高考考點10 遺傳與基因工程
本類考題解答錦囊
本知識點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，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。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，其子女必定患病。
【答案】 C
1下列哪項不是基因上程中經(jīng)常使用的用運載目的基因的載體
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
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，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個氨水酸，試計算凝血因子基因中外顯子的堿基對在整個基因堿基對中所占的比例，從這個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，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DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某個基因，實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DN *** 段
(5)該工程應(yīng)用于實踐，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，請你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三個具體實例。
答案：見指導(dǎo)
指導(dǎo)：(1)轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進行，蛋白質(zhì)合成是在核糖體內(nèi)進行。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；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，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。從進化的角度看，這也說明這些生物有著共同的原始祖先。
(4)因為慕因是遺傳效應(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題點經(jīng)典類型題
【例題】 擬)目前有關(guān)國家正在聯(lián)合實施一項“人類基因組計劃”。這項計劃的目標(biāo)是繪制四張圖，每張圖均涉及人類一個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30億個堿基對的排列順序；還有一張是基因轉(zhuǎn)錄圖。參與這項計劃的有莢、英、日、法、德和中國的科學(xué)家，他們成計劃的90％劃全部完成。
參與這項計劃的英國科學(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個基因與鼠的基因具有相似的堿基順序。參加這項計劃的中國科學(xué)家宣布，在完成基因組計劃之后，將重點轉(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％。試問平均每個基因最多含有多少個堿基對?
(3)你認(rèn)為完成“人類基因組計劃”有哪些意義?高考考目的與解題技巧：考查人類基因組計劃的研究內(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這一對同染色體都需要分析。因此人類基因組計劃需要分析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，染色體上大約有 30億個堿基對，而且經(jīng)估計基因的堿基對數(shù)目不超過全部 DNA堿基對的10％，所以：
10萬個基因中的堿基對數(shù)目：30億×10％=3億(個)
平均每個基因中的堿基對數(shù)目；3億／10萬=3 000(個)
(3)“人類基因組計劃”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，都要從正反兩個方面進行認(rèn)識，以能揚長避短，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。因為X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 (3)有利于各種遺傳病的診斷和治療；有利于進一步了解基因表達(dá)的調(diào)控機制和細(xì)胞生長、分化和個體發(fā)育的機制；有利于了解生物的進化；推動生物高新技術(shù)的發(fā)展并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
1擬)植物學(xué)家培育抗蟲棉時，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�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個內(nèi)含子，5個外顯子，整個基因結(jié)構(gòu)含有2400個堿基對，能編碼280個氨基酸，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)：整個基因能編碼280個氨基酸，即外顯子轉(zhuǎn)錄形成的mRNA有堿基數(shù)280x3：840個，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細(xì)胞，能用于動物細(xì)胞培養(yǎng)
答案： B 指導(dǎo)：A項為限制酶的特點及作用，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。
4擬)如下圖，兩個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為目的基因
B．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運載體
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)歷四個步驟：提取目的基因、目的基因與運載體結(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進行雜交實驗；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進行雜交實驗，實驗結(jié)果如下表。下列是關(guān)于該實驗的敘述，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(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)菌進行分裂后，其中被拼接的質(zhì)粒也由一個變成二個，二個變成四個……，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。這是因為基因具有控制___________合成的功能。它的過程包括___________和 ___________兩個階段。
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。在一條下可以進行有性生殖。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。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)主要自大菌落細(xì)胞，少部分自小菌落細(xì)胞。在減數(shù)分裂過程中，自兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)混合在一起重新隨機分配。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)上的相同點是
A.在非編碼區(qū)都有RNA聚合酶結(jié)合位點
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。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。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進行研究時發(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，是因為它們的堿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“人類基因組計劃”的實施有助于人們對自身生命本質(zhì)的認(rèn)識。與此同時，由我國科學(xué)家獨立實施的“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“人類基因組計劃”內(nèi)容的理解和知識遷移能力。
6“人類基因組計劃”實施和成功具有劃時代的偉大意義，必將對人類自身產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。下列關(guān)于對“人類基因組計劃”的說法中，不正確的一項是
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
答案： D 指導(dǎo)：考查對“人類基因組計劃”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“人類基因組計劃”揭示出人體內(nèi)的遺傳信息及其調(diào)控表達(dá)的機制，就可以通過一定的技術(shù)進行控制。但是如果利用這些技術(shù)開發(fā)人類的DNA資，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
B．識別并切割特定的DNA堿基序列
C．將目的基因與運載體結(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，并在特定的切點上切割DNA分子；在切割出目的基因的同時，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，效率還不高。導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實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(運載體)結(jié)合。此時必須用同一種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，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”。
(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)，通過轉(zhuǎn)錄和翻譯，合成出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。
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