全国版高考生物复习第讲基因工程学案

第35讲基因工程
[考纲明细] 1.基因工程的诞生(Ⅰ) 2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ) 3.基因工程的应用(Ⅱ) 4.蛋白质工程(Ⅰ)实验：DNA的粗提取与鉴定
板块一知识·自主梳理
一、基因工程的概念及基本工具
1．基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。

2．DNA重组技术的基本工具
(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)
①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

③结果：产生黏性末端或平末端。

例：如下图所示，Eco RⅠ限制酶识别的碱基序列是—GAATTC—，切割位点在G和A之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是—CCCGGG—，切割位点在G和C之间；说明限制酶具有专一性。

④本质：蛋白质。

(2)DNA连接酶
①作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。

②类型
③DNA连接酶和限制酶的关系
(3)载体
①载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。

②常用载体：质粒。

其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

③质粒
a．概念：质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

b．特点：能自我复制；有一个至多个限制酶切位点；有特殊标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

二、基因工程的基本操作程序
1．目的基因的获取
(1)从基因文库中获取
①前提条件：目的基因序列未知。

②基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，可分为基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库)。

③构建过程
(2)利用PCR技术扩增目的基因
①PCR含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

②PCR原理：DNA双链复制。

③前提条件：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。

④要求
模板：目的基因两条链。

原料：四种脱氧核苷酸。

酶：热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。

引物：人工合成的两条DNA片段(引物1，引物2)。

⑤PCR反应过程
⑥方式：指数形式扩增(2n
，n 为扩增循环的次数)。

⑦结果：短时间内大量扩增目的基因。

(3)人工合成
①前提条件：核苷酸序列已知，基因比较小。

②方法
a ．反转录法：目的基因的mRNA ――→反转录
单链DNA ――→合成
双链DNA(目的基因)
b ．化学合成法：蛋白质的氨基酸序列――→推测
mRNA 的核苷酸序列――→推测
目的基因的核苷酸
序列――→化学
合成
目的基因
2．基因表达载体的构建——基因工程的核心 (1)操作目的
使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。

(2)组成
(3)构建过程
3．将目的基因导入受体细胞
(1)目的基因导入植物细胞
①农杆菌转化法：最常用的方法。

a．受体细胞：植物体细胞或受精卵。

b．操作过程：将目的基因插入Ti质粒的T­DNA上―→转入农杆菌―→导入植物细胞―→T­DNA上的目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上―→目的基因表达。

②基因枪法：适用于单子叶植物，成本较高。

③花粉管通道法：将目的基因通过花粉管通道导入受体细胞，十分简便经济。

(2)目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射技术。

②受体细胞：动物的受精卵。

③操作过程：将含有目的基因的表达载体提纯―→取卵(受精卵)―→显微注射―→受精卵经胚胎早期培养后，移植到雌性动物的输卵管或子宫内―→获得具有新性状的动物。

(3)目的基因导入微生物细胞
①转化方法
a．用Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞
称为感受态细胞)。

b．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子。

②受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。

③原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。

4．目的基因的检测与鉴定
(1)不论是复制水平、转录水平还是翻译水平的检测，都是在体外进行的。

(2)在DNA分子、mRNA分子上检测目的基因是否插入、目的基因是否转录时，用的探针都是放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片段。

三、基因工程的应用
1．转基因植物
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)，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

2．转基因动物
动物基因工程在动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等方面显示了广阔的应用前景。

3．基因工程药物
(1)来源：转基因的工程菌。

(2)成果：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

(3)作用：用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。

4．基因治疗
(1)方法：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能。

(2)效果：治疗遗传病的最有效的手段。

(3)分类：体内基因治疗和体外基因治疗。

四、蛋白质工程
1．概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。

2．设计流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。

◆深入思考
1．用限制酶切割DNA分子时需注意哪些问题？
提示①获取目的基因和切割载体时，经常使用同一种限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶)，目的是产生相同的黏性末端或平末端。

②获取一个目的基因需限制酶切割两次，共产生4个黏性末端或平末端。

③限制酶切割位点的选择，必须保证标记基因的完整性，以便于检测。

2．将目的基因导入受体细胞整合到线粒体DNA或叶绿体DNA上，能否稳定遗传？为什么？
提示一般不能。

如果仅把目的基因整合到线粒体DNA或叶绿体DNA上，由于细胞分裂可能导致目的基因丢失，无法稳定遗传。

◆自查诊断
1．限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。

( ) 答案×
2．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列。

( )
答案×
3．抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。

( )
答案√
4．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。

( )
答案×
5．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。

( )
答案×
板块二考点·题型突破
考点1
基因工程的操作工具
题型一限制性核酸内切酶及DNA连接酶等酶的作用
1．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，下面选项中能依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用顺序的是( )
A．①②③④ B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
答案 C
解析限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶连接DNA片段；解旋酶的作用是将DNA双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。

2．下列关于限制酶和DNA连接酶的理解正确的是( )
A．它们的功能都是起催化作用
B．DNA连接酶可以替代解旋酶
C．在基因工程操作中至少需要三种酶工具
D．一种限制酶既可以切出黏性末端也可以切出平末端
答案 A
解析酶的功能就是具有催化作用，酶具有专一性，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，因此只能切出一种DNA片段末端。

