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2012高考生物 高考考点10 遗传与基因工程

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用心 爱心 专心 - 1 - 高考考点10 遗传与基因工程 本类考题解答锦囊 本知识点主要是选修教材中的内容，是从基因分子水平上研究生物的遗传特点，在考试说明中要求较低，但是它是现代分子生物学中的前沿学科，又与人类健康有密切关系，故这类题在近几年的高考中所占比例越来越大。要做好这类题，首先要明确细胞质遗传的物质基础是：细胞质中的线粒体或叶绿体中有遗传物质DNA，且细胞质遗传的特点表现为母系遗传；真核基因与原核基因根据能否转录，都可以分成编码区和非编码区；而真核基因又根据能否编码氨基酸分为内含子和外显子；真核细胞核在一定条件下能表现出全能性。 Ⅰ热门题 【例题】 Lebcr遗传性神经病是一种遗传病，此病是由线粒体DNA基因突变所致。某女士的母亲患有此病，如果该女士结婚生育，下列预测正确的是 A．如果生男孩，孩子不会携带致病基因 B．如果生女孩，孩不会携带致病基因 C．不管生男或生女，孩子都会携带致病基因 D．必须经过基因检测，才能确定 高考考目的与解题技巧：本题考查细胞质遗传的特点一母系遗传。解此题的关键是：此病是由线粗体DNA基因突变所至，如果女性有病，那么它产生的卵细胞中肯定有线粒体，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】 考查细胞质，遗传(母系遗传)的特点。细胞质遗传的物质基础是细胞质、线粒体和叶绿体中的DNA物质。在受精卵中的细胞质主要来自母本。这样受细胞质DNA控制的性状实际上是由卵细胞传递下来的，使得子代总是表现出母本的这些性状。在该考题中，由于该女士的母亲患有Leber，则该女士必定患有该病，当该女士结婚生育时，其子女必定患病。 【答案】 C 1下列哪项不是基因上程中经常使用的用来运载目的基因的载体 A．细菌质粒 B．噬菌体 C．功植物病毒 D．细淌核区的DNA 答案： D 指导：细菌核区的DNA目前还未被利用作基因工程的运载体。 2与大肠杆菌十乳糖苷酶基因表达无关的是 A．乳糖 B．操纵子 C．半乳糖 D．启动子 答案： C 指导：半乳糖苷酶基因表达产生半乳糖苷酶，半乳糖苷酶把乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，所以半乳糖与半乳糖苷酶表达无关。 3真核牛物编码蛋白质的基因经转录产生有功能的成熟的信使I{NA的过程是 A.转录后直接产生的估使RNA B．将内含子转录部分剪掉，外显f转录部分拼接而成 C.将外显子转录部分剪掉，内含子转录部分拼接而成 D．A、B、C、三种情况都有 答案： B 指导：真核细胞的基因结构编码区是间隔的不连续的。能够编码蛋白质的序列称外显子，不能够编码蛋白质的厅列称内含子，该基因经转录后的mRNA需加工，即将内含子转录部分剪掉，外显子转录部分拼接而成成熟的mRNA。 4成的一种蛋门质，决定其结构的基因 A．在原核牛物中较长 B．在真核牛物中较K 用心 爱心 专心 - 2 -

