高考考點(diǎn)10 遺傳與基因工程
本類考題解答錦囊
本知識(shí)點(diǎn)主要是選修教材中的內(nèi)容，是從基因分子水平上研究生物的遺傳特點(diǎn)，在考試說(shuō)明中要求較低，但是它是現(xiàn)代分子生物學(xué)中的前沿學(xué)科，又與人類健康有密切關(guān)系，故這類題在近幾年的高考中所占比例越越大。要做好這類題，首先要明確細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是：細(xì)胞質(zhì)中的線粒體或葉綠體中有遺傳物質(zhì)DNA，且細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)表現(xiàn)為母系遺傳；真核基因與原核基因根據(jù)能否轉(zhuǎn)錄，都可以分成編碼區(qū)和非編碼區(qū)；而真核基因又根據(jù)能否編碼氨基酸分為內(nèi)含子和外顯子；真核細(xì)胞核在一定條下能表現(xiàn)出全能性。
Ⅰ熱門(mén)題
【例題】 Lebcr遺傳性神經(jīng)病是一種遺傳病，此病是由線粒體DNA基因突變所致。某女士的母親患有此病，如果該女士結(jié)婚生育，下列預(yù)測(cè)正確的是
A．如果生男孩，孩子不會(huì)攜帶致病基因
B．如果生女孩，孩不會(huì)攜帶致病基因
C．不管生男或生女，孩子都會(huì)攜帶致病基因
D．必須經(jīng)過(guò)基因檢測(cè)，才能確定
高考考目的與解題技巧：本題考查細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)一母系遺傳。解此題的關(guān)鍵是：此病是由線粗體DNA基因突變所至，如果女性有病，那么它產(chǎn)生的卵細(xì)胞中肯定有線粒體，肯定有致病基因，所以不管生男生女肯定有致病基因，肯定有痛。
【解析】 考查細(xì)胞質(zhì)，遺傳(母系遺傳)的特點(diǎn)。細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞質(zhì)、線粒體和葉綠體中的DNA物質(zhì)。在受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要自母本。這樣受細(xì)胞質(zhì)DNA控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳遞下的，使得子代總是表現(xiàn)出母本的這些性狀。在該考題中，由于該女士的母親患有Leber，則該女士必定患有該病，當(dāng)該女士結(jié)婚生育時(shí)，其子女必定患病。
【答案】 C
1下列哪項(xiàng)不是基因上程中經(jīng)常使用的用運(yùn)載目的基因的載體
A．細(xì)菌質(zhì)粒 B．噬菌體
C．功植物病毒 D．細(xì)淌核區(qū)的DNA
答案： D 指導(dǎo)：細(xì)菌核區(qū)的DNA目前還未被利用作基因工程的運(yùn)載體。
2與大腸桿菌十乳糖苷酶基因表達(dá)無(wú)關(guān)的是
A．乳糖 B．操縱子
C．半乳糖 D．啟動(dòng)子
答案： C 指導(dǎo)：半乳糖苷酶基因表達(dá)產(chǎn)生半乳糖苷酶，半乳糖苷酶把乳糖分解為葡萄糖和半乳糖，所以半乳糖與半乳糖苷酶表達(dá)無(wú)關(guān)。
3真核牛物編碼蛋白質(zhì)的基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生有功能的成熟的信使I{NA的過(guò)程是
A.轉(zhuǎn)錄后直接產(chǎn)生的估使RNA
B．將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分剪掉，外顯f轉(zhuǎn)錄部分拼接而成
C.將外顯子轉(zhuǎn)錄部分剪掉，內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分拼接而成
D．A、B、C、三種情況都有
答案： B 指導(dǎo)：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)是間隔的不連續(xù)的。能夠編碼蛋白質(zhì)的序列稱外顯子，不能夠編碼蛋白質(zhì)的廳列稱內(nèi)含子，該基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄后的mRNA需加工，即將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分剪掉，外顯子轉(zhuǎn)錄部分拼接而成成熟的mRNA。
4成的一種蛋門(mén)質(zhì)，決定其結(jié)構(gòu)的基因
A．在原核牛物中較長(zhǎng)
B．在真核牛物中較
C．在原核生物和真核生物中一樣長(zhǎng)
D．基因長(zhǎng)度不依賴于原核或真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)狀態(tài)
答案： B 指導(dǎo)：真核細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)基因是由內(nèi)含子和外顯子組成，在轉(zhuǎn)錄時(shí)，需把內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分剪切掉，把外顯子轉(zhuǎn)錄部分拼接起，而原核生物的結(jié)構(gòu)基因沒(méi)有內(nèi)含子。
5人的一種凝血因子的基因有3能夠編碼2552個(gè)氨水酸，試計(jì)算凝血因子基因中外顯子的堿基對(duì)在整個(gè)基因堿基對(duì)中所占的比例，從這個(gè)比例中可以得出什么結(jié)論?
