我国大面积暴发成灾， 造成经济损失每年

31、达100 亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种能产生抗虫毒蛋白细菌的抗虫基因导入棉花细胞中， 得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达 80%以上。就以上材料，分析回答：（1）抗虫基因之所以能接到植物体内去，原因是_ 。（ 2）“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的_物 质 。 这 个 事 实 说 明 ， 害 虫 和 植 物 共用 一 套 _ ， 蛋 白 质 合 成 的 方 式 是_ 的。（3）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为_ 。（ 4）该项科技成果在环境保护上的作用是_ 。（ 5）科学家预言，此种“转基因抗虫棉

32、”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 _ 。（ 6）基因导入工程技术已在多方面得到应用，请各举一例说明该技术的应用可能带来的正负面影响。【课后答案点拨】思考与探究（ p25）1. 解析：基因工程可以生产人类需要的药物， 如胰岛素、 干扰素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。 农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。【拓展阅读】我国基因治疗癌症水平世界领先本报深圳 10 月 22 日电记者易运文今天从深圳市政府召开的新闻发布会上获悉：世界上首个基因治疗药物在中国领得“出生证”。由深

33、圳市赛百诺基因技术有限公司研制开发的9名校名 推荐抗癌药“重组人 p53 腺病毒注射液”， 10 月 16 日获得国家食品药品监督管理局颁发的新药证书。这标志着我国在基因治疗药物研制和产业化方面已达世界领先水平。据悉，目前在临床上使用“今又生”（gendicine ）已治疗了头颈部肿瘤等多种不同的肿瘤。 临床试验结果表明，“今又生”使用安全、疗效显著， 由于“今又生”属缺陷性重组腺病毒，在体内对细胞只发生一交性感染，不能繁殖，因此使用安全性高，腺病毒 dna不整合到人细胞基因组中，无长期毒性。据有关专家介绍，目前已知的104 种肿瘤中至少有56 种恶性肿瘤是因为p53 发生突变引起的。 p53

34、 是一种抑制肿瘤的基因，是细胞内关键的“看家基因”，可影响多种基因的表达，调节细胞生长， 防止细胞癌变。 高表达的p53 蛋白质能有效刺激机体的特异性抗肿瘤免疫反应，杀伤肿瘤细胞。据了解， 基因治疗是指以改变人的遗传物质为基础的生物治疗，因此基因治疗针对的是疾病的根源异常的基因本身，在癌症、 心血管病、 遗传病和艾滋病等治疗方面有广泛的应用前景，但自1990 年美国的第一个人体基因治疗试验以来，一直没有一种安全有效的基因治疗药物正式问世。在未来几十年中， 以分子遗传学为基础的个体癌危险评估的有效性将提供更个体化的预防措施： 当人们面临个人的危险评估与以人群为基础的危险评估相对立时，生活方式的改

35、变比较容易实现。事实上， 生活方式的改变仅能预防某些肿瘤的发生，而目前不可能预测化学预防药物何时能成为可有药物。同时，分子遗传学更进一步的澄清以及新肿瘤标记物的出现等最直接的结果仅可能使危险状态下个体的忧虑增加，此类发展将最终导致治愈率的必善，但也可能使原发肿瘤定位不明的病例数大大增加。虽然要知道这些病人以后能否使用现有的细胞毒化学疗法治疗是很困难的，但在这种情况下，某种现实主义的乐观态度是正确的，即使不清楚基因治疗在未来是否能是药物发展的新的黄金时代。经典的药物筛选将逐渐被抛弃，并将被合理设计以干扰特殊目标的小分子取代，这些特殊目标涉及信号转导、转录控制、有丝分裂的细胞凋亡、血管生成和转移发

36、生。现在许多将成为合理的药物设计基础的相关基因已经被分离出来。虽然bcrab1 酪氨酸激酶抑制剂st1571 在治疗慢性骨髓性白血病（cml）方面取得了初步的结果，但研究人员目前正在证明该结果将是第一个非常有前途的实例。在患有cml时，第 9 和第 22 条染色体的平衡易位造成融合蛋白bcr ab1 活性酪氨酸激酶的一种组成。目前还不能肯定这类“更聪明”的药物是否将部或完全地区性取代传统的细胞毒药物。作者认为不会发生这种情况，但将会发生各种药理学方法的联合应用。例如细胞毒药物可能仍被用于肿瘤抑制，或者某些新药可能被用于对细胞毒药物有耐药性的肿瘤治疗。预计到 2020 年每年可有2 千万个新癌症

37、病例，其中大多数在发展中国家。这些国家十分贫穷， 无力支付蛋白酶抑制剂和艾滋病的三重治疗费用，这种情况可能很快便会在癌症和其他变性疾病中重新发生。 考虑到世界经济和全球政治的状况， 可以确信这个总是将与人类一起走向可预知的未来。【五年高考回放】1 2006 广东高考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10名校名 推荐答案： b解析：基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中, 达到治疗的目的, 并不是把缺陷基因诱变成正常基因 ;

38、 基因诊断是用放射性同 位素、荧光分子等标记的 dna分子做探针 , 利用 dna 分子杂交的原理 , 鉴定被检测标本上的遗传信息 , 达到检测疾病的目的 ; 基因探针具有专一性 , 一种基因探针只能检测水体中的一种相应的病毒; 原核生物的基因与真核生物一样都为dna,可以用于真核生物的遗传改良。2 2006 全国高考玉米子粒的胚乳黄色（a）对白色（ a）为显性，非糯（b）对糯（ b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得4 种子粒，表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近 1:1:1

39、:1 （用遗传图解回答）。若亲本不变，要获得上述 4 种子粒，但比例接近 9:3:3:1 ，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）。如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体 dna上，那么，如何用这两种玉米亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？。现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，在进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部结白色糯子粒。由此可 推 测 ， 黄 色 子 粒 的 出 现 是 基 因 发 生 _ 的 结 果 ， 其 实 质 是 射 线 诱 发_ 的分子

40、结构发生了改变。在适宜时期， 取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20 条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用_ 进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为_，这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现_（一致、 不一致），在植株群体中表现_ （一致、不一致）。采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的 基 因 与 作 为 _ 的 质 粒 组 装 成 为 重 组dna 分 子 时 ， 需 要 用_ 和连接酶。 为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有 _ 。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用_ 技术才能获得具有目的基因的玉米植株。答案：（ 1） aabb aabbf1aabb aabbf1aabbaabb： aabb ： aabb ： aabb1： 1： 1： 1前一个实验是f1 进行测交，后一个实验让f1 进行自交。（2）选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得f1。在以为f1 母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得的杂交后代中就会