生物工程制品已广泛应用于日常生活多个领域,以下是典型实例:

1. 农业领域

  • 转基因抗虫作物:通过基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)将抗虫基因导入作物(如棉花、玉米),减少农药使用,提高产量。例如,中国推广的抗虫棉可减少虫害损失达60%以上。
  • 耐逆性作物:培育耐旱、耐盐的农作物,如耐寒转基因桉树和抗冻水稻,适应气候变化带来的环境压力。
  • 快速繁殖技术:利用植物组织培养技术实现林木(如杨树)的工厂化育苗,年产可达2000万株。
  • 2. 医学领域

  • 基因工程疫苗:乙型肝炎疫苗通过酵母表达系统生产,成本低且安全性高;mRNA疫苗(如新冠疫苗)通过递送病毒基因片段激活免疫系统。
  • 组织工程与再生医学:利用生物材料(如胶原支架)和干细胞技术修复受损组织,如人工皮肤、软骨再生。
  • 诊断设备:生物传感器检测疾病标志物(如血糖仪)、医学影像设备(MRI、CT)通过生物医学工程实现精准诊断。
  • 3. 工业与环保

  • 酶制剂应用:纤维素酶用于提高洗涤剂效率,溶菌酶替代抗生素治疗奶牛炎。
  • 生物传感器监测污染:微生物传感器检测水质重金属(如铅、汞),荧光蛋白标记污染物实现实时监控。
  • 环保工程菌:改造微生物吸附放射性元素(如)或分解污染物(如三氯乙烯),加速核污染区净化。
  • 4. 日常消费品

  • 转基因食品:抗虫玉米、耐储藏番茄(如Flavr Sav茄)延长保质期。
  • 生物材料:蛛丝蛋白通过转基因山羊乳汁生产,用于制造高强度材料(如人工韧带)。
  • 二、高考模拟题举例

    以下为与生物工程相关的高考模拟题及考点解析:

    1. 基因工程操作技术

    题目

    “DNA粗提取与鉴定”实验中,以下哪项操作错误?

    A. 裂解细胞释放DNA

    B. 分离去除多糖、蛋白质

    C. 反复沉淀提高纯度

    D. 加入二苯胺立即显蓝色

    答案:D

    解析:二苯胺需在沸水浴条件下与DNA反应显蓝色,而非立即显色。

    2. 质粒构建与限制酶选择

    题目

    用HindⅢ、BamHⅠ等限制酶切割质粒和目的基因,需保证:

    A. 酶切位点不破坏标记基因

    B. 使用同种酶切割以形成互补黏性末端

    C. 优先选择双酶切避免自身环化

    答案:C

    解析:双酶切可定向插入目的基因,减少质粒自连。

    3. PCR技术与基因型鉴定

    题目

    通过PCR扩增Gata3-GFP基因,电泳结果显示2号条带为野生型,4号为纯合子。若需区分杂合子与纯合子,应选择:

    A. 引物1和2

    B. 引物1和3

    答案:B

    解析:引物设计需覆盖突变位点,确保扩增片段长度差异。

    4. 微生物代谢调节

    题目

    关于微生物代谢产物的描述,正确的是:

    A. 初级代谢产物是生长必需(如氨基酸)

    B. 次级代谢产物与生存无关(如抗生素)

    答案:A

    解析:初级代谢产物参与细胞基本生命活动。

    生物工程制品已深入生产生活,而高考题常聚焦基因工程操作、实验设计及实际应用。建议考生结合真题(如2023年山东卷、全国乙卷)强化对限制酶选择、PCR技术、转基因安全性等核心考点的理解。

    生物工程制品在生活中的常见实例与高考模拟题举例