2019-2020年高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第2節(jié) 基因工程及其應用教學案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第2節(jié) 基因工程及其應用教學案 新人教版必修2 [學習導航]　 1.結合教材圖文，概述基因工程的基本原理和基本步驟。2.結合具體實例，了解基因工程的應用及其安全性。 [重難點擊]　基因工程的基本原理和基本步驟。 科幻電影《蜘蛛俠》中的男主角意外被轉基因的蜘蛛咬傷，蜘蛛的基因整合到了他的基因上，并且在他體內(nèi)表達，從而使他成了具有特殊本領的超級英雄。 現(xiàn)實中，我們已經(jīng)運用類似的技術來改造生物的性狀，獲得人們所需要的品種，這就是基因工程。 一、基因工程的原理 1．基因工程的概念 (1)基因工程，又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。 (2)基因工程是把一種生物的某種基因轉移到另一種生物體的細胞內(nèi)，基因的結構基本沒有變化，只是位置發(fā)生了變化，所以應該屬于基因重組。 2．基因工程的基本工具 (1)限制性核酸內(nèi)切酶 限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點是識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。 (2)DNA連接酶 連接黏性末端或平末端脫氧核糖和磷酸之間的缺口。 (3)運載體 ①作用：將外源基因送入受體細胞。 ②種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等。質(zhì)粒存在于許多細菌以及酵母菌等生物細胞中，是擬核或細胞核外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子。上面通常含有的抗性基因可以作為標記基因用于目的基因導入受體細胞的檢測依據(jù)。 3．基因工程的操作步驟 提取目的基因——目的基因：人們所需要的特定基因 ↓ 目的基因與運載體結合 ↓ 將目的基因導入受體細胞：主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的方法 ↓ 目的基因的檢測與鑒定 下圖是利用基因工程技術生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖，請據(jù)圖回答。 1．能否利用人的皮膚細胞進行過程①？過程②特別需要的酶是哪一種？ 答案　不能，皮膚細胞中胰島素基因不表達；過程②是逆轉錄，需要逆轉錄酶。 2．如何將A和B連接成C？操作后的產(chǎn)物只有C嗎？ 答案　用同一種限制酶切割A和B，再加入DNA連接酶，才能形成C。操作后的產(chǎn)物除了C，還可能有A與A結合、B與B結合的產(chǎn)物。 3．如果要檢測D中是否含有C，通常如何檢測？ 答案　利用C上的標記基因進行檢測。 4．人的胰島素基因能夠在大腸桿菌細胞中表達的基礎是什么？ 答案　所有生物共用一套遺傳密碼。 5．該方法和誘變育種相比，有什么優(yōu)點？ 答案　可以定向地改造生物的遺傳性狀。 知識整合　胰島素基因只在胰島細胞中轉錄出mRNA；目的基因和運載體結合時，通常用同一種限制酶切割，再加入DNA連接酶；操作后的產(chǎn)物也有目的基因和運載體自我環(huán)化的產(chǎn)物?；蚬こ炭梢远ㄏ虻馗脑焐锏倪z傳性狀。 1．某科學家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過基因工程的方法，將基因a與運載體結合后導入馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細胞中存在。結合圖形分析下列有關這一過程的敘述，不正確的是(　　) A．獲取基因a的限制酶的作用部位是圖中的① B．連接基因a與運載體的DNA連接酶的作用部位是圖中的② C．基因a進入馬鈴薯細胞后，可隨馬鈴薯DNA分子的復制而復制，傳給子代細胞 D．通過該技術人類實現(xiàn)了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀 答案　B 解析　限制酶和DNA連接酶均作用于磷酸二酯鍵，即①處，二者作用相反，分別是打開和連接該化學鍵；目的基因進入受體細胞后，會隨著馬鈴薯DNA分子的復制而復制，傳給子代細胞，使之產(chǎn)生定向變異，從而改變其遺傳性狀。 2．如圖所示為一項重要生物技術的關鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達的細胞。下列有關說法不正確的是(　　) A．X是能合成胰島素的細菌細胞 B．質(zhì)粒具有標記基因和多個限制酶切點 C．外源基因與運載體的重組只需要DNA連接酶 D．