C．在原核生物和真核生物中一样长 D．基因长度不依赖于原核或真核细胞的结构状态 答案： B 指导：真核细胞中的结构基因是由内含子和外显子组成，在转录时，需把内含子转录部分剪切掉，把外显子转录部分拼接起来，而原核生物的结构基因没有内含子。 5人的一种凝血因子的基因有3能够编码2552个氨水酸，试计算凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例，从这个比例中可以得出什么结论? 答案：V 61978年美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，产生出了人类胰岛素。请回答： (1)上述人类胰岛素的合成是在___________进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由___________基因转录而来的。 答案：大肠杆菌核糖体 人类胰岛素 (2)胰岛素含有51个氨基酸，由二条肽链组成，那么决定 它的合成的基因至少应含有碱基___________个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为___________；若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为___________。 答案：32010 45900 3708 (3)不同生物间基因移植成功，说明这些生物共有一套___________，从进化的角度看，这些生物具有___________ 答案：遗传密码 共同的原始祖先 (4)某个DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明___________。 答案：基因是有遗传效应的DNA片段 (5)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例。 答案：见指导 指导：(1)转录在细胞核内进行，翻译在细胞质内进行，蛋白质合成是在核糖体内进行。mRNA由DNA转录而来，决定胰岛素氨基酸排列顺序的mRNA由胰岛素基因转录而来。 (2)根据基因(DNA)上的碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6：3：1，所以，该慕因中至少应含有碱基数32010个；该mR- NA的分子量为51 x3x300：45900。根据肽键数：氨基酸数—肽链数，所以合成该胰岛索时，形成的肽链数等于失去的水分子数：51—2：49；则该胰岛素的分子量为51 X90—49 X18；3708。 (3)胰岛素基因移植人大肠杆菌，并在大肠杆菌体内得以表达产生·厂胰岛索，说明生物中的遗传密码都是一样的。从进化的角度看，这也说明这些生物有着共同的原始祖先。 (4)因为慕因是遗传效应的DNA片段，是遗传的基本单位。 (5)将抗病毒基因嫁接到水稻体中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移人猪体内，培育产生人血的猪；将干扰素基因移人细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。 Ⅱ题点经典类型题 【例题】 拟)目前有关国家正在联合实施一项“人类基因组计划”。这项计划的目标是绘制四张图，每张图均涉及人类一个染色体组的常染色体和性染色体。兵体情况如下：两张图的染色体上都表明人类全部的大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离，另一张用核苷酸数目表示基因间的距离)；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序；还有一张是基因转录图。参与这项计划的有荚、英、日、法、德和中国的科学家，他们成计划的90％划全部完成。 用心 爱心 专心 - 3 -

参与这项计划的英国科学家不久前宣布，已在人类第22号染色体上定位679个基因，其中55％是新发现的，，这些基因主要与人类的先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤等有关。此外还发现第22染色体上约160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序。参加这项计划的中国科学家宣布，在完成基因组计划之后，将重点转向研究中国人的基因，特别是与疾病相关的基因；同时还将应用人类基因组大规模测定碱基顺序的技术，测定出猪、牛等哺乳 动物基因组的全部碱基顺序。试根据以上材料回答F列问题： (1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序。试指出是哪24条染色体?为什么不是测定23条染色体? (2)在上述24条染色体中，估计基因的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10％。试问平均每个基因最多含有多少个碱基对? (3)你认为完成“人类基因组计划”有哪些意义?高考考目的与解题技巧：考查人类基因组计划的研究内容、意义和考生的阅读理解能力，解题的关键是要知道男性的性染色体组成为XY，由于X和Y上的基因存在差别，所以这一对同源染色体都要分析。在生物体内的DNA中，不是所有片段都有遗传效应，而是有许多片段致使其连接或调控作用，没有遗传效应。 【解析】 (1)人类的体细胞中含有23对同源染色体，其中有22对常染色体(AA)和一对性染色体(XX或XY)。22对常染色体在男性和女性间相同，只要分析每一对中的1条即可；女性的性染色体组成为XX，男性的性染色体组成为XY，由于 X和Y上的基因存在着差别，所以X和Y这一对同源染色体都需要分析。因此人类基因组计划需要分析22条常染色体和 X、Y两条性染色体，共24条染色体。 (2)由于人类的全部基因大有10万个，染色体上大约有 30亿个碱基对，而且经估计基因的碱基对数目不超过全部 DNA碱基对的10％，所以： 10万个基因中的碱基对数目：30亿×10％=3亿(个) 平均每个基因中的碱基对数目；3亿／10万=3 000(个) (3)“人类基因组计划”同其他许多科学发现一样，都是一把“双刃剑”，既具有正面的有益影响，也具有负面的影响，，对于新的科学成果，都要从正反两个方面进行认识，以能扬长避短，更好地让新科技发挥现代科技的巨大作用为人类服务。 【答案】 (1)22条常染色体和X、Y两条性染色体。因为X和Y两条性染色体之间具有不相同的基因和碱基序列，所以一共测定24条染色体 (2)3000个 (3)有利于各种遗传病的诊断和治疗；有利于进一步了解基因表达的调控机制和细胞生长、分化和个体发育的机制；有利于了解生物的进化；推动生物高新技术的发展并产生巨大的经济效益。 1拟)植物学家培育抗虫棉时，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 答案： D 指导：考查知识点为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。 2拟)某蛋白基因结构包括4个内含子，5个外显子，整个基因结构含有2400个碱基对，能编码280个氨基酸，则该基因结构中外显子碱基所占比例为 A．35％ B．70％ C．42．5％ D．17．5％ 答案： A 指导：整个基因能编码280个氨基酸，即外显子转录形成的mRNA有碱基数280x3：

