《高考生物总复习：考点过关和高考预测》第二十三讲基因工程.doc

1、高考生物总复习：考点过关和高考预测第二十三讲 基因工程I必记知识全览 工欲差其事 必先利其器一、必记概念 1基因工程是一种 对生物的基因进行改造和重新组合，具体过程是 。基因工程的常用工具有 、 、 。2限制性内切酶主要存在于 中，其特点是 。DNA连接酶的功能是 ；运载体的必备条件是： ， ， 。常用的运载体有 、 和 等，最常用的是 ，其复制的场所只能在 。一、1通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”；提取目的基因，目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与表达；限制性内切酶；DNA连接酶；基因的运载体2微生物；一种限制酶只能核苷酸序列并且能在特定的切点上切割DNA分

2、子；把两种来源，但具有相同黏性末端黏合起来；能在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选；质粒；动植物病毒；噬菌体；质粒；宿主细胞二、必记规律 3鸟枪法的具体做法是优点是 ，缺点是 。人工合成目的基因的方法主要有两条途径，一条是 ；另一条是 。各自的应用实例是 。4基因工程中常用的受体细胞有 其因工程操作成功的标志是 。二、3用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增)，从中找出

3、含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来；操作简便；工作量大，具有一定的盲目性；以目的基因转录成的mRNA为模板，反转录成互补的单链DNA然后在酶的作用下合成双链DNA，从中获得所需要的基因；根据已知的蛋白质的氨基酸序列推测出相应的信使RNA 序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因；抗虫、抗病毒的基因；人血红蛋白基因4大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、动植物细胞、酵母菌；目的基因控制的性状在受体生物(细胞)中得以表达考点过关和高考预测 过关斩将 一马平川考点详解 精剖细解 入巿三分一、基本考点考点1人

4、类基因组计划的研究 (1)人类基因组指的是什么内容? 20世纪90年代由美国科学家率先提出了“人类基因组计划”(HGP)。人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。人的单倍体基因组是由24条双链DNA分子组成(包括122号常染色体和性染色体X、Y染色体上的DNA)。 (2)人类基因组计划包括哪些内容? 人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列。其主要内容包括绘制人类基因组的四张图，即遗传图、物理图、序列图和转录图。遗传图：指基因或 DNA标记(如多肽性遗传标记)在染色体上以遗传距离表示相对位置的图，又称连锁图。物理图：指表示DNA标记之间实际距离的图。通常由DNA限制性内切酶片

5、段或克隆的DNA片段有序排列而成。标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少(Kb表示千碱基对，Mb表示百万碱基对)来表示，是进行DNA序列分析和基因组织结构研究的基础，反映了DNA标记之间的实际距离，而遗传图则反映 DNA标记之间的连锁关系。序列图：序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详尽的物理图。测定的总长度为1cm。由30亿个核苷酸对组成的序列图就是人类基因组计划原000年6月，6国科学家向全世界宣布“人类基因组草图”的测序工作已经基本完成类基因组草图”的绘制工作。转录图：在整个人类基因组中只有15的DNA序列为编码序列。在人体某一特定组织的细胞中，一般只有0.1的基因是表达

6、的。案例剖析 旁征博引 举一反三考题1 )人类基因组计划得到浩如烟海的序列数据。仅将单倍体人类基因组30亿核苷酸对排印出来，就将达百万页之多，这大约相当于1000本上海市电话簿那样厚；据统计，已得出一个染色体组的基因数为10。个人类基因组的编码序列约为1亿碱基对，只占基因组全序列的3。而非编码序列，除已知对基因起调节作用，或参与染色体构建和功能活动的小部分外。大多数序列的功能还不清楚。由此可见，要破译“遗传语言”，读懂这部包含天文数字的遗传信息的“天书”，其难度该有多大!(1)人的体细胞里的DNA约有 核苷酸对。(2)每条染色体平均有 个基因。(3)体细胞里的DNA含有 脱氧核糖分子。(4)性

7、细胞里的DNA含有 个碱基。(5)人类基因组计划中，共测定 条染色体。考题1点拨：(1)由于单倍体含30亿个核苷酸对，而人体细胞中有两个染色体组，所以核苷酸对的总数是：30亿对2=60亿对。(2)人类的一个染色体组有23条染色体，一个染色体组即一个基因组，所以每个染色体上的基因数平均为：105/23个。(3)个核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子五碳糖组成，所以体细胞核中的DNA分子中共有脱氧核糖分子数为；30亿22=120亿个。(4)性细胞中的DNA是体细胞的一半，故碱基数为：30亿2=60亿个。(5)人体的一个染色体组有23条染色体，但x染色体与Y染色体的基因有很大的不同，故实

8、际测定的是22条常染色体和x、Y两条性染色体，共24条染色体。答案：(1)60亿对(2)10 0/23(3)120亿个 (4)60亿(5)24总结提示：对人类基因组计划的掌握不仅要了解其主要内容，而且应该掌握其意义。考点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术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。 (2)基因操作的工具：限制性内切酶(以下简称限制酶)：限制性内切酶是“剪切基因的剪刀”，主要存在于微生物中一种限

9、制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并且能在特定的切点上切割DNA分子。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并且在G和 A之间将这段序列切开。目前已经发现的限制酶相同。 DNA连接酶：DNA连接酶是“缝合基因的针线”。被限制性内切酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对这样的切口称为黏性末端。用同一种限制酶切来源不同的DNA分子，其DNA分子片段的黏性末端可以通过碱基配对而黏合起来，再通过DNA连接酶将其连接起来就可形成重组DNA分子。基因的运载体：将一个外源的DNA分子送入一个受体细胞，必须要通过基因的运载体才能实现。一个合适的运载体必须具

10、备以下条件：a能够在宿主细胞中复制并稳定地保存b具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；C具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。符合上述条件的、目前经常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。考题2 下列关于生物工程中常用的几种酶的叙述中，错误的是( ) A一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，能用于提取目的基因 BDNA连接酶可把目的基因与运载体黏性末端的碱基黏合，能形成重组DNA C纤维素酶、果胶酶可分解细胞壁，能用于植物体细胞杂交 D胰蛋白酶能使动物组织分散成单个细胞，能用于动物细胞培养考题2点拨：A项为限制酶的特点及作用，故A对，细胞壁

