第3章 第2节 基因工程的应用价值-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教师用书word（苏教版）

本高中生物学讲义聚焦基因工程的应用价值，系统梳理其在农牧业（如转基因抗病抗虫植物、改善畜牧品质）、食品业（品质改良、食品添加剂生产）、医药业（基因工程药物、乳腺生物反应器、基因治疗）的核心知识点，通过表格对比、流程图解等学习支架呈现技术原理与应用实例。 该资料以典例分析和层级训练（澄清概念、落实知能、迁移应用）培养科学思维，结合转基因动植物培育过程图、乳腺生物反应器操作图等图表辅助理解，提升探究实践能力，关注基因工程进展体现态度责任。课中助力教师高效授课，课后便于学生回顾知识、强化练习，弥补薄弱环节。

第二节 基因工程的应用价值 学习目标 1.举例说出基因工程在农牧业、食品业和医药业等方面的应用。　 2.阐明乳腺生物反应器的制备过程,关注基因工程的进展。 知识点(一)　基因工程在农牧业中的应用价值　　　 [教材知识梳理] 　　1.转基因生物:利用基因工程技术培育的、能稳定遗传外源基因所决定的性状的生物。这些可改造的生物既可以是微生物,也可以是植物或动物。 2.转基因生物的应用价值 应用类型 应用举例 目的基因 主要优点 植物 基因 工程 转基因 抗病植物 番木瓜、小麦、甜椒、番茄等 病毒的复制酶基因和衣壳蛋白基因、几丁质酶基因、植物抗毒素基因 ①能打破常规育种难以突破的物种之间的界限; ②培育转基因生物新品种,提高农牧业的产量和产品品质; ③减少农药等用量,既节省生产成本,又有利于环境保护 转基因 抗虫植物 棉花、水稻、玉米、大豆、烟草等 编码苏云金杆菌Bt毒蛋白的基因 转基因 抗逆植物 番茄、烟草 鱼类抗冻蛋白基因、调节细胞渗透压的基因 动物 基因 工程 改善畜牧产品的品质 猪 ω-3脂肪酸去饱和 酶基因 提高动物的生长速度 绵羊、 三文鱼 外源生长激素基因 [微提醒] 转基因生物用到的技术 (1)转基因植物:基因工程、植物组织培养。 (2)转基因动物:基因工程、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等。 [核心要点点拨] 　　转基因植物和转基因动物的培育过程 1.转基因植物的培育过程 　　2.转基因动物的培育过程 (以转基因牛培育过程为例) 　　[典例]　(2025·徐州高二期末)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下: (1)htPA基因与载体用　　　　　切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用　　　　　　法。  (2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其　　　　　　。采集的精子需要经过　　　,才具备受精能力。  (3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是　　　　　　　。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行　　　　　　。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的　　　　　　。  (4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到　　　　　　　,说明目的基因成功表达。  [解析]　(1)用同种限制酶对目的基因和载体进行切割,以形成相同的黏性末端。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,常用DNA分子杂交法。 (2)对供体母羊注射促性腺激素可以使其超数排卵,采集的精子需要经过获能处理后才具备受精能力。 (3)将重组表达载体导入受精卵(动物细胞)常用的方法是显微注射法。为了获得母羊,需要对胚胎进行性别鉴定。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,依据的原理是早期胚胎细胞的全能性。 (4)目的基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA,即人组织纤溶酶原激活物。 [答案]　(1)同种限制酶　DNA分子杂交　(2)超数排卵　获能(处理)　(3)显微注射法　性别鉴定　全能性　(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物) [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。 (√) (2)动物的生长激素基因转入植物后不能表达。 (×) (3)农业害虫不会对转基因抗虫作物产生抗性。 (×) (4)培育转基因抗病植物的目的基因可来源于病毒、真菌等。 (√) (5)转入外源生长素基因的转基因动物,生长速度更快。 (×) (6)运用基因工程改良动植物品种,最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。 (√) (二)落实知能 2.