高考生物考點(diǎn)過關(guān)測試題5

《高考生物總復(fù)習(xí)：考點(diǎn)過關(guān)和高考預(yù)測》第二十三講基因工程I．必記知識全覽工欲差其事必先利其器一、必記概念1．基因工程是一種對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，具體過程是?；蚬こ痰某Ｓ霉ぞ哂?、、。2．限制性內(nèi)切酶主要存在于中，其特點(diǎn)是。DNA連接酶的功能是；運(yùn)載體的必備條件是：①，②，③。常用的運(yùn)載體有、和等，最常用的是，其復(fù)制的場所只能在。一、1．通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”；提取目的基因，目的基因與運(yùn)載體結(jié)合．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，目的基因的檢測與表達(dá)；限制性內(nèi)切酶；DNA連接酶；基因的運(yùn)載體2．微生物；一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列．并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子；把兩種來源，但具有相同黏性末端黏合起來；①能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；②具有多個限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接；③具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選；質(zhì)粒；動植物病毒；噬菌體；質(zhì)粒；宿主細(xì)胞二、必記規(guī)律3．鳥槍法的具體做法是優(yōu)點(diǎn)是，缺點(diǎn)是。人工合成目的基因的方法主要有兩條途徑，一條是；另一條是。各自的應(yīng)用實例是。4．基因工程中常用的受體細(xì)胞有其因工程操作成功的標(biāo)志是。二、3．用限制酶將供體細(xì)胞中的DNA切成許多片段，將這些片段分別載入運(yùn)載體，然后通過運(yùn)載體分別轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓供體細(xì)胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分別在各個受體細(xì)胞中大量復(fù)制(在遺傳學(xué)中叫做擴(kuò)增)，從中找出含有目的基因的細(xì)胞，再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來；操作簡便；工作量大，具有一定的盲目性；以目．的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA．然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從中獲得所需要的基因；根據(jù)已知的蛋白質(zhì)的氨基酸序列．推測出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對原則，推測出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列．再通過化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因；抗蟲、抗病毒的基因；人血紅蛋白基因4．大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、動植物細(xì)胞、酵母菌；目的基因控制的性狀在受體生物(細(xì)胞)中得以表達(dá)Ⅱ．考點(diǎn)過關(guān)和高考預(yù)測過關(guān)斬將一馬平川考點(diǎn)詳解精剖細(xì)解入巿三分一、基本考點(diǎn)考點(diǎn)1人類基因組計劃的研究(1)人類基因組指的是什么內(nèi)容?20世紀(jì)90年代由美國科學(xué)家率先提出了“人類基因組計劃”(HGP)。人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。人的單倍體基因組是由24條雙鏈DNA分子組成(包括1～22號常染色體和性染色體X、Y染色體上的DNA)。(2)人類基因組計劃包括哪些內(nèi)容?人類基因組計劃就是分析測定人類基因組的核苷酸序列。其主要內(nèi)容包括繪制人類基因組的四張圖，即遺傳圖、物理圖、序列圖和轉(zhuǎn)錄圖。遺傳圖：指基因或DNA標(biāo)記(如多肽性遺傳標(biāo)記)在染色體上以遺傳距離表示相對位置的圖，又稱連鎖圖。物理圖：指表示DNA標(biāo)記之間實際距離的圖。通常由DNA限制性內(nèi)切酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成。標(biāo)記之間的物理距離以DNA上核苷酸數(shù)目的多少(Kb表示千堿基對，Mb表示百萬堿基對)來表示，是進(jìn)行DNA序列分析和基因組織結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)，反映了DNA標(biāo)記之間的實際距離，而遺傳圖則反映DNA標(biāo)記之間的連鎖關(guān)系。序列圖：序列圖是指整個人類基因組的核苷酸序列圖，也是最詳盡的物理圖。測定的總長度為1cm。由30億個核苷酸對組成的序列圖就是人類基因組計劃原000年6月，6國科學(xué)家向全世界宣布“人類基因組草圖”的測序工作已經(jīng)基本完成類基因組草圖”的繪制工作。轉(zhuǎn)錄圖：在整個人類基因組中．只有1～5％的DNA序列為編碼序列。在人體某一特定組織的細(xì)胞中，一般只有0.1％的基因是表達(dá)的。案例剖析旁征博引舉一反三考題1)《人類基因組計劃》得到浩如煙海的序列數(shù)據(jù)。僅將單倍體人類基因組30億核苷酸對排印出來，就將達(dá)百萬頁之多，這大約相當(dāng)于1000本上海市電話簿那樣厚；據(jù)統(tǒng)計，已得出一個染色體組的基因數(shù)為10。個人類基因組的編碼序列約為1億堿基對，只占基因組全序列的3％。而非編碼序列，除已知對基因起調(diào)節(jié)作用，或參與染色體構(gòu)建和功能活動的小部分外。大多數(shù)序列的功能還不清楚。由此可見，要破譯“遺傳語言”，讀懂這部包含天文數(shù)字的遺傳信息的“天書”，其難度該有多大!(1)人的體細(xì)胞里的DNA約有核苷酸對。(2)每條染色體平均有個基因。(3)體細(xì)胞里的DNA含有脫氧核糖分子。(4)性細(xì)胞里的DNA含有個堿基。(5)人類基因組計劃中，共測定條染色體?？碱}1點(diǎn)撥：(1)由于單倍體含30億個核苷酸對，而人體細(xì)胞中有兩個染色體組，所以核苷酸對的總數(shù)是：30億對×2=60億對。(2)人類的一個染色體組有23條染色體，一個染色體組即一個基因組，所以每個染色體上的基因數(shù)平均為：105/23個。(3)～個核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子五碳糖組成，所以體細(xì)胞核中的DNA分子中共有脫氧核糖分子數(shù)為；30億×2×2=120億個。(4)性細(xì)胞中的DNA是體細(xì)胞的一半，故堿基數(shù)為：30億×2=60億個。(5)人體的一個染色體組有23條染色體，但x染色體與Y染色體的基因有很大的不同，故實際測定的是22條常染色體和x、Y兩條性染色體，共24條染色體。答案：(1)60億對(2)100/23(3)120億個(4)60億(5)24總結(jié)提示：對人類基因組計劃的掌握不僅要了解其主要內(nèi)容，而且應(yīng)該掌握其意義?？键c(diǎn)2．基因工程所需工具(1)基因工程的概念：基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。這種技術(shù)是在生物體外，通過DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”．對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖．使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。(2)基因操作的工具：①限制性內(nèi)切酶(以下簡稱限制酶)：限制性內(nèi)切酶是“剪切基因的剪刀”，主要存在于微生物中一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列．并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。例如，從大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的一種限制酶只能識別GAATTC序列，并且在G和A之間將這段序列切開。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的限制酶相同。②DNA連接酶：DNA連接酶是“縫合基因的針線”。被限制性內(nèi)切酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，它們之間正好互補(bǔ)配對．這樣的切口稱為黏性末端。用同一種限制酶切來源不同的DNA分子，其DNA分子片段的黏性末端可以通過堿基配對而黏合起來，再通過DNA連接酶將其連接起來．