第6章从杂交育种到基因工程
一、选择题
1．用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这种变异是( )
A．染色体变异B．基因重组C．人工诱变D．自然突变2．育种工作者从纯“南特号”品种的稻田中偶然发现一株矮稻，并由此培育出“矮秆南特号”新品种。矮秆水稻新品种的产生是由于( )
A．染色体加倍B．基因的自然突变
C．基因的人工诱变D．基因重组
3．杂交育种的理论依据是( )
A．基因突变B．染色体的结构发生变异
C．染色体的数目发生变异D．基因重组
4．下列叙述正确的是( )
A. 培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育原理
B. 培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理
C. 培育高产、矮秆杂交水稻是利用基因突变的原理
D. 培育青霉素高产菌株是利用基因重组的原理
5．太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列叙述正确的是( )
A．太空育种产生的突变总是有益的
B．太空育种产生的性状是定向的
C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
6．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于( )
A．目的基因的提取和导入B．目的基因的导入和检测
C．目的基因与运载体结合和导入D．目的基因的提取和与运载体结合7．下列有关基因工程操作的正确顺序是( )
①目的基因的检测和表达②目的基因与运载体结合
③将目的基因导入受体细胞④提取目的基因
A．①②③④B．④③②①C．④②③①D．③④②①
8．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( )
①限制酶②DNA连接酶③解旋酶④还原酶
A．①②B．③④C．①④D．②③
9．人们将苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，成功培育出抗虫棉。这个过程利用的主要原理是( )
A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质B．基因重组，DNA→RNA→蛋白质
C．基因工程，DNA→RNA→蛋白质D．染色体变异，DNA→RNA→蛋白质10．如果科学家通过转基因技术，成功改造了某血友病(隐性伴性遗传病)女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。如果她与正常男性结婚，则婚后所生子女的表现型为( )
A．儿子、女儿全部正常B．儿子、女儿中各一半正常
C．儿子全部有病，女儿全部正常D．儿子全部正常，女儿全部有病
11．下列技术中不．能获得抗锈高产小麦新品种的是( )
A．诱变育种B．细胞融合
C．花粉离体培养D．转基因技术
二、非选择题
1．昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，从而导致昆虫体内酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶活性合成的基因分离出来，通过基因工程技术将它导入细菌体内，并使之与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请分析回答：
(1)人工诱变在生产实践中已取得广泛应用，因为它能提高________________，通过人工选择获得_________________。
(2)酯酶的化学本质是____________，基因控制酯酶的合成要经过_____________和______________两个过程。
(3)通过基因工程改造后的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于________________ ____________________________________________________。
(4)请说出一项上述科研成果的实际应用_____________________________。
2．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。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：
请据图回答问题：
(1)图中LTPl基因与B结合产生的C是_____________，通常在体外完成，此过程必需有酶和_____________酶。
(2)标记基因的作用是。
3．为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。
(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成幼苗。
(2)用γ线照射上述幼苗，目的是；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有。
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体，获得纯合，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与杂交，如果，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性)，初步推测。
参考答案
一、选择题
1．C
解析：用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这种变异是人工诱变。
2．B
解析：从纯“南特号”品种的稻田中偶然发现一株矮稻，并由此培育出“矮秆南特号”新品种。矮秆水稻新品种的产生是由于基因的自然突变。
3．D
解析：杂交育种的理论依据是基因重组。
4．B
解析：培育无子西瓜不是利用生长素促进果实发育原理，而是秋水仙素使染色体加倍，原理是染色体变异。培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理。培育高产、矮秆杂交水稻是利用基因重组的原理。培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理。
5．D
解析：太空育种产生的突变不一定是有益的，变异不定向。太空育种产生的性状是不定向的。太空育种培育的植物是地球上存在的，因为物种没变，只是某性状改变了。太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的，都是基因突变。
6．D
解析：在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于目的基因的提取和与运载体结合。
7．C
解析：有关基因工程操作的正确顺序是④提取目的基因；②目的基因与运载体结合；③将目的基因导入受体细胞；①目的基因的检测和表达。