科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述错误的是 (　　) A.在基因工程中,PCR技术可用于任何目的基因的获取,且能迅速获得大量目的基因 B.启动子对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C.应用DNA探针技术,可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其转录产物 D.用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA,可用DNA连接酶连接形成重组DNA分子 解析:选A　在基因工程中,用PCR技术获取目的基因,需要已知目的基因的部分核苷酸序列,以便制备引物,则未知核苷酸序列的目的基因不能用PCR法获取,A错误;基因表达载体中的启动子能驱动基因转录,促进基因表达,因此该结构对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的,B正确;应用DNA探针技术,可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其是否转录,若要检测是否翻译合成蛋白质,还需用抗原—抗体杂交技术,C正确;用同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA,可产生相同的黏性末端,再用DNA连接酶连接就可以形成重组DNA分子,D正确。 3.(2025·扬州高二期末)SOD是一种抗氧化酶,它能将超氧自由基转化成H2O2,增强植物的抗逆性。如图为培育农作物新品种的一种方式。下列有关叙述正确的是 (　　) A.过程①中常用的方法是采用Ca2+处理法将SOD基因导入植物细胞 B.从该农作物新品种的细胞中检测出了SOD基因,说明该基因工程成功了 C.新品种的获得属于可遗传的变异,可能将抗逆性状遗传给子代 D.基因工程又叫重组DNA技术,所用工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体 解析:选C　过程①中常用的方法是采用农杆菌转化法将SOD基因导入植物细胞,A错误;从该农作物新品种的细胞中检测出具有活性的SOD,才能说明该基因工程成功了,B错误;新品种的获得属于可遗传的变异,可能将抗逆性状遗传给子代,C正确;载体不属于工具酶,D错误。 (三)迁移应用 4.下图是研究人员利用生物工程技术培育能产生人生长激素的转基因牛的过程。下列叙述正确的是 (　　) 受精卵人的生长 激素基因 重组 DNA 转基因牛 A.①过程需要的工具有限制酶、DNA连接酶和载体 B.接受了重组DNA的受精卵可直接移植到代孕母牛的子宫 C.若在②过程中培养到囊胚阶段,对胚胎进行酶处理,可培育出多头相同的转基因牛 D.胚胎干细胞具有全能性,故受体细胞可用胚胎干细胞代替受精卵 解析:选A　①过程表示基因表达载体的构建,需限制酶、DNA连接酶和载体,A正确;接受了重组DNA的受精卵需要在体外培养至桑椹胚或囊胚阶段,再移植到代孕母牛的子宫,B错误;若在②过程中培养到囊胚阶段,对胚胎进行胚胎分割处理,可培育出多头相同的转基因牛,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,能够形成所需的各种组织和器官,但是一般不易形成个体,因此不能用胚胎干细胞代替受精卵,D错误。 5.科研小组利用基因工程技术将“抗虫基因”转入棉花细胞成功培育出抗虫棉,该技术所用的含“抗虫基因”的DNA与质粒上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示(不同限制酶的识别序列和酶切位点: 　　　　　 ↓ ↓ BamHⅠ:5'-GGATCC-3',　　　　BclⅠ:5'-TGATCA-3', 　　　　 ↓ ↓ Sau3AⅠ:5'-GATC-3',　　　　HindⅢ:5'-AAGCTT-3')。 请分析并回答下列问题: (1)通过PCR扩增获得“抗虫基因”时,依据　　　　　　　　　　　　设计引物,引物的作用是　　　　　。  (2)培育转基因抗虫棉的核心工作是　　　　　　　　　　　　　。科研人员分别使用HindⅢ和Sau3AⅠ两种限制酶处理含目的基因的DNA片段,用HindⅢ和BamHⅠ两种限制酶处理质粒,试分析切割质粒时用限制酶BamHⅠ替换Sau3AⅠ的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)欲确定“抗虫基因”是否表达出“抗虫蛋白”,在分子水平上的检测方法是　　　　　　　,该方法的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)生产上常将转基因抗虫棉与非转基因棉花混合播种,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)要根据抗虫基因的一段核苷酸序列设计引物,引物的作用是使DNA聚合酶(Taq酶)从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 (2)如果直接将目的基因转入受体细胞不会表达,所以为了保证目的基因在受体细胞中稳定存在并表达和发挥作用,需要构建基因表达载体,所以培育转基因抗虫棉的核心工作是构建基因表达载体。