最新人教版必修二基因工程及其应用教案

1、第2节基因工程及其应用学习目标1.说出基因工程的概念。2.说出基因工程的基本工 具。（重点）3.阐述基因工程的基本操作。（重点）4.举例说明基因工程的 应用。知识点1基因工程的原理请仔细阅读教材第102103页，完成下面的问题。1 .概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种牛物的某种基因提取出来, 加以修饰改造、然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造牛物的遗 传性状。2 .原理：基因重组。3 .操作水平：DNA分子水平:操作环境：体外。4 .基本工具（1）基因的“剪刀” 限制件核酸内切酶（简称限制酶）。特点：一种限制酶只能识别一种特定的核昔酸序列

2、。作用位点：磷酸二酯键。产物：a.黏性末端;b.平末端。实例：大肠杆菌的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切割，产生两个带有黏性末端的 DNA片段，如图所示:(2)基因的“针线” 一一DNA连接酶。作用对象：两个具有相同末端的 DNA分子作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。产物：形成重组DNA分子。(3)基因的运载体作用：将外源基因送入受体细胞。种类质粒分布：许多幽以及酵母菌等 生物拟核或细胞核外 特性,能够自主复制、组成:环状DA分子动植物病毒运载体必须具备的条件a.能在受体细胞中复4L并稳定保存。b.具有二个或发个限制酶切点，便于外源基因插入。c.具有标记基因,如：抗性基因

3、，便于进行筛选。5 .操作步骤小r f目的基因：人们所需要的特定基因的基因;用某种限制酶切割质粒目瑞基因与 用同种限制酶切割目的基因运载体结合,加入DNA连接酶I |质粒和目的基因结合成重组DA分子V将目的基因导主要是借鉴迎或病毒侵人受体细胞'染细胞的方法I检则:根据受体细胞中是否具有目的基因的 标记基因.判断目的基因导入与否 检测和鉴定鉴定;受体细胞表现出特定的性I状，如棉花抗虫性状的表现知识点2基因工程的应用及其安全性请仔细阅读教材第104106页，完成下面的问题。1 .基因工程的应用(1)作物育种现状：近几年来，人们利用基因工程的方法，获得了高_ 产和具有优良品质的农作物,培育出

4、具有各种抗逆性的作物新品种。实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉抗虫基因来自苏云金芽抱杆菌，该基因能够指导合成一种毒性很 强的蛋白质晶体，使棉铃虫等害虫死亡。科学家将编码这个蛋白质的 基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量,而且大 大降低了生产成本。(2)药物研制现状：在药品生产中，有些药品由于受原料来源的限制， 价格 十分昂贵。用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质景:、 低成 本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗。实例：胰岛素科学家将人体内能够产生月夷岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并在大肠杆菌内获得成功表达。意义：大大降低了药品生产的

5、成本。(3)环境保护利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属， 分解泄漏的石油，处理工业废水等。2 .转基因生物及转基因食品的安全性目前对转基因生物和转基因食品的安全性问题存在两个观点(1)转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。(2)转基因生物和转基因食品是不安全的，应该严格控制。态度: 要理性看待科学技术，在看到转基因技术的应用前景非常广阔的同 时，也要正视转基因技术带来的安全性问题，要趋利避害,而不能互 噎废食。要点一基因工程的原理和操作过程1.基因工程的概念基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术实质基因重组操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本

6、过程剪切一拼接-导入一表达结果定向改造生物的遗传性状，获得人类需要的基因产物或生物新品种2.基因工程的基本步骤提取目的基因：人们所需的特定基因目的V基因'直接分离基因获取:人工(反转录法途径' 合成根据蛋白质中氨基酸序列,推测出、基因I核甘酸序列，通过化学方法合成DNA用一种限制酶切割质粒目的基因与运载体结合用同一种限制酶切割目的基因¥加入DA连接酶¥质粒和目的基因结合成重组DA分子将目的基因导入受体细胞;主要是借助细菌或病毒侵染细|胞的方法检测：根据受体细胞中是否具有标记基因，B的基因的判断目的基因是否导入受体细胞检测与鉴定鉴定：看受体细胞是否表现目的基因

