高中生物一輪復(fù)習(xí)教案

2012屆高考生物第一輪遺傳與基因工程總復(fù)習(xí)教案。

高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之六

第三章：遺傳與基因工程

第一節(jié)：細(xì)胞質(zhì)遺傳第二節(jié)：基因的結(jié)構(gòu)。

重點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)和形成這些特點(diǎn)的原因，原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)。

難點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用，原核細(xì)胞和真核細(xì)胞在基因結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。

第一節(jié)：細(xì)胞質(zhì)遺傳

人們?cè)谘芯考?xì)胞核內(nèi)染色體上的基因傳遞方式時(shí)發(fā)現(xiàn)了遺傳的三大規(guī)律。那么，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的基因（位于線粒體與葉綠體的DNA上面）傳遞方式及特點(diǎn)是怎樣的呢？

一、細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)

典型實(shí)例：紫茉莉質(zhì)體的遺傳

紫茉莉的葉片中有兩種類型質(zhì)體即：

葉綠體：含有葉綠素、呈綠色

紫茉莉的質(zhì)體

白色體：無色素、白色

而紫茉莉的枝條有三種：綠色、白色、花斑色（綠、白相間），它們所含有的質(zhì)體如下：

枝條類型綠色白色花斑色

質(zhì)體種類葉綠體白色體葉綠體

白色體

柯倫斯經(jīng)過多年的雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如教材P43表3－1，其中“接受花粉的枝條”是母本，“提供花粉的枝條”是父本，由表中所列結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律：無論父本是何種性狀，F(xiàn)1總是表現(xiàn)出母本的性狀，我們把這樣的遺傳現(xiàn)象稱為母系遺傳，也有學(xué)者稱為偏母遺傳。

此后的許多學(xué)者在其他生物的雜交實(shí)驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象。如藏報(bào)春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的葉綠體遺傳；水稻、高粱的雄性不育遺傳以及微生物中的鏈孢霉線粒體遺傳。

二、母系遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

我們知道在卵細(xì)胞中含有大量的來自母方的細(xì)胞質(zhì)，而精子中只含有響晴的來自父方的細(xì)胞質(zhì)，在受精時(shí)，精子只是其細(xì)胞核部分進(jìn)入了卵細(xì)胞中，而來自父方的細(xì)胞質(zhì)很少甚至不能進(jìn)入卵細(xì)胞。因此，由受精卵發(fā)育成的F1，其細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方，所以在F1中，受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的性狀遺傳――細(xì)胞質(zhì)遺傳總是表現(xiàn)妯母本的性狀，即母系遺傳。

三、母系遺傳的特點(diǎn)（與核遺傳的區(qū)別）

第一，F(xiàn)1表現(xiàn)為母系遺傳，即正反交的結(jié)果不一樣；

第二，雜交后代的表現(xiàn)類型無一定的分離比例（這是由于減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是隨機(jī)地不均等地分配到生殖細(xì)胞中，同時(shí)，受精卵在有絲分裂形成新個(gè)體時(shí)，細(xì)胞質(zhì)也是不均等分裂）。

　雜交過程如下圖：

受精受精

由上圖可見：親本產(chǎn)生配子時(shí)，細(xì)胞核遺傳物質(zhì)均等分配，而細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)則不均等分配，在F1中，細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，所以正反交結(jié)果一樣；細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)則來自母方，所以正反交結(jié)果就不一樣。

四：細(xì)胞質(zhì)遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用（選學(xué)）

水稻雄性不育系的培育過程：

　1.在水稻的細(xì)胞核中：R－可育，r－不育；在水稻的細(xì)胞質(zhì)中：S－可育，N－不育，水稻能否可育是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果（見下表）

　細(xì)胞質(zhì)基因

細(xì)胞核基因SN

RRS(RR)

雄性可育N(RR)

雄性可育

RrS(Rr)

雄性可育N(Rr)

雄性可育

rrS(rr)

雄性不育N(rr)

雄性可育

　2.生產(chǎn)雜交種過程圖解雄性不育系留種圖解

在上圖中，N(RR)與雄性不育系S(rr)雜交產(chǎn)生的后代S(Rr)是可育的，故稱N(RR)為恢復(fù)系；

　N(rr)與雄性不育系S(rr)雜交產(chǎn)生的后代S(rr)仍是雄性不育，故稱N(rr)為保持系。

在整個(gè)生產(chǎn)雜交種的過程中，共用到三種類型即：S(rr)、N(RR)、N(rr)，故將這種生產(chǎn)方法稱為“三系法”。

第二節(jié)：基因的結(jié)構(gòu)

一、原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)可下圖來表示：

非編碼區(qū)特別是編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，可以調(diào)控DNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程。

原核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄過程如下圖：

二、真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

與原核細(xì)胞的基因相比，不同的是：真核細(xì)胞的編碼區(qū)是間隔的即編碼區(qū)由可編碼的部分（稱外顯子）和不可編碼的部分（稱內(nèi)顯子）相間排列。

其轉(zhuǎn)錄過程與原核生物大致相同，所不同的是，它所轉(zhuǎn)錄出的RNA同時(shí)含有由外顯子轉(zhuǎn)錄出的部分和內(nèi)顯子轉(zhuǎn)錄出的部分，轉(zhuǎn)錄結(jié)束后，需要將RNA中由內(nèi)顯子轉(zhuǎn)錄出的部分剪掉，然后將若干后由由外顯子轉(zhuǎn)錄出的部分的RNA拼接起來，才能形成完整的mRNA。

三、人類基因組研究

“人類基因組”是指人體DNA所攜帶的全部遺傳信息。包括1－22號(hào)常染色體和X、Y染色體，共24種染色體的24個(gè)DNA分子上的遺傳信息，這24個(gè)DNA分子上構(gòu)有30億個(gè)堿基對(duì)，約有3－5萬個(gè)基因。

“人類基因組計(jì)劃”就是分析測(cè)定人類基因組的核苷酸序列，其主要任務(wù)是繪制出人類基因組的4張圖：遺傳圖(基因在染色體上的位點(diǎn))、物理圖(測(cè)量出基因的距離)、序列圖(測(cè)定基因的堿基排列次序)、轉(zhuǎn)錄圖(測(cè)定基因轉(zhuǎn)錄形成RNA時(shí)的堿基配對(duì))。參與　這項(xiàng)計(jì)劃的有六個(gè)國家：中國、美國、英國、法國、德國和日本。

研究人類基因組的意義是：各種疾病、尤其是各種病的診斷；進(jìn)一步了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制；細(xì)胞的生長、分化和個(gè)體發(fā)育的機(jī)制及生物進(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)意義。

　例1．小鼠的海拉細(xì)胞有氯霉素抗性，通過顯微操作，將對(duì)氯霉素?zé)o抗性的小鼠體細(xì)胞的核取出，注入去核的海拉細(xì)胞中，然后將這一新組合的細(xì)胞放到含有氯霉素的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)它能夠持續(xù)分裂。試分析：

（1）控制氯霉素抗性的遺傳物質(zhì)位于細(xì)胞的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）上述遺傳方式稱＿＿＿＿＿＿＿，它的特點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：本題主要考查細(xì)胞質(zhì)遺傳的本質(zhì)及表現(xiàn)出的特點(diǎn)

