生物：1.2《基因工程的应用》学案（苏教版选修3）
文档属性
| 名称 | 生物：1.2《基因工程的应用》学案（苏教版选修3） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 284.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-09 20:27:00 | ||
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文档简介
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第2节 基因工程的应用
【学习目标】
1、举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景，讨论转基因生物的利弊（B）
2、关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高（A）
【基础梳理】
一、基因工程的应用
（1）提高动物生长速度来提高产品产量。
（2）改善产品品质。
（3）用转基因动物生产药物。
（4）用转基因动物作器官移植的供体等。
（1）抗虫转基因植物
（2）抗病转基因植物、
（3）抗逆转基因植物，
（4）利用转基因改良植物的品质。
3、转基因生物
（1）概念：是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。
（2）优点：运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。
4、基因诊断和基因治疗：
基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病
原体。
基因治疗：指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
实例：ADA基因缺陷症的基因治疗
二．转基因生物的安全性问题
（一）食物安全
1．两种观点的比较：
观点 存在安全问题 不存在安全问题
论据 1．对食物安全检测不全面2. 可能出现滞后效应3. 可能出现新的过敏源4. 营养成分可能改变 1．“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点2．多环节、严谨的安全性评价3．科学家对社会负责的态度4．至今未发现转基因食品影响人体健康的实例
2．实质性等同原则是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。
3．保证转基因食品安全的监控和预防措施：立法、多环节监控、安全评价内容具体而严格。
（二）生物安全
1．两种观点的比较：
观点 引起生物安全问题 不存在生物安全问题
论据 1．可能变成野生种类或杂草2．可能重组出新的有害病原体3．有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”4．可能成为“入侵的外来物种” 1．进入非种植区生命力很差2．存在生殖隔离，难与其他植物杂交3．花粉的传播距离和存活时间有限4．新性状的表现必须具有一定的条件和配套的种植技术
2．外来物种入侵
（1）指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。
（2）危害：
破坏当地的生态系统；对当地的农业或林业带来严重的损害（即爆发生物灾害）；
造成生物多样性减少；有些外来植物产生的花粉可能成为新的过敏源。
（三）环境安全
1．潜在的不安全问题：
可能会影响生态系统中原有的动态平衡，加剧环境污染，危害其他动植生存或人体健康。
2．安全依据：
（1）科学家转入的仅仅是有限的一种或几种基因，而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都要经过分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验。
（2）转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。
（3）制定相关法规监控
三、生物武器的危害性
1．生物武器的种类与危害
种类 举例 危害
致病菌 鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等 侵华日军使用细菌武器、活体实验
生化毒剂 炭疽杆菌 肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌肉麻痹
病毒 天花病毒、痘病毒等 出现相应的病毒感染症状
基因重组的致病菌 蜡状杆菌改造成炭疽杆菌一样的致病菌将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接对流感病毒改造，使具有易感基因的民族容易感染这种病毒，而释放国的人却不易感染， 让大批没有接触国致病菌的受感染者突然发病，而又无药可治。
2． 禁止生物武器公约
不发展、不生产、不储存生物武器。
【基础检测】
1. 关于转基因技术的应用，不正确的是（ ）
A．可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B. 可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物
C. 可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或 人类所需要的蛋白质
D. 将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种
2. 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．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
3. “转基因动物”是指（ ）
A．含有可利用基因的动物 B. 基因组中插入外源基因的动物
C．本身具有抗体蛋白类的动物 D. 能表达基因信息的动物
4. 想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，以下哪种方法能做到（ ）
A．细胞融合技术 B.转基因技术 C.组织培养技术 D.人工诱变
5. 基因治疗是指（ ）
A.用DNA探针修复缺陷基因 B.用DNA探针检测疾病
C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中 D.将健康基因导入受体细胞
6. 转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要的是（ ）
