基因与基因工程

一、考纲要求：原核细胞的基因结构属B级，真核细胞的基因结构属B级要求，人类基因组研究属A级要求，基因工程的基本内容（基因操作的工具、基因操作的基本步骤）属B级，基因工程的成果和发展前景属A级要求。 二、高考分析：

2006年考了一道选择题和一道非选择题，共10分；2005年共考了11分，也是一道单选题，一道非选择题；2004年只考2分，一道单选题。依据出题趋势，2007年很可能还考10分左右，一道选择题，重点考基因结构的理解或基因组计划的理解；一道非选择题，考查基因工程，题干信息往往来自最新科技，即热点问题，但落点还会在课本上。

附：1.2006 年江苏卷：我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导人棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是 ． A．基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少

B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作用，从而造成基因污染 D、转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的 【答案】D

【分析】课本中指出：非编码区虽然不能编码蛋白质，但是对于遗传信息的表达是不可缺少的。所以非编码区增加一个碱基对不一定导致毒蛋白的毒性丧失，因为非编码区不能编码蛋白质，转基因棉花是否具有抗虫特性是通过让棉红铃虫来食用棉花的叶片来检测的。检测棉花对抗生素抗性是来确定目的基因是否进入到了受体细胞。所以答案选D。 【高考考点】考查的考点是：基因的结构、基因工程简介。 2.2006 年江苏卷41(8分)基因工程又叫基因拼接技术。

(1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的 ▲ 为模板， ▲ 成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成 ▲ 。

(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 ▲ 。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是 ▲ 。

(3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有 ▲ 种环状DNA分子，它们分别是 ▲ 。

答案：(1)信使RNA(mRNA)逆转录(反转录)双链DNA(目的基因) (2)动植物细胞、除去内含子 (3)3 运载体自连的、目的基因片段自连的、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子

【分析】真核细胞的基因中有内含子，在转录过程中内含子和外显子都要转录，在形成成熟NRA时，要把与内含子相应的RNA片断切除掉，而原核细胞中没有这类酶，所以若将真核基因在原核细胞中表达，先要把真核细胞基因的内含子去掉。当把切割后的运载体与目的基因片段混合，在加入DNA连接酶后，有可能是两个目的基因片段相连成

2

一个环状DNA，或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA或是两个运载体相连，所以会产生三种环状DNA分子。 3.2005年江苏16：细菌的某个基因发生了突变，导致该基因编码的蛋白质肽链中一个氨基酸替换成了另一个氨基酸。该突变发生在基因的

A.外显子 B.编码区 C.RNA聚合酶结合的位点 D.非编码区

4.2005年江苏38（9分）：在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体．把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。(1)科学家在进行上述基因操作时，要用同一种 分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过 而黏合。

(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ，原因是 。

(3)种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是 。 命题意图：本题考查的知识点是基因工程和细胞质遗传的特点。 解析：（1）目的基因和运载体结合之前，要用同一种限制性内切酶分别切割质粒和目的基因，使其产生相同的黏性末端，将切下的目的基因的片断插入质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶（连接部位是磷酸二脂键），质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可以黏合，形成重组DNA。（2）获得有抗除草剂特性的转基因植株，看作杂合子，抗除草剂性状为显性，不抗除草剂性状为隐性，该转基因植株（Aa）自交F1代中，由于雌雄配子各有l／2含抗除草荆基因；受精时，雌雄配子随机结合，所以具有抗除草剂特性的植株占总数的3/4。（3）把目的基因导入叶绿体DNA中，由于是属于细胞质遗传，目的基因主要存在于卵细的胞细胞质中，精子细胞只含有极少量细胞质，因此不会通过花粉传递给下一代造成“基因污染”。

答案：(1)限制性内切酶 碱基互补配对(2)3／4 雌雄配子各有1／2含抗除草剂基因；受精时，雌雄配于随机结合 (3)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递并在下一代中显现出来

5.2004年江苏26：植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因（从哪来的？）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

3

三、回归课本及例题讲解： 结构 单位

核苷酸 基因 现

代 技术 工具

基因工程

步骤

真核生物 原核生物

（一）基因的结构

1、 原核细胞的基因结构

⑴由＿＿编码＿区和＿＿非编码＿区构成

⑵编码区上游的非编码区中有＿＿RNA聚合酶＿＿酶的结合位点，整个编码区碱基序列能够编码蛋白质。

例题：如右图所示，大肠杆菌质粒中有a、b、c等基因，下列有关叙述中不正确的是 ．．．A．组成a、b、c的基本单位相同 B．a、b、c中都有非编码区和编码区

C、若利用某药物阻止a基因的表达，则b、c也不能表达 D．a、b、c基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律 2、 真核细胞的基因结构 ⑴由编码区和非编码区构成