技法提升
DNA相关六种酶的比较
题型二载体的作用及特点
3．下列关于载体的叙述中，错误的是( )
A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子
B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点
C．目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒
D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割
答案 D
解析标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

4．限制性核酸内切酶MunⅠ和限制性核酸内切酶Eco RⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。

如图表示四种质粒和目的基因，其中箭头所指部位为限制性核酸内切酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。

适于作为图示目的基因载体的质粒是( )
答案 A
解析由图可知，质粒B上无标记基因，不适合作为载体；质粒C和D的标记基因上都有限制性核酸内切酶的识别位点不适合作为载体。

质粒A上MunⅠ的切割点不在标记基因上且两种限制酶切割后形成的黏性末端相同，所以质粒A适于作为目的基因的载体。

考点2
基因工程的基本操作程序
题型一PCR技术的原理及应用
1．多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，其简要过程如下图所示。

下列关于PCR技术叙述不正确的是( )
A．PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
C．PCR体系中需添加从受体细胞中提取的解旋酶和DNA聚合酶
D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变
答案 C
解析PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，A正确；PCR技术需要模板DNA，且反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，B正确；PCR的原理是DNA的复制，但变性时不需要解旋酶，C错误；应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变，D正确。

2．PCR技术是分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图所示)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。

(1)PCR的全称是________，94 ℃高温使DNA双链打开，这一步是打开________键，称为________。

而这一过程在细胞内是通过________酶实现的。

(2)当温度降低时，引物与模板________端结合，在________的作用下，引物沿模板延伸，此过程中原料是________，遵循的原则是________。

(3)PCR技术的必要条件除模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即液体环境、适宜的________和________，前者由PCR仪自动调控，后者则靠________来维持。

(4)DNA的复制需要引物，其主要原因是__________________。

引物的实质是________，若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲溶液中至少加入________个引物。

答案(1)多聚酶链式反应氢变性解旋
(2)3′ 热稳定DNA聚合酶四种脱氧核苷酸碱基互补配对
(3)温度 pH 缓冲液
(4)DNA的复制不能从头开始，DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链单链RNA或者单链DNA分子 211－2
解析打开DNA双链需破坏碱基对间的氢键；引物的游离端为5′端，即合成DNA时从新链的5′→3′端延伸，故引物需与模板的3′端结合；PCR所用液体环境需保障适宜的温度和pH，其pH可借助缓冲液维持；DNA复制不能从头开始，故必须提供引物。

在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA链的数目，即2×210－2＝211－2。

技法提升
1.PCR技术与体内DNA复制的异同点
2．正确理解PCR技术
(1)DNA单链有方向性，DNA母链的3′端对应着子链的5′端，即DNA的两条链是反向平行的。

(2)PCR过程中无解旋酶，破坏氢键需要升高温度，但此时的温度还不能破坏磷酸二酯键，因此，热变性后产生的是DNA单链，并不是脱氧核苷酸。

(3)复性只是引物与DNA单链的结合，并未形成子链DNA，子链DNA是在延伸阶段形成的。

题型二目的基因的获取
3．下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )
①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法获得cDNA ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因
A．①②③④ B．①②③
C．②③④ D．②③
答案 D
解析可依据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因的转录产物mRNA，以及基因的表达产物蛋白质等从基因文库中获取目的基因，故①不需要模板；②利用PCR技术扩增目的基因需要DNA的两条链作为模板；③反转录法获得cDNA需要mRNA作为模板；④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因时，不需要模板。

4．基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：
Ⅰ.(1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即________和从________中分离。

(2)利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是______________________________________。

(3)在基因表达载体中，启动子是________聚合酶识别并结合的部位。

若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是________。

Ⅱ.将外源生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊的生长速度比一般绵羊提高30%，体型增大50%。

外源生长激素基因除可以从基因组文库中获取外，还可通过以下途径合成：一是利用从供体动物的________细胞中提取的mRNA，在________酶催化下合成；二是通过分析生长激素的________序列推测基因的结构，进而人工合成。

这两种途径合成的生长激素基因________(填“相同”或“不同”)，原因是____________________________________。

答案Ⅰ.(1)人工合成已有物种(2)cDNA文库中只含有叶片细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因(3)RNA 大肠杆菌(或细菌) Ⅱ.垂体逆转录氨基酸不同一种氨基酸可能不只由一种密码子决定(密码子的简并性)
解析Ⅰ.(1)获取目的基因的途径，一是人工合成，二是从自然界已有物种中分离。

(2)基因组文库中含有该植物的所有基因，而cDNA文库中只含有已经转录的基因。

(3)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位；最常用的原核生物受体细胞是大肠杆菌。

Ⅱ.生长激素是垂体合成分泌的，故只有在垂体细胞中才能提取到生长激素基因转录形成的mRNA，再在逆转录酶的催化作用下合成生长激素基因。

也可以通过分析生长激素的氨基酸序列，推测出其mRNA中的碱基序列，进而推测出生长激素基因中的碱基序列，最后用化学方法人工合成。

因为决定氨基酸的密码子具有简并性，因而这两种方法合成的生长激素基因结构可能不同。

技法提升
获取目的基因的方法选择
(1)如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过构建基因文库的方法，即通过受体菌储存并扩增目的基因后，从基因文库中获取目的基因。

