3.3 基因工程的应用（情境创新练+素养拓展练）（情境专练）生物人教版选择性必修3

第三章 基因工程 第三节 基因工程的应用情境化练习题 情境创新练（3大知识）+素养拓展练（教材深挖+情境速递） 知识点 1 基因工程在农牧、制药及环境等方面的应用 1．（25-26高三上·北京海淀·月考）将纤维素、半纤维素预处理和酶解后，利用某大肠杆菌菌株发酵产乳酸的过程如图。阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，构建了高产乳酸工程菌。相关叙述错误的是（　　） A．丙酮酸到乳酸环节会释放少量能量，部分储存在ATP中 B．可将纤维素酶基因等导入工程菌以简化生产环节 C．葡萄糖可作为大肠杆菌的碳源和能源物质 D．发酵过程中需保证厌氧环境以代谢生产乳酸 【答案】A 【知识点】基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、无氧呼吸过程、发酵工程的应用 【详解】A、丙酮酸到乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，这个过程不会释放能量，也不会生成ATP，A错误； B、将纤维素酶基因导入工程菌后，工程菌可以自行分解纤维素产生可发酵糖，能够简化生产环节，B正确； C、葡萄糖可以为大肠杆菌提供碳源，同时通过分解代谢为大肠杆菌提供能量，C正确； D、乳酸发酵属于无氧呼吸，发酵过程需要保证厌氧环境，才能让大肠杆菌代谢生产乳酸，D正确。        故选A。 2．（2026·云南昆明·模拟预测）铁皮石斛是我国名贵的中药，其次生代谢物石斛多糖和石斛碱是重要的核心药用成分，生产过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．用铁皮石斛的茎尖作外植体可培育出脱毒苗 B．过程①是脱分化，过程②是再分化 C．为了获得更多的有效成分，④过程中需一直通气 D．两种方法都几乎不受季节、天气等的影响，且有利于环境保护 【答案】B 【知识点】基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、植物细胞工程的实际应用、植物组织的培养及基本过程 【详解】A、茎尖病毒极少，甚至无病毒，用其作为外植体获得的植株有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A正确； B、①是脱分化过程，②是用愈伤组织制成细胞悬液，不是再分化，B错误； C、为了获得更多的有效成分，酵母菌需进行有氧呼吸，所以④过程中需一直通气，C正确； D、两种方法都在人工控制的环境中进行，几乎不受季节、天气等的影响，且有利于环境保护，D正确。 故选B。 3．（2026·四川成都·二模）2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获得了诺贝尔奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。科研人员利用基因工程改造酵母菌，使其高效生产青蒿酸（青蒿素前体），再通过优化代谢途径、发酵条件，极大地提高青蒿酸产量，最终再经化学转化即可合成青蒿素，这一技术将青蒿素生产成本降低80%。下列叙述正确的是（    ） A．需要利用花粉管通道法将青蒿酸合成基因导入酵母菌 B．青蒿素属于酵母菌代谢过程中产生的次生代谢物 C．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等手段从发酵液中获得青蒿酸 D．与上述方法相比，利用青蒿细胞工厂化生产获得青蒿素的周期更长 【答案】D 【知识点】将目的基因导入受体细胞、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、发酵工程的应用 【详解】A、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的方法，而酵母菌是真菌，A错误； B、青蒿素原本是青蒿细胞的次生代谢物，而酵母菌原本不能合成青蒿酸（青蒿素前体），是通过基因工程导入相关基因后才合成的，不属于酵母菌自身代谢产生的次生代谢物，B错误； C、青蒿酸是在酵母菌细胞内合成的，发酵结束后，需要用提取、分离和纯化的方法获得，而过滤、沉淀得到的是菌体，C错误； D、利用青蒿细胞工厂化生产青蒿素，需要经历细胞的脱分化、再分化等过程，而基因工程改造的酵母菌发酵生产的周期相对较短，因此，青蒿细胞工厂化生产的周期更长，D正确。 4．（2026·福建泉州·一模）普通大肠杆菌存在如图虚线框所示的代谢途径。研究人员尝试通过转入PKS基因改变大肠杆菌相关代谢途径以生产聚酮类化合物（一种药物原料），结果发现转PKS基因大肠杆菌聚酮类化合物的产量低，原因是：①受生物素调控的M-CoA合成量低；②M-CoA是细胞中脂肪酸唯一合成来源；③ACC途径的存在会干扰PKS起作用。为提高产量，研究人员通过敲除生物素合成基因同时导入一条M-CoA外源合成途径（建立一条新“生产线”），使其能够利用外源补充的丙二酸合成M-CoA。下列叙述正确的是（    ） A．切断M-CoA内源合成途径，利于精准控制聚酮类化合物产量 B．改造转PKS基因大肠杆菌时，也可敲除丙酮酸生成途径的基因 C．培养改造后的大肠杆菌时，应以丙二酸为培养基中的唯一碳源 D．进一步切断脂肪酸合成途径，以大幅度提高聚酮类化合物产量 【答案】A 【知识点】培养基的成分及其功能、将目的基因导入受体细胞、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 【详解】A、切断M-CoA内源合成途径，导入一条M-CoA外源合成途径，有利于精准控制聚酮类化合物产量，A正确； B、丙酮酸是许多代谢过程的重要中间产物，不可敲除丙酮酸生成途径的基因，B错误； C、丙二酸是合成M-CoA的原料，但大肠杆菌仍需要丙酮酸等其他代谢中间产物，因此不能以丙二酸为唯一碳源，C错误； D、脂肪酸是合成磷脂的前体，因此不能切断脂肪酸合成途径，否则大肠杆菌的结构和代谢会异常，D错误。 知识点 2 基因诊断和基因治疗 5．（25-26高二上·山西·月考）肿瘤免疫治疗是当前的研究热点。①CAR-T疗法：通过基因工程技术，将能识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）导入T细胞，改造后的T细胞可特异性识别并杀伤肿瘤细胞；②溶瘤病毒疗法：利用经过基因改造的病毒，使其能特异性感染肿瘤细胞并进行复制，最终裂解肿瘤细胞，同时激发抗肿瘤免疫反应。下列相关叙述错误的是（　　） A．CAR-T疗法中，被成功导入CAR基因并表达的T细胞属于细胞毒性T细胞 B．CAR-T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的过程属于细胞免疫，该过程不需要抗体参与 C．溶瘤病毒疗法的特异性源于该病毒能够识别并结合肿瘤细胞膜上特有的受体 D．两种疗法均会引起人体的免疫系统的功能异常，造成过敏反应或自身免疫 【答案】D 【知识点】细胞免疫、基因诊断和基因治疗、过敏反应、自身免疫病 【详解】A、CAR-T疗法中，被导入CAR基因的T细胞获得特异性识别肿瘤抗原的能力，其本质仍为细胞毒性T细胞（可识别并杀伤靶细胞），A正确； B、CAR-T细胞通过表面CAR受体直接识别肿瘤细胞抗原，激活后释放穿孔素等物质杀伤靶细胞，该过程属于细胞免疫（无需抗体介导），B正确； C、溶瘤病毒经基因改造后，其表面蛋白可与肿瘤细胞膜上的特定受体结合（如某些肿瘤高表达的受体），从而实现特异性感染，C正确； D、两种疗法均通过增强或利用特异性免疫反应杀伤肿瘤细胞，属于正常免疫应答的调控应用，不会引发过敏反应（过敏原引起的异常反应）或自身免疫（攻击自身正常组织）。