11、的主要成分是纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，形成原生质体用于植物体细胞杂交，故C对。胰蛋白酶能分解动物细胞之间的纤维蛋白等，使动物组织分散为单个细胞，用于动物细胞培养，故D对，DNA连接酶，连接的是目的基因与运载体黏性末端的脱氧核糖和磷酸，碱基靠氢键相连，不需酶的催化，故B错。答案：B。 总结提示：在基因工程工具中，只有限制性内切酶具有特异性，并且切开的是DNA分子的骨架，氢键自然断裂，DNA连接酶不具特异性。 考点3基因工程的具体过程 基因操作一般要经历的步骤有：提取目的基因；目的基因与运载体结合；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测和表达。 (1)提取目的基因：基因工程中

12、人们所需要的、定向改造生物遗传性状的特定基因是目的基因(如人的胰岛素基因、干扰素基因、植物的抗病基因等)。 获取目的基因的途径有：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。用“鸟枪法”直接分离目的基因的具体过程：供体细胞的 “鸟枪法”为什么不适用于获取真核生物细胞中基因? 真核细胞的基因编码区含不能表达的DNA片段，因此，不能直接用于基因的扩增和表达。获取真核细胞中目的基因时，一般用人工合成基因的方法。 人工合成基因的方法 a反转录法。I过程：目的基因的链DNA即目的基因；优点：专一性强，目的基因不含内含子；缺点：操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高。b根据已知氨基

13、酸序列合成DNA。I过程： ；优点：专一性强，目的基因不含内含子，可合成自然界不存在的新基因；缺点：目前，对于许多复杂的、尚不知道核苷酸序列的基因不能用此法合成。 (2)目的基因与运载体结合：目的基因与运载体结合的过程，实质上是不同来源的DNA重新组合的过程。其基本过程如下(以质粒作为运载体)： (3)将目的基因导入受体细胞：基因工程中常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞；将目的基因导入受体细胞的方法：根据受体和运载体的类型不同，所采用的导入方法也不同。目前经常使用的目的基因导人方法有：花粉通道法、氯化钙法、农杆菌介导的遗传转化学、基因枪法及电击法、聚乙二醇(P

14、EG)法等。 (4)目的基因的检测与表达。考题3-1 目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。图6-23-1中甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法，请回答下列问题：(1)在甲图中，a过程是在 酶的作用下完成的。如果用该类酶中的一种，不一定毹 获取目的基因，其原因是： (2)在乙图中，C过程在遗传学上称为 d过程称为 d过程需以mRNA为模板， 为原料，还需要的条伺是ATP， ，DNA聚合酶等。(3)除了用上述两种方法可以获取目的基因外请你再写出一种方法： 考题3-2 )我国科研人员发现，弯曲的蚕丝由于弯折处易断裂，其强度低于由蜘蛛纺绩器拖牵丝的直丝并首次在世界上通过了

15、转基因方法将“绿色荧光蛋白基因”与“蜘蛛拖牵丝基因”拼接后成功插入蚕丝基因组中，并在受体细胞中得到成功表达。(1)在这项“基因工程”的操作中，目的基因是 ，采用绿色荧光蛋白基因的主要目的是 。(2)两基因组合在导人受体细胞前必须进行的步骤是：将其与由细菌体内取得的 进行切割处理，以保证有相同的 并拼接成 。如果引入的受体细胞是细菌，还要对细菌作 处理。考题3-1点拨：在基因工程中，获取目的基因的方法主要有两种：称“鸟枪法”：即用限制性内切酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，由图形判断，甲图即为“鸟枪法”，由于限制性内切酶种类很多，而每种酶只能专一的对特定的核苷酸序列进行切割，所以该方 法盲目性

16、很大；另一种方法是人工合成基因法：该方法有两个途径：其一是以目的基因转录成的mRNA为模板，反转录成互补的单链DNA，此过程需以脱氧核苷酸为原料，还需ATP、逆转录酶、DNA聚合酶等；另一途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出基因的脱氧核苷酸序列，再进行化学合成。答案：(1)限制性内切；一种限制性内切酶只能对特定的核苷酸序列进行切割(2)转录；逆(或反)转录；脱氧核苷酸；逆转录酶 (3)根据蛋白质中氨基酸序列可以推知基因的脱氧核苷酸序列，再进行化学合成考题3-2点拨；从题目提供的信息不难看出，蜘蛛纺绩器拖牵丝的直丝强度比蚕丝要大，所以拖牵丝基因是目的基因。绿色荧光蛋白基因作为标记基因。在形

17、成重组DNA时，首先用同一种限制性内切酶切割目的基因和质粒，得到相同的黏性末端，再用DNA连接酶形成重组质粒，如果重组质粒导人细菌体内，必须对细菌细胞壁用氯化钙处理，增加其透性，便于重组质粒进入细菌体内。答案：(1)拖牵丝基因；作为标记(基因) (2)质粒；黏性末端；重组质粒(或重组DNA)；CaCl2(或提高膜的通透性)总结提示；对基因工程的具体过程中，目的基因的提取是历次考试考查的重点，故应特加注意，在复习时，应对获取的目的基因的各种方法进行对比记忆，并牢记它们各自的优缺点。二、拓展与综合应用创新考点考点4基因工程的发展前景及应用（拓展考点） (1)基因工程与医药卫生：基因工程在医药卫生方

18、面的应用主要体现在_a用基因工程方法制造“工程菌”，可以高效率地生产各种基因工程药品b基因诊断；C基因治疗。目前，用基因工程方法生产的药物已有六十余种如胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品和预防乙肝、狂犬病等疾病的各类疫苗。 什么是工程菌?用基因工程方法生产药品有什么优点? 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一般称为工程菌。如含有人胰岛素基因的大肠杆菌的菌株，含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株都是工程菌。传统药品有些药品是直接从生物体的组织、细胞或血液中提取的，因受原料来源的限制，价格十分昂贵。用工程菌发酵生产，可以高效率地生产出各种高质量、低成本的药品