就可形成重組DNA分子。③基因的運(yùn)載體：將一個外源的DNA分子送入一個受體細(xì)胞，必須要通過基因的運(yùn)載體才能實現(xiàn)。一個合適的運(yùn)載體必須具備以下條件：a．能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存．b．具有多個限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接；C具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選，如對抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等。符合上述條件的、目前經(jīng)常使用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等?？碱}2下列關(guān)于生物工程中常用的幾種酶的敘述中，錯誤的是()A．一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列，能用于提取目的基因B．DNA連接酶可把目的基因與運(yùn)載體黏性末端的堿基黏合，能形成重組DNAC．纖維素酶、果膠酶可分解細(xì)胞壁，能用于植物體細(xì)胞雜交D．胰蛋白酶能使動物組織分散成單個細(xì)胞，能用于動物細(xì)胞培養(yǎng)考題2點(diǎn)撥：A項為限制酶的特點(diǎn)及作用，故A對，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，故可用纖維素酶和果膠酶分解細(xì)胞壁，形成原生質(zhì)體用于植物體細(xì)胞雜交，故C對。胰蛋白酶能分解動物細(xì)胞之間的纖維蛋白等，使動物組織分散為單個細(xì)胞，用于動物細(xì)胞培養(yǎng)，故D對，DNA連接酶，連接的是目的基因與運(yùn)載體黏性末端的脫氧核糖和磷酸，堿基靠氫鍵相連，不需酶的催化，故B錯。答案：B?？偨Y(jié)提示：在基因工程工具中，只有限制性內(nèi)切酶具有特異性，并且切開的是DNA分子的骨架，氫鍵自然斷裂，DNA連接酶不具特異性?？键c(diǎn)3．基因工程的具體過程基因操作一般要經(jīng)歷的步驟有：提取目的基因；目的基因與運(yùn)載體結(jié)合；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；目的基因的檢測和表達(dá)。(1)提取目的基因：基因工程中人們所需要的、定向改造生物遺傳性狀的特定基因是目的基因(如人的胰島素基因、干擾素基因、植物的抗病基因等)。獲取目的基因的途徑有：一條是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因；另一條是人工合成基因。①用“鳥槍法”直接分離目的基因的具體過程：供體細(xì)胞的“鳥槍法”為什么不適用于獲取真核生物細(xì)胞中基因?真核細(xì)胞的基因編碼區(qū)含不能表達(dá)的DNA片段，因此，不能直接用于基因的擴(kuò)增和表達(dá)。獲取真核細(xì)胞中目的基因時，一般用人工合成基因的方法。②人工合成基因的方法a．反轉(zhuǎn)錄法。I．過程：目的基因的鏈DNA即目的基因；Ⅱ．優(yōu)點(diǎn)：專一性強(qiáng)，目的基因不含內(nèi)含子；Ⅲ．缺點(diǎn)：操作過程麻煩，mRNA生存時間短，技術(shù)要求高。b．根據(jù)已知氨基酸序列合成DNA。I．過程：；Ⅱ．優(yōu)點(diǎn)：專一性強(qiáng)，目的基因不含內(nèi)含子，可合成自然界不存在的新基因；Ⅲ．缺點(diǎn)：目前，對于許多復(fù)雜的、尚不知道核苷酸序列的基因不能用此法合成。(2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過程，實質(zhì)上是不同來源的DNA重新組合的過程。其基本過程如下(以質(zhì)粒作為運(yùn)載體)：(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：①基因工程中常用的受體細(xì)胞有：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動植物細(xì)胞；②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法：根據(jù)受體和運(yùn)載體的類型不同，所采用的導(dǎo)入方法也不同。目前經(jīng)常使用的目的基因?qū)朔椒ㄓ校夯ǚ弁ǖ婪?、氯化鈣法、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化學(xué)、基因槍法及電擊法、聚乙二醇(PEG)法等。．(4)目的基因的檢測與表達(dá)?？碱}3-1目的基因的分離是基因工程研究中的主要方面和操作關(guān)鍵。圖6-23-1中甲、乙圖表示從真核生物細(xì)胞中獲取目的基因的兩種方法，請回答下列問題：(1)在甲圖中，a過程是在酶的作用下完成的。如果用該類酶中的一種，不一定毹獲取目的基因，其原因是：(2)在乙圖中，C過程在遺傳學(xué)上稱為．d過程稱為．d過程需以mRNA為模板，為原料，還需要的條伺是ATP，，DNA聚合酶等。(3)除了用上述兩種方法可以獲取目的基因外請你再寫出一種方法：考題3-2)我國科研人員發(fā)現(xiàn)，彎曲的蠶絲由于彎折處易斷裂，其強(qiáng)度低于由蜘蛛紡績器拖牽絲的直絲．并首次在世界上通過了轉(zhuǎn)基因方法將“綠色熒光蛋白基因”與“蜘蛛拖牽絲基因”拼接后成功插入蠶絲基因組中，并在受體細(xì)胞中得到成功表達(dá)。(1)在這項“基因工程”的操作中，目的基因是，采用綠色熒光蛋白基因的主要目的是。(2)兩基因組合在導(dǎo)人受體細(xì)胞前必須進(jìn)行的步驟是：將其與由細(xì)菌體內(nèi)取得的進(jìn)行切割處理，以保證有相同的．并拼接成。如果引入的受體細(xì)胞是細(xì)菌，還要對細(xì)菌作處理?？碱}3--1點(diǎn)撥：在基因工程中，獲取目的基因的方法主要有兩種：①稱“鳥槍法”：即用限制性內(nèi)切酶將供體細(xì)胞中的DNA切成許多片段，由圖形判斷，甲圖即為“鳥槍法”，由于限制性內(nèi)切酶種類很多，而每種酶只能專一的對特定的核苷酸序列進(jìn)行切割，所以該方法盲目性很大；②另一種方法是人工合成基因法：該方法有兩個途徑：其一是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，此過程需以脫氧核苷酸為原料，還需ATP、逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶等；另一途徑是根據(jù)已知的蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測出基因的脫氧核苷酸序列，再進(jìn)行化學(xué)合成。答案：(1)限制性內(nèi)切；一種限制性內(nèi)切酶只能對特定的核苷酸序列進(jìn)行切割(2)轉(zhuǎn)錄；逆(或反)轉(zhuǎn)錄；脫氧核苷酸；逆轉(zhuǎn)錄酶(3)根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列可以推知基因的脫氧核苷酸序列，再進(jìn)行化學(xué)合成考題3-2點(diǎn)撥；從題目提供的信息不難看出，蜘蛛紡績器拖牽絲的直絲強(qiáng)度比蠶絲要大，所以拖牽絲基因是目的基因。綠色熒光蛋白基因作為標(biāo)記基因。在形成重組DNA時，首先用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，得到相同的黏性末端，再用DNA連接酶形成重組質(zhì)粒，如果重組質(zhì)粒導(dǎo)人細(xì)菌體內(nèi)，必須對細(xì)菌細(xì)胞壁用氯化鈣處理，增加其透性，便于重組質(zhì)粒進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。答案：(1)拖牽絲基因；作為標(biāo)記(基因)(2)質(zhì)粒；黏性末端；重組質(zhì)粒(或重組DNA)；CaCl2(或提高膜的通透性)總結(jié)提示；對基因工程的具體過程中，目的基因的提取是歷次考試考查的重點(diǎn)，故應(yīng)特加注意，在復(fù)習(xí)時，應(yīng)對獲取的目的基因的各種方法進(jìn)行對比記憶，并牢記它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。二、拓展與綜合應(yīng)用創(chuàng)新考點(diǎn)考點(diǎn)4．基因工程的發(fā)展前景及應(yīng)用（拓展考點(diǎn)）(1)基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生：①基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在_a．用基因工程方法制造“工程菌”，可以高效率地生產(chǎn)各種基因工程藥品．b．基因診斷；C基因治療。目前，用基因工程方法生產(chǎn)的藥物已有六十余種．如胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品和預(yù)防乙肝、狂犬病等疾病的各類疫苗。②什么是工程菌?用基因工程方法生產(chǎn)藥品有什么優(yōu)點(diǎn)?