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选修本
第12课时　遗传和基因工程——基因工程简介

知识精华
1、基因工程的概念：又叫________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__________――――限制性内切酶。
（2）基因的__________――――DNA连接酶。
（3）基因的__________――运载体。
3、基因操作的基本步骤
（1）提取____________________――直接分离基因和人工合成基因。
（2）目的基因与__________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______细胞――常采用显微注射技术和感染法
（4）目的基因的________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

例题领悟
例1、下列关于质粒的叙述，正确的是（）
A、质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B、质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
　C、质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
　D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
解析：从两个方面分析，（1）质粒是一个小型环状DNA分子，它可以进入细菌细胞，存在于细胞内，但它不是宿主细胞的细胞器；（2）质粒是一个重要的运载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒。答案：B
例2、下列不属于获得目的基因的方法是　（）
　A、“鸟枪法”B、转录法
　C、反转录法D、根据已知氨基酸序列合成法
解析：从两个方面分析，（1）获取目的基因的途径有两条：一条是直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接合成基因也就是“鸟枪法”；人工合成基因又有两条途径，一条是“逆转录法”，另一条是根据已知的氨基酸序列合成基因；（2）所谓转录是指以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则合成ｍRNA的过程，此过程不能获得DNA（基因）。答案：BJab88.COm

自我评价
一、选择题
1、从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因的方法有（）
①从供体细胞的DNA中直接分离基因　②从受体细胞的DNA中直接分离基因　③人工合成基因④复制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列说法正确的是（）
A、质粒是基因工程中唯一的运载工具
B、人工合成基因可以以RNA为模板
C、检测到标记基因所表达出来的性状，则说明受体细胞中的目的基因已成功表达
D、重组的DNA分子必须含有抗药性基因，即标记基因。
3、下列说法正确的是（）
A、基因治疗主要是对缺陷的细胞进行修复
B、基因工程的产品是获得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出镰刀型细胞贫血症
D、用DNA探针检测饮水中病毒的含量，可精确到10个病毒每吨水
4、下列说法不正确的是　（）
A、基因的运载体从本质上来看是一种分子量较小的DNA分子
B、苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因可以通过基因工程在棉花细胞中表达
C、基因工程的产品往往是一些蛋白质类物质
D、“工程菌”是从自然界分离出来，可作为基因工程中的受体细胞
5、基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的原因是
A、结构简单，操作方便B、繁殖速度快　（）
C、遗传物质含量少，易操作D、性状稳定，变异少
二、简答题
6、中国科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因植入烟草的细胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。试分析回答：
（1）人的抗病毒干扰素的化学本质是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在该实验操作过程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干扰素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了＿＿＿＿＿＿＿＿。这个事实说明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白质的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）这个事实也说明，现代地球上的生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代进化而来,它们之间有着或远或近的＿＿＿＿＿＿＿关系。

自我评价答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白质　
（2）限制性内切酶　DNA连接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的结构（双螺旋结构）和化学组成（基本组成单位）
（4）人的干扰素基因　遗传密码　转录和翻译
（5）亲缘

