人教版高中生物选修3同步检测-1.3 基因工程的应用
人教版高中生物选修3 1.3教材拓展：基因工程的应用
1.3 基因工程的应用
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.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）
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。
2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：1.3基因工程的应用Word版含解析
1. 3基因工程的应用理一理—提高动物的生R 迷度—H J*谊苦畜产I [?I的品质判一判1. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞的染色体上也未必能 正常表达。
&）2. 提高农作物的抗盐碱和抗干旱能力，与调节渗透压的基因 有关。
（“）3. 利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人 的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳 腺细胞中。
（X ）植物基因工程成果 ＞抗虫、抗菇及抗逆竽转物—动物堆因I 申成渠 一用转朕因功物牛产药物 - 用转里动物作器点桜植的供体 基因工程药物人號甜素、细胞因子、抗体、疫苗、 激素等 —」人1大I治疗 嘅念、方沐和种娄，治疗现状4. 基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因(X )5. 将抗毒素合成基因导入植物体内可达到抗真菌的效果。
(“)6. 利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中。
(X)悟悟1. Bt毒蛋白基因控制合成的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后才具有毒性。
2. 动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质，并不是为了产生体型巨大的个体。
3. 青霉素是诱变后的咼产青霉菌产生的，不是通过基因工程改造的工程菌产生的。
4. 基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。
5. DNA分子制作探针进行检测时应检测单链，即需要将待测双链DNA分子打开。
6. 干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，它是一种抗病毒的特效药，对治疗某些癌症也有一定疗效。
7. 基因工程的目的不同，选用的受体细胞不同。
若生产基因工程药物，受体细胞一般选用微生物，利用微生物繁殖速度快的特点，可在短期内获得大量目标产品。
8. 据科学家的研究资料显示，用大肠杆菌生产出来的干扰素是没有糖链的，但同样能够抑制病毒在细胞内的增殖，加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用。
由此可知，大肠杆菌可以生产干扰素，但没有证据表明大肠杆菌能生产糖蛋白。
人教版生物选修三1.3基因工程的应用
小结：
提高生长速度(生长激素基因) 1、改良品种：
改善畜产品的品质
2、用转基因动物生产药物-----乳腺生物发生器
2、乳腺生物反应器的优点：产量高、质量好、成本低、 易提取。 3、乳腺成为基因药物最理想的表达场所的原因：
（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循 环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
（2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提 纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳 定的生物活性。
（三）其他抗逆转基因植物
1、哪些环境条件会造成农作物低产、减产？ 盐碱、干旱、低温和涝害等
2、盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？ 细胞内的渗透压调节
3、在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？ 调节细胞渗透压的基因
4、耐寒的转基因烟草和番茄中，目的基因是？ 鱼的抗冻蛋白基因
5、抗除草剂基因有何用途？
病毒外壳蛋白（coat protein，CP）基因； 病毒的复制酶基因 5、在抗真菌转基因植物中使用什么基因？ 几丁质酶基因和抗毒素合成基因
拓展：在抗病毒转基因植物中，为什么使用病毒外壳 蛋白基因可以抗病毒侵染？
关于病毒外壳蛋白基因(CP基因)导入植物后的抗病毒机 理，目前有几种假说。一种假说认为：CP基因在植物细 胞内表达积累后，当入侵的病毒裸露核酸进入植物细胞 后，会立即被这些外壳蛋白重新包裹，从而阻止病毒核 酸分子的复制和翻译。另一种假说认为：植物细胞内积 累的病毒外壳蛋白会抑制病毒脱除外壳，使病毒核酸分 子不能释放出来。然而最近的研究表明，如果将病毒的 外壳蛋白的AUG起始密码缺失，使之不能被翻译，或者将 外壳蛋白基因变成反义RNA基因，整合到植物细胞染色体 上，转基因植物则有很好的抗性。因此，有人认为抗性 机理不是外壳蛋白在起作用，而是CP基因转录出RNA后， 与入侵病毒RNA之间的相互作用起到了抗性作用。
高中生物人教版选修三同步导学：1.3 基因工程的应用(理解+掌握+应用)
1.3基因工程的应用1．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)，改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2．动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，还可以用转基因动物作器官移植的供体。
3．利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
4．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，是治疗遗传病最有效的手段。
5．基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗。