8．A
解析：要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是限制酶和DNA连接酶。
9．B
解析：苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，成功培育出抗虫棉。这个过程利用的主要原理是基因重组，DNA→RNA→蛋白质。
10．C
解析：基因治疗虽然能够帮助其血液中产生正常的血细胞和凝血因子，但该女性的基因型没有改变，仍为X b X b。又因为正常男性基因型为X B Y，所以他们后代中儿子全部有病，女儿全部正常。
11．C
解析：不能获得抗锈高产小麦新品种的是花粉离体培养，高度不育。诱变育种、细胞融合和转基因技术能获得抗锈高产小麦新品种。
二、非选择题
1．(1)基因突变频率人们所需要的突变性状
(2)蛋白质转录翻译
(3)控制酯酶合成的基因随着细菌DNA分子复制而复制，并在后代中表达
(4)用于降解污水中的有机磷农药，以保护环境
解析：本题综合了人工诱变育种及其在生产实践中的应用，通过基因工程生产能清除环境污染的细菌以及基因控制性状的过程等生物学知识，以此引导关注生物科技新成就。
(1)诱变可以提高突变频率(另外还能大幅度改良性状、缩短育种年限等)，通过人工选择获得人们所需要的突变性状，因而在生产实践中得到广泛应用。
(2)酯酶的化学本质是蛋白质，基因控制蛋白质的合成需转录和翻译两个连续的过程。
(3)当产生了高酯酶活性有关的基因后，可控制酯酶合成的基因随着细菌DNA的复制而复制，并在后代中得以基因表达。
(4)由于该科研成果的应用前景应紧扣题干信息强调保护环境，因此可用于降解污水中的有机农药，减轻有机磷农药的污染。
2．(1)重组DNA(重组质粒)限制性内切DNA连接
(2)便于进行重组DNA的鉴定和选择
3．(1)单倍体
(2)诱发基因突变抗该除草剂的能力
(3)数目加倍二倍体
(4)(纯合)敏感型植株F1都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变
杂交育种与诱变育种教学设计 【设计理念】 根据高中生物课程标准的四个基本理念,高中生物学教学重在提高学生的生物科学素养, 倡导探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力。新课程对生物学教师和生物学教学都提 出了新的要求，面对新课程，生物学教师要通力打造一个融启发性、创造性、自主性、交互性 于一堂的生物课堂教学氛围。在生物学教学中，如何贯彻并达成新课程倡导的教学理念呢？在 教学中认真落实主体性教学，注重课堂动态生成变资源的开发与利用,以切实提高学生的科 学探究能力，训练学生科学的思维方法。 【教学目标】 1、知识与技能 (1)简述杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。 （简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。） (2)举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 (3)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 (4)总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。 2、过程与方法 (1)尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来。(2) 运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。3、 情感态度和价值观 (1) 讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。 (2)通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解，关注我国的育种技术的发展及在国 际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。 (3)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。 【教材分析】 本节在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2 的学习主线之一，还 与选修3 现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，进一步引导学生认识遗传学 的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质 需要的，通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。 【考纲展示】 本节课在近几年的高考中五年两考（全国卷2 014:32；2015:40），考试题型为非选择题的形式。命题的角度主要是结合实例进行考查。考纲要求;知识内容：生物变异在育种中的应 用。能力要求：实验与探究能力。 【课时安排】1 课时，复习课。 【教学过程】
第一章基因工程和蛋白质工程 第一节基因工程的原理 1．简述基因工程的诞生。 2．简述基因工程的原理及技术。(重点) 3．尝试DNA的提取与鉴定。(难点) 1．诞生历程 2. (1)核酸限制性内切酶——“基因手术刀” (2)DNA连接酶——“基因缝纫针” ①作用：将两个DNA片段连接起来，修复被限制性内切酶切开的切口，拼接成新的DNA 分子。 ②种类：T4DNA连接酶(把限制性内切酶切开的黏性末端的缝隙“缝合”起来)。 (3)载体——“分子运输车” ①载体的特点 ⅰ.外源DNA的插入不影响载体在宿主细胞内的自我复制。 ⅱ.有适宜的限制性内切酶酶切位点，最好是对多种限制性内切酶有单一切点。 ⅲ.具有某些标记基因。 ⅳ.载体应对受体细胞无害。
②载体的种类： ⅰ.质粒：它是细菌中独立于细菌DNA之外的小型环状DNA分子。 ⅱ.噬菌体或其他一些病毒。 [合作探讨] 探讨1：下图表示限制性内切酶切割某DNA分子的过程，从下图中可知，该限制性内切酶能识别的碱基序列及其切割位点是什么？ 提示：GAATTC，切点在G和A之间。 探讨2：结合DNA复制的过程分析，限制性内切酶和DNA解旋酶的作用部位有何不同？ 提示：限制性内切酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于两个碱基之间的氢键。 探讨3：如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生了下述变化，则X酶是什么？ 提示：DNA连接酶。 [思维升华] 1．核酸限制性内切酶 (1)来源和种类 切割DNA的工具是核酸限制性内切酶，又叫限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今已分离出的约有4 000种。 (2)作用 限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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)识别序列的组成 一般由6个核苷酸组成，少数由4、5或8个核苷酸组成。 (4)作用结果 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。