延伸阅读

2012届高考生物教材遗传和基因工程——基因的结构复习教案

选修本
第11课时　遗传和基因工程——基因的结构
知识精华
1、原核细胞的基因结构
（1）由________区和________区构成
（2）编码区上游的非编码区中有启动子，控制着____________酶的结合，整个编码区碱基序列能够编码蛋白质。
2、真核细胞的基因结构
（1）由编码区和非编码区构成
（2）编码区中能够编码蛋白质的碱基序列是_______的，________的，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
（1）相同点：都有编码区和非编码区，编码区上游都有启动子。
（2）不同点：真核细胞的基因结构比原核细胞的基因结构更______，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。
4、关于基因结构中两点说明
（1）要区分启动子、终子止和起始密码、终止密码
启动子、终子止位于DNA上，起始密码、终止密码位于ｍRNA上。
（2）关于非编码序列
原核细胞的基因结构中，非编码序列包括编码区上游和下游的脱氧核苷酸序列，而真核细胞的基因结构中，非编码序列包括编码区上游和下游的脱氧核苷酸序列，还包括编码区中的__________。
例题领悟
例1、以下关于基因结构中“与RNA聚合酶结合位点”的说法错误的是
　A、是转录RNA时与RNA聚合酶的一个结合点　（）
B、能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录
　C、在转录ｍRNA时，起调控作用　D、即是起始密码
解析：（1）起始密码位于ｍRNA上，使翻译工作开始。
（2）启动子是基因中的一段碱基序列，使转录工作开始，是RNA聚合酶结合的位点。答案：D
例2、真核细胞的基因结构中，以下说法正确的是　（）
　A、它的编码区只含一个外显子和一个内含子
　B、它的编码区只含一个外显子和多个内含子
　C、它的编码区只含多个外显子和一个内含子
　D、它的编码区可含若干个外显子和若干个内含子
解析：（1）真核细胞的基因结构是间隔的、不连续的；（2外显子比内含子多一个，不同的基因其外显子和内含子不同。答案：D
自我评价
一、选择题
1、下列说法正确的是　（）
A、原核细胞的基因结构中没有内含子，只有外显子
B、终止子是一种转录终止的信号且其DNA序列与编码区的终止密码TAA相同
C、在基因结构中，非编码区不能编码蛋白质编码区序列都能编码蛋白质
D、基因结构中的非编码区具有调控作用
2、原核细胞基因的非编码区组成是　（）
A、基因的全部碱基序列　B、能转录相应信使RNA的DNA序列
C、信使RNA上的密码序列　D、编码区上游和下游的DNA序列　
3、对真核细胞内的一个基因结构的叙述正确的是（）
A、每一个基因中的外显子和内含子数目相同　
B、不同基因的内含子长度相同
C、不同基因的外显子长度相同
D、不同基因的外显子和内含子数目、长度均不相同
4、原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构不同之处是　（）
A、原核细胞的基因结构中没有编码区
　B、原核细胞的基因结构中没有调控遗传信息表达的核苷酸序列
C、原核细胞的基因结构中没有RNA聚合酶的结合位点
D、原核细胞的基因结构中没有外显子和内含子
5、下列对基因结构的认识中，不正确的是（）
A、编码区能够转录为相应的RNA，参与蛋白质的合成
B、启动子、终止子包括在非编码区
C、原核细胞与真核细胞的基因结构中都存在有外显子和内含子
D、内含子是不能编码蛋白质的序列
6、真核细胞基因的结构包括（）
①启动子、②终止子、③终止密码、④外显子、⑤内含子
A、①②③B、①②④⑤
C、①②③④⑤D、③④⑤
二、简答题
7、原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的共同点都是由＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿两部分组成的。在＿＿＿＿＿＿上都具有调控遗传信息表达的核苷酸序列，最重要的是位于＿＿＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8、真核细胞基因结构的主要特点是：编码区是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。也就是说，能够编码＿＿＿＿＿的碱基序列被不能够编码＿＿＿＿＿的碱基序列分隔开来成为一种断裂形式。
自我评价答案
一、1、D　2、D　3、D　4、D　5、C　6、B
二、7、编码区　非编码区　非编码区　编码区上游　RNA聚合酶结合位点
8、间隔　不连续　蛋白质　蛋白质

2012届高考生物考点遗传与基因工程精讲精析复习教案

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

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。

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。

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

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：32010459003708

(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51x3x300：45900。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51X90—49X18；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

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。

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。

(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=3000(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。

(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35％。

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

A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，能用于提取目的基因

B．DNA连接酶可把目的基因与运载体黏性末端的碱基黏合，能形成重组DNA

C．纤维素酶、果胶酶可分解细胞壁，能用于植物体细胞杂交

D．胰蛋白酶能使动物组织分散成单个细胞，能用于动物细胞培养

答案：B指导：A项为限制酶的特点及作用，故A对，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，形成原生质体用于植物体细胞杂交，故C对。胰蛋白酶能分解动物细胞之间的纤维蛋白等，使动物组织分散为个细胞，利于动物细胞培养，故D对，DNA连接酶，连结的是目的基凶与运载体黏性末端的脱氧核糖和磷酸，碱基靠氢键相连，不需酶的催化，故B错。

4拟)如下图，两个核酸片段在适宜条件下，经K酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是

A.连接酶B．RNA聚合酶

C.DNA聚合酶D．限制酶

答案：A指导：DNA连接酶作用是将两个黏性末端的磷酸和脱氧核糖连接在一起；RNA聚合酶是在RNA复制或转录过程中，把脱氧核苷酸连接在一起；DNA聚合酶是在DNA复制过程催化脱氧核苷酸的聚合反应；限制酶是在获取目的基因时识别特定的碱基序列，切出黏性末端。

5拟)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，导人抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

答案：B指导：基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的基因复制出来，加以修饰改造，然后导人另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。在实际操作中一定要注意用同一种限制性内切酶来处理目的基因DNA和运载体基因DNA，使它们产生相同的黏性末端。

6拟)采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导人目的基因的做法正确的是

①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码霉素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中

③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养

④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵

A.①②B．②③C．③④D．④①

答案：C指导：基因工程一般要经历四个步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导人受体细胞和目的基因的检测和表达。所以在导入目的基因前，首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列，然后要将目的基因与运载体结合即与细菌质粒重组。完成上述两步以后才将目的基因导入受体细胞即棉的体细胞或受精卵，目基因导人受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制．，所上述③④操作是正确的。①将毒索蛋白注射到棉受精卵中，没有获得目的基因。②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中没有将目的基因与受体细胞结合，所以①②是错误的操作。

7拟)鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞能合成β-珠蛋白，胰岛细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别做探针，对三种细胞中提取的所有DNA进行杂交实验；用同样的三种基因片段做探针，对上述三种细胞中提取的所有RNA进行杂交实验，实验结果如下表。下列是关于该实验的叙述，正确的是

卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰岛素基因

DNA输卵管细胞+++

红细胞+++

胰岛细胞+++

RNA输卵管细胞---

红细胞-+-

胰岛细胞--+

“+”表示杂交过程中有杂合双链“-”表示杂交过程中没有杂合双链

A.胰岛细胞中只有胰岛素基因

B．上述三种细胞的分化是由于细胞发育过程中某些基因被丢失所致

C．在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β-珠蛋白基因

D．在输卵管细胞中无β-珠蛋白基因和胰岛素基因

答案：C指导：同一动物体内的所有体细胞，都是由受精卵经过有丝分裂形成的，所含的DNA是相同的，但是由于不同细胞所表达的基因不同，由基因所转录形成的RNA也不同。所以在题中红细胞能合成β—珠蛋白质是由于在成熟的红细胞中有选择性地表达了有关的基因。

8糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”。目前对糖尿病I型的治疗，大多采用胰岛素治疗。

这种治疗用的激素过去主要从动物(如猪、牛)中得到。自70年代遗传工程(又称基因工程)发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产，其操作的基本过程如下图所示：①图中的质粒存在于细菌细胞内，从其分子结构看，可确定它是一种___________。根据碱基配对的规律，在连接酶的作用下，把图中甲与乙拼起来(即重组)，若a段与b段的碱基序列分别是AATTC和CTTAA，则b段与c段分别是___________。

答案：DNA分子；TrAAG和CAATr

②细菌进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成二个，二个变成四个……，质粒的这种增加方式在遗传学上称为___________。目的是基因通过活动(即表达)后，能使细菌产生治疗糖尿病的激素。这是因为基因具有控制___________合成的功能。它的过程包括___________和___________两个阶段。

答案：半保留复制蛋白质转录翻译

指导：考查基因工程的具体应用。由于所有生物在合成蛋白质的时候用同一套密码子，所以把人的合成胰岛素基因转到细菌中，在细菌中可以合成人的胰岛素。

Ⅲ新高考探究

1链孢霉有生长正常的野生型和生长缓慢的突变型，人们将突变型链孢霉的细胞核与野生型的细胞核互换之后，发现这两种链孢霉的生长状况并没有改变。这说明链孢霉的生长受到下列哪种物质的影响

A.细胞核中的DNAB．细胞质中的DNA

C．细胞质和细胞核中的DNAD．细胞质中的蛋白质

答案：B指导：考查DNA的分布、细胞质遗传的特点及其物质基础。由于更换细胞核没有改变链孢霉的生长状况，所以细胞核中的DNA不控制链孢霉的生长，那么只能由细胞质中DNA控制。

2酵母菌为单倍体细胞。其菌落有大、小两种类型。在一条件下可以进行有性生殖。人们发现：当大菌落中的细胞与小菌落中的细胞融合为二倍体的合子后，经过减数分裂形成孢子，再由孢子经过出芽生殖形成菌落。其中98％～99％的菌落为大菌落，经出芽生殖的后代中有极少数为小菌落1％～2％的菌落为小菌落，经出芽生殖的后代都为小菌落。酵母菌出现这些现象的原因是

A.减数分裂过程中细胞分配不均匀导致的

B．减数分裂过程中细胞质分配不均匀导致的

C.出芽生殖过程中细胞质分配不均匀导致的

D．细胞分裂过程中细胞质分配不均匀导致

答案：D指导：考查细胞质遗传及其遗传物质的分配特点。由于合子减数分裂形成的孢子中大、小菌落的数量不等，说明酵母菌的菌落大小不是细胞核基因控制的。合子中的细胞质主要来自大菌落细胞，少部分来自小菌落细胞。在减数分裂过程中，来自两种细胞的细胞质混合在一起重新随机分配。多数孢子的细胞质是异质的，主要含有大菌落细胞的细胞质；极少数孢子的细胞质是同质的，只含有大菌落细胞

的细胞质或小菌落细胞的细胞质。在孢子的出芽生殖过程芽体则只能产生小菌落芽体，如图。

3细菌与酵母菌的基因结构上的相同点是

A.在非编码区都有RNA聚合酶结合位点

B．在编码区都含有内含子和外显子

C非编码区都在编码区的上游

D．非编码区都在编码区的下游

答案：A指导：考查原核细胞和真核细胞的基因结构及其特点。无论原核细胞的基因还是真核细胞的基因，都包括苎编苎区和编码区两部分，其中非编码区位于编码区的上游和下游，在上游的非编码区都含有调控基因表达的序列，如RNA聚合酶结合位点。在编码区中，原核细胞的基因编码区是连续的，不间隔的；真核细胞的基因编码区中含有内含子和外显子，因而其编码区是不连续的、间隔的。

4科学家在对真核细胞中线粒体和叶绿体的起源进行研究时发现，线粒体和叶绿体除外膜结构外，其余部分的结构和功能分别与异养好氧型细菌、光能自养型细菌极为相似(如DNA为环状，无蛋白质结合等)。在长期的生物进化过程中，这些DNA分子与细胞核中的DNA分子在功能上形成了一定的互作联系，在遗传学上称为核质互作，它们共同维持着生物的遗传。那么，线粒体和叶绿体中的基因在结构上与核基因的关系是