用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系一般稱為工程菌。如含有人胰島素基因的大腸桿菌的菌株，含有抗蟲基因的土壤農(nóng)桿菌菌株．都是工程菌。傳統(tǒng)藥品．有些藥品是直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取的，因受原料來源的限制，價格十分昂貴。用工程菌發(fā)酵生產(chǎn)，可以高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品，如胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素-2．以及各類疫苗。③基因診斷：基因診斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作探針．利用DNA分子雜交原理．鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息．達(dá)到檢測疾病的目的?；蛟\斷可用于以下幾方面：a．檢測病毒：如乙肝病毒、腸道病毒、單純皰疹病毒．b．診斷遺傳疾?。喝缬忙乱恢榈鞍椎腄NA探針可以檢測出鐮刀型細(xì)胞貧血癥．C．腫瘤診斷：如用從白血病患者細(xì)胞中分離的癌基因制備的DNA探針，可以用來檢測白血病。④基因治療：基因治療是將健康的外源基因?qū)擞谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。其原理是把健康的基因?qū)牒谢蛉毕莸募?xì)胞中，在有基因缺陷病病人的細(xì)胞中既含有缺陷基因，又含有通過基因工程導(dǎo)人的健康基因。因此．在病人體內(nèi)兩種基因都能夠表達(dá)．健康基因的表達(dá)產(chǎn)物掩蓋了缺陷基因的表達(dá)產(chǎn)物，從而治療了有基因缺陷的疾病。(2)基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)：基因工程在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具有特殊用途的動植物新品種。①基因工程在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用表現(xiàn)在哪幾個方面?舉例說明?；蚬こ碳夹g(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在三個方面。首先，通過基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物。如用基因工程的方法可以改善糧食作物蛋白質(zhì)的含量。1981年，科學(xué)家將菜豆儲存蛋白的基因轉(zhuǎn)移到向日葵中．培育出了“向日葵豆”植株。其二，用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。自然界中細(xì)菌的種類是非常多的，在細(xì)菌身上幾乎可以找到植物所需要的各種抗性。如抗蟲、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等。如1993年．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家成功地將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉植株，培育成了抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。其三．自轉(zhuǎn)基因植物獲得成功以來．很多科學(xué)家開始考慮以食品為橋梁，培育出可以直接食用的疫苗。經(jīng)努力．現(xiàn)已培育出一種可以生產(chǎn)乙肝疫苗的轉(zhuǎn)基因胡蘿卜．通過生吃或榨汁食用．就可以達(dá)到接種疫苗的效果．開辟了生產(chǎn)疫苗的新途徑。②基因工程技術(shù)相比于傳統(tǒng)育種方式有什么新突破?克服了不同物種之間存在的天然生殖障礙(遠(yuǎn)緣雜交不親和)，使得基因可以在不同物種間人為有目的的進(jìn)行轉(zhuǎn)移．可以按照人們的意愿構(gòu)建各種“工程菌”．獲得質(zhì)優(yōu)價廉的發(fā)酵產(chǎn)品；培育具有抗逆性(抗蟲、抗鹽堿、抗旱抗寒等)強(qiáng)．品質(zhì)優(yōu)(如蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量高等)的農(nóng)作物新品種。以及優(yōu)良家禽(如羊乳中就含有人的凝血因子、a1一抗胰蛋白酶)。(3)基因工程與環(huán)境保護(hù)：基因工程在環(huán)境保護(hù)中的作用主要表現(xiàn)在：①可以用于環(huán)境監(jiān)測；②可用于被污染環(huán)境的凈化。用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量。具體的方法是使用一個特定的DNA片段制成探針．與被檢測的病毒DNA雜交．從而把病毒檢測出來。此法的特點(diǎn)是快速、靈敏、精確度高。自然環(huán)境中有一種假單孢桿菌的細(xì)菌能夠分解石油中的某一種成分。1975年．科學(xué)家用基因工程的方法。把能分解三種烴類的基因都轉(zhuǎn)移到分解另一種烴類的假單孢桿菌內(nèi)，創(chuàng)造了能同時分解四種烴類的“超級細(xì)菌”。用它來分解石油．可以大大提高分解石油效率?？碱}4-1轉(zhuǎn)基因育種與單倍體育種、多倍體育種、雜交育種、誘變育種相比．最突出的特點(diǎn)是()A．打破種間隔離B．縮短育種年限C．實現(xiàn)種間遺傳性狀的定向改造D．提高突變頻率考題4-2下列各項不屬于基因工程在實際中應(yīng)用的是()A．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育成功B．利用DNA探針檢測飲用水中有無病毒C．利用工程菌使之產(chǎn)生胰島素D．將C4植物葉綠體移入C3植物細(xì)胞內(nèi)考題4-3)酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可作食用、藥用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多種生化產(chǎn)品的原料．還可用于生產(chǎn)維生素、氨基酸等。請回答下列問題：(1)酵母菌新陳代謝的同化類型屬型；在培養(yǎng)條件適宜的情況下，它的繁殖方式是(2)科學(xué)家將使啤酒產(chǎn)生豐富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其產(chǎn)生LTPl蛋白．釀出泡沫豐富的啤酒，具體的操作過程如下：圖623-2中LTPl基因與B產(chǎn)生的C是，通常在體外完成，此過程必需的工具酶有。如何檢測LTPl基因在啤酒酵母菌中能否表達(dá)?(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)x能延長酵母菌的壽命，這種物質(zhì)通過一系列反應(yīng)激活生物體內(nèi)一種稱為Sir2的酶，這種酶與壽命延長直接相關(guān)(圖623-3)。壽命延長的調(diào)節(jié)方式屬于的調(diào)節(jié)，其特點(diǎn)是快速而精細(xì)。如果一變異酵母菌只有在培養(yǎng)基中加入物質(zhì)C和物質(zhì)x時才能延長壽命，則說明該變異酵母菌缺少酶。(4)氨基酸是酵母菌的級代謝產(chǎn)物。如果要利用酵母菌大量生產(chǎn)氨基酸，則應(yīng)采用培養(yǎng)法，使酵母菌處于期；如果要利用酵母菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，在產(chǎn)品的分離提純時應(yīng)采用和沉淀等方法?？碱}4-1點(diǎn)撥：基因工程能夠按照人們的意愿，把一種生物的個別基因復(fù)制出來，并加以修飾改造，然后放入另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀；雜交育種能夠有目的地將某些優(yōu)良性狀集中在一起，但這種育種方法需要的周期長，一般需5～6年才能培育出一個新品種；誘變育種是利用物理或化學(xué)因素提高基因的變異頻率，使生物產(chǎn)生可遺傳的變異，但這種育種方法無法預(yù)料后代出現(xiàn)的變異(基因突變是不定向的)類型，要想獲得某種性狀，必須處理大量的供試材料和進(jìn)行大量的人工選擇，才能培育出符合要求的作物新品種，單倍育種也需要在培育的單倍體后代中挑選符合要求的植株；同傳統(tǒng)的育種方法比較，基因工程培育新品種能克服傳統(tǒng)育種方法的缺點(diǎn)，具有目的性強(qiáng)，育種周期短，能打破物種間界限，克服遠(yuǎn)緣雜交的障礙等優(yōu)點(diǎn)，而其突出優(yōu)點(diǎn)是其目的性強(qiáng)，能定向改造生物的遺傳性狀。答案：C?？碱}4-2點(diǎn)撥：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育是基因工程在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用。利用工程菌產(chǎn)生胰島素是基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用。