(2)如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以通过DNA合成仪利用化学方法直接人工合成。

(3)如果知道要扩增的目的基因及两端的核苷酸序列，而且基因又比较大，可以通过PCR 技术扩增目的基因。

题型三基因表达载体的构建
5．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是( )
①一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子
②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止
④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A．②③ B．①② C．①④ D．③④
答案 C
解析一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等，故①错误；启动子能启动转录过程，即有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，故②正确；终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，故③正确；不同的基因表达载体构建方法不同，故④错误。

综上所述，C符合题意。

6．下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。

下列有关说法中正确的是( )
A．图示过程是基因工程的核心步骤，所需的限制性核酸内切酶均来自原核生物
B．图示中构建基因表达载体时，需要用到一种限制性核酸内切酶
C．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列
D．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
答案 D
解析图示表示基因表达载体的构建过程，这是基因工程的核心步骤，所需的限制性核酸内切酶一般来自原核生物，A错误；此表达载体构建时需要用到Eco RⅠ、PstⅠ两种限制性核酸内切酶，B错误；限制酶具有特异性，即一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点切割，C错误；抗卡那霉素基因作为标记基因，主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞，D正确。

7．若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限
制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、Eco RⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。

下列分析合理的是( )
A．用Eco RⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B．用BglⅡ和Eco RⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D．用Eco RⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
答案 D
解析解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用Eco RⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。

技法提升
1.基因表达载体构建时限制酶的选择
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类
①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。

②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SmaⅠ。

③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Eco RⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。

(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类
①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。

②质粒作为载体必须具备标记基因等，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SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后将不能自主
复制。

2．基因表达载体中启动子、终止子的来源
(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，目的基因中已含有启动子、终止子，在构建基因表达载体时，不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子。

(2)如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的，则目的基因是不含启动子和终止子的。

因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。

题型四目的基因的导入与检测
8．下面为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。

以下相关叙述，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
答案 D
解析构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，A 错误；含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T­DNA整合到受体细胞的染色体上，而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上，B错误；导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状，C错误；⑤表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异，D正确。

9．[2017·吉林松原期末]为达到相应目的，必须通过分子检测的是( )
A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B．产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D．21三体综合征的诊断
答案 B
解析携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，可用含链霉素的培养基进行培养，能存活的即含有相应的抗性基因，A错误；产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选，细胞水平的筛选只能选出杂交瘤细胞，如筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，必须用抗原抗体杂交法从分子水平上进一步检测，B正确；转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定，用抗虫接种实验检测即可，C错误；21三体综合征的诊断，可用显微镜镜检观察检测，D错误。

10．[2017·威海模拟]科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)
的DNA分子进行重组，并成功地在该细菌中得以表达(如下图)。

请据图分析回答：
(1)细菌是理想的受体细胞，这是因为它__________________。

(2)质粒A与目的基因结合时，首先需要用________酶将质粒切开“缺口”，然后用________酶将质粒与目的基因“缝合”起来。

(3)若将细菌B先接种在含有________的培养基上能生长，说明该细菌中已经导入外源质粒，但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因；若将细菌B再重新接种在含有________的培养基上不能生长，则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。

答案(1)繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少
(2)限制性核酸内切DNA连接
(3)氨苄青霉素四环素
解析(1)细菌具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少等优点，因此是基因工程中的理想的受体细胞。

(2)构建基因表达载体时，需先用限制酶分别切割目的基因和载体，再用DNA连接酶将两者连接起来。

(3)质粒A和重组质粒中都有完整的抗氨苄青霉素基因，因此细菌有氨苄青霉素抗性说明该细菌中已经导入外源质粒，但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因；重组质粒中四环素抗性基因内插入了目的基因，不能表达，因此细菌对四环素无抗性则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。

技法提升
如何筛选出含有目的基因的受体细胞
(1)原理：将目的基因插入含有两种抗生素的载体时，如果插入某种抗生素基因内部，则会导致该抗生素基因失活。

如图，目的基因插入了四环素基因内部，则四环素基因失活。

(2)被转化的细菌有三种：含环状目的基因的细菌、含重组质粒的细菌、含质粒—质粒的细菌。

(3)筛选方法：将含有重组质粒的细菌先放在含氨苄青霉素的培养基上培养，能生长的是含重组质粒的细菌和含质粒—质粒的细菌，如图1、2、3、4、5菌落，再利用灭菌的绒布影印到含有四环素的培养基上，如图能生长的菌落为2、3、4，则在含四环素培养基上不生长的即为含有目的基因的菌落，如图1、5菌落。

最后，可在含氨苄青霉素的培养基上挑取1、5菌落进行培养。

考点3
基因工程的应用及蛋白质工程
题型一基因工程的应用
1．以下有关基因工程应用的说法正确的是( )
A．用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大的动物
C．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸的合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量
答案 C。