由題意可知，小鼠細(xì)胞對(duì)氯霉素有、無抗性屬于一對(duì)性狀，控制這一相對(duì)性狀的遺傳物質(zhì)可能位于核中，也有可能位于細(xì)胞質(zhì)中。

本題中將對(duì)氯霉素有抗性的海拉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)與氯霉素?zé)o抗性的細(xì)胞的細(xì)胞核重組成一新細(xì)胞，它在含有氯霉素的培養(yǎng)基中仍然持續(xù)分裂，說明它對(duì)氯霉素具有抗性，由此可分析得出決定細(xì)胞有無抗性的遺傳物質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中，這種性狀的遺傳應(yīng)屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。至于細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)也就迎刃而解了。

因此，本題的答案是：（1）細(xì)胞質(zhì)中。（2）細(xì)胞質(zhì)遺傳；母系遺傳、雜交后代不出現(xiàn)一定的分離比。

例2．人的一種凝血因子基因有186000個(gè)堿基對(duì)，能夠編碼2552個(gè)氨基酸。

（1）試計(jì)算在凝血因子中，外顯子的基因?qū)φ既炕驅(qū)Φ谋壤?/p>

（2）從此比例中可以得出什么結(jié)論？

解析：本題主要考查真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和中心法則的有關(guān)知識(shí)。

由2552個(gè)氨基酸可推知，這些氨基酸需要mRNA上的2552╳3個(gè)堿基來編碼，進(jìn)而可以推導(dǎo)出基因中參與編碼的堿基對(duì)數(shù)為為7656，而這就是外顯子所含有的堿基對(duì)數(shù)；因此，外顯子的比例為：（7656∕186000）╳100%＝4%；在整個(gè)基因中，外顯子的堿基對(duì)數(shù)只占4%，說明在真核細(xì)胞中，基因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

因此本題的答案是：（1）4%；（2）在原核細(xì)胞中，編碼堿基（外顯子）所占比例很小，說明真核細(xì)胞中基因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

（1）下列哪組細(xì)胞器在遺傳上有一定的自主性（）

　A.細(xì)胞核、葉綠體B.細(xì)胞核、線粒體C.核糖體、葉綠體D.葉綠體、線粒體

（2）下列與細(xì)胞質(zhì)基因無關(guān)的性狀為（）

　A.紫茉莉的花B.高粱的雄性不育C.藏報(bào)春花的綠葉D.酵母菌的菌落

（3）在形成卵細(xì)胞的減數(shù)分裂中細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)分配特點(diǎn)是（）

?、儆幸?guī)律分配?、陔S機(jī)分配?、劬确峙洹、懿痪确峙?/p>

　A.①③　B.②③　C.②④　D.①④

（4）一玉米雄性不育植株用恢復(fù)系（基因純合）花粉授粉，F(xiàn)1的基因型和表現(xiàn)型分別是（）

　A.S(Rr)、雄性可育　B.N(RR)、雄性可育C.N(Rr)、雄性不育　D.S(rr)、雄性不育

（5）一對(duì)相對(duì)性狀甲性狀和乙性狀為細(xì)胞質(zhì)遺傳，下列四種遺傳符合細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)的是（）

　A.♀甲╳♂乙→F1呈甲性狀B.♀甲╳♂乙→F1呈乙性狀

C.♀乙╳♂甲→F1呈甲性狀D.♀乙╳♂甲→F1呈乙性狀　

（6）基因是由（）

A.編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成B.外顯子和內(nèi)含子兩部分組成

C.RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)、外顯子、內(nèi)含子組成　D.RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)、外顯子組成

（7）真核細(xì)胞的一個(gè)基因只能編碼一種蛋白質(zhì)，以下說法正確的是（）

A.它的編碼區(qū)有一個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子　B.它的編碼區(qū)一個(gè)外顯子和多個(gè)內(nèi)含子

C.它的編碼區(qū)有多個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子　D.它的編碼區(qū)含有多個(gè)外顯子和內(nèi)含子

（8）下列哪項(xiàng)是原核生物表達(dá)調(diào)控的特征（）

A.翻譯的模板是轉(zhuǎn)錄后經(jīng)加工的mRNA　B.轉(zhuǎn)錄完畢后再進(jìn)行翻譯

C.轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行　D.基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果是產(chǎn)生了細(xì)胞的分化

（9）基因的重要功能是（）

A.儲(chǔ)存、傳遞遺傳信息　B.表達(dá)遺傳信息　C.能產(chǎn)生突變決定生物性狀　D.A.B.C.三項(xiàng)

（10）含有細(xì)胞質(zhì)基因的是（）

①染色體　②核糖體?、劬€粒體?、苋~綠體?、葙|(zhì)粒

A.①B.③④C.②③④D.③④⑤

答案：1.D　2.A　3.C　4.A　5.C　6.A　7.D　8.C　9.D　10.D

相關(guān)知識(shí)

2012屆高考生物第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):基因工程

第一單元基因工程

一、如何理解基因工程的概念和原理

1、操作環(huán)境是生物體外，典型過程是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。

2、基因工程的優(yōu)點(diǎn)

（1）克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙?；蚬こ毯椭参矬w細(xì)胞雜交一樣，突破了有性生殖的局限。

（2）定向改造了生物性狀。與誘變育種相比較克服了誘變育種的突變的不定向性。

3、原理是基因重組。

4、操作層次：是分子水平。是獲取某生物的DNA分子片段，把它與另一個(gè)DNA分子片段結(jié)合成一個(gè)DNA分子。

5、實(shí)質(zhì)：A種生物的某個(gè)基因通過一定方式導(dǎo)入B種生物體內(nèi)并能進(jìn)行基因表達(dá)。基因沒有改變，蛋白質(zhì)沒有改變，只是轉(zhuǎn)錄和翻譯吃場(chǎng)所發(fā)生改變。

6、目的基因和載體能夠形成重組DNA分子的基礎(chǔ)是

（1）物質(zhì)組成相同，都是四種脫氧核苷酸組成。

（2）空間結(jié)構(gòu)相同，都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

（3）結(jié)構(gòu)和功能單位相同，基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。性狀都是蛋白質(zhì)表現(xiàn)的。

（4）遵循的基因表達(dá)原則相同，基因表達(dá)包括了基因的復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯，都遵循中心法則。

（5）遺傳密碼相同，所有生物共用一套遺傳密碼。

1、（2011溫州十校）采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是（）

A．如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法獲得該目的基因

B．人體細(xì)胞中凝血因子基因進(jìn)入羊受精卵細(xì)胞后，其傳遞和表達(dá)不再遵循中心法則

C．在該轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中

D．人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA

A

掌握基因工程的原理是突破口。當(dāng)已知某種基因的核苷酸序列，可以進(jìn)行人工合成；目的基因的表達(dá)仍然遵循中心法則；由于目的基因是導(dǎo)入受精卵，所有體細(xì)胞都含有目的基因，只有在乳腺細(xì)胞中表達(dá)，是因?yàn)槟康幕蜻B接了乳蛋白的基因的啟動(dòng)子；轉(zhuǎn)錄需要的酶是RNA聚合酶。