840个，外显子含有的碱基对为840对，则基因结构中外显子碱基所占比例为240084035％。 3拟)下列关于生物工程中常用的几种酶的叙述中，错误的是

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2012届高考生物遗传的分子基础课后考点复习教案

2012届高考生物遗传的分子基础课后考点复习教案

2012届高考生物遗传的分子基础课后考点复习教案第一部分知识落实篇专题四遗传、变异和进化第一讲遗传的分子基础1．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4个实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细胞②用未标记的噬菌体侵染3S标记的细菌③用1N标记的噬菌体侵染未标记的细菌④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌以上4个实验，一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是()A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液解析：①32P标记噬菌体的DNA进入细菌体内，离心后放射性主要在沉淀中；②子代噬菌体蛋白质合成的原料都自细菌(3S标记)，离心后放射性主要在沉淀中；③1N既标记噬菌体的蛋白质外壳，又标记噬菌体的DNA，离心后放射性主要在沉淀和上清液中；④子代噬菌体蛋白质和DNA合成的原料都自细菌(3H标记)，离心后放射性主要在沉淀中。

答案：B2．结合图表分析，下列有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成(可促进DNA螺旋化)环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A．环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中D．①～⑤可发生在人体健康细胞中解析：首先判定出图中各个过程的名称，①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为RNA复制，⑤为逆转录，然后根据表格中抗菌药物的抗菌机理分析各选项。

青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制无关；环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制；红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程；利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制；④和⑤只有RNA病毒才能进行。

答案：A3．假定某高等生物体细胞的染色体数是10，其中染色体中的DNA用3H－胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有同位素的培养液中连续培养2代，则在形成第2代细胞的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为()A．B．40．20D．10解析：根据半保留复制的特点，起点DNA双链被3H标记，在不含3H标记物的培养基中完成一次分裂后，每条染色体的DNA中一条链为3H标记，另一条链没有标记。

2012高三生物总复习 第46讲 基因工程教案

2012高三生物总复习 第46讲 基因工程教案

【知识梳理】基因工程1、概念 2.诞生历程 3.基本工具 4.操作程序应用【重点解析】考点一基因工程的工具及其操作程序1．基因工程的基本工具2．基因工程的基本操作程序(1)目的基因的获取①从基因文库中获取目的基因优点：有了基因文库，就可以随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。

②人工合成目的基因③利用PCR技术扩增目的基因a．PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

PCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。

b．目的：通过指数式扩增获取大量的目的基因。

(2)基因表达载体的构建①目的’：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，并使目的基因能够表达和发挥作用。

②基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。

a．启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端。

它是RNA聚合酶识别、结合的部位。

b．终止子：一段有特殊结构的DNA短片段，位于基因的尾端。

作用是使转录过程停止。

C．标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因(目的基因是否导人成功)。

③基因表达载体的构建方法(3)将目的基因导入受体细胞①目的：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