⑵编码区中能够编码蛋白质的碱基序列叫＿外显子，编码区可分为外显子和内含子，外显子与内含子相间排列。

3、 真核细胞的基因结构与原核细胞的基因结构比较

⑴相同点：都有编码区和非编码区，编码区上游都有RNA聚合酶的结合位点。

⑵不同点：真核细胞的基因结构比原核细胞的基因结构更＿复杂，真核细胞的基因结构可分为外显子和内含子，而原核细胞的基因结构不分为外显子和内含子。 例题：基因是由 ( A )

A.编码区和非编码区两部分组成 B．外显子和内含子两部分组成 C.与RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子组成 D.与RNA聚合酶结合位点、外显子组成 4、关于基因结构中的几点说明

(1)终止子位于DNA上，确切地说是属于非编码区的核苷酸序列。它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，从而使转录工作结束。终止密码子位于mRNA上，共有三种：UAA、UAG、 UGA。这三种核苷酸不能决定氨基酸为“无字义密码，也就是终止密码子。表明一条肽链已经翻译完成。 (2)关于非编码序列

对于原核细胞基因的结构，非编码序列包括编码区上游和下游的核苷酸序列。而对

4

于真核细胞基因结构中，不能编码蛋白质的序列不仅包括编码区上游和下游的核苷酸序列，还包括编码区中内含子。

(3)关于内含子、外显子：因为真核细胞基因中的编码区是间隔的、断裂的，所以才有外显子和内含子一说。对于原核细胞基因来说，编码区是连续的，都能编码蛋白质。所以就根本不存在外显子和内含子这两个概念。 （二）基因工程

1、基因工程的概念：又叫_基因拼接_技术或DNA重组技术。它是按照人们意愿，把一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，定向的改变生物性状。 2、基因操作的工具

（1）基因的剪刀_――――限制性内切酶。（2）基因的_针线_――――DNA连接酶。 （3）基因的_运输工具__――运载体。 3、基因操作的基本步骤

（1）提取目的基因_――直接分离基因和人工合成基因。

（2）目的基因与运载体_结合――使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。 （3）将目的基因导入_受体_细胞――常采用显微注射技术和感染法

（4）目的基因的检测_与表达――据运载体上的标记基因判断导入与否，据受体细胞表现出特定的性状，判断目的基因表达与否。 4、基因工程的成果与发展前景

（1）医药卫生：生产基因工程药品；基因诊断（DNA探针）；基因治疗。

（2）农牧业及食品工业：农业上获得具抗性能力的新品种；畜牧养殖业培养优良品种的转基因动物；食品业为人类开辟新的食物来源。 （3）环境保护：环境监测；环境的净化

例题：科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。过程如下图，据图回答：

(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是 (2)过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。其过程是（用图解表达）： 。 (3)图中(3)过程用人工方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒 细菌的途径。一般将受体大肠杆菌用 处理，以增大 的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

(4)检测大肠杆菌B是否导入了质粒或重组质粒，可采用的方法是 ，理由： 。

(5)如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是 ，原因是： 答案：（1） 人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同，结构相同 (2) 反转录法(逆转录法) (3)侵染 CaCl2 细胞壁

5

(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了质粒A或重组质粒，反之则没有导入。 因为普通质粒A和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因 (5)有的能生长，有的不能生长 导入普通质粒A的细菌能生长，因为普通质粒A上有四环素抗性基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能。

四、热点问题：有关基因、基因工程方面

4．1基因芯片:基因芯片是用点阵或印刷技术排放数千种DNA探针，再经过处理，就成了基因芯片。 固定在基因芯片上的各个探针是已知碱基序列的单链DNA，检测时取患者的相应组织，提取DNA分子，扩增后用同位素或者能够发荧光的物质进行标记，再涂布在基因芯片上，让患者的基因片段与探针结合，如果这些待检测的DNA分子中正好有能与芯片上DNA配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，就能确定带病的基因。