利用DNA探針檢測飲用水中病毒含量的方法是使用一個特定的DNA片段制成探針，與被檢測的病毒DNA雜交，從而把病毒檢測出來。這種方法與傳統(tǒng)檢測方法比較，具有快速、靈敏的特點(diǎn)。將C一植物葉綠體移人C。植物細(xì)胞內(nèi)的方法屬于細(xì)胞工程的范疇。答案：D?？碱}4-3點(diǎn)撥：本題考查基因工程、微生物的生長調(diào)節(jié)及與酵母菌有關(guān)的知識。酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧型微生物，其繁殖方式有出芽生殖和有性生殖，在環(huán)境適宜時進(jìn)行出芽生殖，在環(huán)境惡劣時進(jìn)行有性生殖，使后代具有更強(qiáng)的適應(yīng)性；將目的基因和質(zhì)粒連接時不僅需要DNA連接酶，還需要用DNA限制性內(nèi)切酶切出黏性末端。答案：(1)異養(yǎng)；出芽生殖(2)重組DNA(重組質(zhì)粒)；DNA限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶；檢驗轉(zhuǎn)基因啤酒酵母能否產(chǎn)生LTPl蛋白(3)酶活性；E(4)初；連續(xù)；穩(wěn)定；過濾總結(jié)提示：基因工程相關(guān)技術(shù)在人類具體生產(chǎn)生活中具有眾多的用處，可依據(jù)人們的意愿定向地大幅度改變生物的遺傳性狀，對此知識的復(fù)習(xí)應(yīng)注意理論聯(lián)系實際，用具體實例的記憶代替抽象知識的記憶。Ⅲ．典型例題精講精析驀然回首燈火闌珊一、選擇題回顧1測試考點(diǎn)26分)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是()A．解旋酶B．DNA連接酶C．限制性內(nèi)切酶D．RNA聚合酶1．A點(diǎn)撥：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。DNA分子有著獨(dú)特雙螺旋的空間結(jié)構(gòu)，若要檢測基因的堿基序列應(yīng)該使DNA分子處于解旋狀態(tài)．必須使用解旋酶。DNA連接酶的作用是連接兩個脫氧核苷酸分子．限制性內(nèi)切酶的作用是將DNA分子剪切成黏性末端．RNA聚合酶的作用是催化DNA轉(zhuǎn)錄成RNA?；仡?測試考點(diǎn)2、3、4)科學(xué)家通過基因工程的方法．能使馬鈴薯塊莖含有人奶中的主要蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯誤的是()A．采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到目的基因有內(nèi)含子B．基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達(dá)是不可缺少的C．馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞D．用同一種限制酶，分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子2．A點(diǎn)撥：采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到目的基因的過程是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA．然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的目的基因。由于信使RNA中沒有與內(nèi)含子相對應(yīng)的部分．所以采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因不存在內(nèi)含子。基因非編碼區(qū)對于基因的表達(dá)具有調(diào)控作用。植物細(xì)胞的全能性很容易得到表達(dá)，所以轉(zhuǎn)基因植物培育過程中的受體細(xì)胞可以是植物的體細(xì)胞。限制酶具有專一性，只有用同一種限制酶處理才能獲得相同的黏性末端．才能夠形成重組DNA分子?；仡?測試考點(diǎn)4能夠使植物體表達(dá)動物蛋白的育種方法是()A．單倍體育種B．雜交育種C．基因工程育種D．多倍體育種3．C點(diǎn)撥：基因工程育種是指將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并使其表達(dá)的技術(shù)手段。能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的現(xiàn)象，從而使動物基因在植物細(xì)胞中表達(dá)(植物基因在動物細(xì)胞中表達(dá))。回顧4測試考點(diǎn)4以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是()A．基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程B．基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的C．基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D．基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng)4．D點(diǎn)撥：基因工程是分子水平(DNA)上的生物工程．具體操作過程是：①獲取目的基因；②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合；⑧導(dǎo)入相應(yīng)受體細(xì)胞；④檢測是否表達(dá)。該過程不屬于人工誘變，有較強(qiáng)的目的性。回顧5測試考點(diǎn)4關(guān)于單克隆抗體，下列敘述不正確的是()A．可以制成診斷盒，用于疾病的診斷B．可以在生物體內(nèi)生產(chǎn)，不能體外生產(chǎn)C．可以利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)D．可以與藥物結(jié)合，用于病變細(xì)胞的定向治療5．B點(diǎn)撥：單克隆抗體是由B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的，每一個B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體．因而具有較強(qiáng)的特異性。目前，體外制備單克隆抗體的方法是將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，所以在體外、體內(nèi)都可以進(jìn)行培養(yǎng)。回顧測試考點(diǎn)3、4分)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食．這種做法的主要目的是()A．維持棉田物種多樣性B．減緩棉鈴蟲抗蟲性基因頻率增加的速度C．使食蟲鳥有蟲可食D．維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動6．B點(diǎn)撥：考查應(yīng)用生物學(xué)知識正確分析新情境試題的能力。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能合成一種毒蛋白，棉鈴蟲食用棉葉后被殺死。從自然選擇的角度分析．大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對棉鈴蟲抗蟲性起到了選擇作用。若長期這樣，棉鈴蟲的抗蟲性基因頻率將逐漸增大，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗蟲性能將逐漸減小。因此，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物．供棉鈴蟲取食．可減緩生存斗爭，進(jìn)而減緩了棉鈴蟲抗蟲性基因頻率增加的速度?；仡?測試考點(diǎn)3植物學(xué)家在培育抗蟲棉時，對目的基因作了適當(dāng)?shù)男揎?，使得目的基因在棉花植株的整個生長發(fā)育期都表達(dá)．以防止害蟲侵害。這種對目的基因所作的修飾發(fā)生在()A．內(nèi)含子B．外顯子C．編碼區(qū)D．非編碼區(qū)7．D點(diǎn)撥：考查基因的結(jié)構(gòu)和功能及基因工程。生物細(xì)胞中的基因通常在生物生長發(fā)育的不同時期選擇性表達(dá)，基因中調(diào)控基因表達(dá)的是非編碼區(qū)的調(diào)控序列。回顧8測試考點(diǎn)3、46分)下列技術(shù)依據(jù)DNA分子雜交原理的是()①用DNA分子作探針診斷疾?、贐淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的雜交③快速靈敏地檢測飲用水中病毒的含量④目的基因與運(yùn)載體結(jié)合形成重組DNA分子A．②③B．①③C．③④D．①④8．B點(diǎn)撥：本題考查了DNA分子雜交原理的應(yīng)用。基因診斷疾病是利用DNA分子雜交原理制作DNA分子探針．鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息．可以達(dá)到檢測疾病的目的；此外DNA探針還可以與被檢測的病毒雜交．從而把飲用水中的病毒檢測出來．這種方法的特點(diǎn)是快速、靈敏?；仡?