1、（2010臨沂一模）轉(zhuǎn)基因植物是通過基因工程擁有其他物種基因即外源基因的植物。下列有關(guān)敘述中，正確的是（）

A．外源基因就是目的基因

B．外源基因的遺傳都遵循孟德爾遺傳定律

C．基因工程中的運(yùn)載體質(zhì)粒是細(xì)胞核內(nèi)能夠復(fù)制的DNA分子

D．通過基因工程，植物細(xì)胞也能合成某些細(xì)菌的蛋白質(zhì)

D

掌握目的基因和外源基因的關(guān)系是突破口。把插入到載體內(nèi)的那個(gè)特定的片段基因稱為外源基因，而將那些已被或者準(zhǔn)備要被分離，表達(dá)的特定基因稱為目的基因。外源基因針對(duì)受體生物而言是受體生物不具有的基因，目的基因是針對(duì)人的需要而言。外源基因如果存在線粒體、葉綠體、質(zhì)?；蛘咴思?xì)胞的DNA上是不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律的；質(zhì)粒是存在細(xì)胞質(zhì)的環(huán)狀DNA；棉花的抗蟲基因的表達(dá)證明植物細(xì)胞也能合成某些細(xì)菌的蛋白質(zhì)。

、（2010蘇北四市三模）下列過程一定能夠?qū)е翫NA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的是

A．基因工程B．DNA分子擴(kuò)增C．染色體變異D．交叉互換

A

正確掌握影響DNA分子結(jié)構(gòu)的因素和方式是突破口。DNA分子擴(kuò)增是以DNA分子作為單位，進(jìn)行半保留復(fù)制增加DNA分子數(shù)目；染色體的變異和交叉互換是發(fā)生在基因數(shù)量或者位置的改變，并沒有影響DNA分子內(nèi)部；只有基因工程是在一個(gè)DNA分子內(nèi)部插入了另外一個(gè)DNA分子的片段。

、（2010蘇州中學(xué)）（多選）下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是

A.目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)物、植物或微生物

B.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶

C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原有生物活性

D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)

AB

二、基因工程操作常用的工具有哪些？

1、限制酶又稱限制性核酸內(nèi)切酶

（1）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)

（2）來源：主要來源于原核生物，是原核生物切斷入侵細(xì)胞內(nèi)外源DNA的保護(hù)自身的工具。

（3）作用：具有酶的共性催化作用外還用于對(duì)DNA分子的切割獲取目的基因和對(duì)載體的切割。

（4）特異性，能夠識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列，并有特定的切割位點(diǎn)。切割的化學(xué)鍵叫磷酸二酯鍵。

切割目的基因和載體時(shí)要用同一中限制酶。

（5）切割的結(jié)果有兩種分別是粘性末端和平末端。

2、DNA連接酶

（1）種類：E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。

（2）作用：是連接兩個(gè)DNA片段形成磷酸二酯鍵。

（3）適用對(duì)象：E.coliDNA連接酶是連接粘性末端，T4DNA連接酶是連接粘性末端和平末端。

（4）與DNA聚合酶的比較：相同點(diǎn)都可以形成磷酸二酯鍵；不同點(diǎn)是DNA連接酶是連接DNA片段形成重組DNA分子，DNA聚合酶是把游離的脫氧核苷酸按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，連接在一條脫氧核苷酸鏈上形成新的DNA分子。

3、載體

（1）常用載體是質(zhì)粒，本質(zhì)是小型環(huán)狀DNA；其他載體有λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。

（2）功能：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。

（3）載體必需具備的條件：能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；有一個(gè)至多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，以便于與外源基因進(jìn)行連接；有特殊的遺傳標(biāo)記基因，供重組DNA的檢測(cè)和鑒定。

（4）特別注意：①現(xiàn)在使用的載體多是人工改造的；②常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因、發(fā)光基因和產(chǎn)生特點(diǎn)顏色的表達(dá)產(chǎn)物基因等；③質(zhì)?？梢栽谧陨砑?xì)胞、受體細(xì)胞或者體外環(huán)境都可以進(jìn)行自我復(fù)制；④載體上最好是每種酶的切點(diǎn)只有一個(gè)；⑤細(xì)胞膜上的載體是蛋白質(zhì)，具有運(yùn)輸作用。

1、(2010無錫高三)基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—C↓GATCC—限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是（）

A.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割

B.目的基因和質(zhì)粒用限制酶I切割

C.質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶I切割

D.質(zhì)粒用限制酶I切割，甘的基因用限制酶Ⅱ切割

1、下列有關(guān)DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的說法正確的是（）

A．需要引物B．始終在高于70℃的條件下進(jìn)行

C．需要加DNA連接酶D．需要加熱穩(wěn)定DNA聚合酶

、已知某種限制性內(nèi)切酶在一線性DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如圖中箭頭所指，如果該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段。現(xiàn)在多個(gè)上述線性DNA分子，若在每個(gè)DNA分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的DNA片段種類數(shù)是

A.3B.4C.9D.12

、2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白“的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是

A．追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過程

B．追蹤目的基因插入到染色體上的位置

C．追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布

D．追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

三基因工程的操作程序有哪些？

1、目的基因的獲取

技術(shù)：限制酶切割—切割出粘性末端和平末端。

（1）從基因文庫中獲取目的基因；

文庫類型cDNA文庫基因組文庫

文庫大小小大

基因中的啟動(dòng)子無有

基因的多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因

物種之間的基因交流可以部分基因可以

說明基因文庫的組建過程包含了基因工程的操作過程。從基因文庫獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便；缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性。

（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因；

PCR技術(shù)DNA復(fù)制

相

同

點(diǎn)原理DNA復(fù)制（堿基互補(bǔ)配對(duì)原則）

原料四種游離脫氧核苷酸

條件模板、ATP、酶、原料、引物

不

同

點(diǎn)解旋方式DNA在高溫下解旋解旋酶催化

場(chǎng)所體外復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)

酶Taq酶細(xì)胞內(nèi)的DNA聚合酶

結(jié)果短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子

（3）人工合成。常見的有反轉(zhuǎn)錄法和氨基酸序列合成法兩種。

①反轉(zhuǎn)錄法是在核糖體合成多肽的旺盛時(shí)期，首先把含有目的基因的mRNA的多聚核糖體提取出來，分離出mRNA，然后以mRNA為模板，用反轉(zhuǎn)錄酶合成一個(gè)互補(bǔ)的DNA，即cDNA單鏈，再以此單鏈為模板合成出互補(bǔ)鏈，就成為雙鏈DNA分子。這種方法專一性強(qiáng)，但是操作過程比較麻煩，特別是mRNA很不穩(wěn)定、生存時(shí)間短，所以要求的技術(shù)條件較高。