該細菌的性狀被定向改造 答案　C 解析　根據(jù)圖示，重組質(zhì)粒導入的是細菌細胞，所以X是能合成胰島素的細菌細胞，A正確；質(zhì)粒作為運載體需要有多個限制酶切點以便轉運多種目的基因，同時具有標記基因以便檢測目的基因是否導入受體細胞內(nèi)，B正確；基因與運載體的重組需要限制酶和DNA連接酶，C錯誤；基因工程的特點是能夠定向改造生物的性狀，D正確。 二、基因工程的應用及其安全性 1．基因工程的應用 (1)基因工程與作物育種 ①目的：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種抗逆性的作物新品種。 ②實例：抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉。 ③意義：抗蟲基因作物的使用，不僅減少了農(nóng)藥的用量，大大降低了生產(chǎn)成本，而且還減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。 (2)基因工程與藥物研制 ①實例：用基因工程方法生產(chǎn)胰島素。 ②過程：胰島素基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌內(nèi)獲得成功的表達。 (3)基因工程與環(huán)境保護 實例：利用轉基因細菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境中的重金屬，分解泄漏的石油、處理工業(yè)廢水等。 2．轉基因生物和轉基因食品的安全性 1．你所知道的我國轉基因成果都有哪些？ 答案　我國科學家培育的轉基因豬、牛、雞、鯉魚等，還有大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物。 2．轉基因抗蟲玉米在環(huán)境保護上的重要作用是什么？此種轉基因玉米獨立種植若干代后是否會出現(xiàn)不抗蟲的植株，為什么？ 答案　減少了農(nóng)藥使用對環(huán)境造成的污染。轉基因生物獨立種植若干代后，也會出現(xiàn)不抗蟲的植株，因為玉米螟(玉米植株上的一種害蟲)可能會發(fā)生基因突變，基因突變是不定向的，突變后的玉米螟可能對蘇云金芽孢桿菌殺蟲晶體蛋白不敏感。 3．轉基因成果令人嘆為觀止，下列不是轉基因成果的一項是(　　) A．抗蟲棉花 B．能清除石油污染的假單胞桿菌 C．我國奶牛的主要品種——中國荷斯坦奶牛 D．抗除草劑玉米 答案　C 解析　轉基因生物是指運用基因工程操作程序，即通過提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定等獲得的含有外源基因的生物。轉基因生物包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。抗蟲棉花、能清除石油污染的假單胞桿菌、抗除草劑玉米都屬于轉基因成果。我國奶牛的主要品種中國荷斯坦奶牛，是雜交育種技術的結果。 4．下列關于基因工程及轉基因食品的安全性的敘述，正確的是(　　) A．基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因 B．通過轉基因技術可獲得抗蟲糧食作物，從而增加糧食產(chǎn)量，減少農(nóng)藥使用 C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運載體DNA D．若轉入甘蔗中的外源基因來源于自然界，則生產(chǎn)出來的甘蔗不存在安全性問題 答案　B 解析　基因工程常以抗生素抗性基因作為標記基因；在基因工程的實驗操作中一定要注意用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的DNA和運載體DNA，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端；若轉基因甘蔗中的外源基因來源于自然界，則仍可能存在食品安全、環(huán)境安全等安全性問題。 1．科學家們經(jīng)過多年的努力創(chuàng)立了一種新興生物技術——基因工程，實施該工程的最終目的是(　　) A．定向提取生物體的DNA分子 B．定向地對DNA分子進行人工“剪切” C．在生物體外對DNA分子進行改造 D．定向地改造生物的遺傳性狀 答案　D 解析　基因工程就是通過對生物體的基因進行修飾改造，使之按照人們的意愿表現(xiàn)出人們所需要的性狀，產(chǎn)生人類所需要的基因產(chǎn)物，可見基因工程的目的是定向改造生物的遺傳性狀。 2．如圖是基因工程主要技術環(huán)節(jié)的一個基本步驟，這一步驟需用到的工具是(　　) A．DNA連接酶和解旋酶 B．DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶 C．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 D．