CAR-T疗法可能引起细胞因子风暴等过度免疫反应，但不属于过敏或自身免疫范畴，D错误。 故选D。 6．（25-26高三上·云南昆明·月考）近日，我国科学家利用基因编辑技术修复了某患者造血干细胞中导致镰状细胞贫血的缺陷基因，并将修复后的细胞回输到该患者体内，从而治疗该遗传病。下列叙述错误的是（    ） A．修复后的细胞回输到患者体内容易引发免疫排斥反应 B．体外培养造血干细胞的培养箱需含95％空气和5%CO2 C．缺陷基因修复后所表达的蛋白质的氨基酸序列发生改变 D．可通过光学显微镜判断修复后的造血干细胞的治疗效果 【答案】A 【知识点】基因诊断和基因治疗、动物细胞培养技术 【详解】A、利用基因编辑技术修复患者造血干细胞中导致镰状细胞贫血的缺陷基因，并将修复后的细胞回输到该患者体内，不会引发免疫排斥反应，A错误； B、体外培养造血干细胞的培养箱需含95％空气和5%CO2，B正确； C、该技术修复了镰状细胞贫血的缺陷基因，改变了碱基对，进而改变了目的基因所表达的蛋白质的氨基酸序列，C正确； D、可以在光学显微镜下观察到红细胞的形态是镰状还是圆饼状，因此修复后可以通过光学显微镜判断该患者的造血干细胞治疗效果，D正确。 故选A。 7．（25-26高三上·河南周口·月考）基因编辑技术是一种新兴的基因工程技术，可对生物体的基因组进行定点修饰。下列关于基因编辑技术的叙述，正确的是（　　） A．基因编辑技术只能改变生物体的单个基因 B．基因编辑技术可用于治疗某些遗传性疾病 C．基因编辑技术不会对生物体的其他基因造成影响 D．基因编辑技术培育的生物个体不会产生新的性状 【答案】B 【知识点】基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、基因诊断和基因治疗、基因编辑技术 【详解】A、基因编辑技术通过特定工具（如CRISPR-Cas9）可对目标基因进行定点修饰，但技术上可设计多个向导RNA同时编辑多个基因，因此“只能改变单个基因”的说法错误，A错误； B、某些遗传性疾病是由特定基因缺陷引起的，基因编辑技术可通过定点修复缺陷基因，用于治疗这些遗传性疾病，B正确； C、基因编辑技术虽为定点修饰，但仍可能对生物体的其他基因或基因组结构造成一定影响（如脱靶效应等），C错误； D、基因编辑技术通过修饰基因，可能使生物体产生新的性状（如修复致病基因后获得正常性状，或引入新基因后产生新性状），D错误。 故选B。 8．（24-25高二下·海南海口·期末）人类复合型免疫缺陷症患者体内缺失腺苷酸脱氨酶（ADA）基因，导致体内缺乏腺苷酸脱氨酶。随着基因工程的不断发展，科学家利用基因治疗治愈了人类复合型免疫缺陷症，过程如下图所示。下列说法错误的是（　　）    A．图中MoMLV病毒作为载体将人正常ADA基因送入T细胞甲 B．进行细胞体外培养除提供常规的营养、环境条件外，还需要添加血清等天然成分 C．与异体移植造血干细胞相比，体外基因治疗的优点是不会出现免疫排斥反应 D．经过基因治疗康复的病人产生的生殖细胞中存在正常的ADA基因 【答案】D 【知识点】基因诊断和基因治疗、动物细胞培养技术 【分析】基因治疗：把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 【详解】A、基因工程中常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，MoMLV病毒可作为载体将人正常ADA基因送入T细胞甲，A正确； B、细胞体外培养需营养、气体条件、适宜的温度和pH等，还需添加血清等天然成分，B正确； C、体外基因治疗是将患者细胞取出改造再回输，不会出现免疫排斥（自身细胞），C正确； D、基因治疗只改造了T细胞，生殖细胞未改造，故生殖细胞中无正常ADA基因，D错误。 故选D。 9．（24-25高二下·江西·期末）近年来，我国科学家利用CRISPR-Cas12f系统开发出微型基因编辑工具。相较于CRISPR-Cas9系统，该工具因体积小、递送效率高而备受关注，为基因治疗的临床应用提供了新利器。下列叙述正确的是（    ） A．推测CRISPR-Cas12f系统能识别特定的RNA序列并进行切割 B．微型基因编辑工具因体积小易进入细胞核而提高基因编辑效率 C．推测基因治疗对单基因遗传病的治疗效果显著低于多基因遗传病 D．CRISPR-Cas12f系统的开发标志着基因治疗已完全克服脱靶效应 【答案】B 【知识点】人类遗传病的类型及实例、基因诊断和基因治疗 【分析】CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。 【详解】A、CRISPR-Cas系统通过引导RNA识别特定DNA序列，Cas蛋白切割DNA。Cas12f属于Cas家族，其作用对象应为DNA而非RNA，A错误； B、微型基因编辑工具体积小，更易穿过细胞膜和核膜进入细胞核，从而提高基因编辑效率，B正确； C、单基因遗传病由单一基因突变引起，基因治疗靶点明确，效果更显著；多基因遗传病涉及多个基因及环境因素，治疗难度大，C错误； D、脱靶效应是基因编辑技术的普遍问题，CRISPR-Cas12f系统的开发可能降低但未完全克服脱靶效应，D错误。 故选B。 知识点3 基因芯片 10．（24-25高二下·安徽·月考）基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，主要用于基因检测工作。将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，假如能与芯片上的单链DNA 探针配对，它们就会结合起来，并出现“荧光信号”。通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，过程如下图所示。 下列相关叙述错误的是（    ） A．该技术所用的同位素可以是³²P，但不能是¹⁸O、¹⁵N B．“探针”只能与待测DNA 分子的一条链形成杂交带 C．基因芯片技术能用于待测RNA 分子碱基序列的检测 D．基因芯片有着广阔的应用前景，如菌种蛋白质的检测 【答案】D 【知识点】目的基因的检测与鉴定、基因芯片 【分析】1、探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段。 2、基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。基因芯片主要用于基因检测工作，在实际应用方面，生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛选、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等许多领域。 【详解】A、核酸含有C、H、O、N、P元素，32P具有放射性，但18O、15N不具有放射性，A正确； B、探针中的碱基序列与待测DNA中的一条链相同，与另一条链互补，B正确； C、由于基因芯片技术的原理是碱基互补配对原则，故能够检测待测RNA分子的碱基序列，C正确； D、基因芯片的原理是碱基互补配对，故不能检测蛋白质，D错误。 故选D。 11．