课件41张PPT。1．3 基因工程的应用专题1 基因工程学习导航专题1 基因工程一、植物基因工程的成果
植物基因工程技术主要用于提高农作物的__________能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产____________等方面。抗逆药物1．抗虫和抗病转基因植物Bt毒蛋白淀粉酶抑制剂抗毒素合成环境污染2.抗逆转基因植物
(1)抗逆基因：调节______________的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的____________基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
3．转基因改良植物品质
(1)优良基因：必须氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果：富含____________的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。细胞渗透压抗冻蛋白赖氨酸巧记
植物基因工程成果表现:“三抗一优良”,三抗是指“抗虫”、“抗病”和“抗逆”，“一”优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。二、动物基因工程的前景生长激素乳糖蛋白启动子抗原决定三、基因工程药物
1．药物来源：转基因的“____________”。
2．成果:重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
四、基因治疗
1．概念：把____________导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者____________中，治疗复合型免疫缺陷症。工程菌正常基因淋巴细胞3．方法
(1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在_____________完成基因转移，再
筛选成功转移的细胞___________,最后重新输入患者体内。
(2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中____________的治病方法。体外扩增培养转移基因1．判一判
(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌( )
(2)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵( )
(3)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素( )
(4)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗( )
(5)基因治疗又叫基因诊断( )√××××2．连一连
将下列转基因生物与其优良性状连线植物基因工程的应用抗虫基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米(1)抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因；(2)抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗逆基因：调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂的大豆和玉米优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色矮牵牛特别提醒 目的基因的专一性
(1)抗虫不抗病毒、细菌和真菌。
(2)抗旱不抗寒。 (2014·宁波高二检测)抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是( )
A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒
B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．抗病毒转基因植物可以抗害虫
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异B[解析] 抗病毒转基因植物是将外源抗病毒基因导入植物受体细胞，并使抗病毒基因在受体细胞中表达，然后通过组织培养，获得抗病毒转基因植物。由于外源抗病毒基因具有特异性，因而其表达产物具有特异性或局限性，只能抵抗某种或某类病毒，不可能抵抗所有病毒，更不能抗害虫，故选项B正确，而选项A、C错误。目的基因导入受体细胞后，可以随受体内的自身遗传物质稳定遗传，也会同自身遗传物质一样发生变异。若目的基因存在于高等植物的细胞质和细胞核，(1)哪一种情况不易感染给其他植物，更安全？
(2)哪种情况遗传稳定性更强？
提示：(1)在细胞质中，不易随花粉传给其他植物,更安全。
(2)在细胞核中的染色体上，通过母本和父本遗传给子代比在细胞质中由母本传递给子代的遗传稳定性更强。运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是
( )
A．Bt基因的化学成分是蛋白质
B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于含有Bt基因
D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物C解析：Bt基因的化学本质是DNA，该基因来自某些细菌，不含有菜青虫的遗传物质，其控制合成的杀虫蛋白属于有机物,被害虫消化后变成有毒性的多肽，导致害虫死亡。乳腺(房)生物反应器1．操作过程2．乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别指将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动物受精卵微生物细胞显微注射技术感受态细胞法不需严格灭菌;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从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取畜牧业生产、提取设备工业生产，设备精良特别提醒 乳房生物反应器与膀胱生物反应器
乳房生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生产药用蛋白，二者的优点是：收集药用蛋白比较容易，且不必对动物造成伤害。但乳房生物反应器需是处于生殖期的雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反应器则是任何生长期的雌雄动物均可生产。 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。请回答下列问题：
(1)进行基因转移时，通常要将外源基因转入________中，原因是___________________________________________________________________________________________________。受精卵体积大，便于操作；受精卵全能性高，可使外源基因在相应组织细胞中表达受精卵(2)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________，此过程包括________和________。