19、，如胰岛素、干扰素、白细胞介素-2以及各类疫苗。 基因诊断：基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的 DNA分子作探针利用DNA分子杂交原理鉴定被检测标本上的遗传信息达到检测疾病的目的。基因诊断可用于以下几方面：a检测病毒：如乙肝病毒、肠道病毒、单纯疱疹病毒b诊断遗传疾病：如用一珠蛋白的 DNA探针可以检测出镰刀型细胞贫血症C肿瘤诊断：如用从白血病患者细胞中分离的癌基因制备的DNA探针，可以用来检测白血病。 基因治疗：基因治疗是将健康的外源基因导人有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。其原理是把健康的基因导入含有基因缺陷的细胞中，在有基因缺陷病病人的细胞中既含有缺陷基因，又含有

20、通过基因工程导人的健康基因。因此在病人体内两种基因都能够表达健康基因的表达产物掩盖了缺陷基因的表达产物，从而治疗了有基因缺陷的疾病。 (2)基因工程与农牧业、食品工业：基因工程在农牧业上的应用主要是培育高产、优质或具有特殊用途的动植物新品种。 基因工程在农业方面的应用表现在哪几个方面?举例说明。 基因工程技术在农业方面的应用主要表现在三个方面。首先，通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。如用基因工程的方法可以改善粮食作物蛋白质的含量。1981年，科学家将菜豆储存蛋白的基因转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种抗逆性的作物新品种。自然界中细菌

21、的种类是非常多的，在细菌身上几乎可以找到植物所需要的各种抗性。如抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等。如1 993年中国农业科学院的科学家成功地将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因转入棉植株，培育成了抗棉铃虫的转基因抗虫棉。其三自转基因植物获得成功以来很多科学家开始考虑以食品为桥梁，培育出可以直接食用的疫苗。经努力现已培育出一种可以生产乙肝疫苗的转基因胡萝卜通过生吃或榨汁食用就可以达到接种疫苗的效果开辟了生产疫苗的新途径。 基因工程技术相比于传统育种方式有什么新突破? 克服了不同物种之间存在的天然生殖障碍(远缘杂交不亲和)，使得基因可以在不同物种间人为有目的的进行转移可以按照人们的意愿构建各种“工

22、程菌”获得质优价廉的发酵产品；培育具有抗逆性(抗虫、抗盐碱、抗旱抗寒等)强品质优(如蛋白质含量高、脂肪含量高等)的农作物新品种。以及优良家禽(如羊乳中就含有人的凝血因子、a1一抗胰蛋白酶)。 (3)基因工程与环境保护：基因工程在环境保护中的作用主要表现在：可以用于环境监测；可用于被污染环境的净化。用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。具体的方法是使用一个特定的DNA片段制成探针与被检测的病毒DNA杂交从而把病毒检测出来。此法的特点是快速、灵敏、精确度高。自然环境中有一种假单孢杆菌的细菌能够分解石油中的某一种成分。1975年科学家用基因工程的方法。把能分解三种烃类的基因都转移到分解另一种烃类的

23、假单孢杆菌内，创造了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。用它来分解石油可以大大提高分解石油效率。考题4-1 转基因育种与单倍体育种、多倍体育种、杂交育种、诱变育种相比最突出的特点是( ) A打破种间隔离 B缩短育种年限 C实现种间遗传性状的定向改造 D提高突变频率考题4-2 下列各项不属于基因工程在实际中应用的是( ) A转基因抗虫棉的培育成功 B利用DNA探针检测饮用水中有无病毒 C利用工程菌使之产生胰岛素 D将C4植物叶绿体移入C3植物细胞内考题4-3 )酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料还可用于生产维生素、氨基酸等。请回答下列问题：

24、(1)酵母菌新陈代谢的同化类型属 型；在培养条件适宜的情况下，它的繁殖方式是 (2)科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTPl蛋白酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如下：图6 23-2中LTPl基因与B产生的C是 ，通常在体外完成，此过程必需的工具酶有 。如何检测LTPl基因在啤酒酵母菌中能否表达?(3)科学家发现了物质x能延长酵母菌的寿命，这种物质通过一系列反应激活生物体内一种称为Sir2的酶，这种酶与寿命延长直接相关(图6 23-3)。寿命延长的调节方式属于 的调节，其特点是快速而精细。如果一变异酵母菌只有在培养基中加入物质C和物质x时才能延长寿命，则说明该

25、变异酵母菌缺少 酶。(4)氨基酸是酵母菌的 级代谢产物。如果要利用酵母菌大量生产氨基酸，则应采用 培养法，使酵母菌处于 期；如果要利用酵母菌生产单细胞蛋白，在产品的分离提纯时应采用 和沉淀等方法。考题4-1点拨：基因工程能够按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，并加以修饰改造，然后放入另一种生物的细胞里， 定向地改造生物的遗传性状；杂交育种能够有目的地将某些优良性状集中在一起，但这种育种方法需要的周期长，一般需56年才能培育出一个新品种；诱变育种是利用物理或化学因素提高基因的变异频率，使生物产生可遗传的变异，但这种育种方法无法预料后代出现的变异(基因突变是不定向的)类型，要想获得某种性

26、状，必须处理大量的供试材料和进行大量的人工选择，才能培育出符合要求的作物新品种，单倍育种也需要在培育的单倍体后代中挑选符合要求的植株；同传统的育种方法比较，基因工程培育新品种能克服传统育种方法的缺点，具有目的性强，育种周期短，能打破物种间界限，克服远缘杂交的障碍等优点，而其突出优点是其目的性强，能定向改造生物的遗传性状。答案：C。考题4-2点拨：转基因抗虫棉的培育是基因工程在农牧业生产方面的应用。利用工程菌产生胰岛素是基因工程在医药卫生方面的应用。利用DNA探针检测饮用水中病毒含量的方法是使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。这种方法与传统检测方法比较

27、，具有快速、灵敏的特点。将C一植物叶绿体移人C。植物细胞内的方法属于细胞工程的范畴。答案：D。考题4-3点拨：本题考查基因工程、微生物的生长调节及与酵母菌有关的知识。酵母菌是异养兼性厌氧型微生物，其繁殖方式有出芽生殖和有性生殖，在环境适宜时进行出芽生殖，在环境恶劣时进行有性生殖，使后代具有更强的适应性；将目的基因和质粒连接时不仅需要DNA连接酶，还需要用DNA限制性内切酶切出黏性末端。答案：(1)异养；出芽生殖 (2)重组DNA(重组质粒)；DNA限制性内切酶和DNA连接酶；检验转基因啤酒酵母能否产生LTPl蛋白 (3)酶活性；E(4)初；连续；稳定；过滤总结提示：基因工程相关技术在人类具体生