A.基因中的碱基序列完全相同

B．基因结构完全不相同

C．基因结构有的相同，有的不同

D．基因结构不完全相同

答案：B指导：考查原核细胞和真核细胞基因结构的差异。无苎是质基因还是核基因，它们的功能之所以不同，是因为它们的碱基序列所代表的遗传信息是完全不同的；尽管它们都有编码区和非编码区，但在编码区，质基因的编码是连续的，而核基因的编码是不连续的。

5“人类基因组计划”的实施有助于人们对自身生命本质的认识。与此同时，由我国科学家独立实施的“二倍体水稻基因组测序工程”成，标志着我国对水稻的研究达到了世界领先水平。那么，该工程的具体内容是指

A.测定水稻24条染色体上的全部基因序列

B．测定水稻12条染色体上的全部基因序列

C．测定水稻12条染色体上的全部碱基序列

D．测定水稻12条染色体上基因的碱基序列

答案：C指导：考查对“人类基因组计划”内容的理解和知识迁移能力。

6“人类基因组计划”实施和成功具有划时代的伟大意义，必将对人类自身产生深远的影响。下列关于对“人类基因组计划”的说法中，不正确的一项是

A.对人类各种遗传病的诊断和治疗具有重要意义

B．有助于对人类生长发育过程和进化过程的认识

C．有助于人类对自身基因的表达调控过程的了解

D．推动生物高新技术的发展，开发人类的DNA资源

答案：D指导：考查对“人类基因组计划”的认识。人体的新陈代谢、生长发育、繁殖、衰老和死亡等各项基本生命活动都直接或间接地受到遗传物质的控制。因此，通过“人类基因组计划”揭示出人体内的遗传信息及其调控表达的机制，就可以通过一定的技术进行控制。但是如果利用这些技术来开发人类的DNA资源，不仅有悖伦理道德，而且会导致不可想像的后果，如制作DNA武器等。

7在基因工程过程中使用到限制性内切酶，其作用是

A．将目的基因从染色体上切割出来

B．识别并切割特定的DNA碱基序列

C．将目的基因与运载体结合

D．将目的基因导人到受体细胞内

答案：B指导：考查基因工程过程中的各种操作工具的作用。DNA限制性内切酶具有专一性，一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子；在切割出目的基因的同时，需要用同一种限制酶切割质粒DNA；限制酶不能直接从染色体上切割目的基因。将目的基因与运载体的结合要使用DNA连接酶。将目的基因导

8下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”R示意图，所用栽体为质粒A。已知细菌B细胞内不含有质粒A，也不含有质粒A上的基因，质粒A导人细菌B后，A上的基因能得到表达。请回答下列问题。

(1)人工合成目的基因的途径一般有_______法和_______法。

答案：逆转录化学合成

(2)将目的基因和质粒相结合形成重组质粒(重组DNA分子)的过程中，首先用_______处理目的基因和质粒，使之形成_______，然后再用处理使之结合，形成重组质粒。

答案：同一种限制酶(同一种DNA限制性内切酶)互补的黏性末端DNA连接酶

(3)目前把重组质粒导人细菌细胞时，效率还不高。导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导人质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导人的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒。将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒的细菌，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是质粒的结构中含有_______，使得细菌具有了_______能力，该结构在基因工程中通常被称作_______。

答案：抗氨苄青霉素基因抗药标记基因

(4)若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养，会发生的现象是_______。原因是_______。你认为这种处理结果所具有的生态学意义是_______。

答案：细菌全部死亡目的基因插入到抗四环素基因中而破坏了抗四环素基因的结构，细菌对四环素失去抗药性可用四环素杀死散失的工程菌，防止造成环境污染和危害

(5)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标记是_______，目的基因成功表达的过程包括_______和_______。

答案：工程菌合成出入的生长激素转录翻译

指导：综合考查基因工程的方法过程、遗传信息的表达过程以及考生分析问题的能力。

(1)提取目的基因的途径有两条，一是利用“鸟枪法”从供体细胞中直接分离出目的基因；二是人工合成途径，其中包括“逆转录法”和“化学合成法”。

(2)获得目的基因后，需要将目的基因与质粒(运载体)结合。此时必须用同一种DNA限制性内切酶切割目的基因和质粒DNA，使二者之间形成互补的黏性末端；然后利用DNA连接酶将目的基因和质粒DNA的互补黏性末端连接起来，形成重组质粒。

(3)根据题意和图示，质粒A中含有两种抗药。这样的重组质粒一旦导入细菌B细胞，则细菌B细胞就具有抗氨苄青霉素能力，可以在含有氨苄青霉素的培养基上生长，表明含有目的基因的重组质粒导人细胞。质粒上的抗药基因，不仅起到了筛选细胞的作用，而且起到了标记基因的作用。