答案：V
61978年美國(guó)科學(xué)家利用工程技術(shù)，將人類胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA分子中，然后通過(guò)大腸桿菌的繁殖，產(chǎn)生出了人類胰島素。請(qǐng)回答：
(1)上述人類胰島素的合成是在___________進(jìn)行的，其決定氨基酸排列順序的mRNA的模板是由___________基因轉(zhuǎn)錄而的。
答案：大腸桿菌核糖體 人類胰島素
(2)胰島素含有51個(gè)氨基酸，由二條肽鏈組成，那么決定
它的合成的基因至少應(yīng)含有堿基___________個(gè)，若核苷酸的平均分子量為300，則與胰島素分子對(duì)應(yīng)的mRNA的分子量應(yīng)為_(kāi)__________；若氨基酸的平均分子量為90，該胰島素的分子量約為_(kāi)__________。
答案：32010 45900 3708
(3)不同生物間基因移植成功，說(shuō)明這些生物共有一套___________，從進(jìn)化的角度看，這些生物具有___________
答案：遺傳密碼 共同的原始祖先
(4)某個(gè)DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某個(gè)基因，實(shí)際并不影響遺傳信息的表達(dá)功能。這說(shuō)明___________。
答案：基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段
(5)該工程應(yīng)用于實(shí)踐，將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶革命，目前已取得了許多成就，請(qǐng)你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三個(gè)具體實(shí)例。
答案：見(jiàn)指導(dǎo)
指導(dǎo)：(1)轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行，蛋白質(zhì)合成是在核糖體內(nèi)進(jìn)行。mRNA由DNA轉(zhuǎn)錄而，決定胰島素氨基酸排列順序的mRNA由胰島素基因轉(zhuǎn)錄而。
(2)根據(jù)基因(DNA)上的堿基數(shù)：mRNA堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1，所以，該慕因中至少應(yīng)含有堿基數(shù)32010個(gè)；該mR- NA的分子量為51 x3x300：45900。根據(jù)肽鍵數(shù)：氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)，所以合成該胰島索時(shí)，形成的肽鏈數(shù)等于失去的水分子數(shù)：51—2：49；則該胰島素的分子量為51 X90—49 X18；3708。
(3)胰島素基因移植人大腸桿菌，并在大腸桿菌體內(nèi)得以表達(dá)產(chǎn)生•廠胰島索，說(shuō)明生物中的遺傳密碼都是一樣的。從進(jìn)化的角度看，這也說(shuō)明這些生物有著共同的原始祖先。
(4)因?yàn)槟揭蚴沁z傳效應(yīng)的DN *** 段，是遺傳的基本單位。
(5)將抗病毒基因嫁接到水稻體中，形成抗病毒水稻新品種；將人的血型基因移人豬體內(nèi)，培育產(chǎn)生人血的豬；將干擾素基因移人細(xì)菌體內(nèi)，培育出能產(chǎn)生干擾素的細(xì)菌。
Ⅱ題點(diǎn)經(jīng)典類型題
【例題】 擬)目前有關(guān)國(guó)家正在聯(lián)合實(shí)施一項(xiàng)“人類基因組計(jì)劃”。這項(xiàng)計(jì)劃的目標(biāo)是繪制四張圖，每張圖均涉及人類一個(gè)染色體組的常染色體和性染色體。兵體情況如下：兩張圖的染色體上都表明人類全部的大約10萬(wàn)個(gè)基因的位置(其中一張圖用遺傳單位表示基因間的距離，另一張用核苷酸數(shù)目表示基因間的距離)；一張圖顯示染色體上全部DNA約30億個(gè)堿基對(duì)的排列順序；還有一張是基因轉(zhuǎn)錄圖。參與這項(xiàng)計(jì)劃的有莢、英、日、法、德和中國(guó)的科學(xué)家，他們成計(jì)劃的90％劃全部完成。
參與這項(xiàng)計(jì)劃的英國(guó)科學(xué)家不久前宣布，已在人類第22號(hào)染色體上定位679個(gè)基因，其中55％是新發(fā)現(xiàn)的，，這些基因主要與人類的先天性心臟病、免疫功能低下和多種惡性腫瘤等有關(guān)。此外還發(fā)現(xiàn)第22染色體上約160個(gè)基因與鼠的基因具有相似的堿基順序。參加這項(xiàng)計(jì)劃的中國(guó)科學(xué)家宣布，在完成基因組計(jì)劃之后，將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向研究中國(guó)人的基因，特別是與疾病相關(guān)的基因；同時(shí)還將應(yīng)用人類基因組大規(guī)模測(cè)定堿基順序的技術(shù)，測(cè)定出豬、牛等哺乳 動(dòng)物基因組的全部堿基順序。試根據(jù)以上材料回答F列問(wèn)題：