（24-25高二下·辽宁·期末）基因芯片的测序原理是: 先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．上述测序方法是基于DNA-RNA分子杂交实现的 B．通过给探针标记荧光也可达到与上图同样的效果 C．应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光 D．根据图示结果可推出待测序列为5'-ATACGTTAGATC-3' 【答案】C 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、目的基因的检测与鉴定、基因芯片 【详解】A、因为是已知序列的探针与待测DNA单链杂交，所以上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的，A错误； B、由题干可知是给待测DNA单链标记荧光，若给探针标记荧光，则无法区分与待测DNA单链结合的不同探针，B错误； C、若不洗去未与探针结合的待测DNA分子，会干扰对与探针结合的待测DNA分子的荧光检测，所以应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光，C正确； D、根据图示，待测DNA单链可以与1～5探针结合，1～5探针的碱基序列连在一起是5'-ATACGTTAGATC-3'，待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'，D错误。 故选C。 12．（20-21高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）基因芯片主要用于基因检测工作，将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，假如能与芯片上的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现“反应信号”。以下说法中错误的选项是（　　） A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对 B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序 C．“反应信号”是由待测DNA分子与基因芯片上的放射性探针结合产生的 D．由于基因芯片技术能够检测待测DNA分子，因而具有广泛的应用前景 【答案】C 【知识点】基因芯片 【解析】1、探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段。 2、基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，基因芯片主要用于基因检测工作．在实际应用方面，生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛选、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等许多领域。 【详解】A、根据题干信息“如果能与芯片上的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现反应信号”可知基因芯片的工作原理是碱基互补配对，A正确； B、探针是已知的单链DNA分子，因此待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序，B正确； C、由于将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，所以“反应信号”是由放射性标记的待测DNA分子与单链DNA探针结合产生的，C错误； D、基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，将来可以制作“基因身份证”，D正确。 故选C。 13．（25-26高三下·湖南·月考）虾青素是雨生红球藻的产物，具有抗氧化和提高免疫力等特点，但并非是其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因（crtZ），通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株，并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。回答下列问题： (1)目的基因的获取。提取雨生红球藻的总DNA作为________，设计特异性引物扩增crtZ基因，此过程每次循环可以分为________三步。 (2)构建重组DNA分子。图中质粒还缺少的必备元件是________。质粒中启动子的作用是结合________，驱动目的基因高效转录。为使基因crtZ片段能正确连接到图中质粒，应选用限制酶________来处理质粒。 (3)目的基因导入受体细胞。将重组质粒导入大肠杆菌后，需在含________的培养基上筛选，以排除未导入质粒的大肠杆菌；再从阳性大肠杆菌中提取重组质粒，导入URA3基因缺失的酿酒酵母，应在________的培养基上筛选工程酵母，理由是________。 (4)虾青素的部分代谢途径如图所示，通过基因编辑技术将crtZ基因定向整合到酿酒酵母染色体上的ERG3基因中，该方法可避免因________（生理过程）导致的目的基因丢失，提高遗传稳定性；同时能进一步提高虾青素产量，原因是________，这一方案体现了基因工程对微生物________的定向改造。 【答案】(1) 模板 变性、退火、延伸 (2) 复制原点（复制起点） RNA聚合酶 BamHⅠ和EcoRⅠ (3) 氨苄青霉素 不含尿嘧啶 URA3基因缺失的酵母无法合成尿嘧啶，只有导入含URA3基因重组质粒的工程酵母才能在不含尿嘧啶的培养基上存活 (4) 有丝分裂（细胞增殖） ERG3基因被破坏，使更多前体物质用于虾青素合成途径 代谢途径 【知识点】PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 【详解】（1）目的基因扩增以雨生红球藻总DNA为模板，特异性引物可精准结合在目的基因的3'端，启动扩增。PCR技术每次循环分为三步：变性（高温使DNA双链解旋）、复性（降温让引物与模板链结合）、延伸（Taq酶催化子链合成），通过多轮循环实现目的基因大量复制。 （2）重组质粒的必备元件包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点，图中质粒缺失复制原点。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，RNA聚合酶结合后可启动目的基因转录为mRNA。分析题图可知，目的基因的两端只有EcoR Ⅰ和Bgl Ⅱ识别序列，目的基因应该用这两种酶切割，为使基因crtZ片段能在受体细胞中表达，应将基因crtZ片段连在启动子和终止子之间，他们之间有Bgl Ⅱ、EcoR I、BamH I和Hind Ⅲ识别序列，但Bgl Ⅱ有一个识别位点在启动子左边，如果使用此酶，有可能会将启动子切除，不能使用此酶，Bgl Ⅱ和BamH I切割后产生的黏性末端相同，为保证目的基因和质粒能正确连接在一起，应该用EcoR I和BamH I切割质粒。 （3）分析题图可知，大肠杆菌的筛选标记基因为Ampr（氨苄青霉素抗性基因），故需在含氨苄青霉素的培养基上筛选，未导入质粒的大肠杆菌无抗性，会被淘汰。 