植物基因工程的应用[自读教材·夯基础]1．抗虫转基因植物与抗病转基因植物类型项目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杀虫活性的基因，将其导入植物中将抗病基因导入植物中基因种类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①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因②抗真菌基因：几丁质酶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、番茄等意义减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人体健康的损害2．其他抗逆基因抗逆基因作用成果调节细胞渗透压基因改变细胞内渗透压，提高抗盐碱、抗旱能力抗盐、抗旱烟草抗冻蛋白基因耐寒能力提高耐寒番茄抗除草剂基因抗除草剂抗除草剂玉米3．利用转基因改良植物的品质(1)方法：将优良性状基因导入植物，获得优良品质的植物。
(2)意义：改良植物的某些品质。
1．转基因抗虫棉的目的基因是什么？是从哪种生物获取的？抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？提示：Bt毒蛋白基因；目的基因是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的；不能，因为抗虫基因具有专一性。
2．从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比，在害虫防治方面有哪些优越性。
提示：减少化学农药使用量，降低了环境污染。
[跟随名师·解疑难]1．抗虫转基因植物的类型及作用原理基因类型来源作用原理应用实例杀虫蛋白基因(Bt毒蛋白基因)苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因编码的蛋白质进入害虫肠道，在消化酶的作用下，蛋白质被降解成有毒的多肽，多肽结合在肠上皮细胞的特异性受体上，导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解，最后造成害虫死亡转基因抗虫棉蛋白酶抑制剂基大豆、豇豆、蛋白酶抑制剂基因控制产生的抑制剂，转基因烟草因番茄和马铃薯等可与害虫消化道中的蛋白酶结合形成复合物，从而阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质。
人教版生物高中选修3课时素养评价1-3基因工程的应用
课时素养评价三基因工程的应用(45分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题5分,共20分)1.有关基因工程的成果及应用的说法不正确的是( )①用基因工程方法能培育抗虫植物和抗病毒植物②基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培育体型巨大、品质优良的动物③目前基因治疗已广泛应用于临床实践④基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物A.①②B.③④C.②③D.②④【解析】选C。
用基因工程方法能培育抗虫植物和抗病毒植物,①正确;基因工程在畜牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、生产药物等,而不是为了培育体型巨大的个体,②错误;目前,基因治疗处于初期临床试验阶段,③错误;基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物,④正确。
2.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是( )A.过程①需使用的原料是四种核糖核苷酸B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞【解析】选D。
过程①是以mRNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要使用的原料是四种游离的脱氧核苷酸,A项错误;过程②表示利用PCR技术,扩增目的基因,在此过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,B项错误;利用CaCl2处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,C项错误;检测目的基因是否成功导入受体细胞的DNA上,可以采用DNA分子杂交技术,D项正确。
3.基因疫苗由病毒核酸的一段无毒序列制成,由编码能引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成。
下列叙述错误的是( )A.被导入细胞后,能与宿主染色体整合B.接种后若感染此病原微生物,则体内记忆细胞会产生大量抗体C.基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程D.将疫苗基因转移到植物细胞内,可以生产可食用疫苗【解析】选B。
高中生物人教版选修三同步辅导与检测课件1.3 基因工程的应用
构建 导入 培养 ――→重组载体――→受精卵――→早
提高动物的 生长速度
改善畜产品 的品质
外源生长激素 基因 乳糖酶基因
类别
目的基因
过程或成果 乳腺生物反应器 将器官供体基因组导 入某种调节因子，抑 制抗原决定基因的表 达
用转基因动物生产 药用蛋白基因 药物 用转基因动物作器 器官供体基因 官移植的供体 基因工程药物
5．“工程菌”是指( C
)
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因突变， 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 通过杂交得到的新细胞株系 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．从自然界中选择能迅速增殖的菌类
6．要彻底治疗白化病必须采用( A．基因治疗 C．射线照射
21 乳腺 22 器官移植 ⑳蛋白 ○ ○ 24 克隆技术 25 免疫排斥反应 ○ ○ 23 抗原决定基因 ○
三、基因工程药物异军突起 1．方式：利用基因工程培育“ 26 ____”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。 四、基因治疗 27 ____导入病人体内，使该基因的表 1．概念：把○ 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导入患者的淋巴细 胞。 28 ____和○ 29 ____。 3．途径：分为○