7、控制的L 性状3 .构建基因表达载体的过程及工具酶的应用(1)基因表达载体的构建过程图示解说(2)选择限制酶的注意事项根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类a.应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstL b.不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择Sma I。c.为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不 同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstI和EcoRI 两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。根据质粒的特点确定限制酶的种类a.所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有 相同的黏性末端。b.质粒作为运载体必须具备标记

8、基因等，所以所选择的限制酶 尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶Smal会破坏标记基因；如果所选酶的切点不是一个， 则切割重组后可能丢失某些片段， 若丢失的片段含复制起点， 则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主 复制。(3)与核酸有关的几种酶的比较限制性核酸内切酶(限制酶) ：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割 DNA 分子，基因工程中常 被用来切割目的基因和运载体。 DNA 连接酶：主要是连接DNA 片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中常被用来构建基因表达载体。 DNA 聚合酶：主要是连接DNA 片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在 DNA 复

9、制中起作用； DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，而DNA 连接酶是在两个DNA 片段之间形成磷酸二酯键。 DNA 聚合酶在 DNA 复制时发挥作用， DNA 连 接酶常被用于基因工程。 RNA 聚合酶： RNA 聚合酶是合成RNA 分子时发挥催化作用的酶，在 RNA 复制和转录中起作用。逆转录酶： 催化逆转录过程所需要的酶， 基因工程中人工合成 目的基因时需要逆转录酶发挥作用。4基因工程成功的基础1 】 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是G'GATCC -,限制酶II的识别序列和切点是 一GATC 。据图

10、判断下列操作正确的是()A.目的基因和质粒均用限制酶II切割B.目的基因和质粒均用限制酶I切割C.质粒用限制酶II切割，目的基因用限制酶I切割 D.质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶II切割 解析 依据题干信息，注意所给的两种限制酶所识别的两个核甘酸序列，其产生的黏性末端是相同的，又由于限制酶II所识别的核 甘酸序列，有一部分与限制酶I所识别的一致，因此目的基因用限制 酶II切割；而质粒用限制酶I切割，可保证质粒上保留一个标记基因 (Gene I )。解析 D针对训练 1 如图所示为一项重要生物技术的关键步骤， X 是 获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是()A X 是能合成

11、胰岛素的细菌细胞B 质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C 外源基因与运载体的重组只需要DNA 连接酶D 该细菌的性状被定向改造解析 根据图示， 重组质粒导入的是细菌细胞，所以 X 是能合成胰岛素的细菌细胞。 质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因， 同时具有标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞内。基因与运载体的重组需要限制酶和 DNA 连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的性状。答案 C要点二 基因工程和基因重组的比较1 .基因工程与基因重组的区别比较项目基因重组基因工程不 同 点概念在生物进行有 性生殖的过程 中，控制不同性 状的基因重新 组合按照人们的意愿，把一

12、种生物的某种基因提取 出来，加以修饰改造*燃 后放到另一种生物的细 胞星，定向地改造生物 的遗传性状范围进行有性生 殖的生物所有生物重组方式同一种生物的 不同基因（不能 打破物种间的 界限）不同物种间的不同基西繁殖方式有性生殖无性生宛变异大小小大意义是生物变异的 来源之一使人类可以咬自己的意 愿直接定向地改变基因 结构,培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合,都能使 生物产生变异2.不同类型的基因重组的比较同源染色体上非非同源染色体上人为导致基因重重组的类型姐妹染色单体的非等位基因间的组（DNA重组技交叉互换重组术）发生的时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期目的基因与运载 体

13、重组以及将其 导入受体细胞内 进行增殖和表达发生的机制同源染色体非姐 妹染色单体之间 交叉互换，导致 染色单体上的基 因重新组合同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体上非等位基因间的自由组合目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意意义为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一【典例2】 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内， 培育出抗虫棉 我 国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒A.B.C.D.解析杂交育种的原理是基因重组， 符合；基因工程的原理是