②氨基酸序列合成法是建立在DNA序列分析基礎(chǔ)上的。當(dāng)把一個(gè)基因的核苷酸序列搞清楚后，可以按圖紙先合成一個(gè)個(gè)含少量（10～15個(gè)）核苷酸的DNA片段，再利用堿基對(duì)互補(bǔ)的關(guān)系使它們形成雙鏈片段，然后用連接酶把雙鏈片段逐個(gè)按順序連接起來，使雙鏈逐漸加長，最后得到一個(gè)完整的基因。這種方法專一性最強(qiáng)，現(xiàn)在用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的DNA合成儀，進(jìn)行基因合成，使基因合成的效率大大提高。但是這種方法目前僅限于合成核苷酸對(duì)較少的一些簡單基因，而且必須事先把它們的核苷酸序列搞清楚。對(duì)于許多復(fù)雜的、目前尚不知道核苷酸序列的基因就不能用這種方法合成，只能用前兩種方法或其他方法分離或合成。這種合成基因的方法還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，就是可以人工合成自然界不存在的新基因，使生物產(chǎn)生新的性狀以滿足人類需求。因此，這一方法今后將隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟。

（1）基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)組成：

啟動(dòng)子是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的DNA片段；終止子是終止轉(zhuǎn)錄的DNA片段；目的基因；抗生素抗性基因是標(biāo)記基因；復(fù)制原點(diǎn)DNA的復(fù)制有特定的起始位點(diǎn)。

（2）技術(shù)：應(yīng)用DNA連接酶連接末端。

3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

（1）導(dǎo)入雙子葉植物一般用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌，它能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位(受傷處的細(xì)胞會(huì)分泌大量酚類化合物,從而使農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞)，并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠癭瘤或發(fā)狀根。

根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌中細(xì)胞中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒，其上有一段T-DNA，農(nóng)桿菌通過侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后，可將T-DNA插入到植物基因組中,并且可以通過減數(shù)分裂穩(wěn)定的遺傳給后代，這一特性成為農(nóng)桿菌介導(dǎo)法植物轉(zhuǎn)基因的理論基礎(chǔ)。

我們將目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū)，借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整合，然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出轉(zhuǎn)基因植株。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法起初只被用于雙子葉植物中，近年來，農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物（尤其是水稻）中也得到了廣泛應(yīng)用。

（2）棉花用花粉管通道法；亦稱受粉后外源基因?qū)胫参锏募夹g(shù)，是利用植物受粉后所形成的天然花粉管通道（花粉引導(dǎo)組織），經(jīng)珠心通道將外源DNA攜帶進(jìn)入胚囊，轉(zhuǎn)化受精卵或其前后的生殖細(xì)胞（精子、卵子），由于它們?nèi)蕴幱谖葱纬杉?xì)胞壁的類似"原生質(zhì)體"狀態(tài)，并且正在進(jìn)行活躍的DNA復(fù)制、分離和重組，所以很容易將外源DNA片段整合進(jìn)受體基因組中，以達(dá)遺傳轉(zhuǎn)化的目的。

在雙受精過程完成后，受精卵細(xì)胞的初次分裂需要充分的物質(zhì)和能量積累。此時(shí)期的細(xì)胞尚不具備完整垢細(xì)胞壁和核膜系統(tǒng)，細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交流頻繁。通過花粉管通道途徑滲透進(jìn)入胚囊的轉(zhuǎn)基因片段就有可能被吸入受精卵細(xì)胞，并進(jìn)一步地通過尚不明確的機(jī)理被整合進(jìn)入受體基因組中。

（3）單子葉植物基因槍法；

（4）導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞用顯微注射法；在顯微鏡下，用一根極細(xì)的玻璃針(直徑1～2微米)直接將DNA注射到胚胎的細(xì)胞核內(nèi)，再把注射過DNA的胚胎移植到動(dòng)物體內(nèi)，使之發(fā)育成正常的幼仔，使用這種方法進(jìn)行外源基因整合成功率約為10％。

（5）導(dǎo)入微生物細(xì)胞，用Ca2+處理成為感受態(tài)細(xì)胞。在CaCl2溶液中，細(xì)菌細(xì)胞會(huì)發(fā)生膨脹，同時(shí)Ca2+會(huì)使細(xì)胞膜磷脂雙分子層形成液晶結(jié)構(gòu)，促使細(xì)胞外膜與內(nèi)膜間隙中的部分核酸酶解離開來，離開所在區(qū)域，誘導(dǎo)細(xì)胞成為感受態(tài)細(xì)胞

同時(shí)Ca2+能與加入的DNA分子結(jié)合，形成抗脫氧核糖核酸酶的羥基－磷酸鈣復(fù)合物，并粘附在細(xì)菌細(xì)胞膜的外表面上。當(dāng)42度熱刺激短暫處理細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞膜的液晶結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生劇烈擾動(dòng)，并隨機(jī)出現(xiàn)許多間隙，為DNA分子提供進(jìn)入細(xì)胞的通道。

總的來說就是細(xì)胞在低溫Ca2+等因子誘導(dǎo)下,細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變,膜通透性的改變使細(xì)胞可以攝取DNA。

（2）特點(diǎn)：四個(gè)步驟中唯一不涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)的。選用微生物作為受體細(xì)胞的理由是個(gè)體微小，代謝旺盛，繁殖速度快，獲得的目的基因產(chǎn)物多。

4、目的基因的檢測(cè)和鑒定

（1）分子水平的檢測(cè)：利用DNA分子雜交法檢測(cè)目的基因及其產(chǎn)物mRN；用抗原—抗體雜交檢驗(yàn)?zāi)康幕虻牡鞍踪|(zhì)產(chǎn)物；檢測(cè)結(jié)果看是否出現(xiàn)雜交帶。

（2）個(gè)體水平檢測(cè)。

1、（2010浙江）在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯(cuò)誤的是（）

A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草茶葉病毒的核酸

B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體

C.將重組DNA分子導(dǎo)入原生質(zhì)體

D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞

A

本題考查基因工程的有關(guān)知識(shí)，基因工程的一般過程：①用限制性核酸內(nèi)切酶切割含目的基因的DNA分子（除草劑基因）和運(yùn)載體（質(zhì)粒），②用DNA連接酶連接切割好的目的基因和運(yùn)載體③重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，因?yàn)槭侵参锟梢哉f是原生質(zhì)體④用相應(yīng)的試劑和病原體帥選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞⑤用植物組織培養(yǎng)技術(shù)抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草（表達(dá)）。

1、（2010江蘇）下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述。正確的是

A．轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳人環(huán)境中

B．轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物．不會(huì)導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因擷宰增加

C．動(dòng)物的生長激素基因轉(zhuǎn)人植物后不能表達(dá)

D．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題

A

本題考查了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題。轉(zhuǎn)入到油菜的基因，可以通過花粉傳入環(huán)境中；由于植物與害蟲間是相互選擇的，轉(zhuǎn)抗蟲基因植物可使昆蟲群體抗性基因頻率增加；動(dòng)物生長素基因轉(zhuǎn)入植物后也能表達(dá)；轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題，要通過驗(yàn)證才能得到證實(shí)。

、（2009上海理綜）科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)將人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功表達(dá)。圖示a處為胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNA結(jié)合的位置，它們彼此能結(jié)合的依據(jù)是

A．基因自由組合定律B．半保留復(fù)制原則

C．基因分離定律D．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

D

本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，重組質(zhì)粒依據(jù)的是粘性末端的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