DNA聚合酶和RNA聚合酶 答案　C 解析　如圖所示為目的基因與運載體結合過程，需要基因的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶和基因的“針線”——DNA連接酶。此過程不涉及DNA復制，不需要DNA聚合酶和解旋酶。 3．一旦禽流感病毒與人類病毒重組，從理論上講，就有可能在人與人之間傳播該疾病。屆時，這種病毒就會成為人類病毒。這里所說的重組與下列哪項本質(zhì)相同(　　) A．基因工程 B．太空育種 C．單倍體育種 D．多倍體育種 答案　A 解析　不同類型的病毒重組實質(zhì)是病毒間的基因轉移和拼接，與基因工程本質(zhì)是相同的，都是基因重組，只是基因工程是人為操作的，病毒之間的基因重組是自發(fā)的。 4．下列關于轉基因生物與環(huán)境安全的敘述，錯誤的是(　　) A．重組的微生物在降解污染物的過程中可產(chǎn)生二次污染 B．種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負面影響 C．如果轉基因花粉中含有毒蛋白或過敏蛋白，可能會通過食物鏈傳遞到人體內(nèi) D．轉基因生物有可能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類的生活環(huán)境造成破壞 答案　B 解析　種植抗蟲棉雖然可以減少農(nóng)藥的使用量，但由于抗蟲害的轉基因作物的長期大量種植，會使目標害蟲發(fā)生群體改變，產(chǎn)生抗性，更難殺滅。 5．酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可用于生產(chǎn)食品和藥品等。科學家將大麥細胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，獲得的啤酒酵母菌可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒?；镜牟僮鬟^程如下： (1)該技術定向改變了酵母菌的性狀，這在可遺傳的變異的來源中屬于____________。 (2)本操作中為了將LTP1基因導入酵母菌細胞內(nèi)，所用的運載體是____________。 (3)要使運載體與LTP1基因連接，首先應使用____________進行切割。 (4)切割完成后，利用____________將運載體與LTP1基因連接。 答案　(1)基因重組　(2)質(zhì)?！?3)同一種限制酶　 (4)DNA連接酶 解析　(1)基因工程能克服遠緣雜交不親和的障礙，使原本不在一起的基因組合到一起，使生物具有特定性狀，其原理為基因重組。(2)運載體是取自大腸桿菌的質(zhì)粒(見圖)。(3)(4)基因工程中的“剪刀”為限制酶，兩個序列相同、能互補配對的黏性末端可用DNA連接酶“縫合”。 課時作業(yè) [學考達標] 1．下圖表示限制酶切割某DNA分子的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點是(　　) A．CTTAAG，切點在C和T之間 B．CTTAAG，切點在T和A之間 C．GAATTC，切點在G和A之間 D．GAATTC，切點在C和T之間 答案　C 解析　一種限制酶只能識別某種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。該限制酶能專一性識別GAATTC的序列，并在G和A之間將這段序列切開。 2．下列關于限制酶和DNA連接酶的理解，正確的是(　　) A．其化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì) B．DNA連接酶可以恢復DNA分子中的氫鍵 C．它們不能被反復使用 D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶 答案　A 解析　限制酶與DNA連接酶的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)；DNA連接酶連接的是兩個DNA片段間相鄰兩個堿基間的磷酸二酯鍵；酶在化學反應前后其數(shù)量、性質(zhì)、功能均不發(fā)生改變，因此可以反復利用；DNA聚合酶是在細胞內(nèi)DNA分子復制時發(fā)揮作用的，不能替代DNA連接酶。 3．質(zhì)粒是基因工程最常用的運載體，下列有關質(zhì)粒的說法正確的是(　　) A．質(zhì)粒不僅存在于細菌中，某些病毒也具有 B．細菌的基因只存在于質(zhì)粒上 C．質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，存在于擬核或細胞核(區(qū))外的細胞質(zhì)中 D．