根据目的基因两侧的限制酶分布可知,为避免目的基因反向插入,应该选用两种酶切割目的基因和质粒,由于限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切以后产生相同的黏性末端,所以可用BamHⅠ替换Sau3AⅠ。 (3)在分子水平上检测转基因棉花是否表达出“抗虫蛋白”的方法是用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,该方法的原理是抗体与相应的抗原发生特异性免疫反应。 (4)生产上常将上述转基因棉花与非转基因棉花混合播种,从而减缓棉铃虫种群抗虫基因频率的增加速度。 答案:(1)目的基因的脱氧核苷酸序列　使DNA聚合酶(Taq酶)从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸　(2)构建基因表达载体　限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切以后产生相同的黏性末端　(3)抗原—抗体杂交　抗体与相应的抗原发生特异性免疫反应　(4)减缓棉铃虫种群抗虫基因频率的增加速度 知识点(二)　基因工程在食品业和医药业中的应用价值　　　　　　　　　 [教材知识梳理] 　　(一)基因工程在食品业中的应用价值 1.植物品质改良主要包括植物蛋白质、糖类、脂肪品质的改良以及维生素种类和含量的改良等方面。 2.基因工程在氨基酸、助鲜剂、甜味剂等食品添加剂的生产,以及广泛应用于食品制造业的淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶的大规模生产方面也大显身手。 (二)基因工程在医药业中的应用价值 1.基因工程药物 (1)利用转基因工程菌生产基因工程药物,如重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 (2)利用生物反应器生产药物 ①生物反应器的种类:乳腺生物反应器、膀胱生物反应器、输卵管生物反应器等。 ②乳腺生物反应器的构建 2.基因治疗 (1)含义:利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。 (2)应用技术:基因诊断、基因分离、载体构建、目的基因导入等技术。 (3)途径(类型):体内途径和体外途径。 种类 概念 体内 途径 将分离出来的带有治疗作用的基因通过载体转入患者体内的某些细胞,直接纠正或弥补缺陷基因的功能 体外 途径 采用转基因技术将带有治疗作用的基因导入病毒基因组,再用病毒感染受体细胞(患者细胞),治疗基因整合到受体基因组后,受体细胞经体外培养、增殖后导入患者体内 [微提醒] 与大肠杆菌相比用酵母菌生产胰岛素的优势 酵母菌为真核生物,可通过内质网和高尔基体对产生的胰岛素进行加工和修饰,从而产生有活性的胰岛素。 [核心要点点拨] 　　(一)图示法理解乳腺生物反应器的操作过程 　　(二)乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别 比较内容 乳腺生物反应器 工程菌 含义 指让外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达,利用动物的乳腺组织生产药物蛋白 指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系 基因结构 哺乳动物的基因结构与人类的基因结构基本相同 细菌和酵母菌的基因结构与人类有较大差异 基因产物 合成的药物蛋白与天然蛋白质相同 细菌合成的药物蛋白可能没有活性 受体细胞 动物受精卵 微生物细胞 导入目的 基因的方式 显微注射法 感受态细胞法 生产条件 不需严格灭菌;温度等外界条件对其影响不大 需严格灭菌,严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件 药物提取 从动物乳汁中提取 从微生物细胞或其培养液中提取 生产设备 畜牧业生产、提取设备 发酵生产、提取设备 　　(三)基因治疗两种途径的比较 类型 体外途径 体内途径 不同点 过程 从患者体内获得受体细胞→体外完成目的基因转移→培养、筛选→细胞增殖→输入患者体内 直接向患者体内受体细胞中转移目的基因 特点 操作复杂,但效果较为可靠 操作简便,但效果难以控制 相同点 都属于基因治疗,都是将带有治疗作用的基因导入靶细胞,置换或弥补缺陷基因 　　[典例]　(2025·连云港检测)动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品,大致过程如下图所示。以下叙述错误的是 (　　) A.通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可 B.④通常采用显微注射法 C.