測試考點(diǎn)1分)乳腺細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞都來自外胚層。乳腺細(xì)胞能夠合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺細(xì)胞正相反。對這一現(xiàn)象的解釋是(多選)()A．唾液腺細(xì)胞沒有合成乳蛋白的基因B．乳腺細(xì)胞沒有合成唾液淀粉酶的基因C．兩種細(xì)胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因D．兩種細(xì)胞中相關(guān)基因選擇性地表達(dá)9．C、D點(diǎn)撥：本題考查基因的表達(dá)。生物體的每一個細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)．乳腺細(xì)胞能夠合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺細(xì)胞正相反，這是基因在特定的時間和空間下選擇性表達(dá)的結(jié)果?；仡?0測試考點(diǎn)2、3分)采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)人目的基因的做法正確的是()①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)④將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵A．①②B．②③C．③④D．④①10．C點(diǎn)撥：基因工程一般要經(jīng)歷四個步驟：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測和表達(dá)。所以在導(dǎo)入目的基因前．首先要獲得目的基因即本題中的編碼毒素蛋白的DNA序列，然后要將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，即與細(xì)菌質(zhì)粒重組。完成上述兩步以后才能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞即棉的體細(xì)胞或受精卵中，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后．可隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制．所以上述③④操作是正確的。①將毒素蛋白注射到棉受精卵中．沒有獲得目的基因，②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中，沒有將目的基因與受體細(xì)胞結(jié)合，所以①②是錯誤的操作?；仡?1測試考點(diǎn)1“人類基因組計劃”中的基因測序工作是指測定()A．DNA的堿基對排列順序B．mRNA的堿基排列順序C．蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序D．DNA的基因排列順序11．A點(diǎn)撥：人類的基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。人類基因組計劃就是分析測定人類基因組的核苷酸序列，因核苷酸在組成上大致相同，不同之處在于堿基不同，因此測定人類基因組的核苷酸序列實質(zhì)上是測定堿基的序列?；仡?2測試考點(diǎn)2下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是()A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因為目的基因B．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體C．通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNAD．為育成抗除草劑的作物新品種。導(dǎo)人抗除草劑基因時只能以受精卵為受體12．B點(diǎn)撥：基因工程是按照人們的意愿，把一種生物的基因復(fù)制出來，加以修飾改造，然后導(dǎo)入另一種生物的細(xì)胞里定向地改造生物的遺傳性狀。在實際操作中一定要注意用同一種限制性內(nèi)切酶來處理目的基因DNA和運(yùn)載體基因DNA，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端。二、簡答題回顧13測試考點(diǎn)3、4在植物基因工程中，用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體，把目的基因重組入Ti質(zhì)粒上的T—DNA片段中，再將重組的T—DNA插入植物細(xì)胞的染色體DNA中。(1)科學(xué)家在進(jìn)行上述基因操作時，要用同一種分別切割質(zhì)粒和目的基因，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過而黏合。(2)將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入二倍體油菜細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析，該植株含有一個攜帶目的基因的T—DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的．原因是(3)種植上述轉(zhuǎn)基因油萊，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”。如果把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，就可以避免“基因污染”．原因是13．(1)限制性內(nèi)切酶；堿基互補(bǔ)配對(2)3/4；雌雄配子各有1/2含抗除草劑基因，受精時，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合(3)葉綠體遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代中顯現(xiàn)出來點(diǎn)撥：考查基因工程與分離定律．(1)同一種限制酶能在相應(yīng)基因上切出相同的黏性末端，再通過堿基互補(bǔ)配對而黏合。(2)該性狀是顯性性狀，母本又是雜合子，因此在自交后代中，具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的3/4，這是因為減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞時，產(chǎn)生兩種雌雄配子且雌雄配子之間隨機(jī)結(jié)合。(3)葉綠體遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳，其特點(diǎn)之一是母系遺傳．目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代中顯現(xiàn)出來?；仡?4測試考點(diǎn)2分)在一些性狀的遺傳中，具有某種基因型的合子不能完成胚胎發(fā)育．導(dǎo)致后代中不存在該基因型的個體．從而使性狀的分離比例發(fā)生變化。小鼠毛色的遺傳就是一個例子。一個研究小組。經(jīng)大量重復(fù)實驗。在小鼠毛色遺傳的研究中發(fā)現(xiàn)：A．黑色鼠與黑色鼠雜交，后代全部為黑色鼠；B．黃色鼠與黃色鼠雜交，后代中黃色鼠與黑色鼠的比例為2：1；C．黃色鼠與黑色鼠雜交，后代中黃色鼠與黑色鼠的比例為1：1，根據(jù)上述實驗結(jié)果，回答下列問題：(控制毛色的顯性基因用A表示，隱性基因用a表示)(1)①黃色鼠的基因型是，黑色鼠的基因型是；②推測不能完成胚胎發(fā)育的合子的基因型是；③寫出上述B、C兩個雜交組合的遺傳圖解。(2)①真核生物基因的編碼區(qū)中能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱為，不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱為；②一般來說．如果你知道了某真核生物的一條多肽鏈的氨基酸序列。你能否確定其基因編碼區(qū)的DNA序列?為什么?14．(1)①Aa；aa②AA③見答圖6231。(2)①外顯子；內(nèi)含子②不能。首先，一種氨基酸可以有多種密碼子；其次，一般地說，真核生物的基因具有內(nèi)含子。點(diǎn)撥：根據(jù)黃色鼠與黃色鼠雜交后代出現(xiàn)既有黃色又有黑色的性狀分離現(xiàn)象可推出：親代的黃色鼠均為雜合體．黃色對黑色為顯性性狀。又根據(jù)后代中黃色：黑色=2：1可知：基因型為AA的合子不能完成胚胎發(fā)育．黃色鼠的基因型均為Aa?；仡?5測試考點(diǎn)3玉米正常植株葉片為綠色，患一種遺傳病后植株的葉片具白色條斑，或為不能成活的白化苗。顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，白化苗和白色條斑處的葉肉細(xì)胞不含葉綠體。有人為了探索該病的遺傳機(jī)理，用人工授粉的方法進(jìn)行了如下兩個實驗。根據(jù)下列實驗結(jié)果回答問題：(1)實驗一：重復(fù)該實驗后代的性狀不出現(xiàn)一定的分離比。①實驗結(jié)果顯示，母本患條斑病時，該病通過方式遺傳。②實驗中后代不同性狀的個體的比例是隨機(jī)的，其原因是(2)實驗二(圖6-23～4)：重復(fù)該實驗，后代的性狀分離比始終為3：1。