基因工程的发展现状及前景 摘要： 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一近年来随着生物工程技术的发展，许多基因工程抗体陆续问世。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 关键字： 基因工程；基因工程抗体；前景；现状；发展 一、基因工程介绍 1、基本定义 生物学家于20世纪50年代发现了DNA的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。美国从1991年起，准备用15年时间完成人体基因组测序计划。[5] 基因工程（Genetic engineering）原称遗传工程。从狭义上讲，基因工程是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。因此，供体、受体和载体称为基因工程的三大要素，其中相对于受体而言，来自供体的基因属于外源基因。除了少数RNA病毒外，几乎所有生物的基因都存在于DNA 结构中，而用于外源基因重组拼接的载体也都是DNA分子，因此基因工程亦称为重组DNA技术（DNA recombination）。另外，DNA重组分子大都需在受体细胞中
精心整理第六章从杂交育种到基因工程 第一节杂交育种与诱变育种 一、各种育种方法的比较： 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种 处理杂交→自交→选优→ 自交 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理基因重组，人工诱发基因 突变 染色体变异，破坏纺锤体 的形成，使染色体数目加 倍 染色体变异，诱导花粉直 接发育，再用秋水仙素 优 缺 点 组合优良性状，方法简 单，可预见强， 但周期长，只能利用已 有的基因重组，不能创 造新的基因。 提高突变率，产生新基 因，加速育种，改良性 状，但有利变异少，需 大量处理 器官大，营养物质含量 高，但发育延迟，结实率 低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成 第二节基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修 饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2、原理：基因重组 、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。 （黏性末端）（黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合
高中生物选修3第一章基因工程习题 一．单选题：每小题只有一个选项最符合题意。 1．下列有关基因工程的叙述，正确的是：（） A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外 D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 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，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体 3．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是：（） A．G与A之间的键 B．G与C之间的键 C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键 4．下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是：（） A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶 C．c—RNA聚合酶D．d—外源基因 5．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是：（）A．是否有抗生素抗性 B．是否能检测到标记基因 C．是否有相应的性状 D．是否能分离到目的基因 6．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是 ①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④ B．①③④Ｃ．②③④Ｄ．①②④ 7．随着转基因技术的发展,基因污染也逐渐产生。下列有关基因污染的说法不正确的是：（）A．转基因作物可通过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．基因污染是一种不能增殖的污染 D．基因污染较难清除 8．美国农业部指导农民在种植转基因农作物时，要求农民在转基因农作物的行间种植一些普通的非转基因农作物，供害虫取食，这种做法的主要目的是：（） A．保护物种多样性 B．保护害虫的天敌
第6章从杂交育种到基因工程 第1节杂交育种与诱变育种 【课标定位】 1.理解杂交育种和诱变育种的原理。 2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。 【教材回归】 一、杂交育种 （一）杂交育种的实例——以高产抗病小麦品种的选育为例 P高产不抗病小麦×低产抗病小麦 F1 F2 新的优良品种 （二）杂交育种的概念 将同一物种两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育获得生物新品种的方法叫做杂交育种。 （三）杂交育种的原理 杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。 （四）杂交育种的过程 选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F1，F1自交或杂交得F2，从F2中选择具有所需优良性状的个体。 （五）杂交育种的优缺点 1.杂交育种的优点 可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。 2.杂交育种的缺点 （1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。 （2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。 （3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进行有性生殖的生物。 （六）杂交育种的应用 在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可用于家畜和家禽的育种。 二、诱变育种 （一）诱变育种的原理 诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。