(4)从图示中可以看出，目的基因(生长激素基因)被插入到质粒上的四环索抗性基因的中间，使得四环素抗性基因的结构被破坏，质粒A失去抗四环素的功能。于是该“工程菌”能够在含有氨苄青霉素的培养基-匕生长，但不能在含有四环素的培养基上生存。由于该“工程菌”含有人的生长激素基因，能够大量合成人的生长激素，如果该“工程菌”一旦散失到环境中造成危害，町以利用四环素消灭该“工程菌”。

(5)基因—工程的最终结果是让目的基因在受体细胞中表达，通过转录和翻译，合成出相应的蛋白质。

2012届高考生物第一轮总复习教案:遗传与基因工程

高考生物第一轮总复习讲座之七

第三章：遗传与基因工程

　第三节.基因表达的调控第四节.基因工程简介

重点：原核生物基因表达调控的原理，基因操作的工具和基本步骤。

难点：原核生物基因表达调控的原理，限制酶和运载体的作用及基因操作的基本步骤。

第三节：基因表达的调控

生物体的每一个细胞中都含有本物种的一整套基因，因此，多细胞生物体的每个细胞都具有能够将它所具有的每个基因都表达出来、并且发育成一个完整的生物体的潜能，这就是细胞的全能性。但生物细胞内的一整套基因并不是同时都在表达，这是因为，在细胞内存在着对基因表达的调控机制，基因能够有序地表达。

一、原核生物基因表达的调控

实验现象：将大肠杆菌接种到无葡萄糖而只有乳糖培养基中，大肠杆菌就会合成并分泌出大量的“半乳糖苷酶”，这种酶可以将培养基中的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖，从而加以利用。如果将大肠杆菌生活环境中的乳糖除去，半乳糖苷酶的合成就立即停止。

结果分析：大肠杆菌这种原核生物是否能够合成半乳糖苷酶，取决于周围环境中有无乳糖。而半乳糖苷酶的合成是受特定的基因――半乳糖苷酶基因来控制的。因此，乳糖诱导了半乳糖苷酶基因的表达，从而合成了分解乳糖的半乳糖苷酶。那么，这个调控过程到底是怎样的呢？

基因表达的调控机理：在大肠杆菌的DNA分子上，与乳糖代谢有关的脱氧核苷酸序列及功能如教材P53图3－12，其调控流程如下：

通过大肠杆菌乳糖代谢的调控过程，可以看出其对环境的适应性，这一适应性又称应激性，是生物在长期的进化过程中形成的，由遗传物质决定的。

二、真核生物基因表达的调控

真核生物基因的核苷酸序列也分为调控基因和结构基因，这一点是与原核生物相似的，真核生物基因的表达过程亦与原核生物有许多点，但也有区别：

原核生物的基因表达过程为：

真核生物的基因表达过程为：

可以看出，两者的不同点是：原核生物转录产生的mRNA不需加工，直接翻译蛋白质，且边转录边翻译；而真核生物由DNA转录的mRNA则需经加工，形成成熟的mRNA才能翻译成蛋白质，且转录在细胞核中、翻译在细胞质中（核糖体内），因而其转录和翻译有时间与空间上的的分隔。

多细胞的真核生物在个体发育过程中，基因在各个细胞中不是均等地表达，而是有特异性地表达，从而引起细胞的分化，这是由于在多种因素的影响下、在不同的细胞中关闭或开启某些基因所造成的。

第四节：基因工程简介

一、基因工程的基本内容

1.概念：基因工程又叫做基因工程技术或DNA重组技术，就是按照人类的要求，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

2.基因操作的工具：基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工，即对DNA分子进行剪切和拼接其主要工具有：

（1）基因剪刀：限制性内切酶，简称限制酶。这种酶主要存在于微生物中，由于每种限制酶能识别特定的核苷酸序列，因此，限制酶能在特定的切点上切割DNA分子。

（2）基因针线：DNA连接酶，用它可以将两个DNA分子的互补的碱基连接起来，同时还要将两个DNA分子的“磷酸—脱氧核糖”连接起来。

（3）基因运输工具：运载体，借助运载体将外源的目标基因送入受体细胞。作为运载体要符合以下三个条件：第一，能在宿主细胞中复制并稳定地保存；第二，具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；第三，具有标记基因，便于筛选，质粒、噬菌体及动植物病毒常被用作运载体。