(1)“人類基因組計(jì)劃”需要測(cè)定人類的24條染色體的基因和堿基順序。試指出是哪24條染色體?為什么不是測(cè)定23條染色體?
(2)在上述24條染色體中，估計(jì)基因的堿基對(duì)數(shù)目不超過(guò)全部DNA堿基對(duì)的10％。試問(wèn)平均每個(gè)基因最多含有多少個(gè)堿基對(duì)?
(3)你認(rèn)為完成“人類基因組計(jì)劃”有哪些意義?高考考目的與解題技巧：考查人類基因組計(jì)劃的研究?jī)?nèi)容、意義和考生的閱讀理解能力，解題的關(guān)鍵是要知道男性的性染色體組成為XY，由于X和Y上的基因存在差別，所以這一對(duì)同染色體都要分析。在生物體內(nèi)的DNA中，不是所有片段都有遺傳效應(yīng)，而是有許多片段致使其連接或調(diào)控作用，沒(méi)有遺傳效應(yīng)。
【解析】 (1)人類的體細(xì)胞中含有23對(duì)同染色體，其中有22對(duì)常染色體(AA)和一對(duì)性染色體(XX或XY)。22對(duì)常染色體在男性和女性間相同，只要分析每一對(duì)中的1條即可；女性的性染色體組成為XX，男性的性染色體組成為XY，由于 X和Y上的基因存在著差別，所以X和Y這一對(duì)同染色體都需要分析。因此人類基因組計(jì)劃需要分析22條常染色體和 X、Y兩條性染色體，共24條染色體。
(2)由于人類的全部基因大有10萬(wàn)個(gè)，染色體上大約有 30億個(gè)堿基對(duì)，而且經(jīng)估計(jì)基因的堿基對(duì)數(shù)目不超過(guò)全部 DNA堿基對(duì)的10％，所以：
10萬(wàn)個(gè)基因中的堿基對(duì)數(shù)目：30億×10％=3億(個(gè))
平均每個(gè)基因中的堿基對(duì)數(shù)目；3億／10萬(wàn)=3 000(個(gè))
(3)“人類基因組計(jì)劃”同其他許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)一樣，都是一把“雙刃劍”，既具有正面的有益影響，也具有負(fù)面的影響，，對(duì)于新的科學(xué)成果，都要從正反兩個(gè)方面進(jìn)行認(rèn)識(shí)，以能揚(yáng)長(zhǎng)避短，更好地讓新科技發(fā)揮現(xiàn)代科技的巨大作用為人類服務(wù)。
【答案】 (1)22條常染色體和X、Y兩條性染色體。因?yàn)閄和Y兩條性染色體之間具有不相同的基因和堿基序列，所以一共測(cè)定24條染色體 (2)3000個(gè) (3)有利于各種遺傳病的診斷和治療；有利于進(jìn)一步了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制和細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和個(gè)體發(fā)育的機(jī)制；有利于了解生物的進(jìn)化；推動(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1擬)植物學(xué)家培育抗蟲(chóng)棉時(shí)，對(duì)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(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期都表達(dá)，以防止害蟲(chóng)侵害。這種對(duì)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)
答案： D 指導(dǎo)：考查知識(shí)點(diǎn)為基因的結(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(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)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。
2擬)某蛋白基因結(jié)構(gòu)包括4個(gè)內(nèi)含子，5個(gè)外顯子，整個(gè)基因結(jié)構(gòu)含有2400個(gè)堿基對(duì)，能編碼280個(gè)氨基酸，則該基因結(jié)構(gòu)中外顯子堿基所占比例為
A．35％ B．70％ C．42．5％ D．17．5％
答案： A 指導(dǎo)：整個(gè)基因能編碼280個(gè)氨基酸，即外顯子轉(zhuǎn)錄形成的mRNA有堿基數(shù)280x3：840個(gè)，外顯子含有的堿基對(duì)為840對(duì)，則基因結(jié)構(gòu)中外顯子堿基所占比例為 35％。