（二）诱变育种的方法 利用物理因素（如X 射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。 （三）诱变育种的优缺点 诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。 （四）诱变育种的实例 “黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育等。 （五）诱变育种的应用 诱变育种是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。 【要点突破】 一、杂交育种过程分析 1.杂交育种过程图解（假设亲本的基因型分别是AAbb 和aaBB ，欲获得双显性优良性状的纯合子） 2.有关杂交育种的几点说明 （1）若亲本是不同纯种，则F 1往往表现一致，但从F 2开始便会出现性状分离，因此在杂交育种过程中选择往往从F 2开始。 （2）若需培育显性纯合子，应让具有该性状的个体连续自交，直至不再发生性状分离才能推广使用。 （3）若需培育隐性纯合子，从F 2中选出具有该性状的个体即可推广使用，因为隐性性状一旦出现即为纯合子，自交后代不再发生性状分离。 （4）若需利用杂种优势，选取亲本杂交，将母本所结种子直接利用即可，但需年年育种。 （5）植株抗病性的检测：在无相应病原体的环境中，需用相应病原体感染植株，以检测植株是否具有抗病性。 （6）在进行动物杂交育种时，若需选育显性纯合子，一般采用测交的方法检测显性个体是否为纯合子。 （7）杂交育种的适用范围：①同一物种的不同品种；②能进行有性生殖；③将不同品种的优良性状集在中一个个体上。 二、诱变育种 1.人工诱变的最佳处理时期是细胞分裂间期。 2.人工诱变只能提高突变率，而不能决定生物产生的突变是否有利，因而人工诱变不能提高生物有利变异的频率。 P AAbb × aaBB F 1 F 2 A-bb aaB-aabb AABB 淘汰
基因工程与微生物 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 一、基因工程的概况 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔生医奖颁给发现DNA 限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程 二、基因工程的基本步骤 （1）提取目的基因 获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：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。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：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，让供体细胞提供的DNA（即外源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。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA 为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是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的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，
第6章从杂交育种到基因工程 一、选择题（每小题2分，共50分。在每小题所给的四个选项中只有一个正确答案）1．用杂合子（DdEe）种子获得纯合子（ddee），最简捷的方法是（） A．种植→F2→选不分离者→纯合体 B．种植→秋水仙素处理→纯合体 C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体 D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体 2．纯合高秆（D）抗病（E）水稻和纯合矮秆（d）染病（e）水稻两个纯合子作亲本杂交，在F2中选育矮秆抗病类型，其最合乎理想的基因型在F2中所占的比例为（） A．1/16 B．2/16 C．3/16 D．4/16 3．在红粒高秆麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是（） A．基因工程B．自交育种C．人工嫁接D．单倍体育种 4．下图为利用纯合高秆（D）抗病（E）小麦和纯合矮秆（d）染病（e）小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦（ddEE）的示意图，有关此图叙述不正确的是（） A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素 5．属于分子水平上的育种工作的是（） A．辐射育种B．杂交育种C．单倍体育种D．多倍体育种 6．下列方法不能导致人工诱变的是（） A．X射线B．激光C．亚硝酸D．低温 7．通过人工诱变培育出的新类型是（） A．青霉素高产菌株B．八倍体小黑麦 C．能合成人胰岛素的大肠杆菌D．克隆牛 8．诱变育种的突出优点是（） A．方法简单易行 B．能产生很多有利的个体 C．节省实验用的材料 D．提高变异频率，加速育种进程 9．诱变育种与杂交育种的不同之处是（） ①能大幅度改良某些性状②能形成新基因型 ③能形成新基因④需要大量的选育工作 A．①②B．①③ C．②③ D．②④ 10．单倍体育种，可以明显地缩短育种年限，这是由于（）A．培养技术操作简便B．幼苗成活率高 C．单倍体植株生长迅速D．后代不发生性状分离
