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高一生物基因工程生物技术的安全性和伦理问题试题答案及解析1.限制性内切酶的特点是：( )A．只能识别GAATTC序列B．识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点C．识别黏性末端D．切割质粒DNA的标记基因【答案】B【解析】限制性内切酶有很多种类，有的能识别序列GAATTC，有的能识别其他序列，A错。
但都能识别特定的序列，B对。
有的能识别粘性末端，有的识别平末端，C错。
实验中，一般不选择切割标记基因的酶，D错。
【考点】本题考查等相关知识，意在考查学生的能力。
2.基因工程是在分子水平上进行设计施工的。
下列有关说法不正确的是A．基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改变生物的遗传性状B．重组DNA分子的获得所需的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶C．质粒是基因工程中常用的运载体，其化学本质是能自主复制的小型环状RNAD．科学家利用基因工程和植物组织培养技术相结合，成功培育出了抗虫棉【答案】C【解析】基因工程可以定向改造生物的遗传性状，故A正确；重组DNA分子的工具酶为限制酶和DNA连接酶，故B正确；质粒是最常用的运载体，其化学本质是能自主复制的小型环状DNA 分子，故C错误；科学家培育抗虫棉时，利用了基因工程和植物组织培养技术，故D正确。
【考点】本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
3.利用转基因奶牛乳腺生物反应器可生产人的生长激素，根据下图回答有关问题。
（1）基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有、以及标记基因等。
（2）在体外受精前，要对精子进行处理，对于牛的精子常采用。
（3）图中①过程常采用，图中②过程的培养液成分比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、、氨基酸、核苷酸等成分，以及等物质。
（4）早期胚胎发育到才进行移植。
【答案】（1）启动子终止子（2）获能化学诱导法（或化学法）（3）显微注射法（1分）激素血清（4）桑椹胚或囊胚【解析】（1）基因表达载体的组成，包括目的基因，标记基因，启动子，终止子等，基因表达载体的构建，是基因工程的核心。
将目的基因导入受体细胞的方法
一、将目的基因导入受体细胞的方法
1.质粒转化法：这是将外源基因通过细菌质粒转化到受体细胞的常用方法，一般采用质粒DNA转化法，是一种利用细菌的自身抗药性基因作为载体，以不翻译的基因作为接头基因，将外源基因结合到载体上，采用化学性诱变等方法将质粒DNA转化到受体细胞的方法，质粒转化法转染高效，是目前较为常用的基因转染技术。
2.双链物质转化法：这是将外源基因通过双链物质转化到受体细胞的常用方法，主要是由一个双链物质组成，包括一条携带目的基因的短链 DNA (ssDNA)和一条含有质粒 DNA 的DNA 或者RNA；双链物质转化是将目的染色体直接按照双链结构转染到受体细胞的方法，这个方法具有转染效率高、无需基因重组等优点，是基因转染中较为常用的一个技术。
3.病毒转化法：这是将外源基因通过病毒转化到受体细胞的常用方法，它主要是利用病毒的感染机制将外源基因引入到细胞中，这种方法不需要诱导，只要选择适当的病毒即可完成转染。
一般来说，病毒转化法用于大量的受体细胞，具有转染效率高，只需要制备病毒即可大批量进行转染，是转染细胞中比较常用的一种方法。
第2课时将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定一、选择题题型一目的基因导入受体细胞1．受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的是()选项受体细胞导入方法A 棉花细胞花粉管通道法B 大肠杆菌农杆菌转化法C 羊受精卵显微注射技术D 小麦细胞基因枪法答案 B解析花粉管通道法是一种十分简便、经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；将目的基因导入微生物细胞，常采用感受态细胞法(Ca2＋处理法)，这种方法能使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；显微注射技术是将目的基因导入动物细胞(如羊受精卵)的最常用、最有效的方法，C正确；双子叶植物和裸子植物常用农杆菌转化法导入目的基因，单子叶植物(如小麦)可用基因枪法导入目的基因，D正确。
2．农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞后，目的基因插入的位置是() A．Ti质粒上B．受体细胞染色体的DNA上C．T-DNAD．农杆菌的拟核答案 B解析在农杆菌转化法中利用农杆菌的T-DNA将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上。
3．目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是()A．显微注射法B．农杆菌转化法C．基因枪法D．花粉管通道法答案 A解析显微注射法是迄今为止将目的基因导入动物细胞中采用最多、最有效的一种方法。
4．在基因工程技术中，需要用氯化钙处理的环节是()A．目的基因的提取和导入B．目的基因与载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的表达答案 C解析如果载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，使其成为感受态细胞，使含有目的基因的重组DNA分子更容易进入受体细胞，目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的复制而复制。
5．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是()A．结构简单，操作方便B．繁殖速度快C．遗传物质含量少，易操作D．性状稳定，变异少答案 B解析微生物一般具有以下几个特点：①个体微小，结构简单；②繁殖快，在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代；③代谢类型多，活性强；④易变异，相对于高等生物而言，较容易发生变异。