3擬)下列關(guān)于生物工程中常用的幾種酶的敘述中，錯(cuò)誤的是
A．一種限制酶只能識(shí)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DNA
C．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(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞，能用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
答案： B 指導(dǎo)：A項(xiàng)為限制酶的特點(diǎn)及作用，故A對(duì)，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(duì)。胰蛋白酶能分解動(dòng)物細(xì)胞之間的纖維蛋白等，使動(dòng)物組織分散為個(gè)細(xì)胞，利于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，故D對(duì)，DNA連接酶，連結(jié)的是目的基兇與運(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(cuò)。
4擬)如下圖，兩個(gè)核酸片段在適宜條下，經(jīng)酶的催化作用，發(fā)生下述變化，則X酶是
A.連接酶 B．RNA聚合酶
C.DNA聚合酶 D．限制酶
答案： A 指導(dǎo)：DNA連接酶作用是將兩個(gè)黏性末端的磷酸和脫氧核糖連接在一起；RNA聚合酶是在RNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，把脫氧核苷酸連接在一起；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制過(guò)程催化脫氧核苷酸的聚合反應(yīng)；限制酶是在獲取目的基因時(shí)識(shí)別特定的堿基序列，切出黏性末端。
5擬)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?yàn)槟康幕��?br /> B．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(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DNA
D．為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)人抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體
答案： B 指導(dǎo)：基因工程是按照人們的意愿，把一種生物的基因復(fù)制出，加以修飾改造，然后導(dǎo)人另一種生物的細(xì)胞里定向地改造生物的遺傳性狀。在實(shí)際操作中一定要注意用同一種限制性內(nèi)切酶處理目的基因DNA和運(yùn)載體基因DNA，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端。
6擬)采用基因工程的方法培育抗蟲(chóng)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將編碼霉素蛋白的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)人細(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.①② B．②③ C．③④ D．④①
答案： C 指導(dǎo)：基因工程一般要經(jīng)歷四個(gè)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)�人受體細(xì)胞和目的基因的檢測(cè)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將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞即棉的體細(xì)胞或受精卵，目基因?qū)�人受體細(xì)胞后，可隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制．，所上述③④操作是正確的。①將毒索蛋白注射到棉受精卵中，沒(méi)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(méi)有將目的基因與受體細(xì)胞結(jié)合，所以①②是錯(cuò)誤的操作。