A
)
B．医学手术 D．一般药物
利用基因工程生产转基因生物(或目 的基因产物) 1．转基因植物 (1)生产过程图解(以抗虫棉生产过程为例)
(2)成果 类别 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 目的基因 Bt毒蛋白基因、蛋 白酶抑制剂基因等 抗病毒基因 成果 抗虫棉等 抗烟草花叶病毒的 转基因烟草
人教版高中生物选修三专题1 1-3基因工程的应用(共12张PPT)
3）通常采用_____________ DNA分子杂交 技术检测外源基因是否插入 了小鼠的基因组。 4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 膀胱上皮 _________细胞中特异表达。
例3、T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发
生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野 生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其 中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适 宜条件下培养，收获种子（称为T1代）。 （1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去 除 顶芽 ，因为后者产生的 生长素 会抑制侧芽的生 长。 （一定浓度的）除草剂 2) 为筛选出已转化的个体，需将T代播种在含 的 培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T代）。 （3） 为筛选出具有抗盐性状的突变体， 需将T代播种在 （一定浓度的）盐 含 的培养基上，获得所需个体。 （4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐 性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与 野生型 植株进 行杂交，再自交 1 代后统计性状分离比。
供体动物： 小型猪 解决方法： 在供体基因组中导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因 的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出 没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 存在的难题： 免疫排斥
三 、基因工程药物异军突起
1、转基因工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得 到高效率表达的菌类细胞株系。 2、药物种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
专题1-3
一 、植物基因工程硕果累累
1.抗虫转基因植物 目的基因（抗虫基因） 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.抗病转基因植物 目的基因（抗病基因） 病毒外壳蛋白基因 病毒的复制酶基因 抗真菌转基因植物 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 3.抗逆转基因植物 抗盐碱和干旱作物 耐寒的番茄 抗除草剂的大豆 目的基因（抗逆基因） 调节细胞渗透压的基因 鱼的抗冻蛋白基因 抗除草剂基因 目的基因 控制番茄果实成熟的基因
2019-2020学年生物高中人教版选修3检测：专题1 1.3 基因工程的应用 Word版含解析
姓名，年级：时间：1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指（)A.提供基因的动物B。
基因组中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D。
能表达基因遗传信息的动物解析：转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物。
答案：B2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是（)A。
减少氮肥使用量，降低生产成本B。
减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构解析：农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象，污染环境。
利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量，避免水体富营养化,保护环境。
答案：C3下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用？（)A.提高农作物的抗逆性B。
生产某些天然药物C。
改良农作物的品质D。
作器官移植的供体解析：D项为动物基因工程技术的重要应用。
答案：D4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。
对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变后恢复正常D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的解析:目前实施的基因治疗措施有体外基因治疗和体内基因治疗，其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中，从而使病人恢复正常。
答案:A5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。
下列说法正确的是（）A。
抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C。
转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D。
限制酶识别的序列一定是GAATTC解析:基因中不含有终止密码子,终止密码子存在于mRNA上。
载体不是酶。
