2017-2018学年高中生物浙科版浙江专版选修3教学案：第一章 第三节 基因工程的应用 含答案 精品

(2)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。

(3)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。

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。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。

答案：(1)a a (2)植物组织培养 脱分化(去分化) 再分化 (3)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)

核心要点?二?

1．基因治疗的原理

将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞内，可以纠正基因缺陷而达到治疗疾病的目的。这种生物医学技术称为基因治疗。

2．基因治疗的过程图解

| 基因治疗

[题组冲关]

3．腺苷酸脱氨酶(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，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述，错误的是( )

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注射入患者体内

D．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病

解析：选A 基因治疗是将正常的基因导入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ADA正常基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再注入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。

4．据所学知识回答下列问题：

(1)1978年美国科学家利用转基因技术，将人类的胰岛素基因拼接到大肠杆菌DNA中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出人类胰岛素药物。请回答：

①从分子结构看，细菌中的质粒是一种__________；质粒能随细菌的细胞分裂而增加，质粒这种增殖方式在遗传学上称为________________。

②基因工程中常采用质粒作为____________。

③人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达，合成人的胰岛素，说明不同生物________________________________________________________________________。

(2)现在，许多发达的国家采用基因疗法来治疗糖尿病，其操作过程如图所示。

请回答：

①图中外源基因由______________提供，受体细胞由____________提供。 ②外源基因成功表达的过程为________________________________。

解析：(1)外源基因(DNA片段)和质粒能够拼接，说明质粒也是一种DNA，而且不同生物的DNA结构是相同的。因此，DNA之间通过DNA连接酶，按照碱基互补配对的方式连接起来。质粒是环状的DNA，DNA能够随细胞分裂而复制增加。基因工程中常采用质粒作为载体。人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达，合成人的胰岛素，说明不同生物中遗传密码相同，共用一套密码子。(2)基因疗法，首先从健康的人体细胞中获得正常基因——胰岛素基因，然后连接到无害病毒的DNA上，形成一个重组DNA；再用重组DNA病毒去感染病人离体的细胞；最后，将感染的离体细胞注入病人的胰腺组织中，病人体内就能够产生胰岛素，达到治疗糖尿病的目的。

答案：(1)①DNA DNA复制 ②载体 ③共用一套密码子 (2)①健康人 病人 ②DNA→RNA→蛋白质(胰岛素)

[随堂基础巩固]

1．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是( ) A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒

B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫

D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异

解析：选B 由于外源抗病毒基因具有特异性，因而其表达产物具有特异性或局限性，只能抵抗某种或某类病毒，不可能抵抗所有病毒，更不能抗害虫。目的基因导入受体细胞后，可以随受体内的自身遗传物质稳定遗传，也会同自身遗传物质一样发生变异。

2．下列有关基因工程的成果及应用的叙述，正确的是( ) A．基因工程培育的抗虫棉具有各种抗性 B．基因工程可培育生长快、品质优良的动物 C．基因工程培育的转基因植物都是安全的 D．基因治疗的原理是基因突变

解析：选B 基因工程培育的转基因抗虫棉能抗虫，但不能抗病毒和细菌；基因工程在畜牧业方面可培育具有优良性状的动物；基因工程是把双刃剑，具有有利和有害两个方面；基因治疗的原理是基因重组。

3．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法正确的是( )

A．基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达

B．目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞

C．基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径 D．目的基因进入受体细胞后，可通过复制传给子代细胞并表达

解析：选D 培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞；目的基因必须借助载体才能导入受体细胞；目的基因导入成功后，不抑制细胞原有的代谢途径。

4．科学家们对一位因缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。

(1)基因治疗是把健康的_________导入有_________的细胞中，以达到治疗疾病的目的。

(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)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常，是由于淋巴细胞中能合

成___________________________________________________。

(4)请用基因工程方法简要写出对该女孩实施基因治疗的步骤，并写出两种鉴定是否治疗成功的方法。

解析：基因治疗是指把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，进行治疗疾病的方法。在该实例中，基因的运输工具是逆转录病毒，目的基因是腺苷酸脱氨酶基因，受体细胞是淋巴细胞。患者得到恢复，说明目的基因在受体细胞中得到了表达，即淋巴细胞能合成腺苷酸脱氨酶。鉴定该治疗过程是否成功，可通过鉴定其体内该酶的量或检测其免疫能力是否有所提高。

答案：(1)外源基因 基因缺陷 (2)载体(或基因的运输工具) 腺苷酸脱氨酶基因 淋巴细胞 (3)腺苷酸脱氨酶 (4)获取腺苷酸脱氨酶基因→腺苷酸脱氨酶基因表达载体的构建→将重组DNA分子导入淋巴细胞→腺苷酸脱氨酶基因的检测和鉴定。治疗是否成功的鉴定方法：①鉴定女孩体内产生的腺苷酸脱氨酶是否越来越多；②鉴定女孩产生抗体的能力是否明显改善，免疫能力是否明显提高。

[课时跟踪检测]

1．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 C．T4噬菌体

B．酵母菌 D．质粒DNA

解析：选B 基因工程中的目的基因表达并形成具有生物活性的蛋白质，需要高尔基体、内质网等真核生物才具有的细胞器，酵母菌为真核生物，具有快速大量繁殖的特点，是理想的受体细胞。

2．下列关于基因治疗的说法正确的是( ) A．基因治疗只能治疗一些传染病，如艾滋病

B．基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因 C．基因治疗的主要原理是引入健康基因并使之表达 D．基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段

解析：选C 基因治疗是指将健康基因导入有缺陷的细胞内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗不能治疗传染病。

3．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类蔬菜。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，不耐贮藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述中，错误的是( )

A．载体常用质粒