本知識點(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來越大。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)胞核在一定條件下能表現(xiàn)出全能性。
Ⅰ熱門題
【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)測正確的是
A.如果生男孩,孩子不會攜帶致病基因
B.如果生女孩,孩不會攜帶致病基因
C.不管生男或生女,孩子都會攜帶致病基因
D.必須經(jīng)過基因檢測,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)主要來自母本。這樣受細(xì)胞質(zhì)DNA控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳遞下來的,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)常使用的用來運(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)無關(guān)的是
A.乳糖 B.操縱子
C.半乳糖 D.啟動子
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成的一種蛋門質(zhì),決定其結(jié)構(gòu)的基因
A.在原核牛物中較長
B.在真核牛物中較K
C.在原核生物和真核生物中一樣長
D.基因長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)錄部分拼接起來,而原核生物的結(jié)構(gòu)基因沒有內(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在整個(gè)基因堿基對中所占的比例,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,然后通過大腸桿菌的繁殖,產(chǎn)生出了人類胰島素。請回答:
(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)錄而來的。
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,則與胰島素分子對應(yīng)的mRNA的分子量應(yīng)為___________;若氨基酸的平均分子量為90,該胰島素的分子量約為___________。
答案:32010 45900 3708
(3)不同生物間基因移植成功,說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。這說明___________。
答案:基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
(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)域帶來革命,目前已取得了許多成就,請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)錄而來,決定胰島素氨基酸排列順序的mRNA由胰島素基因轉(zhuǎn)錄而來。
(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DNA片段,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)劃的英國科學(xué)家不久前宣布,已在人類第22號染色體上定位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)模測定堿基順序的技術(shù),測定出豬、牛等哺乳 動物基因組的全部堿基順序。試根據(jù)以上材料回答F列問題:
(1)“人類基因組計(jì)劃”需要測定人類的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)基因的堿基對數(shù)目不超過全部DNA堿基對的10%。試問平均每個(gè)基因最多含有多少個(gè)堿基對?
(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)劃的研究內(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,所以這一對同源染色體都要分析。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,沒有遺傳效應(yīng)。
【解析】 (1)人類的體細(xì)胞中含有23對同源染色體,其中有22對常染色體(AA)和一對性染色體(XX或XY)。22對常染色體在男性和女性間相同,只要分析每一對中的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這一對同源染色體都需要分析。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10萬個(gè),染色體上大約有 30億個(gè)堿基對,而且經(jīng)估計(jì)基因的堿基對數(shù)目不超過全部 DNA堿基對的10%,所以:
10萬個(gè)基因中的堿基對數(shù)目:30億×10%=3億(個(gè))
平均每個(gè)基因中的堿基對數(shù)目;3億/10萬=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,,對于新的科學(xué)成果,都要從正反兩個(gè)方面進(jìn)行認(rèn)識,以能揚(yáng)長避短,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、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)家培育抗蟲棉時(shí),對目的基因作了適當(dāng)?shù)男揎棧沟媚康幕蛟诿藁ㄖ仓甑恼麄(gè)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)
答案: D 指導(dǎo):考查知識點(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,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為840對,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.胰蛋白酶能使動物組織分散成單個(gè)細(xì)胞,能用于動物細(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,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,使動物組織分散為個(gè)細(xì)胞,利于動物細(xì)胞培養(yǎng),故D對,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)核酸片段在適宜條件下,經(jīng)K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)錄過程中,把脫氧核苷酸連接在一起;DNA聚合酶是在DNA復(fù)制過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)制出來,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。
6擬)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)耸荏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將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞即棉的體細(xì)胞或受精卵,目基因?qū)耸荏w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(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--+