28、产生活中具有众多的用处，可依据人们的意愿定向地大幅度改变生物的遗传性状，对此知识的复习应注意理论联系实际，用具体实例的记忆代替抽象知识的记忆。典型例题精讲精析 蓦然回首 灯火阑珊一、选择题回顾1测试考点2 6分)镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是( ) A解旋酶 BDNA连接酶 C限制性内切酶 DRNA聚合酶1A点拨：基因是有遗传效应的DNA片段。DNA分子有着独特双螺旋的空间结构，若要检测基因的碱基序列应该使DNA分子处于解旋状态必须使用解旋酶。DNA连接酶的作用是连接两个脱氧核苷酸分子限制性内切酶的作用是将DNA分子剪切成黏性末端R

29、NA聚合酶的作用是催化DNA转录成RNA。回顾2测试考点2、3、4 )科学家通过基因工程的方法能使马铃薯块茎含有人奶中的主要蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是( ) A采用反转录的方法得到目的基因有内含子 B基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞 D用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子2A点拨：采用反转录的方法得到目的基因的过程是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的目的基因。由于信使RNA中没有与内含子相对应的部分所以采用反转

30、录的方法得到的目的基因不存在内含子。基因非编码区对于基因的表达具有调控作用。植物细胞的全能性很容易得到表达，所以转基因植物培育过程中的受体细胞可以是植物的体细胞。限制酶具有专一性，只有用同一种限制酶处理才能获得相同的黏性末端才能够形成重组DNA分子。回顾3测试考点4 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3C 点拨：基因工程育种是指将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术手段。能克服远源杂交不亲和的现象，从而使动物基因在植物细胞中表达(植物基因在动物细胞中表达)。回顾4测试考点4 以下有关基因工程的叙述，正确的是( ) A基因工程是细胞

31、水平上的生物工程 B基因工程的产物对人类都是有益的 C基因工程产生的变异属于人工诱变 D基因工程育种的优点之一是目的性强4D点拨：基因工程是分子水平(DNA)上的生物工程具体操作过程是：获取目的基因；目的基因与运载体结合；导入相应受体细胞；检测是否表达。该过程不属于人工诱变，有较强的目的性。回顾5测试考点4 关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是( ) A可以制成诊断盒，用于疾病的诊断 B可以在生物体内生产，不能体外生产 C可以利用基因工程技术生产 D可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗5B点拨：单克隆抗体是由B淋巴细胞产生的，每一个B淋巴细胞只能产生一种抗体因而具有较强的特异性。目前，体外制备

32、单克隆抗体的方法是将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，所以在体外、体内都可以进行培养。回顾测试考点3、4 分)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目的是( ) A维持棉田物种多样性 B减缓棉铃虫抗虫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6B点拨：考查应用生物学知识正确分析新情境试题的能力。转基因抗虫棉能合成一种毒蛋白，棉铃虫食用棉叶后被杀死。从自然选择的角度分析大田中种植转基因抗虫棉对棉铃虫抗虫性起到了选择作用。若长期这样，棉铃虫的抗虫性基因频率将逐渐

33、增大，转基因抗虫棉的抗虫性能将逐渐减小。因此，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物供棉铃虫取食可减缓生存斗争，进而减缓了棉铃虫抗虫性基因频率增加的速度。回顾7 测试考点3 植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作了适当的修饰，使得目的基因在棉花植株的整个生长发育期都表达以防止害虫侵害。这种对目的基因所作的修饰发生在( ) A内含子 B外显子 C编码区 D非编码区7D 点拨：考查基因的结构和功能及基因工程。生物细胞中的基因通常在生物生长发育的不同时期选择性表达，基因中调控基因表达的是非编码区的调控序列。回顾8 测试考点3、4 6分)下列技术依据DNA分子杂交原理的是( ) 用DNA分子作探针诊断疾病

34、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的杂交快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量 目的基因与运载体结合形成重组DNA分子 A B C D8B点拨：本题考查了DNA分子杂交原理的应用。基因诊断疾病是利用DNA分子杂交原理制作DNA分子探针鉴定被检测标本上的遗传信息可以达到检测疾病的目的；此外DNA探针还可以与被检测的病毒杂交从而把饮用水中的病毒检测出来这种方法的特点是快速、 灵敏。回顾9 测试考点1 分)乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层。乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是(多选)( ) A唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因 B乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因 C两种细胞都

35、有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因 D两种细胞中相关基因选择性地表达9C、D点拨：本题考查基因的表达。生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反，这是基因在特定的时间和空间下选择性表达的结果。回顾10 测试考点2、3 分)采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导人目的基因的做法正确的是( ) 将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A B C

36、 D 10C点拨：基因工程一般要经历四个步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和表达。所以在导入目的基因前首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列，然后要将目的基因与运载体结合，即与细菌质粒重组。完成上述两步以后才能将目的基因导入受体细胞即棉的体细胞或受精卵中，目的基因导入受体细胞后可随受体细胞的繁殖而复 制所以上述操作是正确的。将毒素蛋白注射到棉受精卵中没有获得目的基因，将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵 中，没有将目的基因与受体细胞结合，所以是错误的操作。回顾11 测试考点1“人类基因组计划”中的基因测序工作是指测定( ) ADN

37、A的碱基对排列顺序 BmRNA的碱基排列顺序 C蛋白质的氨基酸排列顺序DDNA的基因排列顺序11A点拨：人类的基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列，因核 苷酸在组成上大致相同，不同之处在于碱基不同，因此测定人类基因组的核苷酸序列实质上是测定碱基的序列。回顾12 测试考点2 下列关于基因工程的叙述，正确的是( ) A基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B细菌质粒是基因工程中常用的运载体 C通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA D为育成抗除草剂的作物新品种。导人抗除草剂基因时只能以受精卵为受体12B点拨

38、：基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。在实际操作中一定要注意用同一种限制性内切酶来处理目的基因DNA和运载体基因DNA，使它们产生相同的黏性末端。二、简答题回顾13 测试考点3、4 在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的TDNA片段中，再将重组的TDNA插入植物细胞的染色体DNA中。(1)科学家在进行上述基因操作时，要用同一种分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过 而黏合。(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经