在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达,因此可以从乳汁中提取药物 D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取 [解析]　若用转基因动物生产药物,通常将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子、复制原点等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,最终培育的转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,因而称为乳腺生物反应器,A错误,B、C正确;相对于传统方法,利用乳腺生物反应器生产药物的优点是产量高、质量好、成本低、易提取,D正确。 [答案]　A [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗不会遗传给子代。 (√) (2)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,可获得能产生人干扰素的菌株。 (√) (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。 (×) (4)以大肠杆菌作为工程菌获得人干扰素后可直接应用。 (×) (5)在青霉菌体内获取青霉素属于利用基因工程技术制取药物。 (×) (二)落实知能 2.科学家培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列叙述正确的是 (　　) A.用显微注射技术将人的生长激素基因导入小鼠膀胱上皮细胞 B.人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中 C.在小鼠体内检测到人的生长激素基因,说明成功获得转基因小鼠 D.膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比,受体不受性别限制、来源广泛 解析:选D　进行基因转移时,通常要将外源基因转入受精卵中,原因是受精卵具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达,A错误;人的生长激素基因存在于小鼠所有细胞中,但只在小鼠的膀胱上皮细胞表达,B错误;只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因,不能说明该技术已获得成功,还需要检测尿液中是否含有人的生长激素,C错误;乳腺生物反应器只能由雌性动物获得,而利用雌雄动物都可获得膀胱生物反应器,D正确。 3.(2025·无锡期中)下图为利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的过程,下列分析错误的是 (　　) A.①经胰蛋白酶处理可得到③ B.图中涉及基因工程、细胞核移植、胚胎分割和胚胎移植等技术 C.常用PCR技术扩增② D.若要获得同卵双胎或多胎,只能分割桑椹胚细胞 解析:选D　动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞,A正确;图中涉及基因工程、细胞核移植、胚胎分割和胚胎移植等技术,B正确;常用PCR技术扩增②,以获取大量目的基因,C正确;进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,D错误。 4.下列关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述,不正确的是 (　　) A.基因治疗是治疗遗传病的有效手段 B.基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造 C.进行基因治疗时,基因的受体细胞是受精卵 D.基因治疗可以有效改善患者生理状态,其操作对象是基因 解析:选C　基因治疗从基因层面改造细胞,从而改变个体的性状,是治疗遗传病的有效手段,A正确;基因治疗是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法,并不是对患者体内细胞的缺陷基因进行改造,并且基因治疗时基因的受体细胞是有缺陷的细胞,而不是受精卵,B正确,C错误;基因治疗可有效改善患者生理状态,其操作对象是基因,D正确。 (三)迁移应用 5.成纤维干细胞是治疗糖尿病的理想干细胞,被诱导分化后的成纤维干细胞能够分泌胰岛素,却不能随血糖浓度变化改变分泌量。研究发现葡萄糖转运子和葡萄糖激酶可以使胰岛素基因在血糖的调节下进行表达,因此通过基因工程技术可使被诱导分化后的成纤维干细胞能随血糖浓度变化改变分泌量,过程如图所示。 (1)如图所示,成纤维干细胞被诱导分化成具有与胰岛　　　细胞功能相同的细胞。  (2)图中[a]　　　　　的构建是实现基因工程的第二步,使用两种限制酶的目的是　　　　　　　　　。  (3)从甲到乙需要的生物工程技术是　　　　　　,一般应满足所需要的条件是　　　　　　　　　　　。  (4)以下关于乙、丙细胞的判断,正确的是　　　　[多选]。  A.基因组成完全相同 B.mRNA种类不完全相同 C.tRNA种类完全不同　　 D.蛋白质种类完全不同 (5)研究人员使用腺病毒形成重组DNA来提高转导率,但发现导入后受体细胞易因病毒蛋白的表达而受到免疫细胞、免疫分子的攻击导致治疗失败。