“+”表示雜交過程中有雜合雙鏈 “-”表示雜交過程中沒有雜合雙鏈
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)育過程中某些基因被丟失所致
C.在紅細(xì)胞成熟過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β-珠蛋白基因和胰島素基因
答案: C 指導(dǎo):同一動物體內(nèi)的所有體細(xì)胞,都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,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糖尿病是一種常見病,且發(fā)病率有逐年增加的趨勢,以致西方發(fā)達(dá)國家把它列為第三號“殺手”。目前對糖尿病I型的治療,大多采用胰島素治療。
這種治療用的激素過去主要從動物(如豬、牛)中得到。自70年代遺傳工程(又稱基因工程)發(fā)展起來以后,人們開始采用這種高新技術(shù)生產(chǎn),其操作的基本過程如下圖所示: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)堿基配對的規(guī)律,在連接酶的作用下,把圖中甲與乙拼起來(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___________。目的是基因通過活動(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)榛蚓哂锌刂芲__________合成的功能。它的過程包括___________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鏈孢霉有生長正常的野生型和生長緩慢的突變型,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狀況并沒有改變。這說明鏈孢霉的生長受到下列哪種物質(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)胞核沒有改變鏈孢霉的生長狀況,所以細(xì)胞核中的DNA不控制鏈孢霉的生長,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。在一條件下可以進(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)過減數(shù)分裂形成孢子,再由孢子經(jīng)過出芽生殖形成菌落。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)分裂過程中細(xì)胞分配不均勻?qū)е碌?br /> B.減數(shù)分裂過程中細(xì)胞質(zhì)分配不均勻?qū)е碌?br /> C.出芽生殖過程中細(xì)胞質(zhì)分配不均勻?qū)е碌?br /> D.細(xì)胞分裂過程中細(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)主要來自大菌落細(xì)胞,少部分來自小菌落細(xì)胞。在減數(shù)分裂過程中,來自兩種細(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)家在對真核細(xì)胞中線粒體和葉綠體的起源進(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,無蛋白質(zhì)結(jié)合等)。在長期的生物進(jìn)化過程中,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)施有助于人們對自身生命本質(zhì)的認(rèn)識。與此同時(shí),由我國科學(xué)家獨(dú)立實(shí)施的“二倍體水稻基因組測序工程”成,標(biāo)志著我國對水稻的研究達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。那么,該工程的具體內(nèi)容是指
A.測定水稻24條染色體上的全部基因序列
B.測定水稻12條染色體上的全部基因序列
C.測定水稻12條染色體上的全部堿基序列
D.測定水稻12條染色體上基因的堿基序列
答案: C 指導(dǎo):考查對“人類基因組計(jì)劃”內(nèi)容的理解和知識遷移能力。
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,必將對人類自身產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。下列關(guān)于對“人類基因組計(jì)劃”的說法中,不正確的一項(xiàng)是
A.對人類各種遺傳病的診斷和治療具有重要意義
B.有助于對人類生長發(fā)育過程和進(jìn)化過程的認(rèn)識
C.有助于人類對自身基因的表達(dá)調(diào)控過程的了解
D.推動生物高新技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)人類的DNA資源
答案: D 指導(dǎo):考查對“人類基因組計(jì)劃”的認(rèn)識。人體的新陳代謝、生長發(fā)育、繁殖、衰老和死亡等各項(xiàng)基本生命活動都直接或間接地受到遺傳物質(zhì)的控制。因此,通過“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,就可以通過一定的技術(shù)進(jìn)行控制。但是如果利用這些技術(shù)來開發(fā)人類的DNA資源,不僅有悖倫理道德,而且會導(dǎo)致不可想像的后果,如制作DNA武器等。
7在基因工程過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來
B.識別并切割特定的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)说绞荏w細(xì)胞內(nèi)
答案: B 指導(dǎo):考查基因工程過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下圖是將人的生長激素基因?qū)思?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)。請回答下列問題。
(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。此處可以通過如下步驟來鑒別得到的細(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)的過程包括_______和_______。
答案:工程菌合成出入的生長激素 轉(zhuǎn)錄 翻譯
指導(dǎo):綜合考查基因工程的方法過程、遺傳信息的表達(dá)過程以及考生分析問題的能力。
(1)提取目的基因的途徑有兩條,一是利用“鳥槍法”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)黏性末端連接起來,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,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,但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存。由于該“工程菌”含有人的生長激素基因,能夠大量合成人的生長激素,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”。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/70647.html
相關(guān)閱讀:2012屆高考生物教材復(fù)習(xí) 遺傳和基因工程