質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一 答案　C 解析　質(zhì)粒存在于許多細菌以及酵母菌等生物中，是擬核或細胞核外能夠自我復制的很小的環(huán)狀DNA分子，在病毒、動植物細胞中是不存在的，故A錯誤；細菌的基因除少部分在質(zhì)粒上外，大部分在擬核中的DNA分子上，故B錯誤；質(zhì)粒是基因工程中的主要運載體，故D錯誤。 4．科學家運用基因工程技術將人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功表達。圖示a處為胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNA結合的位置，它們彼此能結合的依據(jù)是(　　) A．基因自由組合定律 B．半保留復制原則 C．基因分離定律 D．堿基互補配對原則 答案　D 解析　用限制酶切割人的DNA分子，獲得胰島素基因，用同一種限制酶切割質(zhì)粒，產(chǎn)生相同的黏性末端，它們通過堿基互補配對形成重組DNA分子。 5．基因工程的正確操作步驟是(　　) ①目的基因與運載體相結合?、趯⒛康幕驅胧荏w細胞　③目的基因的檢測與鑒定?、芴崛∧康幕? A．③④②① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 答案　C 解析　基因工程技術操作的四個步驟是：提取目的基因；目的基因與運載體結合；將目的基因導入受體細胞；目的基因的檢測與鑒定。 6．美國科學家在研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現(xiàn)，這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌(一種產(chǎn)生抗蟲毒蛋白的細菌)基因在內(nèi)的轉基因作物的基因，由此可見： ①轉基因作物的基因可傳播到野生植物中?、谵D基因作物可對天然植物的基因多樣性構成威脅?、蹫榉乐够蛭廴?，應當禁止轉基因作物的研究?、茏匀浑s交過程實質(zhì)是一個長期的轉基因過程，兩者沒有任何區(qū)別 其中正確的說法是(　　) A．①②③④ B．③ C．①② D．① 答案　C 解析　根據(jù)題意可知：轉基因植物的基因傳播到野生植物中，這樣會對植物的基因多樣性構成威脅。自然雜交是通過受粉的方式實現(xiàn)轉基因過程，與轉基因技術中通過重組運載體實現(xiàn)轉基因過程有一定區(qū)別。 [高考提能] 7．水母發(fā)光蛋白由236個氨基酸構成，其中Asp(天冬氨酸)、Gly(甘氨酸)、Ser(絲氨酸)構成發(fā)光環(huán)，現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)的基因作為生物轉基因的標記，在轉基因技術中，這種蛋白質(zhì)的作用是 (　　) A．促使目的基因導入受體細胞 B．使目的基因容易被檢測出來 C．促使目的基因在受體細胞內(nèi)復制 D．使目的基因容易成功表達 答案　B 解析　該發(fā)光蛋白的作用是使目的基因容易被檢測出來，從而確認目的基因是否已經(jīng)成功導入受體細胞中。 8．下列關于基因工程的敘述，錯誤的是(　　) A．目的基因和受體細胞均可來自動物、植物或微生物 B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶 C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性 D．運載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達 答案　D 解析　基因工程中目的基因和受體細胞均可來自動物、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性，只有經(jīng)過一定的物質(zhì)激活以后，才能有生物活性；運載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組DNA的細胞，不能促進目的基因的表達，所以D錯誤。 9．基因工程技術在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領域中得到廣泛的應用，下列關于基因工程成果的敘述中，錯誤的是(　　) A．在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物 B．在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于生產(chǎn)藥品和診斷治療疾病 C．在畜牧養(yǎng)殖業(yè)方面培育了體型巨大，品質(zhì)優(yōu)良的動物 D．在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對環(huán)境的凈化 答案　C 解析　基因工程技術在畜牧業(yè)上的主要目的是能生產(chǎn)人們所需要的各種品質(zhì)優(yōu)良的動物，如具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率等，而不是要求體型巨大。 