(3)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的____________细胞中特异性表达。蛋白质转录翻译膀胱上皮[解析] (1)作为动物基因工程受体细胞的通常是受精卵，因为受精卵体积大，便于操作；经培养后可直接表达性状。(2)人的生长激素的成分是蛋白质，蛋白质的合成过程包括转录和翻译。(3)膀胱生物反应器中得以表达目的基因的是小鼠的膀胱上皮细胞。(2014·台州高二检测)上海医学研究所成功培育出第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30多倍。以下与此有关的叙述正确的是( )
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D解析：转基因动物是指细胞中被转入了外源基因的动物，而不是指出现新基因的动物，如发生基因突变可能会出现新基因，但发生了基因突变的动物不叫转基因动物；“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白,而不是人白蛋白基因；转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但由于基因的选择性表达，在肌肉细胞中该基因不表达，只有在牛乳腺细胞中表达并分泌到乳汁中，因而只能在转基因牛乳汁中获取人白蛋白。1．原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法，即把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗2．过程3．途径方法从患者体内获得某种细胞→体外完成基因转移→筛选、细胞扩增→输入体内直接向患者体内组织细胞中转移基因特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段4.基因诊断与基因治疗的比较制作相应探针，利用DNA分子杂交原理，快速、准确地检测疾病导入有基因缺陷的细胞中，替换相应基因的功能，治疗遗传病临床应用阶段临床试验阶段特别提醒 正常基因没有改变病变基因
在基因治疗的过程中，正常基因的表达掩盖了病变基因，使病人表现正常，最终达到治疗疾病的目的，没有改变原有的病变基因。 《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指( )
A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变,从而恢复正常
D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的A[解析] 基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变，因而B、C、D的说法都不符合基因治疗的概念。“基因治疗”不是表面文字涵义，不是对缺陷基因的修复和切除，而是将正常基因导入病人体内，使正常基因表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的。(2014·湛江高二质检)基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是( )
A．基因治疗是治疗人类遗传病的最有效的手段
B．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
C．以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法
D．基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
解析：基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。B本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )
A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因
B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因
C．抗盐碱和抗干旱植物——调节细胞渗透压的基因
D．耐寒的番茄——抗冻基因
解析：选B。抗病毒转基因植物所采用的基因，常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故选项B错。
2．(2014·山东济宁高二检测)转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列符合生产药用蛋白的是( )
A．养殖转生长激素基因鲤鱼
B．养殖抗口蹄疫病毒转基因兔
C．养殖转乳糖酶基因牛
D．从牛乳汁中获得人血清白蛋白
解析：选D。转基因工程可以利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内的表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、血清白蛋白等。
3．下列不属于基因工程药物的是( )
A．从大肠杆菌体内获取的白细胞介素
B．从酵母菌体内获取的干扰素
C．从青霉菌体内获取的青霉素
D．从大肠杆菌体内获取的胰岛素
解析：选C。基因工程是使外源基因在受体细胞中表达基因产品的技术，A、B、D三项均为外源基因的表达，而青霉菌产生青霉素是其体内正常基因的正常表达，故青霉素不属于基因工程药物。
4．(2014·唐山高二检测)近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是( )
A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症
B．用DNA探针检测病毒性肝炎
C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
D．用基因替换的方法治疗21三体综合征
解析：选D。基因工程是基因水平上的现代生物技术，21三体综合征是染色体异常遗传病，是患者第2l号染色体比正常人多了一条，无法从基因水平上治疗。
5．(2014·高考重庆卷)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关的叙述，正确的是( )
A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上
C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
解析：选D。A项，②为重组Ti质粒，其构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。B项，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的目的基因整合到受体细胞(④)的染色体上，而并非整个重组Ti质粒整合到④的染色体上。C项，目的基因导入受体细胞后不一定能进行表达，所以抗虫基因导入植物细胞后，培育成的植株也不一定具有抗虫性状。D项，转基因抗虫植株是否培育成功，可以从个体水平上进行检测，即观察植株是否具有抗虫性状，如果具有抗虫性状则说明发生了可遗传变异(基因重组)。
6．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用
转基因的方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答问题。
(1)将②连接到①上并形成③，常用到的酶有__________________________________________。
(2)图中③除了含有②以外，还应有________________________________________________________________________