第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种 一、各种育种方法的比较： 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→ 自交 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理基因重组，人工诱发基因 突变 染色体变异，破坏纺锤体 的形成，使染色体数目加 倍 染色体变异，诱导花粉直 接发育，再用秋水仙素 优 缺 点 组合优良性状，方法简 单，可预见强， 但周期长，只能利用已 有的基因重组，不能创 造新的基因。 提高突变率，产生新基 因，加速育种，改良性 状，但有利变异少，需 大量处理 器官大，营养物质含量 高，但发育延迟，结实率 低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成 第二节基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某 种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2、原理：基因重组 3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。 （黏性末端）（黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合
生物必修二基因工程【生物必修二基 因的本质测试题及参考 答案】 生物测试练习是高中生物教学的重要环节之一，下面是给大家带来的生物必修二基因的本质测试题及参考答案，希望对你有帮助。 一、选择题 1.肺炎双球菌最初的转化实验结果说明( ) A.加热杀死的S型细菌中的转化因子是DNA B.加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成转化的因子 C.加热杀死的S型细菌中的转化因子是蛋白质 D.DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 2.在DNA分子中，两条链之间的两个脱氧核苷酸相互连接的部位是( ) A.碱基 B.磷酸 C.脱氧核酸 D.任一部位 3.一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA子链( )A.是DNA母链的片段B.和DNA母链之一完全相同 C.和DNA母链相同，但T被U所代替 D.和DNA母链稍有不同 4.下列制作的DNA双螺旋结构模型中，连接正确的是( ) 5.DNA分子在细胞什么时期能够自我复制( ) A.有丝分裂前期或减数分裂第一次分裂前期 B.有丝分裂中期或减数分裂第一次分裂中期 C.有丝分裂后期或减数分裂第一次分裂后期 D.有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂前的间期
6.下图表示核苷酸的结构组成，则下列说法不正确的是( )A.图中a代表磷酸，b为五碳糖，c为含氮碱基 B.DNA的b有一种 C.DNA的c有一种 D.DNA是由脱氧核糖核苷酸构成的双链结构 7.染色体是遗传物质的主要载体的依据是( ) A.染色体能被碱性染料着色 B.染色体能变细变长 C.它能复制，并在前后代间保持一定的连续性 D.DNA主要分布于染色体上 8.噬菌体侵染细菌繁殖形成的子代噬菌体( ) A.含有细菌的氨基酸，都不含有亲代噬菌体的核苷酸 B.含有细菌的核苷酸，都不含有亲代噬菌体的氨基酸 C.含有亲代噬菌体的核苷酸，不含有细菌的氨基酸 D.含有亲代噬菌体的氨基酸，不含有细菌的核苷酸 9.若DNA分子的一条链中(A + G)︰(T + C)= 2.5，则DNA 双链中(A + G)︰(T + C)的比值是( ) A.0.25 B. 0.4 C.1 D.2.5 10.下述关于双链DNA分子的一些叙述，哪项是错误的( )A.一条链中A和T 的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等 B.一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的0.5倍 C.一条链中A︰T︰G︰C = 1︰2︰3︰4，则互补链中相应的碱基比为2︰1︰4︰3
第六章 从杂交育种到基因工程 第一节 杂交育种与诱变育种 一、各种育种方法的比较： 第二节 基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某 种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2、原理：基因重组 3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （4）例子：EcoRI 限制酶能专一识别GAATTC 序列，并在G 和A 之间将这段序列切开。 （黏性末端） （黏性末端） （5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA 片断。 （6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA 切断，对自己的DNA 无损害。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA 连接酶 （1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA 分子。 （2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和鉴定 四、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等 2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗 3、基因工程与环境保护：超级细菌 五、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点是： 1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制 可能产生抗除草剂的超级杂草；可能使疾病的散播跨越物种障碍；可能损害农作物的生物多样性；认为创造新物种，可能干扰生态系统的稳定性。 2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。 减少农药使用，减少环境污染；节省生产成本，降低粮食售价；转基因食品与非转基因食品的构成是一样的；增加食品营养，提高食品产量。
高三生物知识点归纳：基因工程及其应用 1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 高考生物知识点归纳 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的”剪刀”：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的”针线”：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的”运载工具”：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。 c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基
因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