10．某農(nóng)業(yè)研究所將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因(Bt)導入棉花細胞，篩選出Bt基因成功整合到染色體上的抗蟲植株，假定Bt基因都能正常表達。某些抗蟲植株體細胞含兩個Bt基因，這兩個基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型，黑點表示Bt基因的整合位點。讓這些含兩個Bt基因抗蟲的植株自交，正常情況下后代不可能出現(xiàn)含四個抗蟲基因的個體是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．甲、乙、丙 答案　A 解析　甲的兩個Bt基因位于一對同源染色體上，減數(shù)分裂時，同源染色體分離，每一個生殖細胞中只有一個Bt基因，所以后代不可能出現(xiàn)含四個抗蟲基因的個體。乙、丙均可能產(chǎn)生含兩個Bt基因的生殖細胞，所以有可能出現(xiàn)含四個抗蟲基因的個體。 11．棉鈴蟲是一種嚴重危害棉花的害蟲。我國科學工作者發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而這種毒蛋白對人畜無害。通過基因工程方法，我國已將毒蛋白基因轉入棉花植株并成功表達。由于棉鈴蟲吃了這種轉基因棉花的植株后就會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟效益。請根據(jù)上述材料回答下列問題： (1)毒蛋白對人畜無害，但能使棉鈴蟲致死，從蛋白質(zhì)特性來看，是因為蛋白質(zhì)具有______________。 (2)利用蘇云金芽孢桿菌防治棉鈴蟲屬于生物防治，它突出的優(yōu)點是____________________。 (3)轉基因棉花的抗蟲變異來源屬于可遺傳變異類型中的________________。 (4)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是__________________，其特點是__________________________________________________。 (5)進行基因工程操作一般要經(jīng)過的四個步驟是______________、________________、________________、______________。 (6)“毒蛋白基因轉入棉花植株內(nèi)并成功表達”的含義是____________________。 答案　(1)特異性　(2)不用農(nóng)藥或減少農(nóng)藥用量，減少環(huán)境的污染　(3)基因重組　(4)限制酶　一種限制酶只能識別某種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子　(5)提取目的基因　目的基因與運載體結合　將目的基因導入受體細胞　目的基因的檢測與鑒定　(6)棉花植株產(chǎn)生了蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白 解析　每種蛋白質(zhì)分子往往都有特定的結構和功能，具有特異性。區(qū)別于化學防治，生物防治的優(yōu)點是可以減少農(nóng)藥的用量，減少對環(huán)境的污染。轉基因技術的原理是基因重組。所謂基因的表達就是目的基因在受體細胞內(nèi)通過轉錄和翻譯合成蛋白質(zhì)的過程。 12．干擾素是一種糖蛋白，過去從人的血液中的白細胞中提取，產(chǎn)量很低。我國的科研人員侯云院士等一批人，成功運用基因工程技術提高了其產(chǎn)量，如圖為其原理過程圖。請據(jù)圖回答下面的問題： (1)圖中①過程叫做______________。 (2)圖中③物質(zhì)的化學本質(zhì)是______________，它之所以能作為運載體，必須具備的特點是________________________________________(寫出任兩點)。 (3)切割②和③過程所需的酶一般是相同的，其原因是________________________________。 (4)該過程中，供體細胞是______________，受體細胞是______(填字母)，重組DNA分子是______(填序號)。 (5)大腸桿菌等微生物是基因工程最常用的實驗材料，這是因為______________________。 (6)人的干擾素基因能在大腸桿菌內(nèi)表達，其根本原因是________________________________ _______________________________________________。 