39、培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 原因是 (3)种植上述转基因油莱，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”原因是 13(1)限制性内切酶；碱基互补配对 (2)3/4；雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因，受精时，雌雄配子随机结合(3)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来 点拨：考查基因工程与分离定律(1)同一种限制酶能在相应基因

40、上切出相同的黏性末端，再通过碱基互补配对而黏合。 (2)该性状是显性性状，母本又是杂合子，因此在自交后代中，具有抗除草剂特性的植株占总数的3/4，这是因为减数分裂形成生殖细胞时，产生两种雌雄配子且雌雄配子之间随机结合。(3)叶绿体遗传是细胞质遗传，其特点之一是母系遗传目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来。回顾 14 测试考点2 分)在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育导致后代中不存在该基因型的个体从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。 一个研究小组。经大量重复实验。在小鼠毛色遗传的研究中发现：A黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠；B黄色鼠与黄色

41、鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2：1；C黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1：1，根据上述实验结果，回答下列问题：(控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示)(1)黄色鼠的基因型是 ，黑色鼠的基因型是 ；推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是 ；写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。(2)真核生物基因的编码区中能够编码蛋白质的序列称为 ，不能够编码蛋白质的序列称为 ；一般来说如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列。你能否确定其基因编码区的DNA序列?为什么?14(1)Aa；aaAA见答图6 23 1。(2)外显子；内含子 不能。首先，一种氨基酸可以有多种密码子；其

42、次，一般地说，真核生物的基因具有内含子。点拨：根据黄色鼠与黄色鼠杂交后代出现既有黄色又有黑色的性状分离现象可推出：亲代的黄色鼠均为杂合体黄色对黑色为显性性状。又根据后代中黄色：黑色=2：1可知：基因型为AA的合子不能完成胚胎发育黄色鼠的基因型均为Aa。回顾15 测试考点3 玉米正常植株叶片为绿色，患一种遗传病后植株的叶片具白色条斑，或为不能成活的白化苗。显微镜观察发现，白化苗和白色条斑处的叶肉细胞不含叶绿体。有人为了探索该病的遗传机理，用人工授粉的方法进行了如下两个实验。根据下列实验结果回答问题：(1)实验一： 重复该实验后代的性状不出现一定的分离比。 实验结果显示，母本患条斑病时，该病通过

43、方式遗传。 实验中后代不同性状的个体的比例是随机的，其原因是 (2)实验二(图6-234)：重复该实验，后代的性状分离比始终为3：1。实验二结果显示，母本正常时，该病的遗传受 的控制。15(1)细胞质遗传 在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能进行有规律的分离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中 (2)核基因(或细胞核) 点拨：本题意在考查细胞质遗传和细胞核遗传的异同。题中通过母本正常或不正常进行对照杂交实验，由于其各自的结果已经给出解 题时只要稍微地联系一下教材：分析实验一，可联系细胞质遗传的案例紫茉莉质体遗传包括F1总是表现母本性状，或出现性状分离没有一定的比例重点明确产生上述现象的生殖

44、细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内遗传物质那样进行有规律地分离，而是随机地、不均等地分配到配子中。分析实验二，符合孟德尔的基因分离定律，属于细胞核遗传。高考题预测 高瞻远瞩 占尽先机考情预测预测1：基因工程的具体过程 预测根据：基因工程是一较新的技术其中各个操作步骤，都涉及新的知识点或某些综合性知识点如目的基因的获取可联系其方法，逆转录，碱基互补配对，酶的专一性等众多知识点，目的基因的检测与表达可联系到微生物的选择与培养的基础知识可见此知识点集新信息综合信息为一体可预测它将成为高考考查的重点和难点。 命题角度预测：本知识点为一过程流程的实验步骤的知识点以中等难度的选择题简答题为

45、本知识点命题的主流。 预测2：基因工程技术在实践中的应用 预测根据：高中阶段所学知识为专业技术知识的基础，但不管是何种知识，都是服务于生产生活实践的基因工程技术亦是如此。基因工程可实现按人们意图大幅度改变生物遗传性状的目的，这是与其他育种工作无法相提并论的，但此项技术中可涉及生物的变异，生物的生殖，遗传物质基础等众多知识这些都是高考考查的重点知识和重点能力载体。命题角度预测：对本知识点的考查多以过程解释类的流程简答题为主，对理解能力要求较高。考点预测题 A卷 基础经典预测题 (100分45分钟) (342) 一、选择题(每题4分，共40分) 备考1测试考点3、4 钱卓博士最近成功地利用基因工程

46、技术培养出一批聪明的老鼠这项在遗传工程领域的重大突破，为人类在神秘而黑暗的大脑科学研究领域里开启了一扇天窗。下面有关基因和基因工程的一些叙述正确的是( ) 孟德尔早在十九世纪六十年代就提出了遗传因子(即现在称为基因)的论点 人工诱变可以使基因的结构改变，从而选育出人类需要的优良品种 基因工程和遗传工程两个概念相似 钱卓博士的工作意味着人类在不远的将来，借助此技术生育出智商高的婴儿同时借助此技术研究和治疗与年龄有关的记忆丧失及老年痴呆症A B C D1A 点拨：基因的定义是由约翰森于1909年提出的，但在此之前孟德尔于1865年就提出了遗传因子之说，即基因。人工诱导基因突变，是指DNA中碱基对的

47、增添、缺失、替换的过程，可使基因结构发生改变。 备考2测试考点4 随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是( ) A转基因作物可能花粉扩散到它的近亲作物上，从而污染生物基因库 B杂草害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性 C基因污染是一种不可增殖的污染D基因污染难以清除2C点拨：当一种生物从它的近亲生物获得转基因后，可以不断复制繁殖。 备考3测试考点3、4 切取某动物合成生长素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使鲇鱼比同类个体大34倍，此项研究遵循的原理是( ) A基因突变DNARNA蛋白质 B基因工程DNARNA蛋白质 C细

48、胞工程DNARNA蛋白质D基因工程 RNADNA蛋白质3B点拨：基因工程中将一种生物的基因转移到另一种生物体内实现了基因重组，这种基因的表达要通过中心法则来体现。 备考4 测试考点2、4 以下关于基因结构中“与RNA聚合酶结合位点”的说法错误的是( ) A“与RNA聚合酶结合位点”是起始密码B“与RNA聚合酶结合位点”是转录RNA时RNA聚合酶的一个结合点c“与RNA聚合酶结合位点”能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录 D“与RNA聚合酶结合位点”在转录mRNA时，起凋控作用4A点拨：起始密码是mRNA上开始的三个相邻的碱基，不在基因的结构中。备考5测试考点4 上海医学遗传研究所成功培育出