②受体细胞种类不同，导入方法不同③受体生物不同，所用的受体细胞种类也不相同a．植物：可以是卵细胞(受精卵)、体细胞(可经组织培养成为完整植株)。

b．动物：受精卵(因为体细胞的全能性受到严格限制)。

- 2 -④转化实质：目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。

(4)目的基因的检测与鉴定考点二、基因工程的应用1．基因工程的应用(1)植物基因工程成果①抗虫转基因植物(抗虫棉是转入Bt毒蛋白基因培育的)。

②抗病转基因植物(病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因)。

③抗逆转基因植物(生物的抗性基因)。

④转基因改良植物(营养价值、实用价值、观赏价值)。

【人教版】2012高考生物《名师精点》一轮复习课件专题1基因工程

【人教版】2012高考生物《名师精点》一轮复习课件专题1基因工程


T-DNA上→农杆 →取卵（受精卵）组表达载体与感
转化过程 菌→导入植物 →显微注射→受 受态细胞混合→
细胞→整合到 精卵发育→获得 感受态细胞吸收
受体细胞的 具有新性状的动 DNA分子
DNA→表达
物
4.目的基因的检测与鉴定 （1）分子水平的检测 ①导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同素标记的 含目的基因的DNA片段作为探针检测。
（3）利用PCR技术扩增目的基因 PCR是一种细胞外扩增DNA片段的技术，叫聚合酶链式反应。 原理是利用了DNA的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解 旋与结合。 PCR的反应过程包括①变性：高温下双链DNA在热作用下，氢 键断裂，形成两条单链DNA。②复性：低温两种引物通过碱基互 补配对原则与两条单链DNA结合。③延伸:中温条件下,在TaqDNA 聚合酶的作用下，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，根据碱基互补 配对原则，合成DNA新链。
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
来源：大肠杆菌 E·coli DNA连接酶
作用：使黏性末端之间连接 ②区别：
来源：T4噬菌体 T4DNA连接酶 作用：既能连接黏性末端，也能
连接平末端，但后者效率低
(2)与DNA聚合酶作用的比较
DNA连接酶
DNA聚合酶
作用实质
都是催化两个核苷酸之间形成磷酸二酯 键
是否需要模板
考点3 基因工程的基本操作程序
1.目的基因的获取 （1）直接分离基因成的方法：目前人工合成基因的方法主要有两 条途径。 ①逆转录法：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 需要的基因。 ②化学方法合成：已知核苷酸序列的小片段基因，直接利用 DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。如人的血红蛋白基因、 胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。
基因工程知识点高考

基因工程知识点高考

基因工程知识点高考基因工程是一门涉及生物学、遗传学、生物技术等多个学科的交叉学科，它的出现给人类的生活带来了诸多变革和希望。

在高考中，基因工程是一个常见的考点，深入了解基因工程的知识点，对于高考生来说是必备的。

1.基因的结构和功能基因是生命的基本单位，它携带了生物个体遗传信息的核心。

在高考中，对基因的结构和功能的认识至关重要。

基因由DNA组成，通过编码规则决定了生物的遗传特征。

基因的功能包括指导生物体的生长发育、调控基因的表达和控制遗传信息传递等。

2.基因工程的基本原理基因工程是通过改变生物的遗传信息来实现特定目标的技术。

在高考中，理解基因工程的基本原理是必不可少的。

基因工程的基本原理包括四个步骤：1）获取目标基因；2）构建重组DNA；3）转化DNA到目标细胞中；4）表达和利用重组蛋白。

这些步骤的理解可以帮助考生理解基因工程的整个过程。

3.基因工程在农业领域的应用基因工程在农业领域的应用意义重大，它可以提高农作物的产量和品质，减少农业上的损失。

在高考中，对基因工程在农业领域的应用进行深入了解是必要的。

基因工程在农业上的应用主要包括抗虫、抗病、抗逆性等方面。

例如，通过转基因技术，可以将一些具有抗虫特性的基因导入到作物中，提高作物对虫害的抵抗能力，减少使用农药的量。

4.基因工程在医学领域的应用基因工程在医学领域的应用同样具有重大意义，它可以为人类的健康做出贡献。

在高考中，对基因工程在医学领域的应用有一定的了解是必需的。

基因工程在医学领域的应用主要包括基因诊断、基因治疗和基因药物研发等方面。

例如，通过基因诊断技术，可以准确地检测出一些遗传性疾病的基因突变，帮助医生进行有效的治疗。

5.基因工程的伦理问题在研究基因工程的过程中，不能忽视其中的伦理问题。

在高考中，对基因工程的伦理问题进行一定的讨论是必要的。

基因工程的伦理问题主要包括道德原则、社会责任和风险评估等方面。

例如，基因工程研究的过程中是否涉及到对生物的伤害，是否违背了道德原则等都是需要仔细思考的问题。