试述基因及基因工程技术与人类生存与发展之间的关系 学院：物理科学与工程技术学院姓名：学号： 摘要： 科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。 生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。这对我们人类社会一切生物的生存与发展将会带来巨大的影响。 关键字：基因工程，转基因，安全性，人类健康。 1 基因工程 1.1 定义 基因工程（genetic engineering;gene engineering）又名重组脱氧核糖核酸技术(recombinant DNA technique) ，狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。 1.2 发展 1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果，奠下了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第22组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。 2 基因工程应用 2.1 农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 2.1.1转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。 2.1.2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。 2.1.3转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 2.1.4转鱼抗寒基因的番茄 2.1.5转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
从杂交育种到基因工程 1．下列关于育种的叙述中，正确的是( ) A．用物理因素诱变处理可提高突变率 B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C．三倍体植物不能由受精卵发育而来 D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状 2．某生物的基因型为，通过下列技术可以分别将它转变为以下 基因型的生物：①；②；③；④。则以下排列正确的是( ) A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合 B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术 3．下列关于限制酶和连接酶的理解，正确的是( ) A．其化学本质都是蛋白质 B．连接酶可以恢复分子中的氢键 C．它们不能被反复使用 D．在基因工程操作中可以用聚合酶代替连接酶 4．下列关于育种的说法，正确的是( ) A．基因突变可发生在任何生物的复制过程中，可用于诱变育种 B．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型 C．三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养方法获得 D．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体 5．某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正 确的是( ) A．该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变 B．a过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限 C．a过程需要使用秋水仙素，只作用于萌发的种子 D．b过程需要通过自交来提高纯合率 6．下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合 优良小麦品种矮秆抗病小麦()的示意图，下列有关此图叙述错误的是( ) )) (花药) (单倍体) A．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 B．实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．实施①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 7．下列有关育种的叙述中，错误的是( ) A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子 B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种 C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程 D．为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖 8．下列有关育种的说法正确的是( ) A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异 B．利用单倍体育种可以培育出无子西瓜 C．诱变育种可以定向地把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种 D．目前人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 9．如图为分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 A．连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、连接酶 D．限制性核酸内切酶、连接酶、解旋酶 10．下图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④⑤⑥三个新品种的过程，有关说法正确的是
第六章 从杂交育种到基因工程 本章提要： 选择育种：方法、缺点 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 本章知识点： 第一节 杂交育种与诱变育种 一、 选择育种： 1、方法：利用生物的变异，通过长期选择，汰劣留良，来培育优良品种。 2、缺点：周期长，可选择的范围有限。 二、几种育种方法归纳： 第二节 基因工程及其应用 一、基因工程的原理 1、基因工程概念： （1）别名：又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。 （2）方法： 按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 （3）原理：基因重组（不同生物之间的基因组合） （4）操作水平：DNA 分子水平 （5）结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 （6）优点：目的性强，定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和的障碍。 2、基因工程的工具 （1）基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶） ①特点：具有特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ②作用部位：磷酸二酯键