7擬)雞的輸卵管細(xì)胞能合成卵清蛋白，紅細(xì)胞能合成β-珠蛋白，胰島細(xì)胞能合成胰島素。用編碼上述蛋白質(zhì)的基因分別做探針，對(duì)三種細(xì)胞中提取的所有DNA進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)；用同樣的三種基因片段做探針，對(duì)上述三種細(xì)胞中提取的所有RNA進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。下列是關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是

卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰島素基因
DNA輸卵管細(xì)胞+++
紅細(xì)胞+++
胰島細(xì)胞+++
RNA輸卵管細(xì)胞---
紅細(xì)胞-+-
胰島細(xì)胞--+
“+”表示雜交過(guò)程中有雜合雙鏈 “-”表示雜交過(guò)程中沒(méi)有雜合雙鏈
A.胰島細(xì)胞中只有胰島素基因
B．上述三種細(xì)胞的分化是由于細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中某些基因被丟失所致
C．在紅細(xì)胞成熟過(guò)程中有選擇性地表達(dá)了β-珠蛋白基因
D．在輸卵管細(xì)胞中無(wú)β-珠蛋白基因和胰島素基因
答案： C 指導(dǎo)：同一動(dòng)物體內(nèi)的所有體細(xì)胞，都是由受精卵經(jīng)過(guò)有絲分裂形成的，所含的DNA是相同的，但是由于不同細(xì)胞所表達(dá)的基因不同，由基因所轉(zhuǎn)錄形成的RNA也不同。所以在題中紅細(xì)胞能合成β—珠蛋白質(zhì)是由于在成熟的紅細(xì)胞中有選擇性地表達(dá)了有關(guān)的基因。
8糖尿病是一種常見(jiàn)病，且發(fā)病率有逐年增加的趨勢(shì)，以致西方發(fā)達(dá)國(guó)家把它列為第三號(hào)“殺手”。目前對(duì)糖尿病I型的治療，大多采用胰島素治療。
這種治療用的激素過(guò)去主要從動(dòng)物(如豬、牛)中得到。自70年代遺傳工程(又稱基因工程)發(fā)展起以后，人們開(kāi)始采用這種高新技術(shù)生產(chǎn)，其操作的基本過(guò)程如下圖所示：①圖中的質(zhì)粒存在于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，從其分子結(jié)構(gòu)看，可確定它是一種___________。根據(jù)堿基配對(duì)的規(guī)律，在連接酶的作用下，把圖中甲與乙拼起(即重組)，若a段與b段的堿基序列分別是AATTC和CTTAA，則b段與c段分別是 ___________。
答案： DNA分子；TrAAG和CAATr
②細(xì)菌進(jìn)行分裂后，其中被拼接的質(zhì)粒也由一個(gè)變成二個(gè)，二個(gè)變成四個(gè)……，質(zhì)粒的這種增加方式在遺傳學(xué)上稱為_(kāi)__________。目的是基因通過(guò)活動(dòng)(即表達(dá))后，能使細(xì)菌產(chǎn)生治療糖尿病的激素。這是因?yàn)榛�因具有控制___________合成的功能。它的過(guò)程包括___________和 ___________兩個(gè)階段。
答案：半保留復(fù)制 蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄 翻譯
指導(dǎo)：考查基因工程的具體應(yīng)用。由于所有生物在合成蛋白質(zhì)的時(shí)候用同一套密碼子，所以把人的合成胰島素基因轉(zhuǎn)到細(xì)菌中，在細(xì)菌中可以合成人的胰島素。
Ⅲ新高考探究
1鏈孢霉有生長(zhǎng)正常的野生型和生長(zhǎng)緩慢的突變型，人們將突變型鏈孢霉的細(xì)胞核與野生型的細(xì)胞核互換之后，發(fā)現(xiàn)這兩種鏈孢霉的生長(zhǎng)狀況并沒(méi)有改變。這說(shuō)明鏈孢霉的生長(zhǎng)受到下列哪種物質(zhì)的影響
A.細(xì)胞核中的DNA B．細(xì)胞質(zhì)中的DNA
C．細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的DNA D．細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)
答案： B 指導(dǎo)：考查DNA的分布、細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)及其物質(zhì)基礎(chǔ)。由于更換細(xì)胞核沒(méi)有改變鏈孢霉的生長(zhǎng)狀況，所以細(xì)胞核中的DNA不控制鏈孢霉的生長(zhǎng)，那么只能由細(xì)胞質(zhì)中 DNA控制。
