高中生物选修全一册基因工程的成果和发展前景

For pers onal use only in study and research; not for commercial use
羅二基因工程的成果和发展前景肂教学目的
膀基因工程所取得的成果和发展前景( A :知道)。

莅重点和难点
1 .
2.蚅教学重点
(1)
(2)膃基因工程在医药卫生方面的重要作用。

(3)
(3)芈基因工程在农牧业方面取得的成果和前景。

3.
3.聿教学难点
莆基因诊断与基因治疗的原理。

羁教学过程
蚀【板书】
蒈r基因工程与生产基因工程药品
膆基因工程医药卫生用于基因诊断和基因治疗
肂的成果和基因工程与农牧业、食品工业
蝿发展前景基因工程与环境保护
袇【注解】
蚂生产基因工程药品（如胰岛素和干扰素等）
肄（一）医药卫生
肁基因诊断和基因治疗
1.
2.莇基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记DNA分子做的“探针”利用DNA分子杂交原
理，鉴定被检测的标本上的遗传信息，达到诊断疾病的目的。

3.
4.莃基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内，达到治疗疾病的目的
袁（二）农牧业、食品工业
1 .
2 •腿培育优良的动、植物新品种，开辟新的食物来源
3.
4.螆培养具有各种抗逆性的作物新品种，如“转基抗虫棉”
肃f环境监测：用DNA “探针”检测水中病毒的含量
崛
羂（三）环境保护
莈被污染环境的净化：获得能分解四种烃类的“超级细菌”等
膆【同类题库】
羄•健康是人类社会永恒的主题，各种疾病在不同程度上影响着人们的健康，下列关于各种疾病的叙述正确的是（D）
蚀A给低血糖晚期的患者吃一些含糖较多的食物或喝一杯浓糖水就可以恢复正常
薅B.如果人在幼年时期甲状腺激素分泌不足就会引起侏儒症
薄C.获得性免疫缺陷综合症和风湿性心脏病都属于免疫缺陷病
螁D.利用DNA探针检查出肝炎病毒，为肝炎诊断提供了一种快速简便的方法
蝿．切取某动物合成生长激素的基因，用某一方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使
鲇
芈鱼比同类个体大了3、4 倍。

此项研究遵循的生物学原理是（D）
莄A.基因突变T DNA» RNA»蛋白质 B .酶工程DN2 RNA»蛋白质
袂C.细胞工程T DN2 RN2蛋白质 D .基因工程T DNA> RNA T蛋白质
膁.基因治疗是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。

从变异角
螈度分析这属于（C）
肅A •基因突变 B •染色体结构变异C.基因重组 D •染色体数目变异蚀.下列有关遗传学命题正确的是（D）
艿A.大肠杆菌半乳糖苷酶合成不受遗传物质控制
腿B.培育转基因动物最常用的体细胞是卵细胞
袅C.人工合成基因必须以信使RNA为模板
蚁D.基因治疗是将健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞
莈.科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。

相关叙述不正确的是（C）
薆A .该技术将导致定向的变异
薅B .受精卵是理想的受体细胞
螃C .垂体分泌的催乳素能促进效应B细胞产生抗体
螀D .宜采用人工合成法获得目的基因
羆．不属于基因工程方法生产的药物是（ C ）
莆A ．干扰素B ．白细胞介素 C ．青霉素 D ．乙肝疫苗
薀．（多选）基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产和产品有（AD ）
袈A •白细胞介素-2 B •紫草素 C •聚乙二醇 D •重组乙肝疫苗蒅．基因治疗是指（A）
肆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
蚁B .对有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
芁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回复正常
腿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
薂下列关于基因工程成果的概述，错误的是（C）
蚃A •在医药卫生方面，主要用于生产药品和诊断治疗疾病
荿B ．在农业上，主要是培育高产、稳产、品质优良的农作物
薈C •在畜牧业上，主要目的是培育体型巨大、品质优良的动物
芃D •在环境保护方面，主要用于环境监测和对被污染环境的净化
蒀美国科学家运用基因工程技术得到体型巨大的“超级小鼠”，其运用的方法是（
蒈A •把牛的生长激素基因和大象的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中
羇B •把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中
肃C •把植物的细胞分裂基因和生长素基因分另忻入到小白鼠的受精卵中
薁D .把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠的卵细胞中
D）袀.1993年，我国科学家培育成功的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（
莇A .普通棉的突变基因 B .棉铃虫变异形成的致死
螄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
薃．分解石油效率很高的超级细菌是指（ D ）
羈 A ．自然突变产生的能分解多种烃类的假单孢杆菌
祎B •人工诱变产生的能分解多种烃类的假单孢杆菌
蒄 C ．采用转基因手段创造出的能同时分解多种有机物的假单孢杆菌
莀D •采用转基因手段创造出的能同时分解四种烃类的假单孢杆菌
莁.治疗人类遗传病的根本途径是（D ）
芅A .口服药物
蒂•基因治疗是把健康的外源基因导入（
A ）
葿 A •有基因缺陷的细胞内 B •有基因缺陷的染色体
罿C •有基因缺陷的细胞器 D .有基因缺陷的DNA 分子中
B •注射药物
芄C •人工诱变，使致病基因突变成正常基因
D .采用基因疗法替换致病基因
羅•“转基因动物”是指（B）
蒃A .含有可利用基因的动物 B .基因组中插入外源基因的动物
薇C .本身具有抗体蛋白质类的动物 D .能表达基因信息的动物
莈.通过转基因技术可使哺乳动物的乳腺细胞分泌人类所需要的各类物质。