、（2009廣東理基）錢永健先生因在研究綠色熒光蛋白方面的杰出成就而獲2008年諾貝爾獎(jiǎng)。在某種生物中檢測(cè)不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測(cè)到綠色熒光。由此可知

A．該生物的基因型是雜合的

B．該生物與水母有很近的親緣關(guān)系

C．綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá)

D．改變綠色熒光蛋白基因的1個(gè)核苷酸對(duì)，就不能檢測(cè)到綠色熒光

C

某種生物中檢測(cè)不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測(cè)到綠色熒光，說明綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá)。

四、基因工程和蛋白質(zhì)工程有哪些實(shí)際應(yīng)用？

1、轉(zhuǎn)基因植物：

（1）抗蟲轉(zhuǎn)基因植物：用于殺蟲的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因。

（2）抗病轉(zhuǎn)基因植物：抗病毒植物使用最多的病毒外殼蛋白基因和病毒復(fù)制酶基因；抗真菌轉(zhuǎn)基因使用幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因。

（3）其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物導(dǎo)入調(diào)節(jié)滲透壓的基因；魚的抗凍蛋白基因；抗除草劑基因。

2、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

（1）導(dǎo)入外源生長素基因可以提高動(dòng)物生長速度

（2）導(dǎo)入腸乳糖酶基因，改善奶牛的牛奶品質(zhì)

（3）導(dǎo)入血清白蛋白等基因可以用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物

（4）用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體

3、蛋白質(zhì)工程

（2010全國2）下列敘述符合基因工程概念的是

A．B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因

B．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株

C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株

D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上

B

B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因?qū)儆趧?dòng)物細(xì)胞工程的內(nèi)容；用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株

屬于微生物的發(fā)酵工程的內(nèi)容；自然狀態(tài)下，一般不能自行形成重組DNA分子。

兩種工具酶，三種工具，四步操作。

2012屆高考生物教材復(fù)習(xí):遺傳和基因工程

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，有效的提高課堂的教學(xué)效率。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“2012屆高考生物教材復(fù)習(xí):遺傳和基因工程”，相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。

選修本
第12課時(shí)　遺傳和基因工程——基因工程簡介

知識(shí)精華
1、基因工程的概念：又叫________技術(shù)或DNA重組技術(shù)。它是按照人們意愿，把一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的細(xì)胞中，定向的改變生物性狀。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性內(nèi)切酶。
（2）基因的__________――――DNA連接酶。
（3）基因的__________――運(yùn)載體。
3、基因操作的基本步驟
（1）提取____________________――直接分離基因和人工合成基因。
（2）目的基因與__________結(jié)合――使目的基因載入到運(yùn)載體中，形成重組DNA。
（3）將目的基因?qū)隷_____細(xì)胞――常采用顯微注射技術(shù)和感染法
（4）目的基因的________與表達(dá)――據(jù)運(yùn)載體上的標(biāo)記基因判斷導(dǎo)入與否，據(jù)受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀，判斷目的基因表達(dá)與否。
4、基因工程的成果與發(fā)展前景
（1）醫(yī)藥衛(wèi)生：生產(chǎn)基因工程藥品；基因診斷（DNA探針）；基因治療。
（2）農(nóng)牧業(yè)及食品工業(yè)：農(nóng)業(yè)上獲得具抗性能力的新品種；畜牧養(yǎng)殖業(yè)培養(yǎng)優(yōu)良品種的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；食品業(yè)為人類開辟新的食物來源。
（3）環(huán)境保護(hù)：環(huán)境監(jiān)測(cè)；環(huán)境的凈化

例題領(lǐng)悟
例1、下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述，正確的是（）
A、質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器
B、質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子
　C、質(zhì)粒只有在導(dǎo)入宿主細(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制
　D、細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的
解析：從兩個(gè)方面分析，（1）質(zhì)粒是一個(gè)小型環(huán)狀DNA分子，它可以進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，存在于細(xì)胞內(nèi)，但它不是宿主細(xì)胞的細(xì)胞器；（2）質(zhì)粒是一個(gè)重要的運(yùn)載體，通常利用質(zhì)粒與目的基因結(jié)合，形成重組質(zhì)粒。答案：B
例2、下列不屬于獲得目的基因的方法是?。ǎ?br> 　A、“鳥槍法”B、轉(zhuǎn)錄法
　C、反轉(zhuǎn)錄法D、根據(jù)已知氨基酸序列合成法
解析：從兩個(gè)方面分析，（1）獲取目的基因的途徑有兩條：一條是直接分離基因；另一條是人工合成基因。直接合成基因也就是“鳥槍法”；人工合成基因又有兩條途徑，一條是“逆轉(zhuǎn)錄法”，另一條是根據(jù)已知的氨基酸序列合成基因；（2）所謂轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成ｍRNA的過程，此過程不能獲得DNA（基因）。答案：B

自我評(píng)價(jià)
一、選擇題
1、從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因的方法有（）
①從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因　②從受體細(xì)胞的DNA中直接分離基因?、廴斯ず铣苫颌軓?fù)制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列說法正確的是（）
A、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載工具
B、人工合成基因可以以RNA為模板
C、檢測(cè)到標(biāo)記基因所表達(dá)出來的性狀，則說明受體細(xì)胞中的目的基因已成功表達(dá)
D、重組的DNA分子必須含有抗藥性基因，即標(biāo)記基因。
3、下列說法正確的是（）
A、基因治療主要是對(duì)缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)
B、基因工程的產(chǎn)品是獲得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測(cè)出鐮刀型細(xì)胞貧血癥
D、用DNA探針檢測(cè)飲水中病毒的含量，可精確到10個(gè)病毒每噸水
4、下列說法不正確的是　（）
A、基因的運(yùn)載體從本質(zhì)上來看是一種分子量較小的DNA分子
B、蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因可以通過基因工程在棉花細(xì)胞中表達(dá)
C、基因工程的產(chǎn)品往往是一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)
D、“工程菌”是從自然界分離出來，可作為基因工程中的受體細(xì)胞
5、基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞的原因是
A、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便B、繁殖速度快　（）
C、遺傳物質(zhì)含量少，易操作D、性狀穩(wěn)定，變異少
二、簡答題
6、中國科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細(xì)胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答：
（1）人的抗病毒干擾素的化學(xué)本質(zhì)是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在該實(shí)驗(yàn)操作過程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因?yàn)椋撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸摺?br> （4）煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了＿＿＿＿＿＿＿＿。這個(gè)事實(shí)說明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白質(zhì)的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）這個(gè)事實(shí)也說明，現(xiàn)代地球上的生物是由共同的原始祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代進(jìn)化而來,它們之間有著或遠(yuǎn)或近的＿＿＿＿＿＿＿關(guān)系。

自我評(píng)價(jià)答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白質(zhì)　
（2）限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）和化學(xué)組成（基本組成單位）
（4）人的干擾素基因　遺傳密碼　轉(zhuǎn)錄和翻譯
（5）親緣

2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)教案

高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之十一

高三第一學(xué)期生物期中考試試題

(模擬卷)

I選擇題部分(共50分)

一、單項(xiàng)選擇(本大題共20小題，每小題2分，共40分)