从基因工程技术应用的角度,推测最有效的改进措施是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)与直接导入定向诱导分化的成纤维干细胞相比,辅以上述转基因技术的干细胞疗法在糖尿病治疗上的优势在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)被诱导分化后的成纤维干细胞能够分泌胰岛素,说明其具有与胰岛B细胞相同的功能。 (2)基因表达载体的构建是实现基因工程的第二步,也是基因工程的核心步骤,使用两种限制酶的目的是使两个基因分别整合到质粒的不同位点。 (3)据图可知,甲是导入目的基因的受体细胞(成纤维干细胞),从甲到乙是由成纤维干细胞分裂形成多个细胞的过程,该过程用到动物细胞培养技术,该过程需要满足无菌和无毒的环境、多种营养物质、温度和pH适宜、合适的气体环境。 (4)细胞分化的实质是基因的选择性表达,从乙细胞到丙细胞是诱导细胞分化形成胰岛B细胞的过程,因此乙细胞和丙细胞的基因组成完全相同,mRNA种类不完全相同,A、B正确;不同细胞中tRNA种类可能相同,蛋白质种类不完全相同,C、D错误。 (5)使腺病毒上被免疫细胞、免疫分子识别的病毒蛋白基因缺失,可以避免治疗失败。 (6)据题意可知,分化后的成纤维干细胞分泌胰岛素不受血糖浓度变化影响,持续分泌会导致血糖浓度过低造成低血糖,而导入了葡萄糖转运子基因和葡萄糖激酶基因后,可以使胰岛素基因在血糖的反馈调节下进行表达,血糖浓度低时能减少胰岛素表达和分泌,保持血糖浓度的相对稳定。 答案:(1)B　(2)基因表达载体　使两个基因分别整合到质粒的不同位点　(3)动物细胞培养　无菌和无毒的环境、多种营养物质、温度和pH适宜、合适的气体环境　(4)AB　(5)使腺病毒上被免疫细胞、免疫分子识别的病毒蛋白基因缺失　(6)胰岛素的分泌能随血糖浓度变化改变分泌量,有利于维持血糖含量的稳定 /课堂小结与随堂训练/ 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.转基因生物是指利用基因工程技术培育的、能稳定遗传外源基因所决定的性状的生物。运用基因工程改良动植物品种,最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。 2.基因治疗是利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。应用技术有基因诊断、基因分离、载体构建、目的基因导入等。 3.获得乳腺生物反应器的做法一般是先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组起来,转入哺乳动物的受精卵中,再让这些受精卵在母体内生长发育成转基因动物。 三、素养好题训练 1.某医学遗传研究所成功培育出一头携带人白蛋白基因的转基因牛。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了30多倍,以下与此有关的叙述中,正确的是 (　　) A.“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B.“提高基因的表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 C.只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的 D.转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因,但不发生转录、翻译,故不能合成人白蛋白 解析:选D　利用基因工程技术培育的、能稳定遗传外源基因所决定的性状的动物,称为“转基因动物”,其用到的受体细胞一般是受精卵,发育成的个体几乎所有细胞中都有相同的外源基因,A、C错误;“提高基因的表达水平”是指增强人白蛋白基因表达,人白蛋白基因数目没有增多,B错误;转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因,只是不能表达,D正确。 2.(2025·盐城月考)某研究中心的科研团队在转基因猪生物反应器领域取得重要研究进展。在国际上首次利用转基因猪的唾液腺作为生物反应器,高效合成了一种对人的神经性疾病具有良好治疗作用的蛋白——人神经生长因子(hNGF),生产流程如图所示。下列相关说法错误的是 (　　) A.可用人hNGF基因与猪成纤维细胞A中唾液淀粉酶基因的启动子等元件构建表达载体 B.重构胚具有发育成个体的潜能,移植到代孕猪C体内无须任何操作便可进行分裂和发育 C.猪卵母细胞B需要在体外培养到MⅡ期后通过显微操作去核 D.唾液腺生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受性别限制等特点 解析:选B　用猪成纤维细胞A中唾液淀粉酶基因的启动子与人hNGF基因构建基因表达载体,能使目的基因在唾液腺细胞中表达,A正确;重构胚需要激活后才可进行分裂和发育,B错误;卵母细胞需要培养到MⅡ期去核,C正确;乳腺生物反应器只能是雌性动物,唾液腺生物反应器可以不受性别的限制,D正确。 3.番茄作为一种常见的水果蔬菜,在日常生活中的需求量日益增大,但是在较低温度下运输或储存的过程中容易出现冻伤的现象,从而影响番茄的口感和品质。科学家利用基因工程技术培育出抗冻的转基因番茄。