14、基因重组， 符合；太空椒是诱变育种的成果，原理是基因突变， 不符合；故选 B 。答案 B针对训练 2 下列关于基因工程的叙述，错误的是()A 基因工程的生物学原理是基因重组B 通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状C 整个过程都需要酶的催化D 基因工程属于分子水平的操作解析 目的基因的导入及目的基因的检测与鉴定等步骤可以不需要酶的催化。答案C要点三 转基因生物和转基因食品的安全性1.在转基因过程中，目的基因可以整合到细胞核中的染色体上， 也可能整合到线粒体或叶绿体 DNA 上。若整合到细胞核中染色体上随染色体遗传，若整合到线粒体或叶绿体DNA 上，则会随着细胞质遗传而遗传，可以避免环境污染

15、。2有关转基因生物安全性的讨论要运用唯物辩证法的思想进行客观公正地评价， 要一分为二， 不能以偏概全。转基因技术已在生产、 生活中得到广泛应用， 如超级细菌的培养和抗虫棉的培育。 但同时转基因生物和转基因食品也存在一些安全隐患，如新产生的转基因生物可能会破坏生态系统的稳定性等。因此，可以说转基因技术是把双刃剑，使用时应注意趋利避害。【典例 3 】 下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是 ()A 基因工程常以抗生素抗性基因为目的基因B.通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C 通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的 DNA ，用 另一种限制性核酸内切酶

16、处理运载体D 若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题解析 基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因， A 错误；在基因工程的实际操作中一般用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的 DNA 和运载体，使它们产生相同的末端， C 错误；转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界， 仍可能存在食品安全、 环境安全等安全性问题， D 错误。答案 B针对训练3 转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是 ()A 抗虫棉花B 能清除石油污染的假单胞杆菌C 我国奶牛的主要品种 中国荷斯坦奶牛D 抗除草剂玉米答案 C课堂归纳小结 网络构建 自我校对： 作物育种 药物研制 环境保护

17、 运载体 受体细胞检测与鉴定 限制酶 DNA 连接酶 运载体拓展阅读超级稻计划2014 年 9 月 24 日， 在由中国科学院谢华安院士担任组长的专家组现场监督下， 农民在试验田里进行人工收割。 由湖南杂交水稻研究中心牵头的国家十二五863 计划课题“超高产水稻分子育种与品种创制”最近取得重大突破： 袁隆平团队与创世纪种业有限公司合作研究的最新成果“ Y 两优900”湖南隆回百亩高产示范区，经以中科院院士谢华安为组长的专家组现场测产， 按算术平均计算方法， 平均亩产达 1006.1 公斤，首次实现了超级稻百亩过千公斤的目标。我国“超级稻计划”始于 1996 年。当时袁隆平院士提议，该提议被国家

18、有关部门采纳，作为“超级杂交稻选育”立项，进入“ 863”计划。 超级稻计划的“姊妹计划” “水稻基因组测序和重要农艺性状功能基因组研究”。 以中国科学院院士张启发为主的科研团队提出了“绿色超级稻”的设想和计划。 其基本思路是： 将品种资源研究、基因组研究和分子技术育种紧密结合， 加强重要性状生物学的基础研究和基因发掘，进行品种改良，培育大批抗病、抗虫、抗逆、营养高效、高产、优质的新品种。超级稻研究，将有助于中国最终形成“少种、多收、高效、环境 友好”的水稻生产新格局，达到促进农业结构调整、提高稻作产出与 投入比、合理利用自然资源、减少环境污染和增加稻农经济收入的目 的。超级稻研究用到了什么技

19、术？研究超级稻有什么意义？提示：分子技术育种。意义：合理利用自然资源，减少环境污染, 增加经济收入学业水平合格测试1 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提高青霉素产量属于基因突变。答案 C2 下图为DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、 DNA 聚合酶、 DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A B C D 解析 限制性核酸内切酶用于切割 DNA 片段；而与之作用相反的是 DNA 连接酶，用于连接DNA 片段； DNA 聚合

20、酶用于 DNA的复制过程，它需要模板；解旋酶会使DNA 双链解旋而分开，它作 用于碱基对之间的氢键。答案 C3下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是()A 同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性B 运载体的化学本质与载体蛋白相同C 限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸D DNA 连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链解析 限制酶能识别脱氧核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA 分子，具备特异性， A 错；运载体中的质粒的化学本质是环状 的 DNA ，而细胞膜上载体蛋白的化学本质是蛋白质， B 错；限制酶能识别并切割 DNA 分子， 而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA

21、， C 正确； DNA 连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键， DNA 聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链， D 错。答案 C学业水平等级测试4 下列有关质粒的说法，正确的是()A 质粒不仅存在于细菌中，某些病毒中也具有B 细菌的基因只存在于质粒中C 质粒为小型的环状DNA 分子，存在于拟核或细胞核外的细胞质基质中D 质粒是基因工程中重要的工具酶之一解析 质粒主要存在于细菌、酵母菌等生物中，病毒中没有质粒， A 错误；细菌的基因主要存在于拟核中，少量存在于质粒中， B错误； 质粒是拟核或细胞核外环状的 DNA 分子， 具有自我复制能力，C 正确；质粒是基因工程中最常用的运载体，

22、 D 错误。答案 C5 下列实践活动包含基因工程技术的是()A 水稻F1 花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B 抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C 将含抗病基因的重组DNA 导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D 用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析 A 项为单倍体育种，原理是染色体变异； B 项为杂交育种，原理为基因重组； C 项为基因工程育种，需要利用基因工程技术将重组 DNA 分子导入受体细胞， 原理为基因重组； D 项为诱变育种，原理为基因突变。答案 C课后作业(二十)学业水平合格练3 科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生

23、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 定向地改造生物的遗传性状D 在生物体外对DNA 分子进行改造解析 根据基因工程的概念可知，实施该工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状。答案 C4 基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA 片段时，需使用 ()A 同种限制酶B 两种限制酶C 同种 DNA 连接酶D 两种 DNA 连接酶解析 用同种限制酶切割运载体和含有目的基因的 DNA 片段，可以使两者产生相同的黏性末端，可通过互补碱基的配对结合起来，再用 DNA 连接酶使两条链上的缺口结合，就形成一个完整的重组DN

24、A。答案 A3在下列基因操作的四个基本步骤中，不需要进行碱基互补配对的步骤是()A 人工合成目的基因B 将目的基因导入受体细胞C 目的基因与运载体结合D 目的基因的检测与鉴定解析用人工方法使体外重组的DNA 分子转移到受体细胞，主要借助于细胞膜的流动性，此过程中不需要碱基互补配对。答案B4人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是()A 大肠杆菌B 酵母菌C T4 噬菌体D 质粒 DNA解析 人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，故受体细胞内应有内质网和高尔基体，题干中只有酵母菌符合此条件。答案 B5 你认为支持基因工程技

25、术的理论有()遗传密码的通用性不同基因可独立表达不同基因表达可互相影响 DNA 作为遗传物质能够严格地自我复制B A C D 解析 转基因之所以在不同种生物间可以进行是因为遗传密码的通用性 同一基因在不同生物中表达产生的蛋白质(或性状)相同； 不同基因表达的独立性 在不同生物中基因的表达不受其他基因的影响； DNA 自我复制的严格性 从而保证遗传的稳定性。答案 A6 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()利用杂交技术培育出超级水稻 通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒通过体细胞克隆技术培养出克隆牛将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内， 培育出抗虫棉 将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因

26、病用一定浓度的生长素处理， 获得无子番茄A B C D 解析 通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能性；用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄应用的是生长素的生理作用。答案 C7据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是()A 限制酶可以切断a 处8 . DNA连接酶可以连接a处C 解旋酶可以使b 处解开D DNA 连接酶可以连接b 处解析限制酶和DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键即a处,解旋酶作用的部位是氢键即 b 处。答案 D8下图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程，相关叙述不正确的是()

27、A 通过过程形成重组质粒只需要两种工具B 是重组质粒导入受体细胞的过程C 通过过程产生的转基因牛的细胞中都含有人的生长激素基因D 通过过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果解析 是目的基因与运载体结合的过程，既需要限制酶和DNA 连接酶，也需要载体质粒。答案 A9 基因工程技术也称DNA 重组技术，其实施时需要的四个必要条件是 ()A 目的基因、限制酶、运载体、体细胞B 重组DNA 、 RNA 聚合酶、内切酶、连接酶C 模板DNA 、信使RNA 、质粒、受体细胞D 工具酶、目的基因、运载体、受体细胞解析 基因工程必须用到限制酶、 DNA 连接酶等工具酶， 需要将目的基因与运载体结合， 并导入受体细胞