如图为一张分布有7个基因探针的“基因芯片”，通过与待检测的DNA分子“反应”后，在打“*”号的方格中出现了“反应信号”。

GTTGTG (1)基因芯片的工作原理是__________________。

ATATAT (2)待测DNA分子首先要___，变为单链，才可用基因芯片进行测序。

ACTGTA (3)上文中待检测的DNA分子片段上共有___个脱氧核苷酸，其排列

*CCGTGC 顺序为_____。

ACTTGT (4)由于基因芯片技术可检测未知DNA碱基对序列，因而具有广泛

GTGTTG 的应用前景，举一例说明:__________。

TTGCGC

解析：仔细阅读题中材料，可以知道基因芯片的工作原理是碱基互补配对原则。由于探 针是单链DNA，所以待测DNA要先解旋，然后才能进行检测。根据题图可知出现反应的 是探针4，即CCGTGC，有6个脱氧核苷酸，所以待检测DNA分子片段中有12 个脱氧核苷酸。 答案：（1）碱基互补配对原则 （2）解旋 (3)12 (4)基因鉴定、识别身份的基因身份证等

[补]基因芯片技术基本过程: 1 DNA方阵的构建;2 样品DNA或mRNA的准备,一般需要扩增和标记;3 分子杂交：4 杂交图谱的检测和分析。

基因芯片的应用：1 临床疾病诊断 ；2 药物筛选和新药开发；4 环境保护；5 军事和司法：6亲子鉴定等。 4．3基因治疗

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基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷或异常引起的疾病，达到治疗疾病的目的。目前基因治疗多采用基因修饰，该方法中致病基因仍然存在于细胞内。 1990年9月，美国批准了世界首个基因治疗方案。美国国立卫生研究院的安德森教授等人用腺苷脱氨酶(ADA)基因对一位因ADA基因缺陷而患先天性体液免疫的女孩进行治疗，获得了令人满意的结果。其方法是首先将患者的白细胞取出做体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。

(1)在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中操作工具中的___，此基因工程中的目的基因是___，目的基因的受体细胞是___。

答案：(1)运载体 腺苷脱氨酶基因 患者的白细胞 4．4基因沉默

外源基因存在于生物体内，并未丢失或损伤，但该基因不表达或表达量极低，这种现象称为基因沉默(gene silence)。

例1．（如图）近年科学家发现，一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态，这种现象被称作RNA干扰(RNAInterference，简称RNAi)。RNA干扰通常是一种由双链RNA诱发的“基因沉默”。在此过程中，细胞中与双链RNA有同源序列的信使RNA被降解，从而抑制了致病基因的表达。RNA干扰技术在探查基因功能和治疗人类疾病方面有广阔的应用前景。近日，分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”。根据上述材料回答：(1)人体细胞和老鼠细胞的____、____、____等结构中有RNA的分布。

(2)你认为RNA使基因处于关闭状态，是遗传信息传递的哪个过程受阻，为什么? (3)是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”?结合以上材料，说明理由。

解题指导 (1)人体细胞和老鼠细胞含有RNA的结构是细胞核、线 粒体、核糖体。(2)

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由材料二可知，“基因沉默”是通过信使RNA被降解来实现的，受阻的是翻译过程。(3) 不能说“RNA也可以控制生物的性状”，控制生物性状的是遗传物质DNA，而RNAi只是抑制了致病基因的表达。 答案：(1)细胞核 线粒 体核糖体(2)翻译过程，信使RNA被降解，失去了翻译的模板。(3)见解析 4．5基因工程

例：转基因作物实验操作步骤：第一步：分离克隆基因，搞清楚基因的功能。第二步：构建表达载体，也就是运载工具。土壤农杆菌是一种带有质粒的细菌，它广泛存在于土壤中，这种细菌很容易感染植物，进入植物细胞内，因此科学家培育转基因植物时，常常用农杆菌中的质粒做运载体。第三步：遗传转化，也就是通常说的“转基因”。利用各种方法，把备转移的质粒DNA转移到植物细胞的细胞核中，让外源DNA在细胞中复制。第四步：利用植物细胞的全能性，即由一个细胞经分裂分化形成完整的植物个体。第五步：筛选转基因植物个体并进行分子鉴定。

（1）分离克隆基因过程中为了获取目的基因通常采用PCR技术。下列有关扩增的过程正确的选项是（ ）

①目的基因DNA受热变性后解链为单链 ②引物与单链相应互补序列结合 ③DNA聚合酶作用下复制 ④已知目的基因的核苷酸序列 A、④①②③ B．①④②③ C．②①④③ D．②③①④

[补]PCR技术的基本原理：类似于DNA的天然复制过程。PCR由变性—复性--延伸三个基本反应步骤构成： ①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合； ③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在DNA聚合酶的作用下，合成一条新的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟， 2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。(Plateau)。