下列各种物质中，不能通过这一途径获得过且的是（A）
螅A .基因 B .抗体 C .酶 D .激素
芀.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大
大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30 多倍。

“转基因动物”是指（B）
羀A .提供基因的动物 B .基因组中增加外源基因的动物
螈C .能产生白蛋白的动物 D .能表达基因信息的动物
蒆.利用基因工程来培育具优良品质的动物新品，一般是将某些特定的基因与病毒DNA 构成重组DNA，然后通过感染或显微注射技术将其转移到何类细胞中（A）
莂A •受精卵 B •骨髓干细胞 C •普通体细胞 D •卵细胞
肈．生物工程包括细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程。

下列实例属于基因工程的是（C）芇①将鸡的DNA 分子的某个片段整合到小鼠的DNA 分子中
芆②将抗药菌的某个基因导入草履虫的细胞内蒃③将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞蒁④将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
蚆A .①③ B .②④ C .①② D .①④
羆．将苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，培育成抗虫棉。

这个过程中利用的主要原
理是（C）
芀A •基因突变 B •基因重组 C •基因工程 D •染色体变异
蕿．下列有关基因工程技术的应用中，对我们人类不利的是（B）
肆A .制造“工程菌”用于药品生产 B .重组DNA诱发受体细胞基因突变
蒃C •创造“超级菌”用于分解石油 D •导入外源基因替换缺陷基因
节•基因工程在畜牧养殖业上的应用，主要是（）
蚇A •获得体型巨大的动物 B •品质优良的动物
薅C •适合观赏的宠物 D •从转基因动物的乳腺细胞中获得各类物
质
膃能定向的改变生物的遗传性状，克服远源杂交障碍而培育农作物新品的育种技术是（A）莃A .基因工程 B .诱变育种
肀C .杂交育种 D .多倍体育种
膈.糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致人们把它列为“第三号杀手”。

羃（1 ）目前对I型糖尿病的治疗，大多采用激素疗法，所用激素为___________________ ，由____
賺________ 细胞分泌。

膈（2）这种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，开始采
用基因工程的方法生产，过程如下图所示，请分析回答：
蚈①指出图中2、4、6、7的名称：2 ______________ ； 4 _________； 6 ________ ；7 _________ <
蚄②获取4 一般采用的方法是 _____________________ 。

膂③获取6，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。

薀［（1 ）胰岛素；胰岛B（2［①质粒；胰岛素基因；重组质粒（或重组DNA）；受体细胞②
人工合成法③限制性内切酶；黏性末端；DNA连接酶］
肇. 2001年5月，英国广播公司（BBC ）报道，“美国科学家创造了世界上第一批转基因婴儿。

他们从年轻的健康妇女的卵细胞中提取出细胞质，然后注入年纪较大的不育妇女的卵细胞，
主要是为卵细胞注入健康的线粒体，以增加不育妇女的受孕机会。

”
蒄（1 ）线粒体的主要功能是什么？
芃（2 ）由此培养的婴儿，具有一父二母。

这种说法对吗？为什么？试从生物学角度分析谁
是婴儿的母亲。

虿（3）美国科学家遣责英国的报道，说他们称培育的婴儿是“转基因婴儿”是不正确的。

你认为谁是谁非？
蒇（4）美国在2000年10月已经利用基因改造工程技术，培育出一名具有去除家族遗传病基因的婴儿，医生通过抽取其脐带血液来治疗其姐姐的先天性骨髓病。