A．维持棉田物种多样性
B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食
D．维持棉田生态系统中的能量流动
7．对人类糖尿病的基因治疗研究，大致分为以下步骤。对这些步骤的有关叙述正确的是（ ）
①提取目的基因 ②将目的基因与质粒结合为重组质粒
③将重组质粒导入大肠杆菌 ④重组质粒在菌体内增殖
⑤分离重组质粒，提取目的基因 ⑥将目的基因与某种病毒结合为重组DNA
⑦将重组DNA导入人体有基因缺陷的细胞 ⑧目的基因的捡测和表达
A．过程①可以用鸟枪法提取
B．过程④是为了修饰基因
C．过程②、⑥在细胞内进行
D．两次使用运载体导入受体细胞的目的不同
8．基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，将同源DNA片段导人受体细胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基因敲除既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。下列有关基因敲除说法正确的是（ ）
A．基因敲除实际上是删除某个基因，从而达到使该基因"沉默"的目的
B．利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因
C．基因敲除可定向改变生物体的某一基因
D．从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天性愚型
9. 下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是 （ ）
A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白。可能会通过食物链传递到人体内
D．转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的
10. 在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中不正确的是（ ）
A．把重组DNA的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
B．对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在42℃便会死去的菌株
C．对外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止试验，并销毁重组生物
11. 炭疽杆菌是一种致病微生物，该菌日益引起科学界的关注，2005年美国一生化制药厂试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有转化分解作用的酶制品。该制品所分解的物质是（ ）
A. DNA和RNA B. DNA和蛋白质的化合物
C. 葡萄糖组成的大分子 D. 糖类与蛋白质的化合物
12. 对于用重组基因技术制造的全新致病菌，以下说法不正确的是（ ）
A. 受感染者会突然发病 B. 受感染者无药可医
C. 会造成极度恐慌 D. 可以用疫苗预防
13.（多选）能充当生物武器的病原体是（ ）
A. 天花病毒 B. 霍乱弧菌 C. 炭疽杆菌 D. 金色葡萄球菌
14．（多选）1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下对于生物武器的态度是（ ）
A. 不发展 B. 不生产 C. 不储存 D. 不反对生物武器的技术发展
15．（多选）若转基因技术被滥用，恐怖组织就可以（ ）
A. 把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B. 把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内，使人具有免疫力
C. 把流感病毒基因改造，只会使具有某种易感基因的人群感染，而其他人却不易感染
D. 将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起
16．（多选）下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，合理的观点是 （ ）
A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C． 我国的政策是禁止进行生殖性克隆人
D．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源或者引起中毒
17. 图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。
据图回答：
（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用
EcoRI酶切，酶切产物用ＤＮＡ连接酶进行连接后，其中 由
两个DNA片段之间连接形成的产物有 、
、
三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。
（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是
；
（3）在上述实验中，为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是 。
18．干扰素是临床上使用最普遍、最为成熟的基因工程产品，干扰素是能够抑制多种病毒复制的高效蛋白质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转人羊的DNA中，培育出羊乳腺生物发生器，使羊乳汁中含有人体干扰素。下图为获得转基因羊的基本步骤。请据图回答：
(1）图中获取干扰素基因所用的“分子手术刀”是 ，将人体干扰素基因“插入”到病毒DNA上所用的“分子针线”是 ，在此过程中，病毒是 。
(2)请在下框中画出某DNA片段被切割形成猫性末端的过程示意图。
(3)干扰素基因控制合成干扰素要经过 和 两个步骤，该基因在病毒体内
（能，不能）表达。
参考答案
17.
（１）目的基因－载体连接物 载体－载体连接物 目的基因－目的基因连接物 分离纯化（每空２分，共８分）
（２）载体－载体连接物（２分） 目的基因－载体连接物（１分） 载体－载体连接物（１分）
（３）启动子 mRNA (每空２分，共４分)
（４）EcoRI和BamHI（２分）（只答一个酶不给分）
18．（8分）一
(1)限制性核酸内切酶或限制性内切酶或限制酶(1分）DNA连接酶(1分）运载体或载体(1分）
(2) (2分，写出两个勃性末端各给1分）
（3）转录（1分）翻译（1．分）不能（1分）www.