酿酒酵母缺失URA3基因，无法合成尿嘧啶，而重组质粒含URA3基因，故需在不含尿嘧啶的培养基上筛选，只有导入含URA3基因重组质粒的工程酵母才能在不含尿嘧啶的培养基上存活从而区分成功转化的酵母。 （4）若目的基因仅存在于质粒上，酵母有丝分裂（细胞增殖）过程中，质粒可能随机分配，导致部分子代细胞丢失目的基因；整合到染色体上可避免这一问题，提高遗传稳定性。据代谢途径可知，ERG3基因控制合成麦角固醇，crtZ基因整合到ERG3基因中会破坏其功能，使前体物质无法流向麦角固醇合成途径，转而更多用于虾青素合成，故产量提高。这一方案体现了基因工程对微生物代谢途径的定向改造。 （一）教材知识链接 1.基因工程在农牧业方面的应用主要被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面。具体来说，其在植物方面应用主要有培育转基因抗虫植物、转基因抗病植物、转基因抗除草剂植物以及改良植物的品质，在动物方面的应用主要有提高动物的生长速率、改善畜产品的品质。（P87～89“教材”） 2.用一句话概括干扰素的作用及化学本质：干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白。（P90“资料卡”） 3.构建乳腺生物反应器的过程为：将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子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，由此发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。（P90“教材”） 4.目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，从而获得人体移植器官的可替代的移植器官。从猪的身体构造等方面分析，科学家选用猪作为研究对象的原因是猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多。实现这一目标的最大难题是免疫排斥，请说明利用基因工程技术培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官的过程：在猪的器官供体的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，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。（P91“教材”） 5.相比从天然产物中提取的酶，通过构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产的食品工业用酶的优点是：纯度更高，生产成本显著降低,生产效率较高。（P91“教材”） 6.假如某位心脏病病人换上经过改造的猪心脏后，过上了健康人的生活。在生活中，我们不应该（应该、不应该）歧视他，应该从他身上看到现代生物技术在维持人体健康、治疗疾病等方面的应用价值。（P91“异想天开”） （二）教材深挖拓展 1.从环境保护角度出发，转基因抗虫水稻与普通水稻相比在害虫防治方面的优越性有：减少了化学农药的使用量，降低了环境污染；降低生产成本。（P88“图3-10”改编） 2.培育乳腺生物反应器时要选用乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件与药用蛋白基因重组在一起，这们操作的目的是让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达。与工厂化生产药用蛋白相比，用动物乳腺生物反应器生产药用蛋白的优势主要有：动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定；产物直接经乳汁分泌，易提取。（P90“教材”改编） 3.基因工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。若生产借助基因工程菌生产人的胰岛素，与选择大肠杆菌相比，选用酵母菌生产人的胰岛素的优势是酵母菌为真核生物，有生物膜系统，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。（P91“相关信息”改编） 4.为了生产药物，常把药用蛋白基因构建的表达载体导入大肠杆菌或酵母菌细胞中构建工程菌，选用细菌或酵母菌作为受体细胞的优点有哪些？ 细菌和酵母菌繁殖速度快，多为单细胞，遗传物质相对少，生产能力大等 5.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点是 从转基因动物一出生就可以收集产物，不用考虑动物的性别和是否正处于生殖期。膀胱生物反应器最显著的优势在于从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。 6.除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。下面是探究“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程，请补充完整。①用限制酶和DNA连接酶等处理含有目的基因的DNA片段和Ti质粒，构建重组Ti质粒；②将重组Ti质粒转入农杆菌中；③利用含有重组Ti质粒的农杆菌侵染矮牵牛转基因细胞，再通过培育得到转基因植株；④用草甘膦同时喷洒转基因植和对照组植株。结果：对照组植株死亡，转基因植株存活,但也受到了影响。结论: 矮牵牛对草甘膦产生了一定的抗性。上述对照组为非转基因矮牵牛，如果增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，你认为转基因矮牵牛对草甘膦的抗性会（会、不会）增加，你的理由是增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平会升高，它对草甘膦的抗性会增强。若进一步探究你的观点，请写出探究思路：将不同拷贝数的EPSP合酶基因分别转入矮牵牛细胞中，培育转基因植株，比较它们对草甘膦抗性的差异。（P92“拓展应用T1”） 7.科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2〜3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS细胞。在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是作为载体将外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf4送入小鼠成纤维细胞。可以设置对照组来证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用，设置方法及预期结果为：将转入外源基因和没有转人外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中，并确保其他培养条件相同。如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞，就可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用。