③例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开（上图）。 ④切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （2）基因的“针线”——DNA连接酶 ①作用：将两个具相同黏性末端的DNA片段连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 ②连接部位：磷酸二酯键 （3）基因的运载体 ①作用：能将外源基因送入受体细胞的工具就是运载体。 ②种类：质粒（细菌及酵母菌等生物细胞质中小型环状DNA）、噬菌体和动植物病毒。 3、基因工程的操作步骤 （1）提取目的基因 （2）目的基因与运载体结合：用同种限制酶切割目的基因和质粒，最终形成重组DNA。（3）将目的基因导入受体细胞 ①检测：根据受体细胞是否表现标记基因表现的性状，判断目的基因导入与否。 ②鉴定：受体细胞表现出目的基因特定的性状，如抗虫棉是否表现出抗虫性状。 （4）目的基因的检测和鉴定 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等 2、基因工程与药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗 3、基因工程与环境保护：超级细菌 三、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制 2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
第三节蛋白质工程 1．简述蛋白质工程。 2．蛋白质的分子设计。(难点) 3．蛋白质工程的应用。(重点) 1．蛋白质工程 (1)依据：蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系。 (2)改造对象：利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列或直接对蛋白质进行有目的的改造。 (3)产物：创造出自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子，也就是产生新的蛋白质。 (4)本质：改造控制该蛋白质合成的基因结构。 2．蛋白质的分子设计 (1)小范围改造 对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换。 (2)蛋白质拼接组装 对不同来源的蛋白质进行拼接组装。 (3)蛋白质从头设计 从氨基酸的排列顺序出发，设计制造出自然界不存在的全新蛋白质。 3．蛋白质工程的基础 蛋白质工程的基础是基因工程。所以蛋白质工程又叫第二代基因工程。 [合作探讨] 蛋白质分子的设计是一项复杂而艰巨的工程，其基本流程可以用下图表示：
探讨1：构建新的蛋白质模型是分子设计的关键环节，你认为构建蛋白质模型的依据是什么？ 提示：构建蛋白质模型的依据是控制这种蛋白质合成的基因以及蛋白质的空间结构。 探讨2：通过DNA合成形成的新基因怎样才能得到准确的表达？ 提示：通过基因工程技术，将新基因导入大肠杆菌等受体细胞中，新基因在受体细胞中指导合成新的蛋白质。 探讨3：有的学者认为，蛋白质工程本身也是研究蛋白质结构和功能的一种有力工具。你是怎么看待的？ 提示：这些学者认识恰当，蛋白质结构直接影响其功能活性，要想研究蛋白质结构与功能的关系，蛋白质工程就是有力工具，利用这种工具可以改变蛋白质的空间结构，探究功能的改变而做出相应的科学结论。 [思维升华] 1．蛋白质工程的概念 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，以满足人类的生产和生活的需求。 2．蛋白质工程的目标 是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成。 3．蛋白质工程的基本途径 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。 1．下列关于蛋白质工程的基本流程中正确的是( ) ①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A．①→②→③→④B．④→②→①→③
一、选择题（题型注释） 1．与杂交育种、单倍体育种等育种方法相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（） A.可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上 B.按照人类的意愿定向改造生物 C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型 D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快 2．对下列有关育种方法原理的解释，正确的是( ) A.培育无子西瓜利用了单倍体育种的原理 B.杂交育种利用了染色体数目变异的原理 C.培养青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理 D.“多利”羊的诞生利用了诱变育种的原理 3．下列有关育种的叙述正确的是( ) A.单倍体育种的原理是染色体结构的变异 B.人工诱变可培育出合成人生长激素的大肠杆菌 C.种子长成植株过程中会出现基因重组 D.青霉素高产菌株的育成原理为基因突变 4．下列各项措施中，能够产生新基因的是( ) A.高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交 B.用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体 C.用花药离体培养小麦植株 D.用X射线处理获得青霉素高产菌株 5．“嫦娥1号”胜利奔月，神五神六胜利返回，这些航天技术的发展，为我国的生物育种创造了更多更好的机会，下列有关航天育种的说法正确的是（） A．航天育种可缩短育种周期 B．种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变 C．航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果，是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一 D．“太空种子”都能培育出高产、优质、高效的新品种 6．下列有关育种的说法，正确的是（） A．通过杂交育种可获得农作物新品种 B．诱变育种只适用于对微生物菌株的选育 C．无子番茄通常是用多倍体育种方式获得 D．通过基因工程育种可获得抗逆性强的新品种 7．下列实例与所利用的育种方法中，连线不正确的是（） Ａ．中国荷斯坦牛——杂交育种 B．三倍体无子西瓜——单倍体育种C．“黑农五号”大豆——诱变育种 D．抗虫棉花——基因工程育种 8．有两种柑橘，一种果实大但含糖量不高，另一种果实小但含糖量较高，如果想要培育果实大且含糖量高的品种，比较科学有效的方法() A．单倍体育种B．人工诱变育种 C．杂交育种D．多倍体育种 9．既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用（）