2酵母菌為單倍體細(xì)胞。其菌落有大、小兩種類型。在一條下可以進(jìn)行有性生殖。人們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)大菌落中的細(xì)胞與小菌落中的細(xì)胞融合為二倍體的合子后，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成孢子，再由孢子經(jīng)過(guò)出芽生殖形成菌落。其中98％～99％的菌落為大菌落，經(jīng)出芽生殖的后代中有極少數(shù)為小菌落1％～2％的菌落為小菌落，經(jīng)出芽生殖的后代都為小菌落。酵母菌出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因是
A.減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞分配不均勻?qū)е碌?br /> B．減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)分配不均勻?qū)е碌?br /> C.出芽生殖過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)分配不均勻?qū)е碌?br /> D．細(xì)胞分裂過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)分配不均勻?qū)е?br />答案： D 指導(dǎo)：考查細(xì)胞質(zhì)遺傳及其遺傳物質(zhì)的分配特點(diǎn)。由于合子減數(shù)分裂形成的孢子中大、小菌落的數(shù)量不等，說(shuō)明酵母菌的菌落大小不是細(xì)胞核基因控制的。合子中的細(xì)胞質(zhì)主要自大菌落細(xì)胞，少部分自小菌落細(xì)胞。在減數(shù)分裂過(guò)程中，自兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)混合在一起重新隨機(jī)分配。多數(shù)孢子的細(xì)胞質(zhì)是異質(zhì)的，主要含有大菌落細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)；極少數(shù)孢子的細(xì)胞質(zhì)是同質(zhì)的，只含有大菌落細(xì)胞
的細(xì)胞質(zhì)或小菌落細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。在孢子的出芽生殖過(guò)程芽體則只能產(chǎn)生小菌落芽體，如圖。
3細(xì)菌與酵母菌的基因結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是
A.在非編碼區(qū)都有RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)
B．在編碼區(qū)都含有內(nèi)含子和外顯子
C非編碼區(qū)都在編碼區(qū)的上游
D．非編碼區(qū)都在編碼區(qū)的下游
答案： A 指導(dǎo)：考查原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。無(wú)論原核細(xì)胞的基因還是真核細(xì)胞的基因，都包括苧編苧區(qū)和編碼區(qū)兩部分，其中非編碼區(qū)位于編碼區(qū)的上游和下游，在上游的非編碼區(qū)都含有調(diào)控基因表達(dá)的序列，如RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。在編碼區(qū)中，原核細(xì)胞的基因編碼區(qū)是連續(xù)的，不間隔的；真核細(xì)胞的基因編碼區(qū)中含有內(nèi)含子和外顯子，因而其編碼區(qū)是不連續(xù)的、間隔的。
4科學(xué)家在對(duì)真核細(xì)胞中線粒體和葉綠體的起進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，線粒體和葉綠體除外膜結(jié)構(gòu)外，其余部分的結(jié)構(gòu)和功能分別與異養(yǎng)好氧型細(xì)菌、光能自養(yǎng)型細(xì)菌極為相似(如DNA為環(huán)狀，無(wú)蛋白質(zhì)結(jié)合等)。在長(zhǎng)期的生物進(jìn)化過(guò)程中，這些DNA分子與細(xì)胞核中的DNA分子在功能上形成了一定的互作聯(lián)系，在遺傳學(xué)上稱為核質(zhì)互作，它們共同維持著生物的遺傳。那么，線粒體和葉綠體中的基因在結(jié)構(gòu)上與核基因的關(guān)系是
A.基因中的堿基序列完全相同
B．基因結(jié)構(gòu)完全不相同
C．基因結(jié)構(gòu)有的相同，有的不同
D．基因結(jié)構(gòu)不完全相同
答案： B 指導(dǎo)：考查原核細(xì)胞和真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的差異。無(wú)苧是質(zhì)基因還是核基因，它們的功能之所以不同，是因?yàn)樗鼈兊膲A基序列所代表的遺傳信息是完全不同的；盡管它們都有編碼區(qū)和非編碼區(qū)，但在編碼區(qū)，質(zhì)基因的編碼是連續(xù)的，而核基因的編碼是不連續(xù)的。