限制酶有多种,不同的限制酶识别的序列大都不相同。
答案：B6下列关于抗病转基因植物中抗病毒基因成功表达后的说法,正确的是（)A.可以抵抗所有病毒B。
基因工程的应用(同步检测)2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3(含解析)
3.3 基因工程的应用（同步检测）一、单选题1．大豆为严格的自花传粉、闭花授粉植物。
我国是世界主要的大豆进口国家之一，大豆的产量低是一个重要的瓶颈。
下列说法错误的是（）A．我国丰富的大豆种质资源为大豆杂交育种提供了丰富的基因库B．通过培育大豆多倍体来育种是提高其产量的最合适途径C．大豆杂交育种与基因工程育种的原理都属于基因重组D．自然界中的大豆往往都是纯种，大豆间难以自然实现杂交2．我国的科研团队首次发现了高粱细胞中A T1基因编码的A T1蛋白可以调节作物的耐碱性表型，对于提高作物在盐碱地的存活率具有重要意义。
在盐碱地种植的作物会受胁迫产生过量的有害物质H2O2．图中的PIP2s为某种水通道蛋白，其磷酸化水平影响H2O2的跨膜运输，其机理如图所示。
下列叙述错误的是（）A．盐碱环境可引起大多数作物胞内液渗透压上升，吸水能力增强B．PIP2s失活的植物细胞在高渗溶液中仍可以发生质壁分离C．敲除AT1基因将导致PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排D．可以将耐碱基因的成果应用到大豆、油菜等更多的作物提高其抗逆性3．作物育种可以说是农业的“芯片工程”，下列关于育种的叙述，错误的是（）A．单倍体育种和多倍体育种分别是为了获得单倍体和多倍体新物种B．用化学阻断剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体（n），然后培育形成的最可能是三倍体C．转基因育种和杂交育种的主要原理都是基因重组D．植物体细胞杂交和秋水仙素处理都能实现植物不育向可育的转变4．科学家将蜘蛛的蛛丝蛋白基因导入山羊体内，得到转基因山羊，使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白，生产原理见下图。
下列叙述错误的是（）A．图中的核供体细胞来自雌羊B．导入了蛛丝蛋白基因的核供体细胞不需要进行传代培养C．形成重组细胞时来自核供体细胞的调节蛋白全部被卵细胞质中的蛋白因子替换D．为获得更多转基因山羊，可对早期胚胎进行胚胎分割5．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。
2019-2020学年人教版生物选修三同步练习1.3 基因工程的应用 Word版含解析(数理化网)
1.3基因工程的应用课后篇巩固提升基础知识巩固1.下列有关基因工程应用的说法,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,不能抗病毒。
基因工程用于畜牧业主要是为了改良动物品种,改善畜产品的品质。
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。
2.利用基因工程,可将酵母菌制成“工程菌”, 用于生产乙肝疫苗,在制作“工程菌”时,应向酵母菌中导入()A.乙肝病毒的表面抗原B.抗乙肝病毒的抗体的基因C.抗乙肝病毒的抗体D.乙肝病毒的表面抗原基因3.治疗复合型免疫缺陷症、白化病、囊性纤维化病等人类遗传病的最有效手段是()A.口服化学药物B.注射化学药物C.利用辐射或药物诱发致病基因突变D.采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响4.番茄营养丰富,是人们喜爱的蔬菜之一。
普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐储存。
科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞,获得了抗软化番茄。
下列关于培育抗软化番茄的叙述,错误的是()A.质粒可作为载体B.受体细胞是番茄细胞C.目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D.目的基因的表达延缓了细胞的软化,目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因,受体细胞是番茄细胞。
5.下列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的极为相似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,都需要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,应在器官供体基因组中导入某种调节因子,或设法除去抗原决定基因,以培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
人教版高中选修3生物-1-3 基因工程的应用
基因诊断技术在什么方面发展迅速？
在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前 已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。
举例
1）β—珠蛋白的DNA探针 → 镰刀状细胞贫 血症
2）苯丙氨酸羧化酶基因探针 → 苯丙酮尿症 3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备 的DNA探针 → 白血病
4433
4444
4455
药用蛋白基因 导入 受精卵发育成 转基因动物
分泌
乳汁 （含药用蛋白）
乳腺生物反应器
1199
为什么乳腺能成为基因药物最理想的 表达场所呢？
1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内 循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高、质 量好、成本低、易提纯，表达的蛋白质已经过充分 的修饰加工，具有稳定的生物活性。
2255
基因工程胰岛素（二）
将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L 培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化 生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量 问题，还使其价格降低了30%～50%!