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1、动物基因工程
2、动物基因工程
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第2节 基因工程的应用
【学习目标】
1、举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景，讨论转基因生物的利弊（B）
2、关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高（A）
【基础梳理】
一、基因工程的应用
（1）提高动物生长速度来提高产品产量。
（2）改善产品品质。
（3）用转基因动物生产药物。
（4）用转基因动物作器官移植的供体等。
（1）抗虫转基因植物
（2）抗病转基因植物、
（3）抗逆转基因植物，
（4）利用转基因改良植物的品质。
3、转基因生物
（1）概念：是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。
（2）优点：运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。
4、基因诊断和基因治疗：
基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病
原体。
基因治疗：指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
实例：ADA基因缺陷症的基因治疗
二．转基因生物的安全性问题
（一）食物安全
1．两种观点的比较：
观点 存在安全问题 不存在安全问题
论据 1．对食物安全检测不全面2. 可能出现滞后效应3. 可能出现新的过敏源4. 营养成分可能改变 1．“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点2．多环节、严谨的安全性评价3．科学家对社会负责的态度4．至今未发现转基因食品影响人体健康的实例
2．实质性等同原则是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。
3．保证转基因食品安全的监控和预防措施：立法、多环节监控、安全评价内容具体而严格。
（二）生物安全
1．两种观点的比较：
观点 引起生物安全问题 不存在生物安全问题
论据 1．可能变成野生种类或杂草2．可能重组出新的有害病原体3．有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”4．可能成为“入侵的外来物种” 1．进入非种植区生命力很差2．存在生殖隔离，难与其他植物杂交3．花粉的传播距离和存活时间有限4．新性状的表现必须具有一定的条件和配套的种植技术
2．外来物种入侵
（1）指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。
（2）危害：
破坏当地的生态系统；对当地的农业或林业带来严重的损害（即爆发生物灾害）；
造成生物多样性减少；有些外来植物产生的花粉可能成为新的过敏源。
（三）环境安全
1．潜在的不安全问题：
可能会影响生态系统中原有的动态平衡，加剧环境污染，危害其他动植生存或人体健康。
2．安全依据：
（1）科学家转入的仅仅是有限的一种或几种基因，而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都要经过分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验。
（2）转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。
（3）制定相关法规监控
三、生物武器的危害性
1．生物武器的种类与危害
种类 举例 危害
致病菌 鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等 侵华日军使用细菌武器、活体实验
生化毒剂 炭疽杆菌 肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌肉麻痹
病毒 天花病毒、痘病毒等 出现相应的病毒感染症状
基因重组的致病菌 蜡状杆菌改造成炭疽杆菌一样的致病菌将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接对流感病毒改造，使具有易感基因的民族容易感染这种病毒，而释放国的人却不易感染， 让大批没有接触国致病菌的受感染者突然发病，而又无药可治。
2． 禁止生物武器公约
不发展、不生产、不储存生物武器。
【基础检测】
1. 关于转基因技术的应用，不正确的是（ ）
A．可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B. 可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物
C. 可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或 人类所需要的蛋白质
D. 将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种
2. 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．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
3. “转基因动物”是指（ ）
A．含有可利用基因的动物 B. 基因组中插入外源基因的动物
C．本身具有抗体蛋白类的动物 D. 能表达基因信息的动物
4. 想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，以下哪种方法能做到（ ）
A．细胞融合技术 B.转基因技术 C.组织培养技术 D.人工诱变
5. 基因治疗是指（ ）
A.用DNA探针修复缺陷基因 B.用DNA探针检测疾病
C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中 D.将健康基因导入受体细胞
6. 转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要的是（ ）
A．维持棉田物种多样性
B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食
D．维持棉田生态系统中的能量流动
7．对人类糖尿病的基因治疗研究，大致分为以下步骤。对这些步骤的有关叙述正确的是（ ）
①提取目的基因 ②将目的基因与质粒结合为重组质粒