49、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，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中正确的是( ) A“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B所谓“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人们只有在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的而在其他细胞中则是杂合的 D因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但因种种原因不发生转录、翻译故不能合成人白蛋白5D点拨：转基因牛的体细胞中虽都含有白蛋白基因，但只有在乳腺细胞

50、中才能表达。A项中，“转基因动物”所得到的目的基因是指原来就存在其他生物体内的正常基因，并非是“新”基因。备考6测试考点2、4 线虫与昆虫病原体被联合用于害虫的防治。线虫首先感染宿主昆虫，然后细菌从线虫中逃出、繁殖并杀死宿主最后线虫以分解的虫体为食。这一事实说明( ) A可以利用有害生物的天敌和基因工程等措施综合防治害虫 B有害生物的天敌包括捕食者和寄生生物 C同一宿主同时可被多种寄生生物危害，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虫的抗性进化，防止环境污染6C点拨：寄生可导致寄主死亡或大量减少线虫寄生在昆虫体内细”菌寄生在线虫体内。备考7测试考点2 除下列哪一项外，都是转

51、基因工程的运载体必须具备的条件( ) A能在宿主细胞中复制并保存 B具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 C具有标记基因，便于进行筛选 D是环状形态的DNA分子7D备考8测试考点2、3 下列有关基因工程的叙述中正确的是( ) A重组质粒的形成是在线粒体内完成的 B基因工程常用的运载体包括细菌、噬菌体、动植物病毒 C蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料 D目的基因只要进入受体细胞后，就能表现出特定的性状8C 点拨：基因工程很多步骤是在细胞中操作的如重组质粒的形成，是在限制酶和DNA连接酶的作用下，将日的基因与质粒形成重组DNA。基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒而细菌是不能作为运载

52、体的，它提供的质粒可以作为运载体。根据蛋白质中氨基酸序列可以推测信使RNA中的碱基序列，进而可以推测出基因中的碱基序列，采用人工合成的方法合成目的基因。目的基因进入受体细胞，能否表达决定于目的基因所处的环境。备考9测试考点3、4 下列关于生物工程相关知识的叙述，正确的是( ) A植物组织培养与动物细胞培养的相同之处是培养基成分完全一样 B若要培育转基因抗病水稻，须将目的基因导入到大肠杆菌中，再转入水稻细胞中 C通过植物体细胞杂交培育出的新品种一定是四倍体 D基因治疗是将健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中9D点拨：植物组织培养的培养基含有矿质元素、激素和蔗糖等，而动物细胞培养基含有氨基酸、葡

53、萄糖和动物血清等。所以A项是错误的。要培育转基因水稻，应该将目的基因与细菌提供的质粒融合形成重组质粒，再转入水稻细胞。不同的植物(可以是二倍体也可以是多倍体)经体细胞杂交培育的新品种不一定是四倍体。 备考10 测试考点3 在基因工程技术中，需要用氯化钙处理的步骤是( ) A目的基因的提取 B目的基因与运载体结合 c将目的基因导人受体细胞 D目的基因的检测与表达l0.C 点拨：用CaCI2处理的目的是使细胞的通透性增加，通透性增加可使目的基因容易进入受体细胞，故答案为C。二、简答题(60分)备考11 测试考点3、4(14分) 日本人谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内最近培育出不饱和脂肪酸含量

54、高的猪。在对这种猪的脂肪组织进行分析后发现，它们体内的不饱和脂肪酸要比一般猪高大约20。植入猪受精卵里的菠菜基因控制菠菜根部的一种酶FAD2，这种酶能够将饱和脂肪酸转换为不饱和脂肪酸。请根据以上材料，回答下列问题：(1)高不饱和脂肪酸猪的诞生，运用了 技术手段。(2)菠菜基因之所以能植入猪细胞内，并大量繁殖的物质基础是 (3)具有菠菜基因的猪，体内不饱和脂肪酸要比一般猪高大约20，说明 。(4)植物和动物问基因移植成功，说明生物间合成蛋白质的方式 ，并且共用一套 。从进化角度看，菠菜和猪可能具有 。11(1)基因工程 (2)都由脱氧核苷酸组成，有互补碱基序列(3)菠菜基因已在猪细胞内进行了复制

55、、转录和表达 (4)相同；遗传密码；具有一定的亲缘关系 点拨：动植物细胞的基因能组合在一起，并能得到表达，说明两者遗传物质的结构相同，蛋白质的合成方式相同，且共用一套相同的遗传密码。备考12 测试考点134(10分) 人类基因组计划的首要目标是测定人类DNA中的碱基排列顺序，测序的方法有多种。化学修饰法是一种传统的DNA序列分析法，是由美国哈佛大学的Maxam和Gilbert发明的。其基本原理是：I用特制的化学试剂处理末端具放射性标记的DNA片段，造成碱基的特异性切割，由此产生一组由各种不同长度的DNA链组成的混合物；将上述混合物经凝胶电泳处理(类似于纸层析法分离色素)，将不同长度的DNA链按

56、大小分离；再经放射自显影后，根据x光底片上所显现的相应的谱带，读出待测DNA片段上的碱基排列顺序。图6-23-5是测定DNA片段中胞嘧啶位置的过程示意图：(1)下列有关图6-23-5的叙述中，错误的一项是( ) A图中化学试剂的作用是破坏胞嘧啶脱氧核苷酸 B图中所示的混合物是由五种不同的DNA片段组成的 C凝胶电泳的作用是将不同长度(大小)的DNA片段分离开来 D根据放射自显影的结果可判定胞嘧啶在该DNA片段上的位置(2)若要判断鸟嘌呤在该段DNA片段上的位置，采用图6 23 5方法时：用来切割DNA的化学试剂应有的特点为用该化学试剂处理后，获得的混合物中，被32P标记的有 种。(3)从理论上