3.　基因操作的步骤：

（1）提取目的基因

（2）目的基因与运载体结合

　用同一种限制酶去切割质粒和目的基因，加入DNA连接酶，形成重组DNA分子

（3）将目的基因导入受体细胞

　借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法来进行。

（4）目的基因的检测和表达

检测：根据受体细胞是否具有某些标记基因判断。

表达：受体细胞表现出特定的性状。

　二、基因工程的成果与发展前景

1.基因工程与医药卫生

生产基因工程药品：如，将胰岛素基因导入大肠杆菌，来生产胰岛素。

基因诊断与治疗：　用带同位素或荧光标记的DNA做探针，利用DNA分子杂交原理检测被测标本的遗传信息，来检测病症。

2.基因工程与农牧业、食品工业

　农业：　获得高产、稳产、品质优良的农作物，如：向日葵豆

　培育抗逆性的作物品种，如：抗虫棉

　畜牧养殖业：改善动物的优良品种，如：超级绵羊

　食品工业：　开辟食物来源，如：用大肠杆菌或酵母来生产蛋白

3.基因工程与环境保护

　环境监测：用DNA探针检测饮用水中的病毒含量

　净化环境：用假单孢杆菌分解石油

例一．在大肠杆菌的乳糖代谢中，若调节基因突变，造成阻抑物缺乏，与乳糖分解代谢有关的酶能合成吗？为什么？若启动子或操纵基因突变，结果如何？

解析：本题主要考查原核生物基因表达调控的知识。

当阻抑物缺乏时，无论是否有乳糖，均不会阻抑RNA聚合酶与启动子的结合，因此，结构基因可以工作，合成与乳糖分解代谢有关的酶。

若启动子发生突变，无论阻抑物是否与操纵基因结合，RNA聚合酶都不能与启动子的结合，因此结构基因无法工作，不能合成与乳糖分解代谢有关的酶。

若操纵基因突变，则阻抑物无法与之结合，因此，RNA聚合酶随时可以与启动子的结合，使结构基因工作，合成与乳糖分解代谢有关的酶。

因此，本题的答案是：能；因阻抑物缺乏时，RNA聚合酶随时可以与启动子的结合，而使结构基因转录成mRNA，进而翻译成蛋白质，即产生乳糖分解代谢有关的酶；启动子发生突变，则不能合成与乳糖分解代谢有关的酶；若操纵基因突变，能产生与乳糖分解代谢有关的酶。

例二．下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（）

A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体

B.所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列

C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快

D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

解析：本题主要考查有关基因工程中有关操作工具、目的基因表达等知识

基因操作的工具有限制酶、连接酶；一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；

运载体是运输工具，目的基因进入受体细胞后，只有当受体细胞表达出目标性状，才能说明成功实现基因表达；导入受体细胞中的目的基因是为了表达、生产目的基因转录和翻译的产物，因此，能够快速繁殖是作为受体细胞的重要条件。

因此，本题的答案是：C。

一、选择题

　1.DNA复制、转录和翻译分别形成（）

A.DNA、RNA、蛋白质B.RNA、DNA、多肽

C.RNA、DNA、核糖体D.RNA、DNA、蛋白质

　2.若基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那么这种变化不可能导致（）

A.遗传性状的变化　B.遗传信息的变化

C.遗传密码的变化　D.遗传规律的变化

　3.如果DNA分子的链中的A＋T/C＋G=a,那么由该DNA转录而成的RNA中A＋U/C＋G的比值为（）

A.aB.1/a　C.1　D.（1－1/a）

　4.下列哪项是原核生物基因表达调控的特征（）

A.翻译的模板是转录后经过加工的信使RNAB.转录完毕后便进行翻译

C.基因表达调控的结果是产生了细胞分化　D.转录和翻译同时进行

　5.生物的每个细胞都含有一整套该物种的基因，对这些基因的表述正确的是（）

A.整套基因同时表达B.每种基因时时开启着

C.可随特定情况开启或关闭某些基因　D.一旦开启就不能关闭

6.在大肠杆菌体内半乳糖苷酶的合成过程中，相关基因的作用顺序是（）

　A.调节基因、结构基因、操纵基因　B.调节基因、操纵基因、结构基因

C.结构基因、调节基因、操纵基因　D.调节基因、操纵基因、启动子、结构基因

7.在真核生物的核糖体上，翻译合成蛋白质的模板信使RNA的来源是（）

A.染色体上的DNA直接转录形成mRNAB.剪切掉内含子转录部分的mRNA

C.由内含子转录部分拼接成的mRNA　D.由外显子直接转录形成的mRNA

　8.实施基因工程的最终目的是（）

A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工剪切

C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状

　9.下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的运载体

A.细菌质粒B.噬菌体　C.动植物病毒　D.细菌核区的DNA

10.将牛的生长激素基因和人的生长激素基因，用显微注射技术分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”。此项技术遵循的原理是（）

A.基因突变　DNA→RNA→蛋白质B.基因工程　RNA→RNA→蛋白质　

C.细胞工程　DNA→RNA→蛋白质D.基因工程　DNA→RNA→蛋白质

11.应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的，这里的基因探针是指

A.用于检测疾病的医疗器械B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子

C.合成β－球蛋白的DNA　D.合成苯丙羟化酶的DNA片断

12.在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补的步骤是

A.人工合成目的基因　B.目的基因与运载体结合

C.将目的基因导入受体细胞D.基因的检测和表达

二．非选择题

13.下图是科学家根据实验提出的一个真核生物的基因调控系统模型，仔细分析后回答下列问题：

（1）同原核生物大肠杆菌的基因表达机制相比较，图中的整合基因相当于原核生物的＿＿＿＿＿，其功能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，感受器相当于原核生物的＿＿＿＿＿＿＿＿，它的功能是＿＿＿＿＿。