（2）农杆菌中的质粒是细胞______外能够______的很小的____分子。如右图所示：基因工程的第二步——构建基因表达载体（重组载体）。基因表达载体的组成除了目的基因外，还必须有启动子（特殊结构的DNA片段）、终止子（转录停止的信号）以及标记基因等。对于基因源、克隆载体的“酶切”要求使用的酶是_______（同一种、不同种）限制性内切酶，该酶在基因工具中叫做基因的_______;基因的针线是______。常用的标记基因是_________标记基因。基因表达载体导入受体细胞后，筛选的依据是______。基因表达载体克隆后鉴定的目标是__________。

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（3）通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因，“放入”棉花细胞中与棉花DNA结合起来并发挥作用。“放入”前对目的基因作了适当的修饰，使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。这种对目的基因所做的修饰发生在________.现代农业防治害虫的新理念是：将害虫数量控制在不危害农作物的较低水平，而不是杀灭害虫。其依据是____________。

（5）将携带抗除草剂基因的重组的Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T—DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的____，原因是____________.种植转基因作物，它所携带目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是__________________。 （6）（如图）要从成千上万个细胞中筛选和鉴定出转化的细胞，需要在转化后把______杀死，让转基因的细胞继续分裂和生长，最后分化形成转基因的植株。

（7）随着转基因成果的不断涌现，人们越来越关注转基因生物的安全性。根据你的认识，你认为以下有关转基因生物的安全性认识正确的选项是（ ）

①由于科学家不断的努力目前转基因技术已经达到炉火纯青的地步 ②由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果 ③由于人们生活的国家或社会、政治制度、意识形态等差异，因此有人对于转基因成果持否定态度 ④在转基因生物或其制品研究过程中科学家能够自觉遵守科学研究道德

A．只有①②③正确 B、只有②③正确 C．只有①②④正确 D．全部正确 （8）在众多转化的个体及其后代中，研究者们要选择基因高表达的、稳定遗传的、农艺性状优良的个体，同时在分子水平上还要考虑哪些问题？

答案：（1）A （2）拟核DNA 自主复制 环状DNA 剪刀 DNA连接酶 同一种 抗生素抗性或除草剂抗性； 标记基因是否表达；目的基因是否表达 （3）非编码区 保持生物多样性，维持生态系统的稳定性 （4）ABCD (5)1/4 雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因；受精时雌雄配子随机结合 叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过

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花粉传递而在下一代中显现出来 （6）非转基因的细胞 （7）B （8）看基因是不是转进入受体细胞，整合在了染色体的什么位置上，基因插入的两边旁侧序列是什么。RNA转录水平上是不是高表达，翻译的蛋白质是不是高表达．产物是不是和预期的产物一致，遗传是否稳定，各种农艺性状是否符合育种和生产需求等等。

五：随堂练习： 一、单项选择题

1．（06·广东）下列关于基因工程应用的叙述，正确的是 B（课本P55） A． 基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C． 一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D． 原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良 2．（06·广东）在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是B（课本P52）

A． 用mRNA为模板逆转录合成DNA B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成

C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选 D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA

3．我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是A

A．碱基的互补配对原则 B．中心法则 C．基因分离定律 D．基因自由组合定律 4．下图示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表 A A．能合成胰岛素的细菌细胞

B．能合成抗体的人类细胞 D．不能合成抗生素的人类细胞

C．不能合成胰岛素的细菌细胞

5．为了防止转基因作物的目的基因，通过花粉转移到自然界中其他植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是C A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中 B．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比

C．转基因植物中的质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 D．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流

6．水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中有三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋

酶 细胞分裂 人胰岛素基因 切开的质粒 插入细菌细胞 白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是B A．促使目的基因成功导入宿主细胞中 B．使目的基因的成功导入容易被检测出来

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C．使目的基因在宿主细胞中更容易复制 D．使目的基因更容易成功表达 7．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。相关叙述不正确的是D ．A．该技术将导致定向的变异 B．受精卵是理想的受体细胞

C．宜采用PCR技术扩增目的基因（课本P52） D．垂体分泌的催乳素能促进抗体的产生

二、多项选择题

8．转基因工程的运载体必须具备的条件是ABC（课本P50）

A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子 9．有关基因工程的说法，正确的是BCD

A．在基因工程操作中，只要在受体细胞中检测到目的基因，就能表达

B．基因工程操作的必须的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体 C．抗虫棉的目的基因来自于苏云金芽胞杆菌 D．抗虫棉的后代中可能有不抗虫的个体

10．科学家将含人的α一抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育成的羊能分泌含α一抗胰蛋酶的奶。这一过程涉及ABD