如果要设计实验了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，请你写出实验设计的思路：可以依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，然后通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的那个基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小（其他合理答案均可）。若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞，再使它转化为需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，这不会（会、不会）引起免疫排斥反应，因为在诱导转化的过程中细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”细胞。iPS细胞具有分裂活性，用它进行治疗时可能存在（存在、不存在）的风险是，因为iPS细胞拥有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险。（P98“复习与提高T2”改编） 8.水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术来减少施用氮肥的生产成本及可能造成的环境污染，他们提出了以下两种方案。方案一：把根瘤菌的固氮相关基因导入水稻根系微生物中，使微生物能在根系处固氮，从而减少氮肥的施用量。方案二：直接将固氮相关基因导入水稻细胞中，建立水稻的“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，这样就可以免施氮肥了。请你评估这两种方案哪种更容易实现：从亲缘关系的远近来看，固氮相关基因可能更容易在水稻根系微生物中稳定存在和表达，进而使其具有固氮的能力（其他合理答案均可）。如果两个方案都实现，但从便捷性角度考虑，你认为更值得推广的是方案二；从转基因安全性角度考虑，你认为更值得推广的是方案一。（P98“复习与提高T3”改编） （三）新情景素材速递 1.1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究已取得了长足进步。如转入生长激素基因的鱼生长速度快、饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究。最近，我国科学家只将三倍体的转基因鱼投入自然系统。 试探究： (1)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以致生长速度大于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。试分析可能的原因。(科学思维) 提示：转基因鱼合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成。 (2)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究，试分析其易引起生态安全性问题的原因。(社会责任) 提示：转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼也带有转基因，具有生长优势，从而使其捕食对象大量减少，并且与其他物种竞争，容易引起生态危机。 (3)试从保障生态安全的角度分析只投放三倍体鱼的原因。(社会责任) 提示：三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 基因工程 第三节 基因工程的应用情境化练习题 情境创新练（3大知识）+素养拓展练（教材深挖+情境速递） 知识点 1 基因工程在农牧、制药及环境等方面的应用 1．（25-26高三上·北京海淀·月考）将纤维素、半纤维素预处理和酶解后，利用某大肠杆菌菌株发酵产乳酸的过程如图。阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，构建了高产乳酸工程菌。相关叙述错误的是（　　） A．丙酮酸到乳酸环节会释放少量能量，部分储存在ATP中 B．可将纤维素酶基因等导入工程菌以简化生产环节 C．葡萄糖可作为大肠杆菌的碳源和能源物质 D．发酵过程中需保证厌氧环境以代谢生产乳酸 2．（2026·云南昆明·模拟预测）铁皮石斛是我国名贵的中药，其次生代谢物石斛多糖和石斛碱是重要的核心药用成分，生产过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．用铁皮石斛的茎尖作外植体可培育出脱毒苗 B．过程①是脱分化，过程②是再分化 C．为了获得更多的有效成分，④过程中需一直通气 D．两种方法都几乎不受季节、天气等的影响，且有利于环境保护 3．（2026·四川成都·二模）2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获得了诺贝尔奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。科研人员利用基因工程改造酵母菌，使其高效生产青蒿酸（青蒿素前体），再通过优化代谢途径、发酵条件，极大地提高青蒿酸产量，最终再经化学转化即可合成青蒿素，这一技术将青蒿素生产成本降低80%。下列叙述正确的是（    ） A．需要利用花粉管通道法将青蒿酸合成基因导入酵母菌 B．青蒿素属于酵母菌代谢过程中产生的次生代谢物 C．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等手段从发酵液中获得青蒿酸 D．与上述方法相比，利用青蒿细胞工厂化生产获得青蒿素的周期更长 4．（2026·福建泉州·一模）普通大肠杆菌存在如图虚线框所示的代谢途径。研究人员尝试通过转入PKS基因改变大肠杆菌相关代谢途径以生产聚酮类化合物（一种药物原料），结果发现转PKS基因大肠杆菌聚酮类化合物的产量低，原因是：①受生物素调控的M-CoA合成量低；②M-CoA是细胞中脂肪酸唯一合成来源；③ACC途径的存在会干扰PKS起作用。为提高产量，研究人员通过敲除生物素合成基因同时导入一条M-CoA外源合成途径（建立一条新“生产线”），使其能够利用外源补充的丙二酸合成M-CoA。下列叙述正确的是（    ） A．切断M-CoA内源合成途径，利于精准控制聚酮类化合物产量 B．改造转PKS基因大肠杆菌时，也可敲除丙酮酸生成途径的基因 C．培养改造后的大肠杆菌时，应以丙二酸为培养基中的唯一碳源 D．进一步切断脂肪酸合成途径，以大幅度提高聚酮类化合物产量 知识点 2 基因诊断和基因治疗 5．（25-26高二上·山西·月考）肿瘤免疫治疗是当前的研究热点。①CAR-T疗法：通过基因工程技术，将能识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）导入T细胞，改造后的T细胞可特异性识别并杀伤肿瘤细胞；②溶瘤病毒疗法：利用经过基因改造的病毒，使其能特异性感染肿瘤细胞并进行复制，最终裂解肿瘤细胞，同时激发抗肿瘤免疫反应。下列相关叙述错误的是（　　） A．CAR-T疗法中，被成功导入CAR基因并表达的T细胞属于细胞毒性T细胞 B．CAR-T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的过程属于细胞免疫，该过程不需要抗体参与 C．溶瘤病毒疗法的特异性源于该病毒能够识别并结合肿瘤细胞膜上特有的受体 D．