1、下列各項(xiàng)中，不原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是

A、編碼區(qū)都能編碼蛋白質(zhì)的序列

B、編碼區(qū)都是連續(xù)的

C、非編碼區(qū)都能調(diào)控遺傳信息的表達(dá)

D、非編碼區(qū)都有RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)

2、下列各項(xiàng)中，不屬于過敏反應(yīng)特點(diǎn)的是

A、發(fā)作迅速B、反應(yīng)強(qiáng)烈

C、消退較快D、對(duì)組織破壞嚴(yán)重

3、下列各項(xiàng)中，不是下丘腦功能的是

A、調(diào)節(jié)機(jī)體體溫B、調(diào)節(jié)機(jī)體滲透壓

C、分泌釋放激素D、產(chǎn)生感覺

4、胰島素具有增加血糖的去路和減少血糖的來路的功能。對(duì)這一功能的敘述中，正確的是

A、抑制合成肝糖元B、抑制血糖的氧化分解

C、抑制血糖的重吸收D、抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?/p>

5、一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能

A、有選擇地繁殖某一性別的家畜B、繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體

C、用于保存物種D、改變動(dòng)物的基因型

6、下列屬于原核生物基因表達(dá)特征的是

A.翻譯的模板需在轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行加工

B.在轉(zhuǎn)錄還未完成時(shí)便可開始翻譯

C.基因的表達(dá)調(diào)控要比真核生物復(fù)雜

D.轉(zhuǎn)錄和翻譯具有時(shí)間與空間的分隔

7.下列不是基因工程中經(jīng)常用來運(yùn)載目的基因運(yùn)載體的是

A.細(xì)菌質(zhì)粒B.噬菌體　C.動(dòng)植物病毒　D.酵母菌核內(nèi)的DNA

8、用來完成基因的剪切與拼接的酶是

A、RNA聚合酶與DNA連接酶B、限制酶與DNA連接酶

C、限制酶與RNA聚合酶D、限制酶與DNA解旋酶

9、下列對(duì)細(xì)胞內(nèi)的生物膜的敘述中，正確的是

Ａ、各種細(xì)胞器的膜結(jié)構(gòu)都是相同的

B、生物膜的化學(xué)成分都完全相同

Ｃ、葉綠體等的膜不屬于生物膜

D、生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上都是有一定的聯(lián)系的

10、小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某一種B淋巴細(xì)胞融合成為雜交瘤細(xì)胞，這種雜交瘤細(xì)胞

A、發(fā)生了基因突變B、只能在體外大量增殖

C、只能在體內(nèi)大量增殖D、能產(chǎn)生特定的抗體

11、植物細(xì)胞的去分化是指

A、植物組織離開植物體的過程

B、離體的植物組織產(chǎn)生愈傷組織的過程

C、愈傷組織形成根、莖的過程

D、離體的植物組織發(fā)育成新的植株的過程

12、除了下列哪一項(xiàng)之外，其余的都可作為人體內(nèi)水的來源？

A、飲料中的水B、食物中的水

C、有氧呼吸產(chǎn)生的水C、無氧呼吸產(chǎn)生的水

13、DNA探針能檢測(cè)到標(biāo)本上的

A、遺傳密碼B、遺傳信息C、蛋白質(zhì)序列D、細(xì)胞結(jié)構(gòu)

14、人體血液中不可能出現(xiàn)的物質(zhì)是

A、纖維素B、尿素C、激素D、碳酸

1５、效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞密切接觸之后，會(huì)引起靶細(xì)胞發(fā)生一系列的變化。下列各項(xiàng)中不屬于這種變化的是

A、溶酶體的活性被激活B、滲透壓發(fā)生變化

C、細(xì)胞膜的通透性改變D、釋放免疫活性物質(zhì)

16、在多細(xì)胞生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性，這是因?yàn)?/p>

A．由于細(xì)胞分化而喪失了全能性

B、細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)有特定的時(shí)空選擇性

C、細(xì)胞經(jīng)過多次分裂而喪失了全能性　

D．不同細(xì)胞所含有的基因不同

17、班氏絲蟲寄生在人體淋巴管內(nèi)后，常造成人體下肢腫脹，這是由于

A、細(xì)胞將不能接受氨基酸B、組織間隙積聚液體

C、不能消化脂肪D、組織內(nèi)葡萄糖濃度升高

18、將家兔從30℃移至5℃的環(huán)境中，將出現(xiàn)的生理反應(yīng)是

A、耗氧量減少，豎毛肌舒張B、耗氧量增加，體表血管收縮

C、耗氧量減少，心律變慢D、耗氧量增加，體溫升高

19、下列前項(xiàng)是內(nèi)分泌腺、中項(xiàng)是激素名稱、后項(xiàng)是激素的作用，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是

A、胰島Ａ細(xì)胞、胰島素、降低血糖濃度

B、腎上腺、醛固酮、促進(jìn)腎小管吸鈉排鉀

C、垂體、抗利尿激素、促進(jìn)腎小管吸收水分

D、甲狀腺、甲狀腺素、增強(qiáng)機(jī)體代謝

20、摘除犬的胸腺之后，會(huì)影響到該犬的

A、體液免疫B、細(xì)胞免疫

C、體液免疫與細(xì)胞免疫D、非特異性免疫

二、多項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題3分，共15)

21、能使機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)，具有多種性質(zhì)，下列各項(xiàng)中屬于這類物質(zhì)特性的是

A、異物性B、大分子性　C、特異性　D、不變異性

22、下列屬于細(xì)胞免疫所產(chǎn)生的物質(zhì)是

A、白細(xì)胞介素B、干擾素C、抗體D、抗生素

23、當(dāng)人體受到寒冷刺激后，在機(jī)體的血液中含量會(huì)增加的激素是

A、促甲狀腺激素B、甲狀腺激素

C、腎上腺素D、胰島素

24、下列各項(xiàng)措施中，能提高農(nóng)作物的光合作用效率的是

A、延長作物的光合作用時(shí)間B、增加作物的光合作用面積

C、對(duì)不同的作物給予適宜的光照強(qiáng)度D、確保通風(fēng)以保證二氧化碳的供給量

25、下列關(guān)于細(xì)胞質(zhì)遺傳的敘述中，正確的是

A、子代表現(xiàn)為母本的性狀B、后代的性狀不會(huì)出現(xiàn)一定的分離比

C、有時(shí)也會(huì)受到核遺傳的控制D、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的大多數(shù)細(xì)胞器都能獨(dú)立遺傳

Ⅱ非選擇題(共45分)

26、(5分)寫出形成NADPH的反應(yīng)式。

27、（8分）小鼠的海拉細(xì)胞有氯霉素抗性，通過顯微操作，將對(duì)氯霉素?zé)o抗性的小鼠體細(xì)胞的核取出，注入去核的海拉細(xì)胞中，然后將這一新組合的細(xì)胞放到含有氯霉素的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)它能夠持續(xù)分裂。試分析：

（1）控制氯霉素抗性的遺傳物質(zhì)位于細(xì)胞的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）上述遺傳方式稱＿＿＿＿＿＿＿，它的特點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