答案　(1)提取目的基因　(2)雙鏈環(huán)狀DNA分子(或DNA分子)　具有一個至多個限制酶切割位點，在細胞中能夠自主復制，有特殊的標記基因等　(3)為了產(chǎn)生相同的黏性末端　(4)人的體細胞　b?、堋?5)大腸桿菌結構簡單、繁殖快，其內(nèi)的遺傳物質(zhì)少(任寫兩點即可)　(6)它們共用一套密碼子 解析　圖中①②為目的基因的提取過程，采用的方法為酶切法；圖中③為從大腸桿菌中提取的質(zhì)粒；④表示重組DNA分子；切割②和③過程所需的酶叫限制酶，所用的酶相同，產(chǎn)生的黏性末端也相同，便于構建重組DNA分子。在該過程中，供體細胞是人的體細胞，受體細胞是大腸桿菌b，選擇大腸桿菌作為受體細胞是因為其繁殖快、結構簡單，其內(nèi)的遺傳物質(zhì)少。人的基因能在大腸桿菌中表達是由于它們共用一套密碼子。 13．通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉基因動物。運用這一技術可使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，如圖表示這一技術的基本過程，在該工程中所用的基因 “剪刀”能識別的序列和切點是—GATCC—，請據(jù)圖回答下列問題： (1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是______________，人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊染色體中需要的酶是______________。 (2)人體蛋白質(zhì)基因之所以能連接到羊的染色體DNA中，原因是___________________。人體蛋白質(zhì)基因導入羊細胞時常用的工具是________________________。 (3)此過程中目的基因的檢測與表達中的表達是指______________________________。 (4)你認為此類羊產(chǎn)的奶安全可靠嗎？理由是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶 (2)具有相同的物質(zhì)基礎和結構基礎(有互補的堿基序列)　 細菌質(zhì)粒或病毒 (3)人體蛋白質(zhì)基因在羊體細胞內(nèi)控制合成人體蛋白質(zhì) (4)安全，因為目的基因導入受體細胞后沒有改變，控制合成的人體蛋白質(zhì)成分沒有改變(或不安全，因為目的基因導入受體細胞后，可能由于羊細胞中某些成分的影響，合成的蛋白質(zhì)成分會發(fā)生一定的改變) 解析　(1)剪切獲取目的基因的酶是限制性核酸內(nèi)切酶，將不同的DNA片段連接起來的酶是DNA連接酶。(2)不同生物的DNA化學組成和空間結構相同，即都具有相同的物質(zhì)基礎和結構基礎。目的基因導入受體細胞需要先與運載體結合，最常用的運載體是質(zhì)粒，也可以用病毒。(3)基因的表達是指基因通過轉錄和翻譯過程合成相應的蛋白質(zhì)。(4)為開放性問題，理由與觀點相對應即可。 [真題體驗] 14．(xx江蘇，25)現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感??；②低產(chǎn)、抗病；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗病；b.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是(多選)(　　) A．利用①、③品種間雜交篩選獲得a B．對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得b C．a(chǎn)、b和c的培育均可采用誘變育種方法 D．用轉基因技術將外源抗旱基因導入③中獲得c 答案　CD 解析　利用①、②品種間雜交后篩選可獲得a，A錯誤；染色體加倍并不改變原有的基因，只有通過誘變育種，可由③選育出b，B錯誤；誘變育種和轉基因技術均可獲得原品種不具有的新性狀，C、D正確。 15．(xx重慶，6)下列有關人胰島素基因表達載體的敘述，正確的是(　　) A．表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA逆轉錄獲得 B．表達載體的復制和胰島素基因的表達均啟動于復制原(起)點 C．借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來 D．啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉錄中起作用 答案　C 解析　人肝細胞不能合成胰島素，則人肝細胞中不含有胰島素的mRNA，不能通過逆轉錄獲得人胰島素基因，A錯誤；表達載體的復制啟動于復制起點，胰島素基因的表達啟動于啟動子，B錯誤；抗生素抗性基因是標記基因，可用于篩選含胰島素基因的受體細胞，C正確；啟動子在轉錄過程中起作用，終止密碼子在翻譯過程中起作用，D錯誤。