實驗二結(jié)果顯示，母本正常時，該病的遺傳受的控制。15．(1)①細(xì)胞質(zhì)遺傳②在進(jìn)行減數(shù)分裂時，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不能進(jìn)行有規(guī)律的分離，而是隨機(jī)地、不均等地分配到子細(xì)胞中(2)核基因(或細(xì)胞核)點(diǎn)撥：本題意在考查細(xì)胞質(zhì)遺傳和細(xì)胞核遺傳的異同。題中通過母本正?；虿徽＿M(jìn)行對照雜交實驗，由于其各自的結(jié)果已經(jīng)給出．解題時只要稍微地聯(lián)系一下教材：分析實驗一，可聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)遺傳的案例——紫茉莉質(zhì)體遺傳．包括F1總是表現(xiàn)母本性狀，或出現(xiàn)性狀分離沒有一定的比例．重點(diǎn)明確產(chǎn)生上述現(xiàn)象的生殖細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不能像核內(nèi)遺傳物質(zhì)那樣進(jìn)行有規(guī)律地分離，而是隨機(jī)地、不均等地分配到配子中。分析實驗二，符合孟德爾的基因分離定律，屬于細(xì)胞核遺傳。Ⅳ．高考題預(yù)測高瞻遠(yuǎn)矚占盡先機(jī)考情預(yù)測預(yù)測1：基因工程的具體過程預(yù)測根據(jù)：基因工程是一較新的技術(shù)．其中各個操作步驟，都涉及新的知識點(diǎn)或某些綜合性知識點(diǎn)．如目的基因的獲取可聯(lián)系其方法，逆轉(zhuǎn)錄，堿基互補(bǔ)配對，酶的專一性等眾多知識點(diǎn)，目的基因的檢測與表達(dá)可聯(lián)系到微生物的選擇與培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識．可見此知識點(diǎn)集新信息．綜合信息為一體．可預(yù)測它將成為高考考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)。命題角度預(yù)測：本知識點(diǎn)為一過程流程的實驗步驟的知識點(diǎn)．以中等難度的選擇題．簡答題為本知識點(diǎn)命題的主流。預(yù)測2：基因工程技術(shù)在實踐中的應(yīng)用預(yù)測根據(jù)：高中階段所學(xué)知識為專業(yè)技術(shù)知識的基礎(chǔ)，但不管是何種知識，都是服務(wù)于生產(chǎn)生活實踐的．基因工程技術(shù)亦是如此?；蚬こ炭蓪崿F(xiàn)按人們意圖大幅度改變生物遺傳性狀的目的，這是與其他育種工作無法相提并論的，但此項技術(shù)中可涉及生物的變異，生物的生殖，遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)等眾多知識．這些都是高考考查的重點(diǎn)知識和重點(diǎn)能力載體。命題角度預(yù)測：對本知識點(diǎn)的考查多以過程解釋類的流程簡答題為主，對理解能力要求較高。考點(diǎn)預(yù)測題A卷基礎(chǔ)經(jīng)典預(yù)測題(100分45分鐘)(342)一、選擇題(每題4分，共40分)備考1測試考點(diǎn)3、4錢卓博士最近成功地利用基因工程技術(shù)培養(yǎng)出一批聰明的老鼠．這項在遺傳工程領(lǐng)域的重大突破，為人類在神秘而黑暗的大腦科學(xué)研究領(lǐng)域里開啟了一扇天窗。下面有關(guān)基因和基因工程的一些敘述．正確的是()①孟德爾早在十九世紀(jì)六十年代就提出了遺傳因子(即現(xiàn)在稱為基因)的論點(diǎn)②人工誘變可以使基因的結(jié)構(gòu)改變，從而選育出人類需要的優(yōu)良品種③基因工程和遺傳工程兩個概念相似④錢卓博士的工作意味著人類在不遠(yuǎn)的將來，借助此技術(shù)生育出智商高的嬰兒．同時借助此技術(shù)研究和治療與年齡有關(guān)的記憶喪失及老年癡呆癥A．①②③④B．①②③C．②④D．②③④1．A點(diǎn)撥：基因的定義是由約翰森于1909年提出的，但在此之前孟德爾于1865年就提出了遺傳因子之說，即基因。人工誘導(dǎo)基因突變，是指DNA中堿基對的增添、缺失、替換的過程，可使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。備考2測試考點(diǎn)4隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應(yīng)運(yùn)而生，關(guān)于基因污染的下列說法不正確的是()A．轉(zhuǎn)基因作物可能花粉擴(kuò)散到它的近親作物上，從而污染生物基因庫B．雜草害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C．基因污染是一種不可增殖的污染D．基因污染難以清除2．C點(diǎn)撥：當(dāng)一種生物從它的近親生物獲得轉(zhuǎn)基因后，可以不斷復(fù)制繁殖。備考3測試考點(diǎn)3、4切取某動物合成生長素的基因，用某種方法將此基因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而使鲇魚比同類個體大3～4倍，此項研究遵循的原理是()A．基因突變DNA→RNA→蛋白質(zhì)B．基因工程DNA→RNA→蛋白質(zhì)C．細(xì)胞工程DNA→RNA→蛋白質(zhì)D．基因工程RNA→DNA→蛋白質(zhì)3．B點(diǎn)撥：基因工程中將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)實現(xiàn)了基因重組，這種基因的表達(dá)要通過中心法則來體現(xiàn)。備考4測試考點(diǎn)2、4以下關(guān)于基因結(jié)構(gòu)中“與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)”的說法錯誤的是()A．“與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)”是起始密碼B．“與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)”是轉(zhuǎn)錄RNA時RNA聚合酶的一個結(jié)合點(diǎn)c．“與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)”能夠使酶準(zhǔn)確地識別轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)并開始轉(zhuǎn)錄D．“與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)”在轉(zhuǎn)錄mRNA時，起凋控作用4．A點(diǎn)撥：起始密碼是mRNA上開始的三個相鄰的堿基，不在基因的結(jié)構(gòu)中。備考5測試考點(diǎn)4上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法．使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，標(biāo)志著我國轉(zhuǎn)基因研究向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。以下與此有關(guān)的敘述中．正確的是()A．“轉(zhuǎn)基因動物”是指體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的動物B．所謂“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因C．人們只有在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白．是因為人白蛋白基因只在轉(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中是純合的．而在其他細(xì)胞中則是雜合的D．因牛的肌肉細(xì)胞中也有人白蛋白基因，但因種種原因．不發(fā)生轉(zhuǎn)錄、翻譯．故不能合成人白蛋白5．D點(diǎn)撥：轉(zhuǎn)基因牛的體細(xì)胞中雖都含有白蛋白基因，但只有在乳腺細(xì)胞中才能表達(dá)。A項中，“轉(zhuǎn)基因動物”所得到的目的基因是指原來就存在其他生物體內(nèi)的正?；?，并非是“新”基因。備考6測試考點(diǎn)2、4線蟲與昆蟲病原體被聯(lián)合用于害蟲的防治。線蟲首先感染宿主昆蟲，然后細(xì)菌從線蟲中逃出、繁殖．并殺死宿主．最后線蟲以分解的蟲體為食。這一事實說明()A．可以利用有害生物的天敵和基因工程等措施綜合防治害蟲B．有害生物的天敵包括捕食者和寄生生物C．同一宿主同時可被多種寄生生物危害，寄生生物本身又可被另一寄生生物所寄生D．生物防治可以避免害蟲的抗性進(jìn)化，防止環(huán)境污染6．C點(diǎn)撥：寄生可導(dǎo)致寄主死亡或大量減少．線蟲寄生在昆蟲體內(nèi)．細(xì)”菌寄生在線蟲體內(nèi)。備考7測試考點(diǎn)2除下列哪一項外，都是轉(zhuǎn)基因工程的運(yùn)載體必須具備的條件()A．能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并保存B．