________________。
(3)经检测，被③侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经________。欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是植物组织培养，依据的理论基础是____________________________。
(4)通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？________；自交后代非抗病金茶花的比例为________。
解析：(1)实现目的基因与运载体的结合需用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，通过DNA连接酶连接在一起，形成基因表达载体。(2)基因表达载体的组成应包括：启动子、终止子、标记基因、目的基因等。(3)金茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明目的基因已经表达，欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是植物组织培养技术，其理论基础是植物细胞的全能性。(4)由于产生配子时，基因会发生分离，所以获得的转基因性状不一定能随着配子传递下去。
答案：(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)启动子、标记基因、终止子
(3)表达 植物细胞的全能性
(4)不一定 1/4
1．植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)，改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2．动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，还可以用转基因动物作器官移植的供体。
3．利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
4．基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病最有效的手段。
5．基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗。
1．(2014·湖南长沙高二检测)科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是( )
A．获得目的基因需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B．可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞
C．含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株
D．可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性
解析：选A。获得目的基因只需要限制性核酸内切酶，无需DNA连接酶，如果导入受体细胞DNA分子上则需要相应的DNA连接酶。
2．为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦细胞中，得到的转基因小麦，其水分利用率提高20%，这项技术的遗传学原理是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．基因复制 D．基因分离
解析：选B。将与抗旱节水有关的基因导入小麦中，是基因工程技术，它利用了基因重组的原理。
3. 转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是( )
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
解析：选D。与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。
4．如图是获得抗虫棉的技术流程示意图。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。下列叙述正确的是( )
A．构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株
C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点
D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
解析：选A。质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性内切酶切割，切出的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同的细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性核酸内切酶的切割位点，标记基因被切断后就不能再表达，从而失去作用；抗虫基因导入的是叶片组织细胞，不能通过有性生殖得以遗传。
5．能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A．单倍体育种 B．杂交育种
C．基因工程育种 D．多倍体育种
解析：选C。单倍体育种、多倍体育种及杂交育种，只能发生在同种生物或近缘生物间，而基因工程育种可以发生在不同种、甚至是动物和植物之间，打破了物种间的界线和生殖隔离，可创造出具有新性状的品种。
6．α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。
下列关于该过程的叙述中错误的是( )
A．载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞
B．将目的基因导入羊膀胱细胞中，将会更加容易得到α1-抗胰蛋白酶
C．培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因，故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1-抗胰蛋白酶
D．目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
解析：选C。载体上绿色荧光蛋白基因作为标记基因，可用于筛选含目的基因的受体细胞，选项A正确；将目的基因导入羊膀胱细胞中，制得膀胱生物反应器，获取产品将不受性别和发育时期的限制，选项B正确；基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶，选项D正确；转基因羊有性生殖产生的后代会发生性状分离，有的子代不再具有转基因生物的特性，选项C错误。
7．(2014·枣庄高二检测)利用细菌大量生产人类干扰素，下列叙述错误的是( )
A．用适当的酶对载体与人类干扰素基因进行切割与连接
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．干扰素抗病毒具有专一性
D．受体细菌内能合成人类干扰素说明目的基因完成了表达
解析：选C。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，它是一种抗病毒广谱、特效药，不具有专一性。在获得生产人类干扰素的工程菌时，要用限制酶和DNA连接酶对载体和人类干扰素基因进行切割与连接；将重组DNA导入受体细菌时要用Ca2＋处理受体细菌，便于导入；目的基因在受体细菌中是否完成了表达，则要看受体细菌内是否合成了人类干扰素。