（2）从图中可看出：真核生物的基因调控信号来自体内的＿＿＿＿＿＿＿＿，它和膜上的受体结合后，作用感受基因，从而激活整合基因，整合基因形成的产物可解除感受器对结构基因的抑制，从而开始转录。

1.A　2.D　3.A　4.D　5.C　6.D　

7.B　8.D　9.D　10.D　11.B　12.C

13.（1）调节基因；合成活化物；操纵基因；控制结构基因的转录。（2）激素。

2012届高考生物第一轮遗传与基因工程总复习教案

高考生物第一轮总复习讲座之六

第三章：遗传与基因工程

第一节：细胞质遗传第二节：基因的结构。

重点：细胞质遗传的特点和形成这些特点的原因，原核细胞和真核细胞的基因结构。

难点：细胞质遗传在实践中的应用，原核细胞和真核细胞在基因结构上的区别。

第一节：细胞质遗传

人们在研究细胞核内染色体上的基因传递方式时发现了遗传的三大规律。那么，细胞质内的基因（位于线粒体与叶绿体的DNA上面）传递方式及特点是怎样的呢？

一、细胞质遗传的特点

典型实例：紫茉莉质体的遗传

紫茉莉的叶片中有两种类型质体即：

叶绿体：含有叶绿素、呈绿色

紫茉莉的质体

白色体：无色素、白色

而紫茉莉的枝条有三种：绿色、白色、花斑色（绿、白相间），它们所含有的质体如下：

枝条类型绿色白色花斑色

质体种类叶绿体白色体叶绿体

白色体

柯伦斯经过多年的杂交实验，结果如教材P43表3－1，其中“接受花粉的枝条”是母本，“提供花粉的枝条”是父本，由表中所列结果可以发现这样的规律：无论父本是何种性状，F1总是表现出母本的性状，我们把这样的遗传现象称为母系遗传，也有学者称为偏母遗传。

此后的许多学者在其他生物的杂交实验中，也发现了类似现象。如藏报春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的叶绿体遗传；水稻、高粱的雄性不育遗传以及微生物中的链孢霉线粒体遗传。

二、母系遗传的细胞学基础

我们知道在卵细胞中含有大量的来自母方的细胞质，而精子中只含有响晴的来自父方的细胞质，在受精时，精子只是其细胞核部分进入了卵细胞中，而来自父方的细胞质很少甚至不能进入卵细胞。因此，由受精卵发育成的F1，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，所以在F1中，受细胞质内遗传物质控制的性状遗传――细胞质遗传总是表现妯母本的性状，即母系遗传。

三、母系遗传的特点（与核遗传的区别）

第一，F1表现为母系遗传，即正反交的结果不一样；

第二，杂交后代的表现类型无一定的分离比例（这是由于减数分裂产生生殖细胞时，细胞质中的遗传物质是随机地不均等地分配到生殖细胞中，同时，受精卵在有丝分裂形成新个体时，细胞质也是不均等分裂）。

　杂交过程如下图：

受精受精

由上图可见：亲本产生配子时，细胞核遗传物质均等分配，而细胞质中遗传物质则不均等分配，在F1中，细胞核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，所以正反交结果一样；细胞质的遗传物质则来自母方，所以正反交结果就不一样。

四：细胞质遗传在实践中的应用（选学）

水稻雄性不育系的培育过程：

　1.在水稻的细胞核中：R－可育，r－不育；在水稻的细胞质中：S－可育，N－不育，水稻能否可育是由细胞核和细胞质基因共同作用的结果（见下表）

　细胞质基因

细胞核基因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.生产杂交种过程图解雄性不育系留种图解

在上图中，N(RR)与雄性不育系S(rr)杂交产生的后代S(Rr)是可育的，故称N(RR)为恢复系；

　N(rr)与雄性不育系S(rr)杂交产生的后代S(rr)仍是雄性不育，故称N(rr)为保持系。

在整个生产杂交种的过程中，共用到三种类型即：S(rr)、N(RR)、N(rr)，故将这种生产方法称为“三系法”。

第二节：基因的结构

一、原核细胞的基因结构

原核细胞的基因结构可下图来表示：

非编码区特别是编码区上游的RNA聚合酶结合位点，可以调控DNA指导蛋白质合成的过程。

原核细胞的基因转录过程如下图：

二、真核细胞的基因结构

与原核细胞的基因相比，不同的是：真核细胞的编码区是间隔的即编码区由可编码的部分（称外显子）和不可编码的部分（称内显子）相间排列。

其转录过程与原核生物大致相同，所不同的是，它所转录出的RNA同时含有由外显子转录出的部分和内显子转录出的部分，转录结束后，需要将RNA中由内显子转录出的部分剪掉，然后将若干后由由外显子转录出的部分的RNA拼接起来，才能形成完整的mRNA。