具有多個限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接C．具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選D．是環(huán)狀形態(tài)的DNA分子7．D備考8測試考點(diǎn)2、3下列有關(guān)基因工程的敘述中．正確的是()A．重組質(zhì)粒的形成是在線粒體內(nèi)完成的B．基因工程常用的運(yùn)載體包括細(xì)菌、噬菌體、動植物病毒C．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料D．目的基因只要進(jìn)入受體細(xì)胞后，就能表現(xiàn)出特定的性狀8．C點(diǎn)撥：基因工程很多步驟是在細(xì)胞中操作的．如重組質(zhì)粒的形成，是在限制酶和DNA連接酶的作用下，將日的基因與質(zhì)粒形成重組DNA。基因工程常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒．而細(xì)菌是不能作為運(yùn)載體的，它提供的質(zhì)?？梢宰鳛檫\(yùn)載體。根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列可以推測信使RNA中的堿基序列，進(jìn)而可以推測出基因中的堿基序列，采用人工合成的方法合成目的基因。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞，能否表達(dá)決定于目的基因所處的環(huán)境。備考9測試考點(diǎn)3、4下列關(guān)于生物工程相關(guān)知識的敘述，正確的是()A．植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的相同之處是培養(yǎng)基成分完全一樣B．若要培育轉(zhuǎn)基因抗病水稻，須將目的基因?qū)氲酱竽c桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中C．通過植物體細(xì)胞雜交培育出的新品種一定是四倍體D．基因治療是將健康的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中9．D點(diǎn)撥：植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基含有礦質(zhì)元素、激素和蔗糖等，而動物細(xì)胞培養(yǎng)基含有氨基酸、葡萄糖和動物血清等。所以．A項是錯誤的。要培育轉(zhuǎn)基因水稻，應(yīng)該將目的基因與細(xì)菌提供的質(zhì)粒融合形成重組質(zhì)粒，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞。不同的植物(可以是二倍體也可以是多倍體)經(jīng)體細(xì)胞雜交培育的新品種不一定是四倍體。備考10測試考點(diǎn)3在基因工程技術(shù)中，需要用氯化鈣處理的步驟是()A．目的基因的提取B．目的基因與運(yùn)載體結(jié)合c．將目的基因?qū)耸荏w細(xì)胞D．目的基因的檢測與表達(dá)l0.C點(diǎn)撥：用CaCI2處理的目的是使細(xì)胞的通透性增加，通透性增加可使目的基因容易進(jìn)入受體細(xì)胞，故答案為C。二、簡答題(60分)備考11測試考點(diǎn)3、4(14分)日本人谷明教授等把菠菜的基因植入豬的受精卵內(nèi)．最近培育出不飽和脂肪酸含量高的豬。在對這種豬的脂肪組織進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，它們體內(nèi)的不飽和脂肪酸要比一般豬高大約20％。植入豬受精卵里的菠菜基因控制菠菜根部的一種酶FAD2，這種酶能夠?qū)柡椭舅徂D(zhuǎn)換為不飽和脂肪酸。請根據(jù)以上材料，回答下列問題：(1)高不飽和脂肪酸豬的誕生，運(yùn)用了技術(shù)手段。(2)菠菜基因之所以能植入豬細(xì)胞內(nèi)，并大量繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)是(3)具有菠菜基因的豬，體內(nèi)不飽和脂肪酸要比一般豬高大約20％，說明。(4)植物和動物問基因移植成功，說明生物間合成蛋白質(zhì)的方式，并且共用一套。從進(jìn)化角度看，菠菜和豬可能具有。11．(1)基因工程(2)都由脫氧核苷酸組成，有互補(bǔ)堿基序列(3)菠菜基因已在豬細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行了復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和表達(dá)(4)相同；遺傳密碼；具有一定的親緣關(guān)系點(diǎn)撥：動植物細(xì)胞的基因能組合在一起，并能得到表達(dá)，說明兩者遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相同，蛋白質(zhì)的合成方式相同，且共用一套相同的遺傳密碼。備考12測試考點(diǎn)1．3．4(10分)人類基因組計劃的首要目標(biāo)是測定人類DNA中的堿基排列順序，測序的方法有多種?；瘜W(xué)修飾法是一種傳統(tǒng)的DNA序列分析法，是由美國哈佛大學(xué)的Maxam和Gilbert發(fā)明的。其基本原理是：I．用特制的化學(xué)試劑處理末端具放射性標(biāo)記的DNA片段，造成堿基的特異性切割，由此產(chǎn)生一組由各種不同長度的DNA鏈組成的混合物；Ⅱ．將上述混合物經(jīng)凝膠電泳處理(類似于紙層析法分離色素)，將不同長度的DNA鏈按大小分離；Ⅲ．再經(jīng)放射自顯影后，根據(jù)x光底片上所顯現(xiàn)的相應(yīng)的譜帶，讀出待測DNA片段上的堿基排列順序。圖6-23-5是測定DNA片段中胞嘧啶位置的過程示意圖：(1)下列有關(guān)圖6-23-5的敘述中，錯誤的一項是()A．圖中化學(xué)試劑的作用是破壞胞嘧啶脫氧核苷酸B．圖中所示的混合物是由五種不同的DNA片段組成的C．凝膠電泳的作用是將不同長度(大小)的DNA片段分離開來D．根據(jù)放射自顯影的結(jié)果可判定胞嘧啶在該DNA片段上的位置(2)若要判斷鳥嘌呤在該段DNA片段上的位置，采用圖6235方法時：①用來切割DNA的化學(xué)試劑應(yīng)有的特點(diǎn)為②用該化學(xué)試劑處理后，獲得的混合物中，被32P標(biāo)記的有種。(3)從理論上分析，按化學(xué)修飾法來測定一段DNA(雙鏈)中的全部堿基順序，最少要按上圖所示模式操作幾次?請簡要說明現(xiàn)由12：(1)B(2)①特異性地切割DNA片段中的鳥嘌呤脫氧核苷酸；②2③三次，經(jīng)三次操作后，可測出DNA片段上的一條鍵上三種堿基的位置，空位自然是第四種堿基；再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，可推知DNA片段上另一條鏈上三種堿基點(diǎn)撥：分析圖解、看懂化學(xué)修飾法的基本原理和過程是根據(jù)切斷某種堿基的位置得到許多長短不同的片段鏈，依據(jù)同樣的方法確定另幾種堿基的位置，比較不同的DNA片段(根據(jù)堿基與標(biāo)記末端的距離與堿基的位置等)可確定堿基的排列順序。備考13測試考點(diǎn)4(16分)逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)RNA能逆轉(zhuǎn)錄生成DNA，并進(jìn)一步整合到宿主細(xì)胞的某條染色體中，用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為運(yùn)載體可用于基因治療和培育轉(zhuǎn)基因動物等。(1)病毒在無生命培養(yǎng)基上不能生長，必須依靠活細(xì)胞提供等物質(zhì)基礎(chǔ)才能繁殖。逆轉(zhuǎn)錄病毒較T2噬菌體更容易變異，分子水平的原因是。(2)基因治療時，將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒運(yùn)載體結(jié)合的“針線”是。將帶有目的基因的受體細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)，患者癥狀會有明顯緩解．這表明(3)若將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞，經(jīng)過一系列過程可獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因動物。①將帶有目的基因胚胎干細(xì)胞注射到普通動物的胚中，胚胎將發(fā)育成嵌合型個體。如果轉(zhuǎn)化的胚胎干細(xì)胞正好發(fā)育成細(xì)胞，則嵌合型個體生下的幼體就極有可能帶有目的基因。．②從胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化到獲得目的基因純合子．配合基因檢測，最少需要代。試簡述育種的基本過程：13．(1)酶、ATP、代謝原料、核糖體；RNA不如雙鏈DNA穩(wěn)定(2)DNA連接酶；目的基因隨受體細(xì)胞DNA復(fù)制而復(fù)制，并在子細(xì)胞中表達(dá)(3)①囊；生殖②2；檢測目的基因，選擇目的基因進(jìn)入生殖細(xì)胞的嵌合型個體交配，再從中選出目的基因純合的個體點(diǎn)撥：本題綜合病毒專性寄生、DNA穩(wěn)定性、中心法則、基因工程及其應(yīng)用、動物個體發(fā)育等知識于一體，主要考查分析并闡述基本原理和方法等的能力，引導(dǎo)學(xué)生了解熱點(diǎn)問題及其對科學(xué)和社會發(fā)展的影響和意義。