8．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )
基因
表达的细胞
表达产物
A
细菌抗虫蛋白基因
抗虫棉叶肉细胞
细菌抗虫蛋白
B
人酪氨酸酶基因
正常人皮肤细胞
人酪氨酸酶
C
动物胰岛素基因
大肠杆菌工程菌细胞
动物胰岛素
D
兔血红蛋白基因
兔成熟红细胞
兔血红蛋白
解析：选D。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，所以也就没有血红蛋白基因的表达。
9．“工程菌”是指( )
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系
C．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
D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类
解析：选C。“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细胞株系。
10．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )
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．原核生物的基因不能用来进行真核生物的遗传改良
解析：选B。基因治疗的常见类型是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，用健康的外源基因代替缺陷基因发挥作用，达到治疗疾病的目的。一种基因探针只能探测某种病毒，而不是各种病毒。原核生物的基因可通过基因工程转移到真核生物体内，如抗虫棉的培育。
11．(2014·杭州高二检测)盐害是导致全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌转化法将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。请分析回答下列问题：
(1)水稻耐盐性状由________________个基因控制。
(2)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于如图中的________________处。(填“a”或“b”)。耐盐基因的载体是________________________________________________________________________。
(3)从个体水平上检测耐盐转基因水稻是否成功可采用什么方法？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意知：水稻耐盐性状由CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因控制。(2)a处表示DNA分子的磷酸二酯键，限制性核酸内切酶即作用于图中的a处。由于通过农杆菌转化法将耐盐基因导入水稻细胞，因而农杆菌的质粒是耐盐基因的载体。(3)从个体水平上检测耐盐转基因水稻是否成功可用一定浓度的盐水浇灌水稻或将水稻移栽到盐碱地中。
答案：(1)多(或5)
(2)a 农杆菌的质粒
(3)用一定浓度的盐水浇灌水稻(或将水稻移栽到盐碱地中)
12. 在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________________。
(2)①过程需要的酶有________、____________。
(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和________，这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中________________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用________________法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。
解析：(1)获取目的基因的主要途径有从自然界已有的物种中分离和人工合成。(2)①过程为基因表达载体的构建过程，需要用到限制酶和DNA连接酶。(3)一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。(4)农杆菌转化法利用的是农杆菌的转化作用，将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，进而使目的基因能够稳定遗传和表达。检测目的基因是否成功表达可采用抗原—抗体杂交法。
答案：(1)(用反转录等方法进行)人工合成
(2)限制酶 DNA连接酶
(3)标记基因
(4)转化作用 染色体的DNA 抗原—抗体杂交
13．科学家已经成功利用牛乳腺生物反应器生产人的血清白蛋白。其操作过程是利用转基因技术将人类血清白蛋白基因导入牛基因组中并定位表达于乳腺，利用乳腺能够天然、高效合成分泌蛋白的能力，从母牛的乳汁中分离出人们所需要的血清白蛋白。请据此回答以下问题。
(1)科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的________等调控组件重组在一起，通过________等方法，导入哺乳动物的受精卵内，使其生长发育成转基因动物。
(2)通常采用________________技术检测血清白蛋白基因是否插入了牛的基因组中。
(3)人的血清白蛋白基因能在奶牛中表达成功，说明了人体与奶牛共用一套________________，这个事实也是________________在分子生物学上的一个证据。
解析：科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品，因而称为乳腺生物反应器。
答案：(1)启动子 显微注射 (2)DNA分子杂交(核酸探针) (3)遗传密码 生物进化论
14．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：
(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于________________。
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因，还可采用________方法获得目的基因。本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是________。
(3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因重组一般是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。题目中将大麦的LTP1基因重组入啤酒酵母菌中，也属于基因重组。(2)可用人工合成的方法获得目的基因。基因工程中常用的载体是质粒。(3)质粒中含有抗青霉素基因，如果成功导入受体细胞，重组酵母菌在有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活。(4)目的基因是否表达，可以通过检测特定的性状或者目的基因是否合成相应的蛋白质进行确定。
答案：(1)基因重组
(2)人工合成 质粒
(3)在含有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活
(4)检验转基因啤酒酵母菌能否产生LTP1蛋白