胰 岛 素 生 产 车 间
2266
基因工程干扰素（一）
干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过 去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍 贵”程度自不用多说。
2288
其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因 工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦， 提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
人 造 血 液 及 其 生 产
2299
基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激 素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长 激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从 中提取生长激素。
新人教版 高中生物选修3专题一1.3基因工程的应用原创
基因治疗曙光初照（重点 应用）
1 基因治疗： 是指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。（重要） 2 方法：
A体外基因治疗 先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然 后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养， 最后重新输入患者体内。（效果较为可靠） B体内基因治疗 直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法
用于治疗病毒的感染和癌症，但在体外保 存相当困难。如果将其分子上的一个半胱 氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下， 可以保存半年。
一、蛋白质工程崛起的缘由
例如：
干扰素（半胱氨酸） 改造
满足人类生产 和生活的需要
干扰素（丝氨酸）
体外很难保存
体外可以保存半年
玉米中赖氨酸含量比较低
天冬氨酸激酶 （352位的苏氨酸）
某多肽链的一段氨基酸序列是： ……—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸— 苯丙氨酸—……
讨论：
1．怎样得出决定这一段肽链的脱氧核 苷酸序列?请把相应的碱基序列写出来。 2．确定目的基因的碱基序列后，怎样 才能合成或改造目的基因(DNA)?
蛋白质工程的进展与前景
蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多， 主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于 正确的空间结构，而科学家目前对大多数 蛋白质的空间结构了解很少。
基因治疗曙光初照
重症联合免疫缺陷（SCID）
患者缺乏正常的人体免疫功
能，只要稍被细菌或者病毒 感染，就会发病死亡。这个 病的机理是细胞的一个常染 色体上编码腺苷酸脱氨酶
（简称ADA）的基因（ada）
发生了突变。可以通过基因
工程的方法治疗。
SCID患者生存在无菌环境中
基因治疗曙光初照
人教版生物选修三同步练习：1.3 基因工程的应用 Word版含解析
1.3 基因工程的应用课后篇巩固提升基础知识巩固1.下列有关基因工程应用的说法,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,不能抗病毒。
基因工程用于畜牧业主要是为了改良动物品种,改善畜产品的品质。
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。
2.利用基因工程,可将酵母菌制成“工程菌”, 用于生产乙肝疫苗,在制作“工程菌”时,应向酵母菌中导入()A.乙肝病毒的表面抗原B.抗乙肝病毒的抗体的基因C.抗乙肝病毒的抗体D.乙肝病毒的表面抗原基因3.治疗复合型免疫缺陷症、白化病、囊性纤维化病等人类遗传病的最有效手段是()A.口服化学药物B.注射化学药物C.利用辐射或药物诱发致病基因突变D.采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响4.番茄营养丰富,是人们喜爱的蔬菜之一。
普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐储存。
科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞,获得了抗软化番茄。
下列关于培育抗软化番茄的叙述,错误的是()A.质粒可作为载体B.受体细胞是番茄细胞C.目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D.目的基因的表达延缓了细胞的软化,目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因,受体细胞是番茄细胞。
5.下列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的极为相似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,都需要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,应在器官供体基因组中导入某种调节因子,或设法除去抗原决定基因,以培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
高二生物人教版选修三同步课时作业1.3基因工程的应用(有解析)
1.3基因工程的应用——2021-2022学年高二生物人教版选修三同步课时作业1.基因工程应用广泛，成果丰硕。
下列不属于基因工程应用的是（）A. 利用乳腺生物反应器生产药物B. 经太空育种获得高产量的太空椒C. 培育一种能抗除草剂的农作物D. 培育工程菌使其能够产生胰岛素2.以下哪项研究或过程未依据生物分子间特异性结合原理（）A. 利用基因芯片技术进行基因诊断B. 利用抗病毒的抗体诊断是否感染新型冠状病毒C. 做抗虫接种实验鉴定转基因抗虫棉是否抗虫D. 以反义基因做目的基因进行基因治疗3.动物基因工程可利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如利用转基因动物生产人的生长激素。
科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时，下列说法正确的是( )A.仅仅利用了基因工程一项现代生物技术B.需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”C.利用农杆菌转化法将人的生长激素基因导入受精卵中D.构建基因表达载体时可以用血清蛋白基因的启动子4.金银花具有药用价值，但易得枯萎病。
科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，通过如图所示的方法培育出了抗枯萎病的金银花新品种。
下列相关叙述正确的是( )A.图中的①是目的基因，具有抗枯萎病功能B.形成③的操作中使用到的酶有限制酶、DNA聚合酶C.由④培育至⑤的过程依次经历了脱分化、再分化的过程D.抗枯萎病这一性状不能遗传给后代5.血清白蛋白可用于治疗由肝炎引发的肝硬化和肝腹水等疾病，之前只能从血液中提取。
我国某生物科技公司利用农杆菌转化法将血清白蛋白基因导入水稻胚乳细胞，一段时间后成功提取的植物源重组人血清白蛋白，已通过临床前实验。
