2、现在，转基因技术广泛运用于生物新品种的培育，科研中多采用显微注射法，借助电子显微镜将外源基因注射到细胞中。但这一传统方法更多地适应于哺乳动物，而运用到家禽转基因时，成功率仅有5%到10%左右。有的专家尝试使用病毒侵染的方法开展转基因实验，但因为安全性问题，运用范围有限。多年来，国内外家禽转基因技术一直没有实现重大突破。据生命科学网报道：2007年9月，扬州大家动物科学院博士生导师李碧春教授率领的攻关小组经过4年的努力，成功研究出精原干细胞介导法，这一方法可广泛运用于家禽的转基因，而且成功率提高了10倍。

请回答下列问题：

(1)培育转基因动物的受体细胞是受精卵，是否转基因动物的每一个体细胞都含有目的基因？为什么？是的，因为转基因动物的每个体细胞都是受精卵经过有丝分裂产生的，而有丝分裂的子细胞与母细胞中遗传物质是相同的。

(2)在基因工程中需要哪些酶？限制性核酸内切酶和DNA连接酶。被转移的基因在相应动物细胞中表达要经过转录和翻译两个过程。

(3)对家禽进行转基因育种，导入目的基因的理想方法是精原干细胞介导法；如用病毒侵染的方法，存在的安全性问题主要是病毒导致家禽患病。

(4)转基因动物依据的原理与克隆动物不同，克隆动物培育的依据细胞全能性(动物细胞核具有全能性)原理。

(5)转基因动物与克隆动物相比较明显的优点是按照人们的意愿改造生物(定向改造生物的某些性状)。

[基础训练]

1、胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：

(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。

(2)通过DNA合成形成的新基因应与载体结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准确表达。

(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程。

(4)图解中从胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因。

(5)下列关于蛋白质工程的说法错误的是　 B　 。

A、蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要

B、蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构

C、蛋白质工程能生产自然界中不曾存在的新型蛋白质分子

D、蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程

(三)生产转基因微生物，吸收环境中的重金属，降解有毒化合物和处理工业废水。

[基础训练]

1、继哺乳动物乳腺生物反应器研究成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，请回答：

(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是显微注射法。

(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入受精卵(或早期胚胎)中，原因是受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中得以表达。

(3)转基因小鼠的膀胱上皮细胞合成的人的生长激素的成分是蛋白质，此过程包括转录和翻译。

(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达。

(5)为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的细胞核转入去核的卵细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体，该技术称为核移植(或克隆)。

2、在人类的遗传病中，有一种重症联合免疫缺陷病(简称SCID)，这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA)的基因ada发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如图：

(1)载体必须具备的条件是(　 ABC　 )

A、能在宿主细胞中复制并保存

B、具有多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接

C、具有标记基因，便于进行筛选

D、是环状形态的DNA分子

(2)在图示过程中，所用到的基因操作工具分别是限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体。

(3)研究人员将ADA注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的，而淋巴细胞才能产生抗体等免疫物质。

(4)图中的治疗方法是体外(“体内”或“体外”)基因治疗法，这是对基因工程生物技术的应用。请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就。(举两例)如抗虫转基因植物，抗逆转基因植物等。

3、干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图所示：

从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是(　 B　 )

A、个体间的杂交　　　　 B、基因工程　　　　　　　　 C、细胞融合　　　　　　　　 D、器官移植

[高考模拟]

4、(2006广东生物23)下列关于基因工程应用的叙述，正确的是(　 B　 )

A、基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因　 B、基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C、一种基因探针能检测水体中的各种病毒　　　 D、原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良

5、(2006江苏生物41)基因工程又叫基因拼接技术。(1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：①以目的基因转录的信使RNA(mRNA)为模板，逆转录(反转录)成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA(目的基因)。

(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、动植物细胞。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是除去内含子。

(3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有3种环状DNA分子，它们分别是运载体自连的、目的基因片段自连的、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子。

(二)改造分解石油的细菌，提高分解石油能力。

(一)利用细菌发酵和转基因植物生产具有生物可降解的新型塑料。

(二)基因治疗

1、含义：向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。

2、事例：重度免疫缺陷症的基因治疗(如右图)。

(一)基因工程药物

(二)标志：表现“目的基因”所控制的性状。

[基础训练]

1、在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan^r)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程。

请据图回答：

(1)A过程是基因工程操作步骤中的形成重组DNA分子过程。

(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存。

(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素。在此过程中，培养基的成分和物理性质都会对器官的发生有一定影响，但起决定作用的是植物激素(生长素和细胞分裂素的配比)。

(4)若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上做离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占100%。

(5)有人担心转基因生物会对生态系统的稳定性造成破坏，请你结合抗虫棉的培育成功来说明转基因植物的种植有利于环境保护的理由。种植抗虫植物，可以大大减少农药的使用量，减轻环境污染。

2、在受体细胞中能检测出目的基因是因为(　 C　 )

A、质粒与目的基因重组后能够复制　　　　　　　　 B、目的基因上具有标记

C、质粒上具有某些标记基因　　　　　　　　　　　　　 D、以上都不正确

3、1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，此文中的表达是指该基因在大肠杆菌中(　 B　 )

A、能进行DNA复制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B、能进行转录和翻译

C、能控制合成生长抑制素释放因子　　　　　　　　 D、能合成人的生长激素

[高考模拟]

4、(2007海南生物19)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下：

(1)实验步骤①所代表的反应过程是逆转录。

(2)步骤②构建重组DNA分子A和重组DNA分子B必须使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，后者的作用是将限制性核酸内切酶切割的载体和S蛋白基因连接起来。

(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能复制，也不能合成S蛋白基因的mRNA。

(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用大肠杆菌中表达的S蛋白与SARS康复病人血清进行抗原-抗体特异性反应实验，从而得出结论。

(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列相同(相同、不同)，根本原因是表达蛋白质所用的基因相同。

5、(2007江苏生物42B)很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。

(1)获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以人工合成。将目的基因与运载体结合时必须用同种限制性核酸内切酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有质粒(或动植物病毒或噬菌体等)等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有标记基因以便进行筛选。

(2)由转基因玉米细胞经过脱分化(或去分化)形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的胚状体再包裹合适的人造种皮等。