二将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定一、将目的基因导入受体细胞1．转化：是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．将目的基因导入植物细胞的方法3．将目的基因导入动物受精卵的方法：利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中。
4．将目的基因导入微生物细胞的方法：常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。
先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再将重组的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中。
[提醒]微生物(大肠杆菌、酵母菌等)具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等优点。
二、目的基因的检测与鉴定[提醒]PCR不仅可用于获取和扩增目的基因，还能用于检测受体细胞中是否含有目的基因或受体细胞中的目的基因是否转录出mRNA。
(1)将目的基因导入植物细胞一般采用农杆菌转化法。
()(2)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。
()(3)常用卵细胞作为培育转基因动物的受体细胞。
()(4)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测。
()(5)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。
()(6)检测目的基因是否插入受体细胞的DNA中，可用抗原—抗体杂交技术。
()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×知识点一将目的基因导入受体细胞1．农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞的染色体DNA上。
第一次导入是将含目的基因的Ti质粒转入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指将含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
2．受体细胞的选择(1)对于植物来说，受体细胞可以是受精卵或体细胞，因为植物细胞具有全能性。
(2)对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全能性高，而高度分化的动物体细胞的全能性受到抑制。
新人教版必修2高中生物精题特练 6-2 基因工程及其应用1．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是( )①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦B．②④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦解析：基因工程中的运载体作用是与目的基因结合，将目的基因导入受体细胞，并能在受体细胞中稳定存在，通过自身的复制扩增目的基因。
答案：C2．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是( )A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状解析：基因工程是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是要定向改造生物的遗传性状。
答案：D3．图中的四条DNA分子，黏性末端彼此间能配对的一组是( )A．①②B．②③C．③④D．②④解析：②与③黏性末端能碱基互补配对。
答案：B4．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不．正确的是( )A．常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达解析：限制性内切酶和DNA连接酶是构建重组质粒必需的工具酶，而不需要RNA聚合酶。
答案：B5．下列应用中不属于基因工程的是( )A．转基因抗虫棉的成功培育B．利用工程菌生产胰岛素C．用紫外线处理青霉菌以提高青霉素的产量D．用奶牛生产人干扰素解析：用紫外线处理青霉菌是利用基因突变。
答案：C6．干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。
我国的科研人员侯云院士等一批人，成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。
将目的基因导入受体细胞的方法
将目的基因导入受体细胞的方法有多种，下面列举几种常用的方法：
1. 转染：将外源质粒DNA或RNA引物与适当的转染试剂一起加入细胞培养基中，使其与细胞内成分相互作用，从而实现目的基因的导入。
2. 转染载体：利用合成的质粒或病毒载体将目的基因导入受体细胞。
常用的载体包括质粒、腺病毒、逆转座子等。
3. 病毒载体：利用病毒进行基因转导。
常用的病毒载体包括腺病毒、腺相关病毒、类似于HIV的病毒等。
这些病毒具有高度感染细胞的特性，可以有效地将目的基因导入受体细胞。
4. 基因枪：使用高压气流或射频磁场等物理力量将目的基因导入细胞。
基因枪是一种直接注射目的基因至细胞核的方法，通常用于转栽植物细胞。
5. 电穿孔：利用电脉冲使细胞膜发生短暂通透性改变，从而实现外源DNA的导入。
6. 短搏治疗：通过使用暂时增强细胞膜通透性的方法，如低温、酶处理或超声波处理，以促进目的基因的进入细胞。
这些方法各有优劣，选择适当的方法取决于目的基因、受体细胞类型和实验要求等因素。
1．2.2目的基因的导入、检测与鉴定[学习目标] 1.理解目的基因导入受体细胞的方法。
2.掌握检测与鉴定目的基因的方法。
方式一通过前面的学习，我们了解了基因工程中目的基因的获取和基因表达载体的构建。