如图甲为BamH Ⅰ和Hind Ⅲ的识别序列,图乙为外源DNA和质粒上标出的酶切位点及相关基因,其中AFPs基因为抗冻基因。下列相关叙述错误的是 (　　) A.图中的外源DNA用BamHⅠ切割后,会产生4个黏性末端 B.应用BamHⅠ和Hind Ⅲ切割目的基因和质粒,以避免其自连或反接 C.能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中一定都含有AFPs基因 D.获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间 解析:选C　图乙中外源DNA上有两个BamHⅠ的酶切位点,因此用BamHⅠ切割后,会产生4个黏性末端,A正确;同一种限制酶切割产生的黏性末端相同,因此用同一种酶切割目的基因和质粒会出现自连或反接,用两种不同的限制酶切割可以避免自连或反接,B正确;能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中可能含有连接AFPs基因的重组质粒,也可能含没有和目的基因相连的普通质粒,C错误;获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间,以保证目的基因能被正常的转录,D正确。 4.棉蚜是棉花的主要害虫之一。雪花莲凝集素(GNA)与尾穗苋凝集素(ACA)具有良好抗蚜虫效果。研究人员将GNA基因与ACA基因连接成融合基因GA,并构建双抗虫基因的重组表达载体转入棉花,过程如下图。下列叙述错误的是 (　　) A.构建植物表达载体,应选用限制酶BsaBⅠ、KpnⅠ和XhoⅠ进行酶切 B.KpnⅠ、XhoⅠ双酶切可确保融合基因与载体的正确连接 C.用农杆菌转化法将目的基因转入棉花愈伤组织需无菌操作 D.可用DNA分子杂交或抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否表达 解析:选D　由图分析可知,构建植物表达载体过程中要选用限制酶BsaBⅠ、KpnⅠ和XhoⅠ进行酶切,A正确;KpnⅠ、XhoⅠ双酶切可确保融合基因与载体产生相同的末端以确保二者的正确连接,B正确;用农杆菌转化法将目的基因转入棉花愈伤组织需无菌操作以防止杂菌污染干扰实验,C正确;用DNA分子杂交技术检测是否插入了目的基因,用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否表达,D错误。 5.在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞和组织才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答,下列叙述正确的是 (　　) ①A过程需要的酶主要有限制性内切核酸酶和DNA连接酶　②B过程需要加入卡那霉素进行选择培养　③C为脱分化过程,培养基中只需加入营养物质、琼脂、卡那霉素　④D过程可以用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针进行分子水平的检测　⑤D过程可以用害虫侵害植株进行个体水平的检测 A.①②③④⑤ B.①②④⑤ C.③④⑤ D.①③④⑤ 解析:选B　图中A为基因表达载体的构建过程,该过程首先需要限制酶切割含有目的基因的外源 DNA分子和质粒,其次还需DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒,①正确;质粒上含有卡那霉素抗性基因(kanr),所以B过程需要加入卡那霉素进行选择培养,②正确;图中C为脱分化过程,培养基中需加入琼脂、营养物质、激素、卡那霉素等,③错误;检测目的基因是否插入棉花的基因组DNA分子中,常采用DNA分子杂交技术,即用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针进行分子水平的检测;栽培转基因抗虫植株后,可通过害虫侵害植株来检测抗虫基因是否表达,④⑤正确。 6.为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。 我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 (1)获得耐盐基因后,构建重组DNA分子所用的限制性内切核酸酶作用于图中的　　　处,DNA连接酶作用于　　　　　　处。(均填“a”或“b”)  (2)基因工程操作的核心步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有花粉管通道法和　　　　　　　法。  (3)基因工程中除质粒外,λ噬菌体的衍生物和　　　　　　　　等也可作为载体;质粒中往往带有一个抗生素抗性基因,该抗性基因的主要作用是　　　　　　　　　　　　。  (4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,可以用放射性同位素标记的　　　　　　　作探针进行分子杂交检测。  答案:(1)a　a　(2)基因表达载体的构建　农杆菌转化　(3)动物病毒　初步筛选出接受了目的基因的受体细胞　(4)耐盐基因(或目的基因) 学科网（北京）股份有限公司 $