28、（8分）根據(jù)下圖過敏反應(yīng)作用機(jī)理，簡要說明人體發(fā)生花粉等過敏反應(yīng)時(shí)，會(huì)造成局部水腫的作用機(jī)理。

過敏原　機(jī)體　抗體　某些細(xì)胞

過敏原

毛細(xì)血管通透增強(qiáng)　釋放物質(zhì)（組織胺）

　局部水腫

29、（12分）下圖是單克隆抗體的制備過程，請(qǐng)據(jù)圖作答。

（1）①過程是，所形成的②是，它的特點(diǎn)是

。

（2）③過程是，這一過程所用的培養(yǎng)液中應(yīng)加入

。

（３）④是。

30、（12分）右圖表示在充足光照條件下，溫度

對(duì)蘚光合作用量（①②）和呼吸作用量

（③）的影響曲線圖。這三條曲線是通

過測(cè)定量而獲得的，縱軸與曲線為吸收量，

對(duì)為發(fā)生量。

請(qǐng)回答：

（1）表示總的光合作用量和凈的光

合作用量分別是曲線[]和[]。

寫出這兩者之間的關(guān)系式：_________________________________。

（2）這個(gè)植物重量增加是在_______0C左右最大。

（3）光合作用和呼吸作用的最適溫度是否一致？為什么？

1、B2、D3、D4、C5、D6、B7、D8、B9、D10、D

11、C12、C13、B14、A15、D16、B17、B18、B19、A20、B

21、ABC2２、AB23、ABC24、CD25、ABC

酶

26、ＮＡＤＰ++2ｅ+Ｈ+→ＮＡＤＰＨ

27：（1）細(xì)胞質(zhì)中（2）細(xì)胞質(zhì)遺傳母系遺傳、雜交后代不出現(xiàn)一定的分離比。

28：人體接觸到花粉（過敏原）時(shí)，刺激效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體?？贵w吸附在皮膚呼吸道等細(xì)胞的表面。在花粉（相同的過敏原）再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，就會(huì)與這種抗體結(jié)合，使細(xì)胞釋放組織胺等物質(zhì)，引起毛細(xì)血管的通透性增強(qiáng)，血漿蛋白質(zhì)滲出，使血漿滲透壓下降，血漿中的水分大量外滲，使局部組織液增加，從而導(dǎo)致局部水腫。

29、（1）細(xì)胞融合雜交瘤細(xì)胞具有雙親細(xì)胞的遺傳性，既能產(chǎn)生抗體，又能大量增殖

（２）細(xì)胞培養(yǎng)葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、血清

（３）單克隆抗體

30、（1）121==2+3

（2）在20℃左右，這時(shí)植物重量增加最多。

（3）不一致，光合作用最適溫度在20℃—30℃，而呼吸作用的最適溫度在35℃以上，這是因?yàn)檫@兩個(gè)生理活動(dòng)中不同的酶促反應(yīng)的最適溫度上有差異。

2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)微生物與發(fā)酵工程教案

高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之九

第五章：微生物與發(fā)酵工程（一）

重點(diǎn)：細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖；微生物所需要的碳源、氮源和生長因子的來源和功能；培養(yǎng)基配制的原則。

難點(diǎn)：細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖，培養(yǎng)基配制的原則。

第五章：微生物與發(fā)酵工程

微生物是指形體微小、結(jié)構(gòu)簡單、通常要用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看清楚的生物。

第一節(jié)：微生物的類群

微生物所包含的類群很大，約有10萬種：

微生物比較表：

細(xì)菌放　線　菌病毒

形態(tài)桿狀、球狀、螺旋狀絲狀且分枝，

菌絲分螺旋狀、多面體、復(fù)合結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁：保護(hù)、維持形狀

細(xì)胞膜：控制物質(zhì)交換

核區(qū)：含有一個(gè)大型環(huán)狀

　DNA控制細(xì)菌的主要性狀結(jié)構(gòu)與細(xì)菌相似，因此，放線菌又稱具分枝細(xì)胞的細(xì)菌。

有些病毒外面有囊膜（由蛋白質(zhì)、多糖、脂類構(gòu)成，囊膜有刺

繁殖二分裂方式，即細(xì)胞分裂，發(fā)生DNA分子復(fù)制氣生菌絲分化成孢子絲，產(chǎn)生孢子（由孢子發(fā)育成新個(gè)體）在宿主活細(xì)胞中進(jìn)行增殖（以噬菌體為例）：

吸附→注入核酸→合成蛋白質(zhì)、復(fù)制核酸→裝配→釋放

其它

特征特殊結(jié)構(gòu)：莢膜、鞭毛、芽孢，可形成多種菌落，是鑒定菌種的依據(jù)一種病毒只有一種核酸

第二節(jié)：微生物的營養(yǎng)、代謝和生長

一、微生物的營養(yǎng)

1．微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)、來源及功能

營養(yǎng)物質(zhì)來　源功　能

碳源主要是葡萄糖，其次有CO2、NaHCO3、脂肪酸、花生餅、石油。構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)、合成代謝產(chǎn)生，能源物質(zhì)

氮源常用：銨鹽、硝酸，其他：氮?dú)?、氨、尿素、牛肉膏、蛋白胨合成蛋白質(zhì)、核酸及含氮的代謝產(chǎn)物

生長因子維生素、氨基堿基，酵母膏、蛋白胨、組織提取液酶和核酸的組成成分

無機(jī)鹽K2PO4、MgSO4為微生物提供除C、N以外的各種元素

2．微生物培養(yǎng)基的配制原則

（1）目的明確：培養(yǎng)不同的微生物選用不同的材料

（2）營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例

（3）PH要適宜：不同的微生物適宜生長的PH范圍不同

3．培養(yǎng)基的種類

培養(yǎng)基是一種人工配制的、適合微生物生長或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合養(yǎng)料。其分類如下：

二、微生物的代謝

定義：微生物代謝是指微生物細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的全部化學(xué)反應(yīng)。

特點(diǎn)：由于微生物的表面積與體積比很大，有利于與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，所以其代謝異常旺盛。

1．微生物的代謝產(chǎn)物

產(chǎn)物種類產(chǎn)生時(shí)期作用示例

初級(jí)產(chǎn)物生長全過程生長繁殖必需氨基酸、核苷酸不、多糖、脂類

次級(jí)產(chǎn)物生長一定階段以后對(duì)自身無明顯作用抗生素、毒素、激素、色素

2．微生物代謝的調(diào)節(jié)

主要有兩種調(diào)節(jié)方式：酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)。兩種方法同時(shí)存在，密切配合相互協(xié)調(diào)。

3．微生物代謝的人工控制

4．發(fā)酵的概念與分類

概念：發(fā)酵是指通過微生物的培養(yǎng)大量產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物的過程

發(fā)酵分類：

三、微生物的生長

　1．微生物群體生長的規(guī)律

?。?）微生物群體生長的測(cè)定方法：

A．測(cè)定細(xì)菌的細(xì)胞數(shù)目：樣品與等量的已知含量的紅細(xì)胞混合，用顯微鏡計(jì)數(shù)，得出細(xì)菌與紅細(xì)胞的比例，推算出單體體積內(nèi)的細(xì)菌數(shù)?！?/p>