三、人类基因组研究

“人类基因组”是指人体DNA所携带的全部遗传信息。包括1－22号常染色体和X、Y染色体，共24种染色体的24个DNA分子上的遗传信息，这24个DNA分子上构有30亿个碱基对，约有3－5万个基因。

“人类基因组计划”就是分析测定人类基因组的核苷酸序列，其主要任务是绘制出人类基因组的4张图：遗传图(基因在染色体上的位点)、物理图(测量出基因的距离)、序列图(测定基因的碱基排列次序)、转录图(测定基因转录形成RNA时的碱基配对)。参与　这项计划的有六个国家：中国、美国、英国、法国、德国和日本。

研究人类基因组的意义是：各种疾病、尤其是各种病的诊断；进一步了解基因表达的调控机制；细胞的生长、分化和个体发育的机制及生物进化；推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济意义。

　例1．小鼠的海拉细胞有氯霉素抗性，通过显微操作，将对氯霉素无抗性的小鼠体细胞的核取出，注入去核的海拉细胞中，然后将这一新组合的细胞放到含有氯霉素的培养基中，发现它能够持续分裂。试分析：

（1）控制氯霉素抗性的遗传物质位于细胞的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）上述遗传方式称＿＿＿＿＿＿＿，它的特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：本题主要考查细胞质遗传的本质及表现出的特点

由题意可知，小鼠细胞对氯霉素有、无抗性属于一对性状，控制这一相对性状的遗传物质可能位于核中，也有可能位于细胞质中。

本题中将对氯霉素有抗性的海拉细胞的细胞质与氯霉素无抗性的细胞的细胞核重组成一新细胞，它在含有氯霉素的培养基中仍然持续分裂，说明它对氯霉素具有抗性，由此可分析得出决定细胞有无抗性的遗传物质在细胞质中，这种性状的遗传应属于细胞质遗传。至于细胞质遗传的特点也就迎刃而解了。

因此，本题的答案是：（1）细胞质中。（2）细胞质遗传；母系遗传、杂交后代不出现一定的分离比。

例2．人的一种凝血因子基因有186000个碱基对，能够编码2552个氨基酸。

（1）试计算在凝血因子中，外显子的基因对占全部基因对的比例；

（2）从此比例中可以得出什么结论？

解析：本题主要考查真核细胞的基因结构和中心法则的有关知识。

由2552个氨基酸可推知，这些氨基酸需要mRNA上的2552╳3个碱基来编码，进而可以推导出基因中参与编码的碱基对数为为7656，而这就是外显子所含有的碱基对数；因此，外显子的比例为：（7656∕186000）╳100%＝4%；在整个基因中，外显子的碱基对数只占4%，说明在真核细胞中，基因结构的复杂性。

因此本题的答案是：（1）4%；（2）在原核细胞中，编码碱基（外显子）所占比例很小，说明真核细胞中基因结构的复杂性。

（1）下列哪组细胞器在遗传上有一定的自主性（）

　A.细胞核、叶绿体B.细胞核、线粒体C.核糖体、叶绿体D.叶绿体、线粒体

（2）下列与细胞质基因无关的性状为（）

　A.紫茉莉的花B.高粱的雄性不育C.藏报春花的绿叶D.酵母菌的菌落

（3）在形成卵细胞的减数分裂中细胞质的遗传物质分配特点是（）

　①有规律分配　②随机分配　③均等分配　④不均等分配

　A.①③　B.②③　C.②④　D.①④

（4）一玉米雄性不育植株用恢复系（基因纯合）花粉授粉，F1的基因型和表现型分别是（）

　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）一对相对性状甲性状和乙性状为细胞质遗传，下列四种遗传符合细胞质遗传的特点的是（）

　A.♀甲╳♂乙→F1呈甲性状B.♀甲╳♂乙→F1呈乙性状

C.♀乙╳♂甲→F1呈甲性状D.♀乙╳♂甲→F1呈乙性状　

（6）基因是由（）

A.编码区和非编码区组成B.外显子和内含子两部分组成

C.RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子组成　D.RNA聚合酶结合位点、外显子组成

（7）真核细胞的一个基因只能编码一种蛋白质，以下说法正确的是（）

A.它的编码区有一个外显子和一个内含子　B.它的编码区一个外显子和多个内含子

C.它的编码区有多个外显子和一个内含子　D.它的编码区含有多个外显子和内含子

（8）下列哪项是原核生物表达调控的特征（）

A.翻译的模板是转录后经加工的mRNA　B.转录完毕后再进行翻译

C.转录和翻译同时进行　D.基因表达调控的结果是产生了细胞的分化

（9）基因的重要功能是（）

A.储存、传递遗传信息　B.表达遗传信息　C.能产生突变决定生物性状　D.A.B.C.三项

（10）含有细胞质基因的是（）

①染色体　②核糖体　③线粒体　④叶绿体　⑤质粒

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

文章来源：http://m.jab88.com/j/73643.html

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