5“人類基因組計(jì)劃”的實(shí)施有助于人們對(duì)自身生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，由我國(guó)科學(xué)家獨(dú)立實(shí)施的“二倍體水稻基因組測(cè)序工程”成，標(biāo)志著我國(guó)對(duì)水稻的研究達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。那么，該工程的具體內(nèi)容是指
A.測(cè)定水稻24條染色體上的全部基因序列
B．測(cè)定水稻12條染色體上的全部基因序列
C．測(cè)定水稻12條染色體上的全部堿基序列
D．測(cè)定水稻12條染色體上基因的堿基序列
答案： C 指導(dǎo)：考查對(duì)“人類基因組計(jì)劃”內(nèi)容的理解和知識(shí)遷移能力。
6“人類基因組計(jì)劃”實(shí)施和成功具有劃時(shí)代的偉大意義，必將對(duì)人類自身產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。下列關(guān)于對(duì)“人類基因組計(jì)劃”的說(shuō)法中，不正確的一項(xiàng)是
A.對(duì)人類各種遺傳病的診斷和治療具有重要意義
B．有助于對(duì)人類生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程和進(jìn)化過(guò)程的認(rèn)識(shí)
C．有助于人類對(duì)自身基因的表達(dá)調(diào)控過(guò)程的了解
D．推動(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)人類的DNA資
答案： D 指導(dǎo)：考查對(duì)“人類基因組計(jì)劃”的認(rèn)識(shí)。人體的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、衰老和死亡等各項(xiàng)基本生命活動(dòng)都直接或間接地受到遺傳物質(zhì)的控制。因此，通過(guò)“人類基因組計(jì)劃”揭示出人體內(nèi)的遺傳信息及其調(diào)控表達(dá)的機(jī)制，就可以通過(guò)一定的技術(shù)進(jìn)行控制。但是如果利用這些技術(shù)開(kāi)發(fā)人類的DNA資，不僅有悖倫理道德，而且會(huì)導(dǎo)致不可想像的后果，如制作DNA武器等。
7在基因工程過(guò)程中使用到限制性內(nèi)切酶，其作用是
A．將目的基因從染色體上切割出
B．識(shí)別并切割特定的DNA堿基序列
C．將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
D．將目的基因?qū)�人到受體細(xì)胞內(nèi)
答案： B 指導(dǎo)：考查基因工程過(guò)程中的各種操作工具的作用。DNA限制性內(nèi)切酶具有專一性，一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子；在切割出目的基因的同時(shí)，需要用同一種限制酶切割質(zhì)粒DNA；限制酶不能直接從染色體上切割目的基因。將目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合要使用DNA連接酶。將目的基因?qū)?br />8下圖是將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)�人�?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”R示意圖，所用栽體為質(zhì)粒A。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含有質(zhì)粒A，也不含有質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)人細(xì)菌B后，A上的基因能得到表達(dá)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)人工合成目的基因的途徑一般有_______法和_______法。
答案：逆轉(zhuǎn)錄 化學(xué)合成
(2)將目的基因和質(zhì)粒相結(jié)合形成重組質(zhì)粒(重組DNA分子)的過(guò)程中，首先用_______處理目的基因和質(zhì)粒，使之形成_______，然后再用處理使之結(jié)合，形成重組質(zhì)粒。
答案：同一種限制酶(同一種DNA限制性內(nèi)切酶) 互補(bǔ)的黏性末端DNA連接酶