B．測(cè)重量：計(jì)算細(xì)胞總的重量

（2）生長規(guī)律：

　通過對(duì)生長曲線的研究，可知微生物生長分四個(gè)期

生長時(shí)期特點(diǎn)成因特征應(yīng)用與其它

調(diào)整期不立即繁殖適應(yīng)新環(huán)境代謝活躍、體積增大與菌種各培養(yǎng)條件有關(guān)

對(duì)數(shù)期繁殖速度最快條件適宜個(gè)體形態(tài)和生理特性穩(wěn)定生產(chǎn)用菌種，科研材料

穩(wěn)定期活菌數(shù)量最大

代謝產(chǎn)物大量積累生存條件惡化有些種類出現(xiàn)芽孢改善和控制條件延長穩(wěn)定期

衰亡期死亡生存條件極度惡化出現(xiàn)畸變裂解，釋放產(chǎn)物

2．影響微生物生長的環(huán)境因素

（1）溫度：最適溫度是25－370C。

（2）PH值：細(xì)菌為6.5－7.5；真菌為5.0－6.0。

（3）氧氣。

例一：培養(yǎng)硝化細(xì)菌的碳源、氮源和能源的依次是（）

A．葡萄糖、氨、葡萄糖　B．葡萄糖、銨鹽、太陽能

C．二氧化碳、硝酸鹽、氧化氨D．二氧化碳、氨、太陽能

解析：本題主要考查微生物營養(yǎng)的有關(guān)知識(shí)。

　第一，硝化細(xì)菌的同化作用類型是自養(yǎng)型，因而所需碳源不是現(xiàn)成的有機(jī)物，而應(yīng)是無機(jī)物即二氧化碳；第二，硝化細(xì)菌雖然屬于自養(yǎng)型生物，但不能利用光能進(jìn)行光合作用，而是利用氧化環(huán)境中的氨所釋放的化學(xué)能將二氧化碳最終還原為儲(chǔ)存能量的有機(jī)物進(jìn)行化能合成作用。

因此，本題的答案是：C。

例二：在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧漸漸耗盡，隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。

根據(jù)上述過程，回答以下問題：

（1）該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）酒精主要是啤酒酵母菌＿＿＿＿＿＿＿期產(chǎn)生的＿＿＿代謝產(chǎn)物。

（4）經(jīng)測(cè)定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余1.5%則用于＿＿?。撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸摺?/p>

　解析：本題主要考查微生物生長的有關(guān)知識(shí)。

由題意可知，酵母菌接入的初期，酵母菌進(jìn)行了旺盛的有氧呼吸，繁殖及代謝旺盛，而隨后代謝及繁殖仍在進(jìn)行，只是繁殖速度下降，由于氧氣的消耗，酵母菌開始進(jìn)行無氧呼吸，在條件適宜時(shí)其繁殖方式為出芽生殖。酒精屬于次級(jí)代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生于微生物生長一段時(shí)間后的穩(wěn)定期，而環(huán)境中的糖是作為酵母菌繁殖的生命活動(dòng)的碳源和能源，除了形成酒精和其他代謝產(chǎn)物以外，其余部分則用在了自身的生長繁殖上。

因此，本題的答案是：

（1）既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸

（2）出芽生殖

（3）穩(wěn)定次級(jí)

（4）酵母菌自身的生長和繁殖

一、選擇題：

1．下列生物中不屬于原核生物的是（）

A．乳酸菌B．酵母菌C．大腸桿菌D．放線菌

　2．煮沸過的肉湯放置過久會(huì)腐敗變質(zhì)，主要原因是（）　

A．蛋白質(zhì)破壞變性　B．細(xì)菌大量繁殖

C．肉湯中水分過多D．空氣使肉氧化分解

　3．藍(lán)藻常利用的碳源、氮源依次為（）

A．二氧化碳、氨基酸　B．氨基酸、葡萄糖

C．二氧化碳、硝酸鹽　D．　葡萄糖、蛋白胨

4．分子態(tài)的氮可作為固氮微生物的（）

A．生長因子　B．無機(jī)鹽來源

C．氮源　D．能量來源　

　5．將乳酸菌接種到徹底滅菌的固體培養(yǎng)基上，要使其正常生長必須給予的條件是（）

A．充足的氧氣B．隔絕氧氣　

C．供給分子氮D．供給大分子蛋白質(zhì)

　6．糖類是微生物最常用的碳源，因此在配制培養(yǎng)基時(shí)（）

A．糖類越多越好　B．糖類越少越好

C．異養(yǎng)型微生物盡可能多供應(yīng)糖D．自養(yǎng)型微生物不用供應(yīng)糖

　7.下列屬于微生物次級(jí)代謝產(chǎn)品的是（）

A．堿基B．氨基酸C．抗生素D．維生素

　8.作用黃色短桿菌生產(chǎn)賴氨酸時(shí)，必須抑制哪種氨基酸的合成（）

A．甲硫氨酸B．蘇氨酸　C．賴氨酸D．谷氨酸

　9.在細(xì)菌生長的稆，細(xì)胞出現(xiàn)多種形態(tài)，甚至畸形的時(shí)期是（）　

A．調(diào)整期　B．對(duì)數(shù)期C．穩(wěn)定期　D．衰亡期

　10.當(dāng)環(huán)境溫度超過最適生長溫度以后，微生物的　生長速率會(huì)急劇下降，是由于細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)發(fā)生了不可逆的破壞（）

A．蛋白質(zhì)和核酸B．蛋白質(zhì)和磷脂　C．核酸和核膜D．載體和DNA

二、非選擇題

1.微生物類群中有單細(xì)胞也有多細(xì)胞，生殖方式也各不相同，如細(xì)菌一般進(jìn)行＿＿＿＿＿生殖，放線菌進(jìn)行＿＿＿＿＿＿生殖，病毒進(jìn)行＿＿＿＿＿＿生殖，酵母菌進(jìn)行＿＿＿＿＿＿生殖。

2.放線菌是＿＿＿＿＿＿細(xì)胞的＿＿＿＿＿＿核生物，一般由分枝狀的＿＿＿＿＿構(gòu)成，可以分兩類：伸入培養(yǎng)基內(nèi)的稱為＿＿＿＿＿＿＿，功能是吸收＿＿＿＿＿＿＿，伸展在空氣中的稱為＿＿＿＿＿＿＿＿，可形成＿＿＿＿＿＿＿＿進(jìn)行生殖。

3.固體、半固體基常用的凝固劑是＿＿＿＿＿＿。伊紅－美藍(lán)基可以用來鑒別飲用水和乳制品中是否存在＿＿＿＿＿＿＿＿，若存在，則菌落呈＿＿＿＿＿＿＿，并帶＿＿＿＿＿＿，該基物理性質(zhì)為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿?！?/p>

一、1.B2.B3.C4.C5.B6.D7.C8.B9.D10.A

二、1.分裂孢子復(fù)制出芽

2.單原　菌絲基內(nèi)菌絲　營養(yǎng)菌絲　氣生菌絲孢子

3.瓊脂大腸桿菌深紫色金屬光澤固體培養(yǎng)基