两种疗法均会引起人体的免疫系统的功能异常，造成过敏反应或自身免疫 6．（25-26高三上·云南昆明·月考）近日，我国科学家利用基因编辑技术修复了某患者造血干细胞中导致镰状细胞贫血的缺陷基因，并将修复后的细胞回输到该患者体内，从而治疗该遗传病。下列叙述错误的是（    ） A．修复后的细胞回输到患者体内容易引发免疫排斥反应 B．体外培养造血干细胞的培养箱需含95％空气和5%CO2 C．缺陷基因修复后所表达的蛋白质的氨基酸序列发生改变 D．可通过光学显微镜判断修复后的造血干细胞的治疗效果 7．（25-26高三上·河南周口·月考）基因编辑技术是一种新兴的基因工程技术，可对生物体的基因组进行定点修饰。下列关于基因编辑技术的叙述，正确的是（　　） A．基因编辑技术只能改变生物体的单个基因 B．基因编辑技术可用于治疗某些遗传性疾病 C．基因编辑技术不会对生物体的其他基因造成影响 D．基因编辑技术培育的生物个体不会产生新的性状 8．（24-25高二下·海南海口·期末）人类复合型免疫缺陷症患者体内缺失腺苷酸脱氨酶（ADA）基因，导致体内缺乏腺苷酸脱氨酶。随着基因工程的不断发展，科学家利用基因治疗治愈了人类复合型免疫缺陷症，过程如下图所示。下列说法错误的是（　　）    A．图中MoMLV病毒作为载体将人正常ADA基因送入T细胞甲 B．进行细胞体外培养除提供常规的营养、环境条件外，还需要添加血清等天然成分 C．与异体移植造血干细胞相比，体外基因治疗的优点是不会出现免疫排斥反应 D．经过基因治疗康复的病人产生的生殖细胞中存在正常的ADA基因 9．（24-25高二下·江西·期末）近年来，我国科学家利用CRISPR-Cas12f系统开发出微型基因编辑工具。相较于CRISPR-Cas9系统，该工具因体积小、递送效率高而备受关注，为基因治疗的临床应用提供了新利器。下列叙述正确的是（    ） A．推测CRISPR-Cas12f系统能识别特定的RNA序列并进行切割 B．微型基因编辑工具因体积小易进入细胞核而提高基因编辑效率 C．推测基因治疗对单基因遗传病的治疗效果显著低于多基因遗传病 D．CRISPR-Cas12f系统的开发标志着基因治疗已完全克服脱靶效应 知识点3 基因芯片 10．（24-25高二下·安徽·月考）基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，主要用于基因检测工作。将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，假如能与芯片上的单链DNA 探针配对，它们就会结合起来，并出现“荧光信号”。通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，过程如下图所示。 下列相关叙述错误的是（    ） A．该技术所用的同位素可以是³²P，但不能是¹⁸O、¹⁵N B．“探针”只能与待测DNA 分子的一条链形成杂交带 C．基因芯片技术能用于待测RNA 分子碱基序列的检测 D．基因芯片有着广阔的应用前景，如菌种蛋白质的检测 11．（24-25高二下·辽宁·期末）基因芯片的测序原理是: 先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．上述测序方法是基于DNA-RNA分子杂交实现的 B．通过给探针标记荧光也可达到与上图同样的效果 C．应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光 D．根据图示结果可推出待测序列为5'-ATACGTTAGATC-3' 12．（20-21高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）基因芯片主要用于基因检测工作，将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，假如能与芯片上的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现“反应信号”。以下说法中错误的选项是（　　） A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对 B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序 C．“反应信号”是由待测DNA分子与基因芯片上的放射性探针结合产生的 D．由于基因芯片技术能够检测待测DNA分子，因而具有广泛的应用前景 13．（25-26高三下·湖南·月考）虾青素是雨生红球藻的产物，具有抗氧化和提高免疫力等特点，但并非是其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因（crtZ），通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株，并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。回答下列问题： (1)目的基因的获取。提取雨生红球藻的总DNA作为________，设计特异性引物扩增crtZ基因，此过程每次循环可以分为________三步。 (2)构建重组DNA分子。图中质粒还缺少的必备元件是________。质粒中启动子的作用是结合________，驱动目的基因高效转录。为使基因crtZ片段能正确连接到图中质粒，应选用限制酶________来处理质粒。 (3)目的基因导入受体细胞。将重组质粒导入大肠杆菌后，需在含________的培养基上筛选，以排除未导入质粒的大肠杆菌；再从阳性大肠杆菌中提取重组质粒，导入URA3基因缺失的酿酒酵母，应在________的培养基上筛选工程酵母，理由是________。 (4)虾青素的部分代谢途径如图所示，通过基因编辑技术将crtZ基因定向整合到酿酒酵母染色体上的ERG3基因中，该方法可避免因________（生理过程）导致的目的基因丢失，提高遗传稳定性；同时能进一步提高虾青素产量，原因是________，这一方案体现了基因工程对微生物________的定向改造。 （一）教材知识链接 1.基因工程在农牧业方面的应用主要被广泛用于________________________________等方面。具体来说，其在植物方面应用主要有培育______________________________________________以及改良__________，在动物方面的应用主要有_________________________________。（P87～89“教材”） 2.用一句话概括干扰素的作用及化学本质：_________________________________。（P90“资料卡”） 3.构建乳腺生物反应器的过程为：将_______________________________________________________重组在一起，通过___________的方法导入哺乳动物的___________，由此发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过______________________,这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。（P90“教材”） 4.目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，从而获得人体移植器官的可替代的移植器官。