A．DNA按照碱基互补配对原则、自我复制 B.DNA以其一条链为模板合成RNA C．RNA以自身为模板自我复制 D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质 11．下列基因工程操作步骤中，发生碱基互补配对的是ABD A．用mRNA为模板人工合成目的基因 B．重组DNA的形成过程 C．重组质粒导入受体细胞 D．目的基因的表达

12．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述正确的有ACD A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒

B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达 三、非选择题（本大题包括10小题，共80分） 1、

2、(7分)聚合酶链式反应（PCR技术）是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，故DNA数以指数方式扩增。其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，

则经过PCR仪五次循环后，将产生 个DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 微量DNA样品 （2）分别以不同生物的DNA样品为模板合成

DNA互补链分离开为单链 的各个新DNA之间存在差异，这些差异

循环重复 是 。

以单链为模板合成子代DNA （3）请指出PCR技术与转录过程的三个不同

之处：① 。② 。③ 。

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（1）32 6200 （2）碱基（脱氧核苷酸）的数目、比例和排列顺序不同（2分） （3）①PCR技术以DNA的两条单链为模板合成子代DNA，转录以DNA的一条单链为模板合成RNA；

②PCR技术的原料为脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸； ③二者反应时的催化酶不同 （或其它合理答案） 3、植物的抗逆性是指植物在不利的环境条件下出现的如抗寒、抗冻、抗盐、抗病虫害等的抗逆性状。请分析回答下列问题：

（1）一种植物出现的优良抗逆性状，在自然状态下很难转移到其他种类的植物体内，主要是因为存在 。（2）自然界抗性基因的来源是 ；目前用于育种的优良基因大多是来自于丰富多彩的野生植物，说明 是培养农作物新品种不可缺少的基因库。（3）在不利的环境条件下，许多植物发生遗传变异，以适应恶劣的环境条件，表现出一些抗逆性，如抗寒等，这说明突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于 。（4）请用现代生物进化理论分析基因工程育种与传统育种技术相比具有哪些优点。 （1）生殖隔离 （2）基因突变 植物多样性 （3）生物的生存环境

（4）基因工程育种可将特定的抗性基因进行定向转移，提高了变异基因出现的频率，同时打破了自然状态下的生殖隔离

4、金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答： （1）获得②一般用 的方法，①和②结合能形 成③，最重要的是①和 ②经处理后具有 。

（2）在⑤→⑥过程中，获得抗病基因的

金茶花细胞将经历 和 过程后才能形成⑦。

（3）抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的_____。

（4）欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是______。通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？ 。

（1） 人工合成基因 相同的黏性末端 （2） 脱分化 再分化

（3）脱氧核苷酸序列（遗传信息或碱基序列） （4） 植物组织培养 不一定 5、下图是真核细胞基因结构示意图(■为外显子)。请据图回答：

（1）转录开始的位置是 。

（2）RNA聚合酶能识别的位置是 ，非编码区的功能是 。 （3）能编码蛋白质的核苷酸序列是 。 （4）若a发生变异，则带来的结果是 。

（5）若c～i段外显子中的任意3个连续的碱基发生变化，带来的结果是 。

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（6）若一基因含186000个碱基对，编码2552个氨基酸，则该基因的内含子最多含有碱基 个。（课本P47）

（7）若该细胞发生分化，则是 的结果，通常分化是 （填\"可逆\"或\"不可逆\"） (1)c

(2)a 调控遗传信息的表达 (3)c、e、g、i

(4)RNA聚合酶无法与a结合，该基因不能转录。 (5)基因突变，然后可能导致性状改变。 (6)356688

（7）基因选择性表达 不可逆

备用题：在生产生活中，长期大量使用药物，许多细菌、害虫、植物等产生了抗药性，抗药性在群体中迅速蔓延。我国科学家已经将抗棉铃虫的基因X成功转入棉花，培育成抗虫棉，抗虫棉叶片产生毒蛋白Y，害虫吞食该叶片后会中毒死亡。

（1）控制细菌抗药性的基因位于质粒中，从可遗传变异来源看，其产生方式是 。 （2）生产上运用化学杀虫剂杀虫，常导致害虫再度大爆发，其原因除害虫抗药性增强外，生态学原因还有 等。（2分）

（3）转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是（ ）

A．维持棉田物种多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动 （4）在抗虫棉中，基因X如何决定抗虫特性？答： 。 （1）基因突变 (2)害虫天敌(或捕食者)大量死亡 (3)B

(4)直接编码合成某种毒蛋白Y（或：编码合成控制合成毒蛋白Y的酶）

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