57、分析，按化学修饰法来测定一段DNA(双链)中的全部碱基顺序，最少要按上图所示模式操作几次?请简要说明现由12：(1)B(2)特异性地切割DNA片段中的鸟嘌呤脱氧核苷酸；2三次，经三次操作后，可测出DNA片段上的一条键上三种碱基的 位置，空位自然是第四种碱基；再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链上三种碱基 点拨：分析图解、看懂化学修饰法的基本原理和过程是根据切断某种碱基的位置得到许多长短不同的片段链，依据同样的方法确定另几种碱基的位置，比较不同的DNA片段(根据碱基与标记末端的距离与碱基的位置等)可确定碱基的排列顺序。备考13测试考点4(16分) 逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录

58、生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中，用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。(1)病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供 等物质基础才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，分子水平的原因是 。(2)基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是 。将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解这表明 (3)若将目的基因转入胚胎干细胞，经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。 将带有目的基因胚胎干细胞注射到普通动物的 胚中，胚胎将发育成嵌合型个体。如果转化的胚胎干细胞正好发育成 细胞，则嵌合型个体生下的幼体就极有可能带有

59、目的基因。 从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子配合基因检测，最少需要 代。试简述育种的基本过程： 13(1)酶、ATP、代谢原料、核糖体；RNA不如双链DNA稳定(2)DNA连接酶；目的基因随受体细胞DNA复制而复制，并在子细胞中表达(3)囊；生殖2；检测目的基因，选择目的基因进入生殖细胞的嵌合型个体交配，再从中选出目的基因纯合的个体 点拨：本题综合病毒专性寄生、DNA稳定性、中心法则、基因工程及其应用、动物个体发育等知识于一体，主要考查分析并阐述基本原理和方法等的能力，引导学生了解热点问题及其对科学和社会发展的影响和意义。病毒没有独立代谢的能力，缺少酶合成系统和供能系 统，需要宿主细胞提供

60、代谢原料和环境。T2噬菌体的遗传物质双链DNA由于氢键等原因使之较RNA稳定，变异频率较低。基因治疗时患者症状得到明显的缓解，说明目的基因已大量表达。培育转基因动物时，带有目的基因的全能性高的受体细胞随囊胚(未分化)移植到雌体子宫内继续发育，出生的个体带有目的基因，但只有生殖细胞中带有目的基因时，其后代才可能带有目的基因。育种过程为： ， 需要经历嵌合体及其子代共两代。备考14 测试考点2,4(20分) 质粒是基因工程中常用的运载体存在于许多细菌及酵母菌等生物中。请根据原理和材料用具设计实验选择运载体质粒，明确质粒的抗菌素基因所控制的抗菌素类别。 实验原理：作为运载体的质粒须有标记基因这一标记

61、基因可以是抗菌素抗性基因，故凡有抗菌素抗性的细菌其质粒可选作运载体。 材料用具：青霉素、lO万单位。mL四环素溶液、菌种、试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱等。 方法步骤：第一步：取三个含细菌培养基的培养皿并标l、2、3号在酒精灯旁。用三支注射器分别注入lmL蒸馏水、青霉素液、四环素液并使之在整个培养基表面分布均匀； 第二步： ； 第三步： 。 预期结果： ； ； ； 。 14第二步：将接种环在酒精灯上灼烧并在酒精灯火焰旁接种且分别对三个培养皿接种；第三步：将接种后的三个培养皿放入37恒温箱24h预期结果：1号培养皿中正常生长，2、3号培养皿中细菌不

62、能存活，说明没有抗性基因；仅1、2号存活说明该细菌有青霉素抗性基因；仅1、3号存活，说明该细菌有四环素抗性基因；1、2、3号中都能存活，说明该菌质粒上有两种抗菌素基因B卷 综合应用创新预测题 (60分45分钟) (342)备考1 （学科内综合题）测试考点2 3,4(10分) 请阅读下列几段文字后回答： A有人把蚕的DNA分离出来用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中结果此细菌就有生产蚕丝的本领。 B法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe原子，就可以制造出人的血红蛋白从而由植物提

63、供医疗所需要的人体血液。 C1991年，我国复旦大学遗传所科学家成功地进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验。 D江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功的将有关基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80100。(1)所有这些实验统称为 工程所有这些实验的结果 (填“有”或“没有”)生成前所未有的新型蛋白质。(2)A段中实验结果的细菌能生产蚕丝说明(3)B段中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入 “Fe”原子? 植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看说明 。(4)人类基因组计划(HGP)测定了人体中 条染色体的双链DNA分子的脱氧核苷酸序列

64、C段中血友病基因疗法中有关的染色体是 染色体；(5)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递可以表示为 ，该项科技成果在环境保护上的重要作用是 ，科学家们预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株此现象来源于 。1(1)基因；没有 (2)蚕的丝蛋白基因在细菌体内得到表达(3)人类的血红蛋白是一种含Fe的特殊蛋白质而玉米、烟草中不含Fe不同生物之间具有一定的亲缘关系 (4)24；x (5)DNARNA蛋白质；减少农药对环境的污染；基因突变点拨：利用细菌生产蚕丝是典型的转基因技术转基因技术只是将基因移动位置并没有产生新的基因，故没有产生新的蛋白质。基因化学本质为DNA。其控制蛋

65、白质合成的过程为DNARNA蛋白质。备考2学科内综合题一测试考点4(10分) 科学工作者从苏云金杆菌中分离出来的杀虫晶体蛋白的基因(Bt)，通过基因工程的方法转移到棉花植株中，培育出了转基因的抗虫棉。Bt基因在棉花植株的细胞中表达使棉花植株产生原毒素(杀虫晶体蛋白)，达到抗虫的目的。(1)在实验室中欲快速、大量地获得Bt基因在合成Bt基因的试管中加入的物质有 。(2)图6 23 6中ABC表示苏云金杆菌的DNA复制过程黑点表示DNA分子复制的起始点“”表示DNA分子复制的方向从左到右表示复制的时间顺序。若A中含48502个碱基对子链的延伸速度是105个碱基对分则此DNA分子复制完成需约30秒而

66、实际上只需16秒。根据图中AC分析，其原因是 (3)Bt基因在棉花细胞中表达的过程可以表示为 。(4)在大田中种植转基因抗虫棉的同时，一般都间隔种植少量非转基因棉花或其他作物从生物进化角度分析这种做法的主要目的是减缓 增加的频率；抗虫棉培育成功的意义在于 有利于农业的可持续发展。2(1)Bt基因、有关酶、脱氧核苷酸 (2)复制是双向进行的 (3)Bt基(4)棉铃虫抗性基因；减少农药对环境的污染 点拨：DNA复制过程中必须有四种脱氧核苷酸作为原料有酶的催化有ATP供能，还必须有模板的存在。按照基因中碱基对数目除以复制速度所得的时间是30秒，实际时间要短得多，只能解释为DNA复制中有多个复制位点，