从猪的身体构造等方面分析，科学家选用猪作为研究对象的原因是____________________________________________________________________________ _______________________________________________________。实现这一目标的最大难题是免疫排斥，请说明利用基因工程技术培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官的过程：__________________ ____________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________。（P91“教材”） 5.相比从天然产物中提取的酶，通过构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产的食品工业用酶的优点是：_________________________________________________。（P91“教材”） 6.假如某位心脏病病人换上经过改造的猪心脏后，过上了健康人的生活。在生活中，我们_______（应该、不应该）歧视他，应该从他身上看到______________________________________________。（P91“异想天开”） （二）教材深挖拓展 1.从环境保护角度出发，转基因抗虫水稻与普通水稻相比在害虫防治方面的优越性有：______________ ___________________________________。（P88“图3-10”改编） 2.培育乳腺生物反应器时要选用乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件与药用蛋白基因重组在一起，这们操作的目的是_____________________。与工厂化生产药用蛋白相比，用动物乳腺生物反应器生产药用蛋白的优势主要有：________________________________________________________________________ ________________________________。（P90“教材”改编） 3.基因工程菌是指________________________________________________。若生产借助基因工程菌生产人的胰岛素，与选择大肠杆菌相比，选用酵母菌生产人的胰岛素的优势是______________________________ ________________________________________________________________。（P91“相关信息”改编） 4.为了生产药物，常把药用蛋白基因构建的表达载体导入大肠杆菌或酵母菌细胞中构建工程菌，选用细菌或酵母菌作为受体细胞的优点有哪些？ ________________________________________________________________________________________ 5.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点是______________________________________________ ________________________________________________________________________________。 6.除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。下面是探究“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程，请补充完整。①用________________________________等处理含有目的基因的DNA片段和Ti质粒，构建重组Ti质粒；②________________________________；③利用含有重组Ti质粒的农杆菌侵染________________细胞，再通过培育得到转基因植株；④________________________________________。结果：对照组植株死亡，转基因植株存活,但也受到了影响。结论: ________________________________________。上述对照组为________________，如果增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，你认为转基因矮牵牛对草甘膦的抗性________（会、不会）增加，你的理由是______________________________________________________ ________________________________________。若进一步探究你的观点，请写出探究思路：____________ ________________________________________________________________。（P92“拓展应用T1”） 7.科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2〜3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS细胞。在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是__________________________________________ ________________________。可以设置____________来证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用，设置方法及预期结果为：__________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ _____________________。如果要设计实验了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，请你写出实验设计的思路：_____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________（其他合理答案均可）。若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞，再使它转化为需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，这____（会、不会）引起免疫排斥反应，因为______________________________________________________________________。iPS细胞具有分裂活性，用它进行治疗时可能_______（存在、不存在）的风险是，因为________________ _____________________________________________________________。（P98“复习与提高T2”改编） 8.水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术来减少施用氮肥的生产成本及可能造成的环境污染，他们提出了以下两种方案。