生物必修二基因工程【生物必修二基因的本质测试题及参考 答案】 生物测试练习是高中生物教学的重要环节之一，下面是给大家带来的生物必修二基因的本质测试题及参考答案，希望对你有帮助。 一、选择题 1.肺炎双球菌最初的转化实验结果说明( ) A.加热杀死的S型细菌中的转化因子是DNA B.加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成转化的因子 C.加热杀死的S型细菌中的转化因子是蛋白质 D.DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 2.在DNA分子中，两条链之间的两个脱氧核苷酸相互连接的部位是( ) A.碱基 B.磷酸 C.脱氧核酸 D.任一部位
3.一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA子链( ) A.是DNA母链的片段 B.和DNA母链之一完全相同 C.和DNA母链相同，但T被U所代替 D.和DNA母链稍有不同 4.下列制作的DNA双螺旋结构模型中，连接正确的是( ) 5.DNA分子在细胞什么时期能够自我复制( ) A.有丝分裂前期或减数分裂第一次分裂前期 B.有丝分裂中期或减数分裂第一次分裂中期 C.有丝分裂后期或减数分裂第一次分裂后期 D.有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂前的间期 6.下图表示核苷酸的结构组成，则下列说法不正确的是( ) A.图中a代表磷酸，b为五碳糖，c为含氮碱基
B.DNA的b有一种 C.DNA的c有一种 D.DNA是由脱氧核糖核苷酸构成的双链结构 7.染色体是遗传物质的主要载体的依据是( ) A.染色体能被碱性染料着色 B.染色体能变细变长 C.它能复制，并在前后代间保持一定的连续性 D.DNA主要分布于染色体上 8.噬菌体侵染细菌繁殖形成的子代噬菌体( ) A.含有细菌的氨基酸，都不含有亲代噬菌体的核苷酸 B.含有细菌的核苷酸，都不含有亲代噬菌体的氨基酸
第二节基因工程的应用 1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2．了解基因工程在农业和医学等方面的应用。(难点) 1．抗虫棉 (1)目的基因：苏云金杆菌的毒蛋白基因。 (2)培育过程：通过基因工程的四步操作将毒蛋白基因导入棉花细胞并且在棉花细胞内成功表达出毒蛋白。 (3)意义：抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的生产成本，使作物能稳产、高产，还降低了农药的使用，减少对环境的污染。 2．金米 (1)目的基因：有关胡萝卜素合成的酶的基因。 (2)培育过程：通过基因工程的四步操作将有关胡萝卜素合成的酶的基因导入水稻细胞中，并诱导它们在水稻细胞内得以表达，使水稻中的双香叶素-二磷酸转化成β-胡萝卜素。 (3)作用：人们食用“金米”后，其中的β-胡萝卜素在人体内转化成维生素A，为深受维生素A缺乏症之苦的人们带来了“金色希望”。 [合作探讨] 科学家通过基因工程的方法，将苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。 探讨1：Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T—DNA，把目的基因插入Ti质粒的T—DNA中是利用T—DNA的什么特点？ 提示：T—DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上。 探讨2：Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为什么？
提示：转化。 探讨3：将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的方法是什么？ 提示：农杆菌转化法。 探讨4：目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是什么？ 提示：目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA 上。 [思维升华] 1．抗虫转基因植物 (1)方法：将从某些生物中分离出的具有杀虫活性的基因导入农作物中，使其具有抗虫性。 (2)杀虫基因种类：Bt 毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 (3)成果：抗虫棉、抗虫水稻等。 (4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人类健康的损害。 2．抗病转基因植物 (1)病原微生物????? 概念：引起植物生病的微生物类型：主要有病毒、细菌和真菌 (2)方法：将抗病基因导入植物中，使其具有抗病特性。 (3)抗病转基因植物实例：目前人们已获得抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦、转基因甜椒、转基因番茄等多种作物。 (4)目的基因：抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因植物中可以使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。 【特别提示】 基因工程技术为培养作物抗病品种开辟了新途径。抗病转基因植物根据抗病原体的类型分为抗病毒转基因植物、抗真菌转基因植物和抗细菌转基因植物。 3．其他抗逆转基因植物 (1)不良环境条件的影响：盐碱、干旱、低温、涝害等不利环境条件是造成低产、减产的常见因素。 (2)方法：将抗逆基因导入植物，获得抗逆转基因作物。 (3)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因，可使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (4)成果：抗盐抗旱烟草、抗寒番茄、耐除草剂玉米等。 4．利用转基因改良植物的品质 (1)利用转基因技术可以提高生物中氨基酸的含量、延长储存时间、改变花色等，从而提高作物品质。