67、多个复制位点同时进行，而且复制是双向的这样才能快速复制。从生物进化角度看棉铃虫与棉花的抗性之间存在相互选择，棉花对棉铃虫的抗性进行选择这样棉铃虫抗性基因的频率就会增加，而使它的抗性增强。所以在抗虫棉里间隔种植少量非转基因棉花，有利于减缓棉铃虫抗虫基因增加的频率。抗虫棉的培育可以减少农药的使用减少环境污染，有利于保持生态系统的稳定性。备考3 （学科内综合题）测试考点2、3、4(10分) 基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如图6-237。请据图分析 回答：(1)基因工程中的剪接过程需要在 酶的作用下才能完成。(2)重

68、组运载体导入宿主细胞后，筛选的依据是 ；重组体克隆后鉴定的目标是 。(3)培育工程菌的途径除图中所示外，还可以通过 的方法获得。利用工程菌生产表达产物的后处理技术的中心环节是 。(4)若利用工程菌生产乙肝疫苗则影响产量的主要环境因素是 。(5)在谷氨酸生产中，如培养液内谷氨酸棒状杆菌的含量升高而谷氨酸含量降低则可能的原因是 ；若培养液中乳酸和琥珀酸的含量升高而谷氨酸含量降低，则应采取的补救措施是 。3(1)限制性内切酶和DNA连接 (2)标记基因是否表达；目的基因是否表达(3)细胞工程和诱变育种；发酵 (4)温度、pH、氧 (5)培养基中的营养比例不协调；加大通气量 点拨：(1)用限制性内切酶

69、剪取目的基因片段并处理运载体用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子。(2)因为真正能够摄入重组DNA分子的交体细胞很少，通常用检测标记基因是否表达的方法来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。在谷氨酸生产中，当培养基中C：N=4：1时菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少，当C：N=3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。备考4 （实际应用题）测试考点2、4(9分) 利用基因工程改造的某个大肠杆菌品系能够合成人的丫干扰素。某制药厂引进该品系菌种培养。在一液体培养基中接人少量菌种后，每6小时测定一

70、次菌种密度和培养基的pH并作记录。结果见表6 23-1。请回答下列问题： 表6-23-1测定时间(h)O6121824菌种密度(万/mL)0.0370.1 71.81022.01042.1104pH7.507.477.146.566.37(1)大肠杆菌是原核生物，无法直接将其从人细胞中获取的干扰素基因表达为有生物活性的产物因此导人大肠杆菌的?干 扰素基因只能通过 的方法获取。(2)除pH外影响微生物生长的主要环境因素还有 和 (3)第三次测定时，细菌处于生长的 期。该时期细菌的特点是代谢旺盛 和 比较稳定，因此常作为生产用的菌种和科研的材料。(4)为了提高工程菌代谢产物的产量一般采用的方法在发

71、酵罐中进行生产。同时要注意对排出的气体和废培养液以及设备都必须进行严格消毒灭菌，防止 对环境造成危害。4(1)人工合成(2)温度；氧(3)对数；个体形态；生理特性 (4)连续培养；人造生物新种的扩散备考5 实际应用测试考点4 (9分) 白细胞介素2是淋巴细胞产生的一种淋巴因子用基因工程和微生物培养方法获得的白细胞介素2在临床上主要用于治疗肿瘤和感染性疾病。(1)除白细胞介素一2外淋巴细胞产生的淋巴因子还有 白细胞介素2主要参与的免疫是 。(2)传统生产白细胞介素一2的方法是从人体血液的白细胞中提取每300L血液只能提取出lmg的白细胞介素2应用基因工程方法产生白细胞介素2可以数十倍地提高产量。

72、应用基因工程方法生产白细胞介素一2首先要提取 ，完成此过程的工具是 ，重组DNA分子形成过程中重要的工具是 最终获得的是含有的细菌；然后再通过 工程手段培养细菌，使其产生白细胞介素2提取白细胞介素一2应在细菌生长的 期。5(1)干扰素；细胞免疫 (2)目的基因；限制性内切酶；DNA连接酶；合成白细胞介素-2基因；发酵；稳定点拨：在细胞免疫的第三阶段，效应T细胞攻击靶细胞时，同时产生干扰素、白细胞介素-2等淋巴因子。干扰素是一种广谱的抗病毒物质而淋巴因子则能增强效应T细胞的免疫作用。利用基因工程的方法生产白细胞介素-2，首先要获取产生白细胞介素的目的基因，这就需要特定的限制性内切酶。目的基因获得

73、以后还要在DNA连接酶的作用下，形成重组质粒再导入到受体细胞，形成工程菌，再通过发酵工程生产我们所需要的白细胞介素。白细胞介素属于次级代谢产物，它的产生是在细菌生长的稳定期，而对数期是获取菌种的最好时期，因为此时它代谢旺盛、个体形态和生理特征比较稳定。备考6 创新题 测试考点2、4(12分) 原有基因通过DNA重组技术得以改造的动物称为转基因动物。现在这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质人类控制蛋白质合成的基因可以替代羊染色体上的相似基因图623 8表示了这一技术的基本过程。请回答：(1)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊染色体内，原因是 (2)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 。将人体蛋白

74、质基因“插入”羊体细胞染色体中的酶是 。(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达，使羊产生新的性状。这种变异属于 。(4)举出两例说明转基因动物技术的应用： ； 。6(1)人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列(答出其中一点即可) (2)限制性内切酶；DNA连接酶 (3)基因重组 (4)培育转基因超级动物；提供器官移植的来源(其他合理答案亦给分) 点拨：基因工程又叫基因拼接技术此技术将具有相同黏性末端，但不同来源的DNA分子黏连在一起，DNA分子结构特点是双链，并且有氢键将两条链联系在一起，形成氢键时必须按照碱基互补配对原则形成碱基对时形成，此过程用到了限制性内切酶DNA连接酶。基因工程实现了基因的重新组合搭配，故为基因重组。.高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u.高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u