下列说法中错误的是( )A.利用从血液中提取的血清白蛋白治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患B.添加糖类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞C.构建基因表达载体的目的之一是使T-DNA中的目的基因转入受体细胞并稳定存在D.水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达的初始翻译产物进行加工6.研究者将苏云金芽孢杆菌（Bt）的Cry1Ab基因导入水稻细胞培育成抗螟虫的克螟稻，克螟稻与普通水稻杂交，子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为3:1。
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[随堂检测]1．(甘肃天水检测)1987年,美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。
长成的烟草植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。
这一研究成果表明( )①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同②萤火虫与烟草共用一套遗传密码③烟草体内合成了荧光素④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同A．①③B．②③C．①④ D．①②③④解析：选D。
萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA,这是完成基因重组的基础,①正确；自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码,即无论在高等生物还是低等生物中,相同的密码子决定的氨基酸种类都相同,②正确；萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该植株通体光亮,可见荧光素基因在该植株中成功表达,③正确；基因的表达包括转录和翻译,最后合成出蛋白质,④正确。
2．(盐城高二检测)下列关于植物、动物以及微生物在基因工程的应用方面的叙述,错误的是( ) A．动物和微生物可以生产基因工程药物,植物不能B．三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C．三类生物技术操作原理相同D．三类生物技术操作中用到的工具酶相同解析：选A。
除基因工程的第三步“将目的基因导入受体细胞”的方法不同外,三类生物在基因工程的应用中,从原理、使用工具到操作流程等基本一致,B、C、D项正确；三类转基因生物都可以用来生产基因工程药物,A项错误。
3．(东北育才学校高二期中)科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系,下列相关叙述错误的是( )A．可通过农杆菌感染法将重组质粒导入受体细胞B．含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株C．可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性D．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的,可用PCR技术得到大量目的基因解析：选D。
棉花是双子叶植物,通过农杆菌感染法可将重组质粒导入棉花受体细胞,A正确；植物组织培养技术可以保持亲本的优良性状,含耐盐基因的棉花细胞经植物组织培养可获得耐盐的植株,B正确；棉花植株是否耐盐,主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活,因此,可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性,C正确；如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的,可从基因文库中获取目的基因,D错误。
4．下列有关乳腺生物反应器与微生物生产药物的叙述,错误的是( )A．前者在乳汁中提取药物,后者在其细胞或产物中提取B．前者是在畜牧业中的应用,后者是在工业生产中的应用C．前者合成的蛋白质已加工成熟,后者合成的蛋白质一般没有加工成熟D．两者与人体基因结构均相同解析：选D。
动物基因的结构与人类基因的结构基本相同,微生物基因的结构与人类基因的结构不同。
5．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷症,对患者采用的基因治疗方法是：取出患者的淋巴细胞,进行体外培养时转入正常ADA基因,再将这些淋巴细胞转入患者体内,使其免疫功能增强,能正常生活。
下列有关叙述中不正确的是( )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．淋巴细胞需在体外扩增后再转入患者体内D．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症解析：选A。
基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中。
正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；为获得大量含正常ADA基因的淋巴细胞,需在体外扩增后再转入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症。
6．(2017·高考全国卷Ⅱ)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。
通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。
回答下列问题：(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原因是________________________________。
提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是________________________________________。
(2)以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是_________________________________。
(3)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是______________________________________________(答出两点即可)。
(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是___________。
(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是_________________________________。
解析：(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。
提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是防止RNA降解。
(2)以mRNA为材料获得cDNA的原理是在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA。