28、， 所以基因工程实施时需要的四个必要条件是工具酶、目的基因、运载体和受体细胞。答案 D学业水平等级练 10 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 ()将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的 DNA 序列与质粒重组后， 导入细菌， 用该细菌感染棉的体细胞， 再进行组织培养将编码毒素蛋白的 DNA 序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵B.D.A.C.解析 基因工程中，在导入目的基因前要将目的基因与运载体结合， 即与细菌质粒重组， 之后再将含有目的基因的重组质粒导入受体细胞，即棉的体细胞或受精卵，目的基因导入受体

29、细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制。若直接将毒素蛋白或编码毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中，都很容易被相应的酶水解，不会被保留下来。答案 C11 利用某目的基因 (图甲 )和 P1 噬菌体 (图乙 )构建重组DNA 。 3种酶(BglH、EcoRI和Sau3A I )在目的基因所在片段与 P1噬菌体 上的切点均如图中箭头所示。下列分析错误的是 ()A.构建重组DNA时，可用Bglll和Sau3A I切割目的基因所 在片段和P1 噬菌体B.构建重组DNA时，可用EcoR I和Sau3A I切割目的基因所 在片段和P1 噬菌体C.图乙中的P1噬菌体只用EcoRI切割后，含有2个游离的磷 酸基

30、团D.用EcoRI切割目的基因所在片段和 P1噬菌体，再用DNA 连接酶连接，只能产生一种重组DNA解析由题图可知，Bgl H、Sau3A I及EcoR I三种酶在目的 基因所在片段和P1噬菌体上都有切点，故可用 Bgl H和Sau3A I或 EcoRI和Sau3Al切割目的基因所在片段和 P1噬菌体；从图乙知P1噬菌体为环状DNA ,只用EcoR I切割后产生两条反向双螺旋链 状DNA ,有2个游离的磷酸基团；用EcoR I切割目的基因所在片段 和 P1 噬菌体载体， 再用 DNA 连接酶连接， 能产生不止一种重组DNA 。答案 D12 由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄， 仅限于人和灵长类动物

31、，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产， 现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列， 生产示意图如下。下列相关说法不正确的是()乙肝病毒> 有关基因> 细菌> 大量生产疫苗分离 导入 发酵A 生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的B 在过程中需要限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶C 用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D 这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界解析 题干中所述过程应用了基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状；在操作时要应用限制酶来获得目的基因，并用 DNA 连接酶使之与运载体结合；

32、 该过程的目的基因为表面抗原蛋白基因和编码核心蛋白的基因； 转基因生物的安全性还存在争议， 无法判断其安 全性，应避免其扩散进入自然界。答案 D13 科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株 抗虫棉，其过程大致如图所示：(1) 目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞染色体DNA 上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是(2)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，将出现不抗虫的植株，此现象来源于 (3)利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有目的性强和等突出的优点。(4)有人担心种植上述转基因抗虫棉，它所携带

33、的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种， 造成“基因污染”， 请提出你的解决方法：解析 由题图可知，目的基因是苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因， 与 Ti 质粒重组后， 利用农杆菌导入植物细胞产生了抗虫棉植株。这种育种方式能克服远缘杂交不亲和性，可用 DNA 分子杂交技术检测目的基因是否整合到受体细胞染色体上。答案 (1)DNA 分子杂交技术(2)基因突变(3)克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)(4)将目的基因导入叶绿体或线粒体基因组中14 .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)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：提取目的基因、:将目的基因导入受体细胞、 (2)要使运载体与该抗虫基因连接，A过程中首先应使用 进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为AATTCG一,则能与该运载体连接的抗虫基因分子的末端是A. CTTAAB. AATCCCTTTAAAATCIIC. CII T(3)切割完成后，用 耨运载体与该抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为 o(4)来自苏云金杆