基因改造婴儿技术的
问世，引起了世界各界的激烈争论。

你是支持还是反对？试说明理由。

膄［（1）线粒体是细胞的能量工厂，是细胞进行有氧呼吸的主要场所（2）不对，虽然线粒体
中含有DNA，卵细胞具有不育妇女的DNA和捐赠妇女的DNA，但由于卵细胞的遗传物质主要在细胞核上，细胞质中的线粒体只含很少量的DNA，因此，具有“一父两母”的说法是不
正确的。

生物学上的“母”是指产生雌性生殖细胞的个体，在人类就是产生卵细胞的个体。

因此，婴儿的母亲应是那个不育妇女。

（3）美国科学家的观点是正确的。

婴儿细胞内只是加
入了捐赠者的少量的线粒体DNA，并没有改变原不育妇女的DNA（4）支持：此项技术可
防止人类多种先天性遗传病。

反对：违反自然规律，带来基因歧视。

重演汰弱留强、制造优良人种之暴行］
肁禾U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，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。

肁（1 ）将人的基因转入异种生物的细胞或个体中，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制_
羆
羅（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都是双螺旋结构，都
是由四种________________ 构成，基因中碱基配对的规律都是_________________________ 。

肂（3 ）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过_______________ 和翻译两个
步骤。

在翻译中需要的模板是___________________ ，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬运
工件装配工是_____________ ，将氨基酸的肽键连接成蛋白质的场所是_________________ ，“翻译”
可理解成将由________ 个“字母”组成的核酸“语言”翻译成______________ 个“字母”组成的蛋白质“语言：从整体来看________ 在翻译中充任着“译员”。

膀（4）利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。

如果将药物蛋白
基因移到动物如牛、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：处于不同发展时期的 _________________ 动物都可生产药物。

莅. 1978年，科学家利用基因工程技术，将人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖生产出人的胰岛素。

请分析回答：
（1）
（2）蚅人的胰岛素基因能够拼接到细菌的DNA分子上的原因是________________________
膃______________________________________ ;在拼接所需的条件中，除了能量外，还需要_____________________ 芈______________________________________________ 等条件；
聿（2）大肠杆菌主要通过__________ 方式繁殖，不同生物之间的基因拼接成功并能产生出胰
岛素，说明了生物之间共用一套__________________ ，从进化的角度来看，说明______________ 羁（3）人的胰岛素基因中的遗传信息在大肠杆菌内的表达过程可表示为
蚀•据媒体报道，我国科研人员首次在国际上实现了绿色荧光蛋白和蜘蛛拖牵丝融合基因在
家蚕丝基因中的插入，并获得了具有极高强度并发出绿色荧光蚕丝的荧光虫。

请分析回答下
列问题
蒈（1）在上述的基因工程中，目的基因是_________________ ，选择绿色荧光基因共同导入的目
的是_________________ ，这两种基因在导入受体细胞（家蚕受精卵）前必须和细菌体内取
出的____________ 先相互重组融合。

重组质粒导入受体细胞的转化频率一般只有IO-7,因
此成功率_____________ 。

膆（2）从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是_______________________________ 。

（3）蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫丝蛋白，这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推测丝
腺细胞（）
肂A •只有丝蛋白基因 B •有血蛋白和丝蛋白基因
蝿C•有丝蛋白基因和其它基因 D •比合子的基因少
袇我国第一只转基因牛“滔滔”的培育过程如下图所示。

请读图回答问题
蚂（1 ）写出图中b,c,d所指细胞工程名称：______________
肄、。

肁（2）培育转基因牛“滔滔”的技术路线最关键的是哪个环节
（）
莇A • a B • b C • c D • d
莃（3）从遗传学原理说明转基因牛“滔滔”与亲本甲、乙牛的最基本的区别是什么？
袁（4）用什么方法鉴定出生的动物是否整合了外源基因？
腿（5）如果要使出生的动物整合率在理论上提高到100%，那么在什么时候鉴定？
螆(6)请举一例，说明转基因牛“滔滔”培育成功的最突出的实际意义。

肃.2003年，“非典”在世界许多国家肆虐，我国和世界各国许多科学家和医务工作者加紧工
羂作，全力抗争，以抑制“非典”蔓延。

研究发现，导致人类“非典”的冠状病毒是一种RNA
莈请回答有关冋题：
膆(1)科学工作者经研究发现了数种快速检验“非典”病原体的方法，以正确诊断。

以下诊
断方法可行的是()
袃A. PCR技术：体外基因复制技术，可在几十分钟内把病毒基因扩展到数百万倍
羄B.免疫荧光技术：用荧光物质特异性地标记病毒或与病毒有关的物质
蚀C.酶联法：用特殊制备的病毒蛋白质与病人血清中的与病毒相关的抗体特异性结合，通
过
薅“酶联”反应，使试剂发生颜色变化
薄D.镜检法：用光学显微镜直接观察病人痰液，唾液或漱口液，以发现病毒
螁(2)国外研究人员试图采用“反义疗法”，即用含有与“非典”冠状病毒基因碱基序列相对称的RNA单链，作为药物以能彻底“中和”病毒的毒性。