在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后，下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选，获得大量的重组DNA分子，这就是外源基因的无性繁殖，即克隆(cloning)。
方式二目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。
这是基因工程的第四步工作。
在完成将目的基因导入受体细胞这一步骤后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。
因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。
检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。
重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
一、将目的基因导入受体细胞1．转化的含义目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．转化的方法(1)导入植物细胞①农杆菌转化法：将目的基因导入双子叶植物和裸子植物时最常用方法。
a．土壤农杆菌的特点：植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌侵染，其Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体的DNA上。
b．方法步骤：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→目的基因插入植物细胞中的染色体DNA上→目的基因表达。
②基因枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。
目的基因包裹在微小的金粉粒子或钨粉粒子表面→用基因枪高速射入受体细胞或组织中→目的基因表达。
③花粉管通道法在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，滴加目的基因，使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。
将目的基因导入受体细胞的方法目的基因导入受体细胞是基因工程领域中的一项关键技术，它可以用于基因治疗、转基因生物的制备以及基因功能研究等领域。
目的基因导入受体细胞的方法有多种，包括病毒载体介导的转染、化学方法介导的转染、电穿孔法、基因枪法等。
下面将分别介绍这些方法及其优缺点。
病毒载体介导的转染是目前最常用的目的基因导入受体细胞的方法之一。
该方法利用病毒的天然感染机制，将目的基因植入病毒载体中，然后将携带目的基因的病毒颗粒加入到受体细胞培养基中，病毒颗粒感染受体细胞后，目的基因就会被导入到受体细胞内。
这种方法具有高效率、稳定性好的特点，但也存在着病毒易突变、安全性差等缺点。
化学方法介导的转染是另一种常用的目的基因导入受体细胞的方法。
该方法利用化学试剂（如聚乙烯亚胺）或脂质体等介导物质，将目的基因转染到受体细胞内。
这种方法操作简单，成本较低，但转染效率较低，且对细胞有一定的毒性。
电穿孔法是一种利用电场作用使细胞膜通透性增加，从而实现目的基因导入的方法。
通过施加电脉冲，使细胞膜上出现微小孔隙，目的基因可以通过这些孔隙导入到细胞内。
这种方法操作简单，适用于多种细胞类型，但也存在着细胞存活率低、操作技术要求高等缺点。
基因枪法是一种利用高压气体或炮击法将目的基因颗粒射入受体细胞的方法。
该方法适用于多种细胞类型，转染效率较高，但也存在着细胞损伤、目的基因难以稳定表达等问题。
总的来说，目的基因导入受体细胞的方法各有优缺点，选择合适的方法需根据具体应用的要求、细胞类型和实验条件等因素综合考虑。
未来随着基因工程技术的不断发展，相信会有更多更高效的目的基因导入方法出现，为基因治疗、转基因生物制备等领域带来更多可能性。
显微注射法2019版高中生物学选择性必修三说，将目的基因导入动物细胞受精卵最常用的方法是“显微注射法”：那么，什么是显微注射法？如何操作？显微注射法是研发最早也是最成熟和应用最广的转基因技术，是指在光学显微镜或解剖镜下，进行手术、解剖和注射等试验操作的技术。
在模式动物和辅助生殖领域，常用的显微操作技术，包括：原核注射、胞质注射、8-cell注射、囊胚注射、四倍体胚胎注射、2-cell 注射和胞质内单精注射（ICSI）等。
在注射的过程中，动物细胞膜也会被刺破。
但因为动物细胞膜良好的弹性和流动性，在细胞膜被刺破以及细胞内注入或者抽取点物质之后，细胞膜还是可以恢复完整的，恢复好的细胞可以继续存活，正常生长。
上述技术的特点，是通过研究配子（精子、卵子和受精卵）、辅助细胞（卵巢或者睾丸支持细胞）和干细胞（多能性或全能性干细胞）等，在细胞或者亚细胞水平，阐明受精和胚胎发育的机制，提供更优的体外培养条件，或者更科学无害的产前诊断方案。
而高中生物学教材中是显微注射重组DNA片段，所以属于原核显微注射技术，它的不足之处是：导入外源基因整合位点和拷贝数无法控制；常导致插入位点附近宿主DNA片段缺失、重组等突变，可造成动物严重的生理缺陷。
尽管如此，由于显微注射技术直接对基因进行操作，整合率较高，因而仍是目前建立转基因动物极为重要的方法（如图）。
原核显微注射技术完成该技术一般过程：将目的样品如重组DNA片段注入小鼠或大鼠的受精卵原核中，选择易于注射的原核，尽量注射在雄原核中（也有资料认为雌原核和雄原核都可以，但看到的资料都是雄原核），注射完毕后，将受精卵或培养至桑葚胚阶段移植入假孕母鼠输卵管内，培养至囊胚期则移植到假孕母鼠子宫，待仔鼠出生后，用PCR方法等方法在染色体及基因水平上进行整合鉴定，筛选整合外源基因的阳性仔鼠。
并通过一定的方法在转录及蛋白质水平上进行表达检测，经检测获得阳性首建鼠。
完成该技术一般步骤：（1）卵细胞固定针和原核注射针的制作；（2）操作盘的制作；（3）在原核注射针中，用微量加样枪加入样品；（4）调整好显微镜、操作臂和微量样品连续注射仪，将固定针和注射针固定在操作臂上，在操作盘中将针尖碰断成小于1μm的斜口，长按Clean键，排出针中可能存在的气泡；（5）原核期胚胎放到操作盘中，开始原核注射，若针断口合适，1－2秒钟即可以看到原核膨胀，1个小时可以注射约100枚原核期胚胎。