(3)目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)人細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，效率還不高。導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實(shí)際上有的根本沒(méi)有導(dǎo)人質(zhì)粒，有的導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒A，只有少數(shù)導(dǎo)人的是重組質(zhì)粒。此處可以通過(guò)如下步驟鑒別得到的細(xì)菌是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒。將得到的細(xì)菌涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長(zhǎng)的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細(xì)菌，反之則沒(méi)有。使用這種方法鑒別的原因是質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)中含有_______，使得細(xì)菌具有了_______能力，該結(jié)構(gòu)在基因工程中通常被稱作_______。
答案：抗氨芐青霉素基因 抗藥 標(biāo)記基因
(4)若把通過(guò)鑒定證明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細(xì)菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)，會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是_______。原因是_______。你認(rèn)為這種處理結(jié)果所具有的生態(tài)學(xué)意義是_______。
答案：細(xì)菌全部死亡 目的基因插入到抗四環(huán)素基因中而破壞了抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)，細(xì)菌對(duì)四環(huán)素失去抗藥性 可用四環(huán)素殺死散失的工程菌，防止造成環(huán)境污染和危害
(5)導(dǎo)入細(xì)菌B細(xì)胞中的目的基因成功表達(dá)的標(biāo)記是_______，目的基因成功表達(dá)的過(guò)程包括_______和_______。
答案：工程菌合成出入的生長(zhǎng)激素 轉(zhuǎn)錄 翻譯
指導(dǎo)：綜合考查基因工程的方法過(guò)程、遺傳信息的表達(dá)過(guò)程以及考生分析問(wèn)題的能力。
(1)提取目的基因的途徑有兩條，一是利用“鳥(niǎo)槍法”從供體細(xì)胞中直接分離出目的基因；二是人工合成途徑，其中包括“逆轉(zhuǎn)錄法”和“化學(xué)合成法”。
(2)獲得目的基因后，需要將目的基因與質(zhì)粒(運(yùn)載體)結(jié)合。此時(shí)必須用同一種DNA限制性內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒DNA，使二者之間形成互補(bǔ)的黏性末端；然后利用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒DNA的互補(bǔ)黏性末端連接起，形成重組質(zhì)粒。
(3)根據(jù)題意和圖示，質(zhì)粒A中含有兩種抗藥。這樣的重組質(zhì)粒一旦導(dǎo)入細(xì)菌B細(xì)胞，則細(xì)菌B細(xì)胞就具有抗氨芐青霉素能力，可以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，表明含有目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)人細(xì)胞。質(zhì)粒上的抗藥基因，不僅起到了篩選細(xì)胞的作用，而且起到了標(biāo)記基因的作用。
(4)從圖示中可以看出，目的基因(生長(zhǎng)激素基因)被插入到質(zhì)粒上的四環(huán)索抗性基因的中間，使得四環(huán)素抗性基因的結(jié)構(gòu)被破壞，質(zhì)粒A失去抗四環(huán)素的功能。于是該“工程菌”能夠在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基-匕生長(zhǎng)，但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存。由于該“工程菌”含有人的生長(zhǎng)激素基因，能夠大量合成人的生長(zhǎng)激素，如果該“工程菌”一旦散失到環(huán)境中造成危害，町以利用四環(huán)素消滅該“工程菌”。
(5)基因—工程的最終結(jié)果是讓目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯，合成出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。

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