根据这种疗法设计的新药据说能有效攻击传染性肝炎病毒、西尼罗河病毒和“非典”冠状病毒等的RNA基因单链，干扰其繁衍过程，从而阻止病症发生和病毒
的毒性。

回答有关问题：
蝿①要合成用来作为药物的“核糖核苷酸单链”必须先检测获得“非典”冠状病毒的基因中
芈__________________________ 的排列顺序。

莄②新药的作用实际上是阻断“非典”冠状病毒RNA基因单链的___________ 过程，从而使袂病毒在寄主细胞内不能正常繁殖。

賺③“反义核酸”能否取得理想效果还需进一步研究才可用于临床检验。

因为这种疗法用于
治疗艾滋病等病时效果并不理想，有人甚至认为可能会带来不可预测的后果。

你认为其原因是什么？
螈［(1)A、B、C(2)①碱基(核糖核苷酸)②复制。

③当病毒的基因发生突变后，“反义核酸”与病毒基因的互补性可能丧失，从而失去疗效，同时“反义核酸”进入人体；是否会干扰人
体内RNA的正常活动也需要反复研究才能作出结论，因此应非常慎重]
肅•大肠杆菌某个品系能够合成干扰索。

一制药厂引进该品系菌种后研究，并对其培养。

在一固定培养基中接人少量菌种后，每六小时测定一次菌种密度和培养基的pH并作记录，但却
弄乱了记录的顺序。

其记录结果见下表：
(1) __________________________________ 人的干扰素是由人的细胞产生的。

该品系大肠杆菌的培育成功采用了
方法，该技术使用过程中需要的工具酶有。

(2)从表中可以看到在配制培养基时，初始PH为，因为大肠杆菌较适宜的PH范围是:
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途
For personal use only in study and research; not for commercial use.
Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.
Pour l ' e tude et la recherche uniquement a des fins personnelles; pas a des fins commerciales. TO员BKO g^A.nrogeHKO TOpMeno^b3ygoiccH6yHeH u ac^ egoB u HHuefigo^^HM
ucno 员B30BaTbCE B KOMMepqeckux qe 员EX.
_____________ 以下无正文 __________ For personal use only in study and research; not for commercial use
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Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellenwecken verwendet werden.
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ucno 员B30BaTbCE B KOMMepqeckux qe 员EX.
____________ 以下无正文___________
(3)依据图中数据判断出测定时先后顺序，并在上表的“测定顺序”一行中填出。

(用①②③
④⑤表示)
(4)当培养至18小时时菌种密度为__________ 万/ ml，这时处于__________ 期。

[(1)效应细胞T(或白细胞)基因工程(或转基因工程)限制性内切酶DNA连接酶
⑵7 • 5: 6. 5—7• 5 (3) 测定顺序为23514(4)1 • 8X 10* 1 2对数期]
•生活在死水中的霍乱弧菌繁殖速度很慢，但到了人体内数量就会呈爆炸式增长，被感染者
腹泻失水，严重者脱水死亡。

2001年科学家对孟加拉国达卡爆发的霍乱弧菌进行研究，发
现病人排泄物中的霍乱弧菌有十个重要基因被激活•感染力提高了200-700倍。

(1) 霍乱弧菌的繁殖方式为____________ ，霍乱弧菌在人体肠道内分泌的毒性很强的外毒素，
属于代谢过程中产生的_____________ 产物。

(2) 用基因工程技术可制备霍乱弧菌抗体。

先从患者血清中取得抗体，测出它的 ___________ 序列，推知mRNA序列，再以_________________ 为原料合成霍乱弧菌抗体基因，制成重组质粒导
人受体细胞使其表达。

(3)在霍乱弧菌被肠道激活的a—j十个基因中，
假如a基因是激括抗原合成的信号基因，b基因
管葡萄糖的吸收，c基因管鞭毛的运动，要抑制
它的快速增殖可终止上述有关基因位点的表达，
推测效果最好的终止位点可能是_________________ 。

[(1)二分裂(分裂生殖)(1分)次级代谢(1分)(2)氨基酸(1分)单核苷酸(1分)(3)b 基因(2分)]。