③将重组质粒导入大肠杆菌 ④重组质粒在菌体内增殖
⑤分离重组质粒，提取目的基因 ⑥将目的基因与某种病毒结合为重组DNA
⑦将重组DNA导入人体有基因缺陷的细胞 ⑧目的基因的捡测和表达
A．过程①可以用鸟枪法提取
B．过程④是为了修饰基因
C．过程②、⑥在细胞内进行
D．两次使用运载体导入受体细胞的目的不同
8．基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，将同源DNA片段导人受体细胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基因敲除既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。下列有关基因敲除说法正确的是（ ）
A．基因敲除实际上是删除某个基因，从而达到使该基因"沉默"的目的
B．利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因
C．基因敲除可定向改变生物体的某一基因
D．从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天性愚型
9. 下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是 （ ）
A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白。可能会通过食物链传递到人体内
D．转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的
10. 在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中不正确的是（ ）
A．把重组DNA的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
B．对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在42℃便会死去的菌株
C．对外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止试验，并销毁重组生物
11. 炭疽杆菌是一种致病微生物，该菌日益引起科学界的关注，2005年美国一生化制药厂试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有转化分解作用的酶制品。该制品所分解的物质是（ ）
A. DNA和RNA B. DNA和蛋白质的化合物
C. 葡萄糖组成的大分子 D. 糖类与蛋白质的化合物
12. 对于用重组基因技术制造的全新致病菌，以下说法不正确的是（ ）
A. 受感染者会突然发病 B. 受感染者无药可医
C. 会造成极度恐慌 D. 可以用疫苗预防
13.（多选）能充当生物武器的病原体是（ ）
A. 天花病毒 B. 霍乱弧菌 C. 炭疽杆菌 D. 金色葡萄球菌
14．（多选）1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下对于生物武器的态度是（ ）
A. 不发展 B. 不生产 C. 不储存 D. 不反对生物武器的技术发展
15．（多选）若转基因技术被滥用，恐怖组织就可以（ ）
A. 把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B. 把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内，使人具有免疫力
C. 把流感病毒基因改造，只会使具有某种易感基因的人群感染，而其他人却不易感染
D. 将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起
16．（多选）下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，合理的观点是 （ ）
A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C． 我国的政策是禁止进行生殖性克隆人
D．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源或者引起中毒
17. 图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。
据图回答：
（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用
EcoRI酶切，酶切产物用ＤＮＡ连接酶进行连接后，其中 由
两个DNA片段之间连接形成的产物有 、
、
三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。
（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是
；
（3）在上述实验中，为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是 。
18．干扰素是临床上使用最普遍、最为成熟的基因工程产品，干扰素是能够抑制多种病毒复制的高效蛋白质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转人羊的DNA中，培育出羊乳腺生物发生器，使羊乳汁中含有人体干扰素。下图为获得转基因羊的基本步骤。请据图回答：
(1）图中获取干扰素基因所用的“分子手术刀”是 ，将人体干扰素基因“插入”到病毒DNA上所用的“分子针线”是 ，在此过程中，病毒是 。
(2)请在下框中画出某DNA片段被切割形成猫性末端的过程示意图。
(3)干扰素基因控制合成干扰素要经过 和 两个步骤，该基因在病毒体内
（能，不能）表达。
参考答案
17.
（１）目的基因－载体连接物 载体－载体连接物 目的基因－目的基因连接物 分离纯化（每空２分，共８分）
（２）载体－载体连接物（２分） 目的基因－载体连接物（１分） 载体－载体连接物（１分）
（３）启动子 mRNA (每空２分，共４分)
（４）EcoRI和BamHI（２分）（只答一个酶不给分）
18．（8分）一
(1)限制性核酸内切酶或限制性内切酶或限制酶(1分）DNA连接酶(1分）运载体或载体(1分）
(2) (2分，写出两个勃性末端各给1分）
（3）转录（1分）翻译（1．分）不能（1分）www.
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1、动物基因工程
2、动物基因工程
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