(3)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。
(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。
(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现,根据中心法则分析,其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
答案：(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解(2)在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA (3)目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子(4)磷酸二酯键(5)目的基因的转录或翻译异常7．应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。
请根据下列材料回答问题：材料一：蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张度,可制成防弹背心、降落伞绳等。
蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。
科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
材料二：注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。
将疫苗藏身水果蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力,因而无需免疫接种,这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)图中,过程①⑤所需要的工具酶有________________________,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由________、________、启动子、终止子等部分组成。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是_________。
通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从________中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣,相比诱变育种和杂交育种方法,具有____________等突出优点。
解析：基因工程常用限制酶、DNA连接酶和载体作为工具。
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。
将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。
基因工程育种的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍,目的性较强。
答案：(1)限制酶、DNA连接酶目的基因标记基因(2)显微注射法乳汁(3)目的性强,能克服远缘杂交的不亲和的障碍(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)[课时作业]一、选择题1．(长春外国语学校高二月考)科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因,并以质粒为载体,采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。
下列有关该烟草培育的说法正确的是( ) A．金属硫蛋白基因需插入到质粒上,才能转移到受体细胞中B．需用特定的限制酶切割烟草的核酸C．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒,因此不具有专一性D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化,导致两者出现生殖隔离解析：选A。
金属硫蛋白基因需插入到质粒上,才能转移到受体细胞中,A正确；在基因工程中,需用特定的限制酶切割目的基因和运载体,而不是切割烟草的核酸,B错误；限制酶具有专一性,能识别特定的脱氧核苷酸序列,C错误；转基因烟草与原烟草之间一般不会出现生殖隔离,D错误。
2．(原创)下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( )A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组C．将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达D．将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达解析：选B。
将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速度。
导入肠乳糖酶基因的奶牛的牛奶中乳糖含量少,改善了牛奶的品质。
将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达是乳腺生物反应器的应用。
Bt毒蛋白基因是抗虫基因,能够提高植物的抗性。
3．(南京高二检测)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作正确的是( ) A．用限制酶切割烟草花叶病毒的核酸B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C．重组DNA分子只能导入烟草的受精卵D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞属于细胞水平的检测解析：选B。
限制酶一般只切割DNA分子双链,而烟草花叶病毒是RNA病毒,A项错误；DNA连接酶连接目的基因和载体,构建基因表达载体(即重组DNA分子),B项正确；作为目的基因的受体细胞,可以是烟草的受精卵,也可以是一般的体细胞或烟草的原生质体,C项错误；D项应该属于个体生物学水平的检测,D项错误。
4．下表有关基因表达的选项中,不可能的是( )答案：D5．(云南师大附中期末)下面有关基因工程的叙述,正确的是( )A．利用基因工程技术可分别从大肠杆菌和青霉菌体内获取基因工程药品胰岛素和青霉素B．用氯化钠处理大肠杆菌可以使其处于感受态C．启动子也称为起始密码子,终止子也称为终止密码子D．由大肠杆菌工程菌获得的人的干扰素不能直接利用解析：选D。
青霉菌产生青霉素是一种自身基因的正常表达,故从青霉菌体内获得的青霉素不属于基因工程药品,A错误；用氯化钙处理大肠杆菌可以使其处于感受态,B错误；启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列,负责调控基因的转录,而起始密码子和终止密码子都存在于mRNA上,分别决定翻译的起始和终止,C错误；大肠杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体,由大肠杆菌工程菌生产的干扰素不具备天然活性,需经过人工加工处理后才能利用,D正确。
6．科学家将含人的α抗胰蛋白酶基因的DNA片段,注射到羊的受精卵中,该受精卵发育成的羊能分泌含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解析：选C。