方案一：把根瘤菌的固氮相关基因导入水稻根系微生物中，使微生物能在根系处固氮，从而减少氮肥的施用量。方案二：直接将固氮相关基因导入水稻细胞中，建立水稻的“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，这样就可以免施氮肥了。请你评估这两种方案哪种更容易实现：____________________________________________________________________________ __________________________________________________。如果两个方案都实现，但从便捷性角度考虑，你认为更值得推广的是方案二；从转基因安全性角度考虑，你认为更值得推广的是方案一。（P98“复习与提高T3”改编） （三）新情景素材速递 1.1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究已取得了长足进步。如转入生长激素基因的鱼生长速度快、饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究。最近，我国科学家只将三倍体的转基因鱼投入自然系统。 试探究： (1)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以致生长速度大于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。试分析可能的原因。(科学思维) (2)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究，试分析其易引起生态安全性问题的原因。(社会责任) (3)试从保障生态安全的角度分析只投放三倍体鱼的原因。(社会责任) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 基因工程 第三节 基因工程的应用情境化练习题 情境创新练（3大知识）+素养拓展练（教材深挖+情境速递） 知识点 1 基因工程在农牧、制药及环境等方面的应用 1．A 2．B 3．D 4．A 知识点 2 基因诊断和基因治疗 5．D 6．A 7．B 8．D 9．B 知识点3 基因芯片 10． D 11．C 12．C 13． 【答案】(1) 模板 变性、退火、延伸 (2) 复制原点（复制起点） RNA聚合酶 BamHⅠ和EcoRⅠ (3) 氨苄青霉素 不含尿嘧啶 URA3基因缺失的酵母无法合成尿嘧啶，只有导入含URA3基因重组质粒的工程酵母才能在不含尿嘧啶的培养基上存活 (4) 有丝分裂（细胞增殖） ERG3基因被破坏，使更多前体物质用于虾青素合成途径 代谢途径 （一）教材知识链接 1.改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量 转基因抗虫植物、转基因抗病植物、转基因抗除草剂植物 植物的品质 提高动物的生长速率、改善畜产品的品质 2.干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白 3.药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 显微注射 受精卵中 分泌乳汁来生产所需要的药物 4.猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多 在猪的器官供体的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，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官 5.纯度更高，生产成本显著降低,生产效率较高 6.不应该 现代生物技术在维持人体健康、治疗疾病等方面的应用价值 （二）教材深挖拓展 1.减少了化学农药的使用量，降低了环境污染；降低生产成本 2.让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达 动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定；产物直接经乳汁分泌，易提取 3.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类 酵母菌为真核生物，有生物膜系统，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 4.细菌和酵母菌繁殖速度快，多为单细胞，遗传物质相对少，生产能力大等 5.从转基因动物一出生就可以收集产物，不用考虑动物的性别和是否正处于生殖期。膀胱生物反应器最显著的优势在于从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。 6.限制酶和DNA连接酶 将重组Ti质粒转入农杆菌中 矮牵牛转基因 用草甘膦同时喷洒转基因植和对照组植株 矮牵牛对草甘膦产生了一定的抗性 非转基因矮牵牛 会 增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平会升高，它对草甘膦的抗性会增强 将不同拷贝数的EPSP合酶基因分别转入矮牵牛细胞中，培育转基因植株，比较它们对草甘膦抗性的差异 7.作为载体将外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf4送入小鼠成纤维细胞 对照组 将转入外源基因和没有转人外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中，并确保其他培养条件相同。如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞，就可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用 可以依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，然后通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的那个基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小 不会 在诱导转化的过程中细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”细胞 存在 iPS细胞拥有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险 8.从亲缘关系的远近来看，固氮相关基因可能更容易在水稻根系微生物中稳定存在和表达，进而使其具有固氮的能力（其他合理答案均可） （三）新情景素材速递 1(1)提示：转基因鱼合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成。 (2)提示：转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼也带有转基因，具有生长优势，从而使其捕食对象大量减少，并且与其他物种竞争，容易引起生态危机。 (3)提示：三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机。 学科网（北京）股份有限公司 $