病毒沒有獨(dú)立代謝的能力，缺少酶合成系統(tǒng)和供能系統(tǒng)，需要宿主細(xì)胞提供代謝原料和環(huán)境。T2噬菌體的遺傳物質(zhì)雙鏈DNA由于氫鍵等原因使之較RNA穩(wěn)定，變異頻率較低?；蛑委煏r患者癥狀得到明顯的緩解，說明目的基因已大量表達(dá)。培育轉(zhuǎn)基因動物時，帶有目的基因的全能性高的受體細(xì)胞隨囊胚(未分化)移植到雌體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，出生的個體帶有目的基因，但只有生殖細(xì)胞中帶有目的基因時，其后代才可能帶有目的基因。育種過程為：，需要經(jīng)歷嵌合體及其子代共兩代。備考14測試考點(diǎn)2,4(20分)質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體．存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中。請根據(jù)原理和材料用具．設(shè)計實驗選擇運(yùn)載體質(zhì)粒，明確質(zhì)粒的抗菌素基因所控制的抗菌素類別。實驗原理：作為運(yùn)載體的質(zhì)粒．須有標(biāo)記基因．這一標(biāo)記基因可以是抗菌素抗性基因，故凡有抗菌素抗性的細(xì)菌．其質(zhì)粒可選作運(yùn)載體。材料用具：青霉素、lO萬單位。mL四環(huán)素溶液、菌種、試管、滅菌的含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱等。方法步驟：第一步：取三個含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標(biāo)l、2、3號．在酒精燈旁。用三支注射器分別注入lmL蒸餾水、青霉素液、四環(huán)素液．并使之在整個培養(yǎng)基表面分布均勻；第二步：；第三步：。預(yù)期結(jié)果：①；②；③；④。14．第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒．并在酒精燈火焰旁接種．且分別對三個培養(yǎng)皿接種；第三步：將接種后的三個培養(yǎng)皿放入37℃恒溫箱24h預(yù)期結(jié)果：①1號培養(yǎng)皿中正常生長，2、3號培養(yǎng)皿中細(xì)菌不能存活，說明沒有抗性基因；②僅1、2號存活．說明該細(xì)菌有青霉素抗性基因；③僅1、3號存活，說明該細(xì)菌有四環(huán)素抗性基因；④1、2、3號中都能存活，說明該菌質(zhì)粒上有兩種抗菌素基因B卷綜合應(yīng)用創(chuàng)新預(yù)測題(60分45分鐘)(342)備考1（學(xué)科內(nèi)綜合題）測試考點(diǎn)23,4(10分)請閱讀下列幾段文字后回答：A．有人把蠶的DNA分離出來．用一種酶“剪切”下制造絲蛋白的基因，再從細(xì)菌細(xì)胞中提取一種叫“質(zhì)?！钡腄NA分子．把它和絲蛋白基因拼接在一起再送回細(xì)菌細(xì)胞中．結(jié)果．此細(xì)菌就有生產(chǎn)蠶絲的本領(lǐng)。B．法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，玉米、煙草等植物含有類似人體血紅蛋白的基因，如加入“Fe"原子，就可以制造出人的血紅蛋白．從而由植物提供醫(yī)療所需要的人體血液。C．1991年，我國復(fù)旦大學(xué)遺傳所科學(xué)家成功地進(jìn)行了世界上首例用基因療法治療血友病的臨床實驗。D．江蘇農(nóng)科院開展“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的科技攻關(guān)研究，成功的將有關(guān)基因?qū)朊藁?xì)胞中，得到的棉花新品種對棉鈴蟲等害蟲毒殺效果高達(dá)80％～100％。(1)所有這些實驗統(tǒng)稱為工程．所有這些實驗的結(jié)果．(填“有”或“沒有”)生成前所未有的新型蛋白質(zhì)。(2)A段中實驗結(jié)果的細(xì)菌能生產(chǎn)蠶絲．說明(3)B段中由玉米、煙草的基因生產(chǎn)人類血紅蛋白為什么要加入“Fe”原子?．植物中含類似人類血紅蛋白基因，從進(jìn)化上看．說明。(4)人類基因組計劃(HGP)測定了人體中條染色體的雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸序列．C段中血友病基因療法中有關(guān)的染色體是染色體；(5)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞可以表示為，該項科技成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是，科學(xué)家們預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨(dú)立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲的植株．此現(xiàn)象來源于。1．(1)基因；沒有(2)蠶的絲蛋白基因在細(xì)菌體內(nèi)得到表達(dá)(3)人類的血紅蛋白是一種含F(xiàn)e的特殊蛋白質(zhì)而玉米、煙草中不含F(xiàn)e不同生物之間具有一定的親緣關(guān)系(4)24；x(5)DNA→RNA→蛋白質(zhì)；減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染；基因突變點(diǎn)撥：利用細(xì)菌生產(chǎn)蠶絲是典型的轉(zhuǎn)基因技術(shù)．轉(zhuǎn)基因技術(shù)只是將基因移動位置并沒有產(chǎn)生新的基因，故沒有產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)?；蚧瘜W(xué)本質(zhì)為DNA。其控制蛋白質(zhì)合成的過程為DNA→RNA→蛋白質(zhì)。備考2學(xué)科內(nèi)綜合題一測試考點(diǎn)4(10分)科學(xué)工作者從蘇云金桿菌中分離出來的殺蟲晶體蛋白的基因(Bt)，通過基因工程的方法轉(zhuǎn)移到棉花植株中，培育出了轉(zhuǎn)基因的抗蟲棉。Bt基因在棉花植株的細(xì)胞中表達(dá)使棉花植株產(chǎn)生原毒素(殺蟲晶體蛋白)，達(dá)到抗蟲的目的。(1)在實驗室中．欲快速、大量地獲得Bt基因．在合成Bt基因的試管中加入的物質(zhì)有。(2)圖6236中A→B→C表示蘇云金桿菌的DNA復(fù)制過程．黑點(diǎn)表示DNA分子復(fù)制的起始點(diǎn)．“→”表示DNA分子復(fù)制的方向．從左到右表示復(fù)制的時間順序。若A中含48502個堿基對．子鏈的延伸速度是105個堿基對分．則此DNA分子復(fù)制完成需約30秒．而實際上只需16秒。根據(jù)圖中A→C分析，其原因是(3)Bt基因在棉花細(xì)胞中表達(dá)的過程可以表示為。(4)在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時，一般都間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因棉花或其他作物．從生物進(jìn)化角度分析．這種做法的主要目的是減緩增加的頻率；抗蟲棉培育成功的意義在于．有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2．(1)Bt基因、有關(guān)酶、脫氧核苷酸(2)復(fù)制是雙向進(jìn)行的(3)Bt基(4)棉鈴蟲抗性基因；減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染點(diǎn)撥：DNA復(fù)制過程中必須有四種脫氧核苷酸作為原料．有酶的催化．有ATP供能，還必須有模板的存在。按照基因中堿基對數(shù)目除以復(fù)制速度所得的時間是30秒，實際時間要短得多，只能解釋為DNA復(fù)制中有多個復(fù)制位點(diǎn)，多個復(fù)制位點(diǎn)同時進(jìn)行，而且復(fù)制是雙向的．這樣才能快速復(fù)制。從生物進(jìn)化角度看．棉鈴蟲與棉花的抗性之間存在相互選擇，棉花對棉鈴蟲的抗性進(jìn)行選擇．這樣棉鈴蟲抗性基因的頻率就會增加，而使它的抗性增強(qiáng)。所以在抗蟲棉里間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因棉花，有利于減緩棉鈴蟲抗蟲基因增加的頻率?？瓜x棉的培育可以減少農(nóng)藥的使用．減少環(huán)境污染，有利于保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。備考3（學(xué)科內(nèi)綜合題）測試考點(diǎn)2、3、4(10分)基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的．并有賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用。基因工程基本操作流程如圖6-23—7。請據(jù)圖分析回